BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Udara merupakan salah satu faktor penting dalam keberlangsungan hidup semua mahluk hidup terutama manusia. Seiring dengan meningkatnya pembangunan infrastruktur mulai dari sektor industri dan sektor transportasi yang terus meningkat menyebabkan kualitas udara menurun atau mengalami perubahan. Perubahan penurunan kualitas udara ambien terjadi akibat masuknya zat pencemar ke dalam udara. Zat pencemar tersebut dapat berupa gas maupun partikulat. Sulfur dioksida (SO2) merupakan zat pencemar berupa gas. Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Istirokhatun dan Agustini (2011), jumlah kendaraan sangat mempengaruhi konsentrasi SO2 dimana semakin banyak jumlah kendaraan yang melintas maka konsentrasi SO2 di udara ambien semakin tinggi. Faktor meteorologi juga sangat berpengaruh pada tingginya konsentrasi SO2, dimana semakin tingginya kecepatan angin maka konsentrasi SO2 semakin rendah. Gas SO2 dikenal sebagai gas yang dapat menyebabkan iritasi pada sistem pernapasan seperti pada selaput lendir hidung, tenggorokan dan saluran udara di paru-paru. Berkaitan dengan hal di atas, Badan Lingkungan Hidup Pemerintah Provinsi Sumatera Utara (BLH PEMPROVSU) melakukan pengukuran dan pemantauan kualitas udara terhadap konsentrasi SO2 pada Tahun 2014 dan 2015 pada beberapa lokasi di Kota Medan. Data hasil pengukuran konsentrasi SO2 disajikan pada tabel 1.1 berikut ini. Tabel 1.1 Hasil Pengukuran SO2 di Kota Medan Tahun 2014 dan 2015 Hasil Analisa Bulan November Lokasi/Tahun Penelitian SO2 (µg/m 3 ) Pintu KIM 1 (2014) 37,45 Pintu KIM 1 (2015) 105,85 Jalan Gatot Subroto (2014) 42,40 Jalan Gatot Subroto (2015) 74,77
Jalan Sisingamangaraja (2014) 24,88 Jalan Sisingamangaraja (2015) 64,51 Sumber: BLH Pemprovsu, 2016 Berdasarkan data hasil pengukuran pada tabel 1.1, menunjukkan bahwa konsentrasi SO2 di Pintu KIM 1, Jalan Gatot Subroto, Jalan Sisingamangaraja mengalami peningkatan pada bulan November Tahun 2014 sampai Tahun 2015. Namun hasil sampling masih berada di bawah baku mutu udara ambien (BMUA) PP No. 41 tahun 1999 sebesar 900 µg/m 3. Berdasarkan data hasil pengukuran yang dilakukan oleh PT. Jasa Marga, Tbk (persero) tahun 2016 konsentrasi SO2 yang paling tinggi yaitu di gerbang tol Mabar 1 dengan konsentrasi sebesar 160,47 µg/m 3. Data hasil pengukuran yang dilakukan oleh PT.Jasa Marga,Tbk (Persero) disajikan pada tabel 1.2 berikut ini. Tabel 1.2 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 Gerbang Tol Belmera Kota Medan NO Lokasi Hasil Analisa (µg/m 3 ) Baku Mutu (µg/m 3 ) Metode 1 Gerbang Tol Amplas 112,67 2 Gerbang Tol Belawan 152,82 3 Gerbang Tol Tanjung Mulia 150,05 4 Gerbang Tol Mabar 1 160,47 5 Gerbang Tol Belawan 152,82 900 SNI 19-7119.7-2005 6 Gerbang Tol Tanjung Morawa 281,55 Sumber: Jasa Marga, 2016 Pengukuran konsentrasi SO2 di 5 (lima) gerbang Tol Belmera Kota Medan menunjukkan bahwa konsentrasi SO2 masih di bawah baku mutu udara ambien yaitu 900 µg/m 3. Meskipun masih berada di bawah baku mutu, nilai konsentrasi ini menunjukkan keberadaan polutan SO2 yang menurunkan mutu udara ambien. Selain SO2, karbonmonoksida (CO) merupakan salah satu zat pencemar yang dihasilkan dari sektor transportasi. CO diketahui dapat mempengaruhi kerja jantung,
sistem syaraf pusat, juga janin dan dapat mempengaruhi saluran pernafasan yang dapat menyebabkan kekurangan oksigen dan berujung pada kematian. CO yang terakumulasi dengan gas lainnya di udara dapat menimbulkan keracunan bagi manusia dalam bentuk COHb (karboksihemoglobin) pada darah. CO juga dapat menyebabkan kejang berlanjut yang mengakibatkan ketidaksadaran dan berujung pada kematian (Sendy,2013). Berdasarkan estimasi, jumlah CO dari sumber buatan di Indonesia diperkirakan mendekati 60 juta ton/tahun. Setengah dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak. Dalam laporan Organisasi Kesehatan Dunia, WHO diperkirakan bahwa sekurangnya satu jenis pencemaran udara di kota-kota besar telah melebihi ambang batas toleransi pencemaran udara (UNEP 1992). Sementara itu dinyatakan pula bahwa sebanyak 75% keberadaan karbon monoksida (CO) di udara berasal dari emisi kendaraan bermotor (Hill,1984). Daerah perkotaan merupakan salah satu sumber polusi udara yang sangat besar peranannya dalam perubahan kualitas udara. Kota Medan merupakan salah satu