BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.4. Komponen Pencemar Udara Yang Terdapat Di TPA
Dari beberapa macam komponen pencemar udara, maka yang paling banyak terdapat di TPA adalah sulfur dioksida (SO2), nitrogen dioksida (NO2), karbon monoksida (CO), Metana (CH4), dioksin, dan debu.
2.4.1. Sulfur Dioksida (SO2
Polusi oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO
)
2) dan sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut SOx. Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak terbakar di udara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran dari bahan-bahan yang mengandung sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi memiliki jumlah yang relative yang tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Meskipun udara tersedia dalam jumlah cukup, SO2
Mekanisme pembentukan SO
selalu terbentuk dalam jumlah terbesar (Fardiaz, 2003). 2
S + O
dapat dituliskan dalam reaksi sebagai berikut:
2 SO
Sepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir merupakan hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO
2
2. Dua pertiga hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua pertiga bagian lagi berasal dari sumber-sumber alam seperti vulkano dan terdapat dalam bentuk H2
Sulfur dioksida didapat baik dari sumber alamiah maupun sumber buatan. Sumber-sumber SO
S dan oksida. Masalah yang ditimbulkan oleh bahan pencemar yang dibuat oleh manusia dalam hal distribusinya yang tidak merata sehingga terkonsentrasi pada daerah tertentu. Sedangkan pencemaran yang berasal dari sumber alam biasanya lebih tersebar merata (Depkes, 2007).
2 alamiah adalah gunung berapi, pembusukan bahan organik oleh mikroba, dan reduksi sulfat secara biologis. Sumber-sumber SO2 buatan adalah
pembakaran bahan bakar minyak, gas, dan batu bara yang mengandung sulfur tinggi. Sumber-sumber buatan ini diperkirakan memberi kontribusi sebanyak sepertiganya saja dari seluruh SO2 atmosfir/tahun. Akan tetapi, karena hampir seluruhnya berasal dari buangan industri, maka hal ini dianggap cukup gawat. Apabila pembakaran bahan bakar fosil ini bertambah di kemudian hari, maka dalam waktu singkat sumber-sumber ini akan dapat memproduksi lebih banyak SO2
Dampak utama polutan SO
dari pada sumber alamiah (Soemirat, 2009).
x terhadap manusia adalah iritasi system pernapasan, beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada konsentrasi SO2 sebesar 5 ppm atau lebih, bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada konsentrasi 1-2 ppm. SO2 dianggap polutan yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderita yang mempunyai riwayat penyakit kronis pada system pernapasan dan kardiovaskuler. Individu yang memiliki gejala tersebut sangat sensitif terhadap kontak dengan SO2, meskipun dengan konsentrasi yang relatif rendah, misalnya 0,2 ppm atau lebih (Fardiaz, 2003).
Tabel 2.1. Pengaruh SO2 Konsentrasi
Terhadap Manusia
(ppm)
Pengaruh
3 – 5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya
8 – 12 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan
20 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi mata 20 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan batuk
20 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak dalam waktu lama
500 – 100 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontak dalam waktu singkat (30 menit)
400 – 500 Berbahaya meskipun kontak secara singkat Sumber: Kirk dan Othmer yang dikutip dari Fardiaz, 2003
2.4.2. Nitrogen Dioksida (NO2 Nitrogen oksida (NO
)
x) adalah gas yang terdapat di atmosfer yang terdiri dari gas nitrit oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2
Pembentukan NO dan NO
). Kedua bentuk gas nitrogen oksida ini merupakan yang paling banyak ditemui sebagai polutan udara. Nitrit oksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sebaliknya nitrit dioksida mempunyai warna coklat kemerahan dan berbau tajam (Fardiaz, 2003).
2 mencakup reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk NO, kemudian reaksi selanjutnya antara NO dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2
N
. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut: 2 + O2
2NO + O
2NO
2 2NO
Berbagai pengaruh merugikan yang ditimbulkan karena polusi NO 2
x bukan disebabkan oleh oksida tersebut, tetapi karena peranannya dalam pembentukan oksidan fotokimia yang merupakan komponen berbahaya di dalam asap. Produksi
oksidan terjadi jika terdapat polutan-polutan lain yang mengakibatkan reaksi-reaksi yang melibatkan NO dan NO2. Reaksi-reaksi tersebut disebut disebut reaksi fotolitik NO2 dan merupakan akibat langsung dari interaksi antara sinar matahari dengan NO2. Daur reaksi fotolitik NO2
NO
dapat dituliskan menjadi persamaan sebagai berikut: 2 O + O + sinar matahari ---> NO + O 2 ---> O3 O (Ozon) 3 + NO ---> NO2 + O NO 2
2 mengabsorbsi energi dalam bentuk sinar ultraviolet dari matahari. Energi yang diabsorbsi tersebut memecah molekul NO2 menjadi molekul-molekul NO dan atom oksigen (O). atom oksigen yang terbentuk bersifat sangat reaktif. Atom-atom oksigen akan bereaksi dengan oksigen atmosfer (O2) membentuk ozon (O3) yang merupakan polutan sekunder. Ozon akan bereaksi dengan NO membentuk NO2 dan O3
Emisi nitrogen oksida dipengaruhi oleh kepadatan penduduk karena sumber utama NO
sehingga reaksi menjadi lengkap (Fardiaz, 2003).
x yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran, dan kebanyakan dari pembakaran yang disebabkan oleh kendaraan, produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NOx
Oksida nitrogen seperti NO dan NO
yang dibuat manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas alam dan bensin (Fardiaz, 2003).
2 berbahaya bagi manusia. Penelitian menunjukkan bahwa NO2 empat kali lebih beracun daripada NO. Selama ini belum pernah dilaporkan terjadinya keracunan NO yang mengakibatkan kematian. Diudara ambient yang normal, NO dapat mengalami oksidasi menjadi NO2 yang bersifat racun. Kadar NO2 yang lebih tinggi dari 100 ppm dapat mematikan sebagian besar
binatang percobaan dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru (edema pulmonari). Kadar NO2 sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Pemajanan NO2
2.4.3. Karbon Monoksida (CO)
dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas (Depkes, 2007).
Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2
Di udara gas CO terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit, hanya sekitar 0,1 ppm. Di daerah perkotaan dengan lalu lintas yang padat konsentrasi gas CO berkisar antara 10-15 ppm (Wardhana, 2004).
) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Tidak seperti senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin (Depkes, 2007).
Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia. Karbon monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksida metal di atmosfer, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin dan
sepertiganya berasal dai sumber tidak bergerak seperti pembakaran batu bara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik (Depkes, 2007).
Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolis, ikut beraksi secara metabolis dengan darah.
Efeknya terhadap kesehatan disebabkan karena CO dapat menggeser oksigen yang terikat pada hemoglobin dan mengikat hemoglobin menjadi karbon monoksida hemoglobin (COHb). Reaksi ini mengakibatkan berkurangnya kapasitas darah untuk menyalurkan O2
2.4.4. Dioksin
kepada jaringan- jaringan tubuh. Waktu paruh CO dalam tubuh berkisar antara 5-6 jam. Gejala yang terasa dimulai sebagai pusing-pusing, kurang dapat memperhatikan sekitarnya, kemudian terjadi kelainan fungsi susunan saraf pusat, perubahan fungsi paru-paru dan jantung, terjadi rasa sesak napas, pingsan pada 250 ppm, dan akhirnya dapat menyebabkan kematian pada 750 ppm (Soemirat, 2009).
Dioksin adalah senyawa yang terbentuk dari adanya karbon, hidrogen, oksigen, khlor dan panas. Dioksin dihasilkan dari pembakaran kendaran bermotor, pembakaran sampah di rumah-rumah, kebun, TPS dan TPA, kebakaran hutan, PLTU, tumpukan kompos, tumpukan sampah oganik yang membusuk, dan sebagainya. Dioksin tidak larut dalam air dan sangat kuat terikat dengan padatan, oleh sebab itu dioksin dapat dikeluarkan dari gas buang dengan penyaring debu. Dioksin terikat kuat
dalam tanah, dan tidak mencemari air tanah. Disungai dan danau, dioksin akan terikat dalam lumpur dan endapan di dasar.
Dioksin dapat dihasilkan dari hasil pembakaran komponen sampah yang mengandung Khlor seperti kertas, PVC, dan peralatan elektronik pada temperatur di bawah 400˚C. Dioxin dapat bertahan lama, tidak mudah hilang atau hancur di lingkungan. Meskipun semua penghasil dioxin bisa dihentikan,dioxin yang sudah di hasilkan dahulu akan tetap ada di lingkungan untuk beberapa tahun ke depan. Karena dioxin tidak bisa mengurai dioxin yang tertimbun dalam makhluk hidup (di lingkungan atau di tubuh). Ini artinya tubuh akan menyerap dan menyimpan dioxin. Dan dengan berjalannya waktu ini akan berpengaruh pada kesehatan (Aninomous, 2008).
Ilmuwan telah membuktikan bahwa kedapatan mengandung zat dioxin akan menyebabkan masalah kesehatan. Waktu paruh gas dioksin dalam tubuh berkisar antara 7-11 tahun. Sistem imunisasi (pada manusia) juga bisa rusak terutama pada anak-anak. Di tingkatan tinggi efek yang cepat yang ditimbulkan termasuk wabah chloracne (jerawat) penyakit kulit yang cukup keras dengan bintik seperti luka yang terjadi terutama pada wajah dan tubuh bagian atas , pada kulit lainnya, perubahan warna kulit, bulu pada tubuh yang berlebihan, dan kerusakan organ tubuh lainnya seperti,ginjal dan saluran pencernaan (Ricos, 2007).
Masalah kesehatan terbesar yang dapat disebabkan oleh dioksin adalah menyebaban kanker pada orang dewasa. Pekerja yang membakar sampah terkena dioksin dalam tingkat tinggi di tempat mereka bekerja selama bertahun tahun mempunyai resiko tinggi terkena kanker.
2.4.5. Metana
Gas metana merupakan senyawa hidrokarbon paling sederhana yang berbentuk gas yang tidak berwarna dan juga tidak berbau dengan rumus kimia CH4. Metan (CH4
Metana (CH
) merupakan gas yang diproduksi oleh bakteri tertentu pada proses pemecahan bahan organik. Sebagai sumber metan adalah daerah pertanian padi-padian dan daerah peternakan. Terjadinya peningkatan jumlah penduduk, akan menyebabkan terjadinya peningkatan kegiatan pertanian, peternakan, dan industri, sehingga pada akhirnya akan menyebabkan terjadinya peningkatan produksi gas metan pula (Mukono, 2008).
4) merupakan gas dominan selain karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses dekomposisi sampah di tempat pembuangan akhir. Keberadaan dan pergerakan metan sangan berbahaya pada TPA yang tidak dilengkapi dengan fasilitas pengelolaan gas. Pembuangan sampah terbuka di TPA mengakibatkan sampah organic yang tertimbun mengalami dekomposisi secara anaerobic, dan proses itu menghasilkan gas metan yang mempunyai kekuatan merusak hingga 20-30 kali lebih besar daripada CO2
Kandungan metana yang tinggi akan mengurangi konsentrasi oksigen di atmosfer. Jika kandungan oksigen di udara hingga di bawah 19,5%, akan mengakibatkan aspiksia atau hilangnya kesadaran makhluk hidup karena kekurangan asupan oksigen dalam tubuh. Meningkatnya metana juga meningkatkan risiko mudah terbakar dan meledak di udara (Anonimous, 2010).
. Jumlah emisi gas metana dari pembuangan akhir sampah secara keseluruhan mencapai kira-kira 30 – 70 juta ton per tahunnya. (Anonimous, 2008).
2.4.6. Hidrogen Sulfida (H2
Hidrogen sulfida adalah gas yang berbau telur busuk. Hidrogen sulfida juga bersifat korosif terhadap metal, dan menghitamkan berbagai material. Karena H
S)
2S lebih berat daripada udara, maka H2
Gas ini merupakan gas tidak berwarna, beracun, sangat mudah terbakar, karakteristik bau telur busuk (sudah tercium pada konsentrasi 0,5 ppb) dengan berat molekul 34,1 dan titik didih -77˚F pada tekanan mmHg, rapat gas: 1,2 serta sedikit larut dalam air. Bila terbakar menghasilkan SO
S ini sering terkumpul di udara pada lapisan bagian bawah dan sering di dapat di sumur-sumur, saluran air buangan, dan biasanya ditemukan bersama- sama gas beracun lainnya seperti metan dan karbon dioksida (Soemirat, 2009).
2
H
(US EPA, 2003). 2
Pada umumnya manusia dapat mengenali bau H
S didapat secara alamiah pada gunung-gunung berapi dan dekomposisi zat organik. Emisi hidrogen sulfida didapat pada industri kimia, industri minyak bumi, kilang minyak, dan terutama pada industri yang memproduksi gas sebagai bahan bakar (Soemirat, 2009)
2S ini dengan konsentrasi 0,0005 ppm sampai dengan 0,3 ppm. Bila konsentrasi tinggi menyebabkan seseorang kehilangan kemampuan penciuman. Hidrogen sulfida dilepaskan dari sumbernya terutama sebagai gas dan menyebar di udara pada lapisan bawah, dekat dengan manusia. Gas ini dapat bertahan di udara rata-rata 18 jam – 3 hari. Selama waktu itu hydrogen sulfida dapat berubah menjadi sulfur dioksida (SO2
Absorbsi dari paparan inhalasi teruatama akibat ukuran partikel hidrogen sulfida yang kecil dapat mencapai saluran nafas bawah di mana hidrogen sulfida
dapat diabsorbsi. Partikel dengan ukuran kecil akan mengalami penetrasi pada sacus alveolaris yang sebagian dari partikel akan mengalami pembersihan oleh macrophage dan sebagian lainnya akan diabsorbsi dalam darah. Zona alveolar merupakan bagian dalam paru dengan permukaan 50 sampai 100 m2
Gas H
. Gas pada alveoli hamper selalu menyatu dengan aliran darah yang tergantung pada kelarutan gas tersebut (Mukono,2008).
2S dengan konsentrasi 500 ppm, dapat menimbulkan kematian,
edema pulmonary, dan asphyxiant. H2
2.4.7. Amoniak (NH
S digolongkan asphyxiant karena efek utamanya adalah melumpuhkan pusat pernapasan, sehingga kematian disebabkan oleh terhentinya pernapasan (Soemirat, 2009).
3
Amoniak merupakan bahan kimia yang bersifat basa, dalam bentuk gas bersifat iritan, tidak berwarna, dan memiliki bau yang sangat tajam. Sangat mudah larut dan membentuk larutan ammonium hidroksida yang dapat mengakibatkan iritasi dan terbakar. Amoniak sering digunakan dalam produksi peledakan, farmasi, pestisida, tekstil, bahan-bahan yang terbuat dari kulit binatang, pencegah api, kertas dan bubur kertas, karet, petroleum, dan sianida. Nilai ambang batas amoniak yang aman dihirup pekerja selama 8 jam sehari atau 40 jam seminggu adalah 25 ppm.
)
Pekerja dapat terpapar dengan amoniak dengan cara terhirup gas ataupun uapnya, tertelan, ataupun kontak dengan kulit, pada umunya adalah melalui pernafasan (dihirup). Amoniak dalam bentuk gas sangat ringan, lebih ringan dari udara sehingga dapat naik, dalam bentuk uap, lebih berat dari udara, sehingga tetap berada dibawah.
Gejala yang ditimbulkan akibat terpapar dengan amoniak tergantung pada jalan pemaparan, dosis, dan lama pemaparan. Gejala-gejala yang dialami dapat berupa mata berair dan gatal, hidung iritasi, gatal dan sesak, iritasi tenggorokan, kerongkongan dan jalan pernafasan terasa panas dan kering, batuk-batuk. Pada dosis yang tinggi dapat mengakibatkan kebutaan, kerusakan paru-paru, bahkan kematian. Amoniak juga dapat masuk ke dalam tubuh melalui kulit.
Efek yang ditimbulkan akibat pemaparan amoniak bervariasi tergantung kadarnya, yaitu:
a. 25 ppm, merupakan nilai ambang batas yang dapat diterima
b. 25-50 ppm, bau dapat ditandai, pada umunya tidak menimbulkan dampak
c. 50-100 ppm, mengakibatkan iritasi ringan pada mata, hidung, dan tenggorokan, toleransi dapat terjadi dalam 1-2 minggu tanpa memberikan dampak
d. 140 ppm, mengakibatkan iritasi tingkat menengah pada mata, tidak menimbulkan dampak yang lebih parah selama kurang dari 2 jam
e. 400 ppm, mengakibatkan iritasi tingkat menengah pada tenggorokan
f. 500 ppm, merupaka kadar yang memberikan dampak bahaya langsung pada kesehatan
g. 700 ppm, bahaya tingkat menengah pada mata h. 1000 ppm, dampak langsung pada jalan pernafasan i. 1700 ppm, mengakibatkan laryngospasm
j. 2500 ppm, berakibat fatal setelah pemaparan selama setengah jam
k. 2500-6500 ppm, mengakibatkan nekrosis dan kerusakan jaringan permukaan jalan pernafasan, sakit pada dada, edema paru, dan bronchospasm
l. 5000 ppm, berakibat fatal 2.4.8. Partikel debu
Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM) merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawa organik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayanglayang di udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif terhadap kesehatan, partikel debu juga dapat mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia di udara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbada pula, tergantung dari mana sumber emisinya. Karena Komposisi partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : Suspended Particulate Matter (SPM), Total Suspended Particulate (TSP), black smoke (Depkes, 2007).
Berbagai proses alami mengakibatkan penyebaran partikel di atmosfer, misalnya letusan gunung berapi dan hembusan debu serta tanah oleh angin. Aktivitas manusia juga berperan dalam penyebaran partikel, misalnya dalam bentuk partikel-partikel debu dan asbes dari bahan bangunan, abu terbang dari proses peleburan baja, dan asap dari proses pembakaran tidak sempurna, terutama dari batu arang. Sumber
partikel yang utama adalah dari pembakaran bahan bakar dari sumbernya, diikuti oleh proses-proses industri (Fardiaz, 2003).
Polutan partikel masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui sistem pernapasan, oleh karena itu pengaruh yang merugikan langsung terutama terjadi pada sistem pernapasan. Factor yang paling berpengaruh terhadap system pernapasan terutama adalah ukuran partikel, karena ukuran partikel yang menentukan seberapa jauh penetrasi partikel ke dalam system pernapasan (Fardiaz, 2003).
System pernapasan mempunyai beberapa system pertahanan yang mencegah masuknya partikel-partikel, baik berbentuk padat maupun cair, ke dalam paru-paru. Bulu-bulu hidung akan mencegah masuknya partikel-partikel berukuran besar, sedangkan partikel-partikel yang lebih kecil akan dicegah masuk oleh membrane mukosa yang terdapat di sepanjang system pernapasan dan merupakan permukaan tempat partikel menempel (Fardiaz, 2003).
Pada saat orang menarik napas, udara yang mengandung partikel akan terhirup ke dalam paru-paru. Ukuran partikel (debu) yang masuk ke dalam paru-paru akan menentukan letak penempelan atau pengendapan partikel tersebut. Partikel yang berukuran kurang dari 5 mikron akan tertahan di saluran napas bagian atas, sedangkan partikel berukuran 3 sampai 5 mikron akan tertahan pada saluran pernapasan bagian tengah. Partikel yang berukuran lebih kecil, 1 sampai 3 mikron, akan masuk ke dalam kantung udara paru-paru, menempel pada alveoli. Partikel yang lebih kecil lagi, kurang dari 1 mikron, akan ikut keluar saat napas dihembuskan (Wardhana, 2004).