kota metropolitan dengan jumlah penduduk mencapai 2,2 juta jiwa pada tahun 2015 dan mengalami kenaikan sekitar 0,88% dari tahun sebelumnya. Peningkatan jumlah penduduk tersebut menyebabkan terjadi peningkatan jumlah kendaraan bermotor. Menurut data yang dikeluarkan Badan Pusat Statistik (BPS) Kota Medan tahun 2004-2016, transportasi kendaraan bermotor mengalami peningkatan yang cukup signifikan. Hal ini dilihat dari jumlah transportasi kendaraan bermotor tahun 2004-2016 mengalami peningkatan 10% setiap tahunnya. Peningkatan jumlah transportasi kendaraan bermotor tersebut yang merupakan menjadi faktor utama penurunan kualitas udara. Salah satu sarana penunjang dari sektor transportasi adalah jalan tol. Jalan tol digunakan sebagai jalur alternatif baik dalam kota maupun antarkota. Medan merupakan salah satu kota metropolitan yang memiliki akses jalan tol. Jalan tol dapat mempermudah akses transportasi terutama mobilitas kendaraan bermotor yang masuk dan keluar kota melalui masing-masing gerbang tol. Pada kasus pencemaran udara, gerbang tol merupakan salah satu lokasi potensial yang dapat digunakan untuk melakukan pengukuran kadar polutan. Pada gerbang tol
terdapat beberapa gardu tol yang berfungsi sebagai loket tiket maupun loket pembayaran dan juga merupakan tempat keluar masuk kendaran yang akan dan telah melewati tol sehingga memungkinkan terjadinya pencemaran gas SO2 dan CO di sekitar gardu tol. Banyaknya volume lalu lintas di gerbang tol dapat membahayakan kesehatan para petugas gerbang tol yang bekerja di pintu tol. Namun demikian, keterbatasan alat dan biaya serta waktu pengamatan seringkali menjadi kendala dalam melakukan pemantauan kualitas udara. Sehingga dalam rangka pengendalian pencemaran udara perlu adanya alternatif lain dengan cara melakukan simulasi dispersi polutan dengan menggunakan model atau software untuk mengetahui potensi keterpaparan polutan (Afrilia, 2011). Model dispersi Polutan adalah simulasi matematis dispersi polutan dari suatu sumber ke udara ambien. Menurut Holmes dan Morawska (2006), ada lima tipe permodelan yang umum digunakan yaitu: Box Model, Gaussian Model, Lagrangian Model, Eulerian Model dan Computational Fluid Dynamics (CFD) Model. Menurut Paramitadevi (2014), Gaussian Model terdiri dari: Gaussian Point Source, Gaussian line source, Finite Length Line Source (FLLS), Delhi Finite Line Source (DFLS). Daly dan Zannetti (2007) menambahkan bahwa Gaussian line source adalah metode yang sering digunakan karena dianggap paling tepat dalam menggambarkan penyebaran pencemaran udara. Pada penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Yuliastuti (2011) menjelaskan bahwa model dispersi udara sumber garis (line source dispersion) merupakan metode yang sangat penting untuk mengatur dan mengontrol sumber emisi pencemar kendaraan bermotor di daerah perkotaan. Model ini telah banyak dikembangkan untuk menggambarkan pendistribusian waktu dan tempat sebaran emisi pencemar udara melalui jalan raya dan jalan tol. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan Maulana (2008) di jalan magelang D.I. Yogyakarta Model Gaussian Line Source digunakan untuk memasukkan faktor jumlah kendaraan, emisi, dan koefisien dispersi yang berpengaruh pada kadar pencemar. Berbeda dengan pengukuran kualitas udara ambien yang langsung di lapangan lebih
banyak dipengaruhi oleh faktor meteorologi. Model Gaussian Line Source cenderung dipengaruhi oleh faktor dari transportasi serta pemakaian faktor emisi. Berdasarkan hasil penelitan yang dilakukan oleh Putut dan Widodo (2011) di tol Dupak Surabaya, Model Gaussian Line Source dapat diterapkan untuk mengetahui konsentrasi serta penyebaran polutan di jalan tol. Hasil penelitiannya menunjukkan, konsentrasi CO tertinggi adalah di sekitar pintu masuk tol, karena kendaraan mengurangi kecepatannya dan relatif berhenti. Dalam penelitian ini diperoleh nilai root mean square error (RMSE) adalah 0,36067. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat keakuratan antara konsentrasi perhitungan dan konsentrasi pengamatan di lapangan tinggi. Berdasarkan latar belakang tersebut, penulis tertarik untuk melakukan penelitian terkait pemodelan Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas untuk parameter SO2 dan CO. 1.2 Perumusan Masalah Permasalahan yang akan diteliti dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Berapa nilai konsentrasi SO2 dan CO dari pengukuran langsung di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas? 2. Berapa nilai konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source di di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas? 3. Bagaimana perbandingan hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO dengan model Gaussian Line Source terhadap konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas? 4. Bagaimana validasi dari hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO dengan model Gaussian Line Source terhadap konsentrasi SO2 dan CO dari hasil pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas? 1.3 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini secara umum adalah sebagai berikut: 1. Untuk mengukur konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 2. Untuk menganalisis konsentrasi SO2 dan CO di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas dengan pemodelan Gaussian Line Source.
3. Untuk menganalisis perbandingan hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO dengan model Gaussian Line Source terhadap data primer yang diperoleh dari hasil pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 4. Untuk menguji validasi dari hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source terhadap konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas 1.4 Ruang Lingkup Ruang lingkup bahasan yang akan dikaji dalam penelitian ini meliputi: 1. Wilayah studi penelitian dilakukan di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 2. Jumlah kendaraan yang diamati di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas adalah mobil berbahan bakar bensin dan solar. 3. Faktor meteorologi seperti: arah dan kecepatan angin, intensitas matahari, suhu, dan kelembaban. 4. Laju emisi yang dihitung berdasarkan jenis bahan bakar bensin dan solar. 5. Konsentrasi SO2 dan CO pada udara ambien di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas menggunakan model Gaussian Line Source. 6. Konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 7. Perbandingan hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source terhadap konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 8. Validasi dari hasil perhitungan konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source terhadap konsentrasi SO2 dan CO pengukuran di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas. 1.5 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitan ini adalah sebagai berikut: 1. Bagi bidang ilmu pengetahuan dan penelitian ilmiah, data hasil penelitian ini dapat digunakan untuk mengetahui besar konsentrasi SO2 dan CO di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas sehingga dapat dijadikan referensi ilmiah dan bahan
kajian untuk analisis lebih lanjut mengenai dampak pemaparan polutan udara terhadap kesehatan manusia. 2. Bagi PT. Jasa Marga,Tbk (Persero) dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan untuk menentukan kebijakan, program dan rencana terkait dengan aspek perlindungan kesehatan bagi karyawan yang bertugas di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas maupun pemukiman masyarakat yang berada di sekitar Jalan Tol Belmera Kota Medan. 1.6 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: BAB I : PENDAHULUAN Berisi latar belakang, rumusan masalah, tujuan, ruang lingkup, penelitian, manfaat penelitian, serta sistematika penulisan laporan. BAB II : TINJAUAN PUSTAKA Menguraikan tentang beberapa teori dasar yang digunakan sebagai pedoman dalam analisa dan pembahasan masalah. BAB III : METODOLOGI PENELITIAN Menjelaskan tentang lokasi penelitian, metode yang digunakan dalam analisa dan langkah-langkah dalam penelitian BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Menjelaskan tentang kondisi jumlah kendaraan, kondisi meteorologis, konsentrasi CO dan SO2 udara ambien roadside, analisis hasil pemodelan menggunakan gaussian line source, perbandingan hasil pengukuran dengan pemodelan gaussian line source, dan hasil uji validasi menggunakan index of agreement (IOA), normalized mean square error (NMSE), fractional bias (FB), dan Fa2 di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Berisi tentang ringkasan dari semua bab penelitian dan saran. DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN