PENGARUH OZON TERHADAP HUJAN ASAM
Dl BANDUNG
Tuil Budlwad'1, SumaryatP, lis Sofiati*1, Tud MulyanI H W " ' , dan M. Parivatmo"'
*• Pcnelld Biding Penkatlan Ozon Dan Polusl Udara, LAPAN
"'PenellU Badan Meteorolocl dan Geofisika, BMG
ABSTRACT
The monthly average of concentration of surface ozone at Dago (north Bandung) from J a n u a r y 2 0 0 1 to J u n e 2 0 0 3 of 38.30 p g / m3. This value is higher t h a n other four stations, Cisaranten Wetan a n d Aria G r a h a (East Bandung), B a t u n u n g g a l I n d a h (South Bandung) and Tegallega (Central Bandung) within variations 35.26 - 36.23 pg/m3. While S 02 l N 02 gases, SO*2', NO3", NH42* ions, a n d pH of rainwater are m e a s u r e d at five locations, i. e. Cipedes (West Bandung), Martadinata (East Bandung), Dago (North Bandung), Kopo (South Bandung) a n d Kebon Kalapa (Central Bandung) from August 2000-May 2 0 0 3 . The worst condition of acid rain was found at Cipedes with value of 5.09. This condition m e a n s that location have been affected by acid rain in August 2 0 0 0 - May 2 0 0 3 , because the value of pH less t h a n 5.60 (the threshold of acid rain). Other locations such as Martadinata, Kebon Kalapa, and Kopo have average value of pH of 5.75, 5.95, and 6.00, respectively. While Dago which r e p r e s e n t s cleanest region of five locations in B a n d u n g h a s average of pH of 6.06. The existences of ozone have not influenced yet the deposition of acid rain in B a n d u n g in general, especially at Dago, if we see the biggest value of correlation coefficient on that region of 0.64. The influence of ozone is more d o m i n a n t to SO2 compared to NO2 b a s e d on acid deposition formed. The pollutant of SO2, NO2 gases, and aerosol from the local source influences on concentration of sulfate a n d nitrate ions which have the important role on acid rain.
ABSTRAK
Konsentrasi r a t a - r a t a b u l a n a n ozon p e r m u k a a n di Dago (Bandung Utara) dari J a n u a r i 2 0 0 1 s a m p a i J u n i 2 0 0 3 adalah 38,30 p g / m3. Hasil pengamatan t e r s e b u t memperlihatkan angka lebih tinggi dibandingkan dengan ke e m p a t lokasi lainnya, yaitu Cisaranten Wetan d a n Aria Graha (Bandung Timur), Batununggal Indah (Bandung Selatan), Tegallega (Bandung Pusat) dalam variasi 35,26 - 36,23 pg / m3. Sedangkan gas SO2, NO2, ion S 04 2\ NO3-, NH42* d a n pH air h u j a n diamati di lima lokasi yaitu Cipedes (Bandung Barat), Martadinata (Bandung Timur), Dago (Bandung Utara), Kopo (Bandung Selatan) d a n Kebon Kalapa (Bandung Pusat) dari A g u s t u s 2000-Mei 2003. Kondisi k e a s a m a n air hujan t e r b u r u k di Cipedes a d a l a h 5,09, berarti d aer a h ini telah t e r k e n a hujan a s a m p a d a Agustus 2000-Mei 2 0 0 3 , k a r e n a berada di
bawah 5,60 (batas hujan asam). Daerah lainnya seperti Martadinata, Kebon Kalapa d a n Kopo (Bandung Selatan) d a n m e m p u n y a i pH rata-rata 5,75; 5,95; dan 6,00. Sedangkan daerah Dago adalah daerah terbersih dari lima lokasi di Bandung dengan pH rata-rata 6,06. Keberadaan ozon belum m e m p e n g a r u h i deposisi a s a m d i B a n d u n g u m u m n y a d a n Dago k h u s u s n y a , dilihat dari angka korelasi yang terbesar adalah 0,64. Pengaruh ozon terhadap S 02 lebih dominan dibandingkan t e r h a d a p NO2, ditinjau dari deposisi a s a m y a n g dihasilkan. Pengaruh gas polutan SO2, NO2, dan aerosol dari s u m b e r lokal menentukan konsentrasi ion sulfa*, d a n n i t r a t yang b e r p e r a n a n dalam keasaman air hujan.
Kata kunci:Keasaman air hujan, Sumber lokal, Ozon, S02, NCh, Ion sulfat, Ion
nitrat
1 PBNDAHULUAN
T u m b u h n y a k a w a s a n belanja di B a n d u n g s e b a g a i s a r a n a m e m a c u pariwisata d a e r a h s e c a r a tidak sengaja menimbulkan m a s a l a h dengan meningkatnya gas b u a n g dari transportasi. P e r t u m b u h a n p e n d u d u k yang juga disertai p e r t u m b u h a n ekonomi yang pesat di k a w a s a n B a n d u n g erat kaitannya d e n g a n p e r t u m b u h a n industri dan transportasi di k a w a s a n ini. Akibat dari k e m a j u a n teknologi dan industri yang p e s a t di B a n d u n g a k a n memacu j u m l a h gas b u a n g ke u d a r a . Dampak p e n c e m a r a n u d a r a terjadi dalam b e b e r a p a tingkat. Pada skala mikro/lokal, p e n c e m a r a n u d a r a h a n y a mempengaruhi k u a l i t a s u d a r a setempat, dalam lingkup y a n g relatif t er b at as , misalnya p e n c e m a r a n u d a r a oleh d e b u . Selain itu t e r d a p a t pula pencemaran udara dalam s k a l a meso a t a u regional, yang d a m p a k n y a dapat mempengaruhi areal y a n g lebih l u a s contohnya h u j a n ,
Peningkatan gas b u a n g seperti NH3, NO2, SO2, d a n aerosol a k a n mempengaruhi k a d a r k e a s a m a n air hujan. Aerosol d a n gas-gas NH3, NO2, SO2 yang terlarut dalam u d a r a dapat dibersihkan dari atmosfer melalui proses pembersihan s e c a r a kering (dry deposition) a t a u b a s a h (wet deposition). Menurut Seinfeld (1986) garis b a t a s k e a s a m a n air hujan adalah 5,6 yang berada dalam garis kesetimbangan dengan konsentrasi CO2 atmosfer 330 ppm. Bila kadar k e a s a m a n air hujan di bawah 5,6 d i k a t a k a n telah terjadi hujan asam.
Dalam p e m b e n t u k a n deposisi a s a m , keberadaan oksidan seperti hidroksi radikal (OH) d a n hidrogen peroksida (H2O2), u n t u k m e r u b a h sulfur dioksida (SO2) menjadi sulfat (SO42) adalah sangat penting. Oksidan-oksidan ini bersaina-sama dengan ozon dan peroksihidroksil radikal (HO2) secara efektif m e n e n t u k a n species kimia dan u m u r senyawa-senyawa lainnya dalam siklus nitrogen, carbon d a n sulfur di troposfer. Ozon adalah oksidan u t a m a jika kandungan air di u d a r a mempunyai pH lebih besar dari 5 (pH = -log10 [H-]) (Brian et. al., 1987). B a g a i m a n a p u n dalam fase cair k e c e p a t a n konversi SO2 menjadi sulfat (SO42") adalah sangat komplek d a n di atmosfer (uap air)
ter-g a n t u n ter-g 03 d a n H2O2 (Penkett et. al., 1979; Calvert et. al., 1985 dalam Heikes et. al., 1987)
502 + O3 -> SO3 + O2
5 03 + H20 -» H2SO4
P a d a p e m b e n t u k a n deposisi nitrat, k e b e r a d a a n ozon u n t u k m e r u b a h NOa menjadi NO3 perlu ciiperhatikan.
NO2 + O3 -* NO3 + O2 NO2 + NO3 «-> N2O5 N2O5 + H20 <-» 2 HNO3
Oksidasi NO2 dalam fase cair tidak begitu penting dikarenakan kelarutan NO2 y a n g r e n d a h (Harrison and Pio, 1983).
Dari hasil penelitian ini, d i h a r a p k a n d a p a t diketahui s u m b e r polutan yang berperan dalam m e m p e n g a r u h i hujan a s a m di kota Bandung.
Selanjutnya d a p a t d i g u n a k a n u n t u k mengevaluasi kualitas u d a r a d i B a n d u n g dari s u m b e r polutannya.
2 DATA DAN METODE 2 . 1 Lokasi Pengukuran
Sampel air h u j a n dikumpulkan setiap hari hujan dari A g u s t u s 2000 sampai Mei 2 0 0 3 di k o t a Bandung (6° 5 4 ' LS, 107° 3 5 ' BT), p a d a ketinggian 7 4 3 m di a t a s p e r m u k a a n laut. Lokasi sampling terbagi p a d a 5 lokasi, yaitu Kebon Kalapa (Bandung Pusat) adalah d ae r a h transportasi d a n p e r u m a h a n , Dago (Bandung Utara) m e r u p a k a n d a e r a h p e r u m a h a n d a n bersih, Kopo (Bandung Selatan) mewakili daerah perumahan, J l . R. E. Martadinata (Bandung Timur) sebagai d a era h transportasi dan p e r u m a h a n , Cipedes (Bandung Barat}
sebagai daerah percampuran transportasi dan perumahan. Air hujan ditampung dengan p e n a k a r c u r a h hujan yang terbuat dari stainless stell dan penampung air hujan otomatik. Selanjutnya sampel air hujan dianalisis di Laboratorium u n t u k m e n d a p a t k a n p a r a m e t e r p H , ion sulfat, ion nitrat d a n ion amonium. Di t e m p a t y a n g s a m a dilakukan p u l a sampling u n t u k gas SO2 d a n NO2 secara passive sampler s e l a m a s a t u bulan dari Agustus 2 0 0 0 sampai J u n i 2 0 0 3 .
P e n g u k u r a n ozon d i l a k u k a n oleh Badan Pengelola Lingkungan Hidup (BPLH) Kota B a n d u n g dari J a n u a r i 2 0 0 1 sampai J u n i 2 0 0 3 di Dago (Bandung Utara), C i s a r a n t e n Wetan d a n Aria G r a h a (Bandung Timur), Tegallega (Bandung Pusat) d a n Batununggal I n d a h (Bandung Selatan).
2 . 2 Metode
Sampel air hujan dianalisis u n t u k ion sulfat, n i t r a t dan ammonium dengan metode spektrofotometer. Ion sulfat d i t e n t u k a n dengan metode turbidimetri Ba2SQ4 (kalibrasi larutan s t a n d a r Na2S04). Ion nitrat ditentukan
dengan metode K-Na-Tartrat y a n g m e n g g u n a k a n kalibrasi l a r u t a n s t a n d a r KNO3. U n t u k m e n d a p a t k a n ion amonium d i p e r g u n a k a n metode Indophenol dengan l a r u t a n s t a n d a r NH4C] sebagai kalibrasi. Gas NO2 ditentukan dengan spektrofotometer d a n m e n g g u n a k a n metoda NEDA dengan l a r u t a n s t a n d a r NaN02 sebagai kalibrasi. Gas SO2 ditentukan dengan ion chromatografi DX500 dan dikalibrasi d e n g a n l a r u t a n s t a n d a r
Na2S04-Data y a n g diperoleh selanjutnya diolah dalam konsentrasi r a t a - r a t a bulan dari masing-masing parameter. Dengan metode skater dicari koefisien korelasinya. Koefisien korelasi u n t u k melihat k u a t tidaknya p e n g a r u h oksidasi ozon t e r h a d a p gas SO2 dan NO2 dalam p e m b e n t u k a n deposisi a s a m , yang terkait dengan hujan a s a m .
3 HAS1L DAN PEMBAHASAN
3.1 Kimia Air Hujan, S 02, NO3 dan Ozon (O3)
B e r d a s a r k a n p e n g a m a t a n selama periode A g u s t u s 2 0 0 0 - Mei 2 0 0 3 di Bandung d a p a t dilihat p a d a Gambar 3 - l a s.d 3 - l e variasi m u s i m a n dari setiap komponen kimia air hujan yaitu ion sulfat, ion nitrat, ion amonium dan k e a s a m a n air h u j a n serta gas SO2, NO2 d a n ozon. Dari lima lokasi di Bandung r a t a - r a t a b u l a n a n dari setiap komponen h a m p i r s a m a yaitu tinggi di musim kemarau Juni-Juli-Agustus (J-J-A) dan musim peralihan September-Oktober-Nopember (S-O-N), serta r e n d a h di musim hujan Desember-Januari-Pebruari (D-J-F) d a n peralihan Maret-April-Mei (M-A-M).
Nilai pH bulanan dari Agustus 2000-Desember 2000 bervariasi 3,69-5,85 untuk lima lokasi, yaitu Dago; Cipedes; Martadinata; Kebon Kalapa dan Kopo, berarti kondisi h u j a n d i a r e a t e r s e b u t s u d a h m e n u n j u k k a n a n g k a d i a t a s batas normal 5,6 u n t u k hujan a s a m . Maka B a n d u n g p a d a akhir t a h u n 2000 mengalami hujan a s a m yang m e r a t a di s e m u a a r e a yang disebutkan di a t a s . Pada t a h u n 2 0 0 1 d a r i J a n u a r i - Desember 2 0 0 1 nilai pH bervariasi 5,48-6,91 dengan kondisi terburuk di Cipedes yaitu 4,70-6,19 (Gambar 3 - l a s.d 3-le). Sedangkan tahun 2002 dari J a n u a r i sampai Agustus nilai pH bervariasi 4,73-6,75 dan daerah yang terkena hujan asam adalah Cipedes. Melihat variasi angka pH dari Gambar 3 - l a s.d 3 - l e di t a h u n 2 0 0 1 dan 2002 d a p a t dikatakan b a h w a hujan a s a m h a n y a terjadi di Cipedes, s e d a n g k a n d a e r a h lain tidak. Tetapi pada awal t a h u n 2 0 0 3 (Januari-Mei) terjadi hujan a s a m di Cipedes dan Martadinata.
Dalam k u r u n w a k t u A g u s t u s 2 0 0 0 - Mei 2 0 0 3 r a t a - r a t a nilai pH di lima lokasi m e n u n j u k k a n d a e r a h Dago yang terletak di B a n d u n g Utara adalah yang paling bersih yaitu 6,06. Sedangkan d a e r a h Cipedes mempunyai pH rata-rata 5,09 y a n g berarti d a e r a h t e r s e b u t mengalami h u j a n a s a m . Hal ini dikarenakan a n g k a tersebut berada di daer a h b a t a s s u a t u d a er ah dikatakan telah t e r k e n a hujan a s a m yaitu dibawah a n g k a 5,6 (Seinfeld d a n
Pandis, 1998). Kondisi pH besar kecil tercermin p a d a k a n d u n g a n ion-ion seperti ion sulfat, ion n i t r a t d a n ion amonium y a n g m e n d u k u n g n y a .
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 AufrOI Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Au^03 Dec-03
Auo-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 ^>r-03 Aug-03 Dec-03
Gambar 3 - l b : Variasi k o n s e n t r a s i r a t a - r a t a b u l a n a n p a r a m e t e r air h u j a n d a n SO2, NO2 d a n O3 di Cipedes-Bandung
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 O«c-O1 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Doc-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Oec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00 Dec-00 Apr-01 Aug-01 Dec-01 Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Gambar 3-ld:Variasi konsentrasi rata-rata bulanan parameter air hujan dan
Tabel3-l:pH RATA-RATA, KONSENTRASI RATA-RATA ION SULFAT, ION NITRAT DAN ION AMONIUM DARI AGUSTUS 2000 SAMPAI MEI 2003 DIBANDUNG
Pengaruh s u m b e r lokal j u g a tercermin p a d a k a n d u n g a n ion sulfat d a n ion nitrat dalam air h u j a n (Tabel 3-1), sedang kondisi s u m b e r deposisi asam dari SO2 d a n NO2 (Tabel 3-2). Secara prinsip k e a s a m a n air hujan sangat dipengaruhi oleh senyawa-senyawa sulfat (H2SO4), n i t r a t (HNO3) d a n a s a m chlorida (HC1), k a r e n a itu k e n a i k a n a t a u p e n u r u n a n senyawa t e r s e b u t dapat menyebabkan a n g k a pH t u r u n a t a u naik (Delmas, 1983).
Dari G a m b a r 3 - l a s.d 3 - l e terlihat pola ozon yang s a m a dengan pola ion sulfat, ion a m o n i u m d a n gas SO2. Selain SO2 y a n g teroksidasi oleh senyawa ozon, t e r d a p a t p u l a kontribusi amonium sulfat (aerosol sulfat) dalam air hujan. Tetapi terlihat j e l a s pola berbalikan a n t a r a ozon dengan NO2, yaitu k o n s e n t r a s i ozon tinggi ternyata konsentrasi NO2 r e n d a h .
Tabel 3-2: KONSENTRASI RATA-RATA SO2 DAN NO2 DARI AGUSTUS 2000 SAMPAI DENGAN JUNI 2 0 0 3 DI BANDUNG
3.2 Ozon Permukaan di Lima Lokasi di Bandung
Dari G a m b a r 3-2 pola ozon p e r m u k a a n di lima lokasi di B a n d u n g mempunyai k e n c e n d e r u n g a n yang sama. Konsentrasi r a t a - r a t a b u l a n a n ozon permukaan di Dago adalah 38,30 pg/m3; Cisaranten Wetan adalah 36,23 pg/m3; Aria Graha adalah 35,31 pg/m3; Tegallega adalah 35,65 pg/m3; dan Batununggal Indah adalah 35,26 p g / m3. Konsentrasi r a t a - r a t a b u l a n a n ozon terbesar terdapat di Dago. Sedangkan e m p a t lokasi lainnya m e m p u n y a i nilai yang hampir s a m a . Konsentrasi ozon terlihat m e n u r u n dari 2 0 0 1 s a m p a i 2 0 0 3 , tetapi sangat berfluktuasi sekali d a n terlihat erat k a i t a n n y a dengan gas
buang kendaraan NO2. Hal ini antara lain dikarenakan pengaruh gas buang
kendaraan bermotor NO2 dan CO pada ozon permukaan sangat kuat pada
bulan Juli yang ditunjukkan dengan korelasi negatif dan koefisien
determinasi masing-masing adalah 0,86 dan 0,76. Sedangkan pada bulan
Januari pengaruh NO2 dan CO pada ozon permukaan kurang signifikan
(Hidayati dan Asiati, 2002).
Gambar 3-2: Konsentrasi rata-rata bulanan ozon permukaan periode
Januari 2001-Juni 2003 di Dago, Cisaranten Wetan, Aria
Graha, Tegallega dan Batununggal Indah di area kota Bandung
(dari hasil monitoring BPLH Kota Bandung)
3.3 Korelasi Ozon (O3) dengan Deposisi Asam Sulfat
Dengan melihat nilai konsentrasi yang sama di lima lokasi monitoring
ozon permukaan di Bandung dari Januari 2001 sampai J u n i 2003, maka
kami menghubungkan ozon di Cisaraten Wetan dan Aria Graha dengan
deposisi asam sulfat di Martadinata dalam area Bandung Timur; ozon di
Tegallega dengan deposisi asam sulfat di Kebon Kalapa dalam area Bandung
Pusat, ozon di Batununggal dengan deposisi asam sulfat di Kopo dalam area
Bandung Selatan. Sedangkan ozon di Dago dengan deposisi asam sulfat di
Dago dalam area Bandung Utara. Hal ini kami lakukan untuk mengamati
proses pembentukan deposisi asam sulfat, yaitu perubahan sulfur dioksida
(SO2) secara oksidasi oleh ozon menjadi sulfat (SO4
2) dalam air hujan pada
waktu yang sama.
Hasil p e n g a m a t a n korelasi ozon t e r h a d a p deposisi a s a m sulfat (SO42) atau k e a s a m a n air hujan di lima lokasi d a p a t dilihat p a d a Tabel 3-3 d a n Gambar 3-3.
Tabel 3-3: ANGKA KORELASI (R) ANTARA O3 DAN DEPOSISI SULFAT (SO42) DALAM AIR HUJAN DI BANDUNG
B e r d a s a r k a n a n g k a korelasi di lima lokasi di B a n d u n g ternyata pengaruh O3 p e r m u k a a n p a d a deposisi sulfat t e r b e s a r t e r d a p a t di Dago dengan a n g k a 0,64. Konsentrasi r a t a - r a t a b u l a n a n SO2 di Dago adalah terkecil dengan kondisi belum j e n u h dibandingkan lokasi lainnya, m a k a keberadaan O3 y a n g tinggi di Dago a k a n d a p a t m e l a k u k a n oksidasi yang
lebih optimal. Sebaliknya k e b e r a d a a n konsentrasi SO2 yang tinggi di Kebon Kalapa dan Martadinata, ternyata p e n g a r u h oksidasi O3 t e r h a d a p deposisi asam sulfat sangat lemah dengan angka korelasi yang kecil dan negatif (Tabel 3-3). Kemungkinan kondisi SO2 dalam k e a d a a n j e n u h dan O3 sendiri tidak optimum untuk m e l a k u k a n oksidasi, dikarenakan konsentrasi O3 tidak seimbang dengan konsentrasi SO2. P a d a proses oksidasi SO2 menjadi ion sulfat (SO42) diduga diperlukan O3 berlebihan. Dengan melihat konsentrasi SO2 terkecil, konsentrasi O3 t e r b e s a r di Dago d a n p e n g a r u h O3 p e r m u k a a n t e r h a d a p deposisi sulfat d e n g a n angka korelasi terbesar adalah 0,64. Maka k a m i menyimpulkan p e n g a r u h O3 di Dago lebih k u a t dibandingkan t e m p a t lainnya di Bandung seperti p a d a Tabel 3 - 3 .
Selain itu perlu ditinjau p u l a k e b e r a d a a n aerosol sulfat dalam b e n t u k amonium sulfat y a n g m e n y e b a b k a n t e r b e n t u k n y a ion sulfat d a l a m air hujan.
Gambar 3-3 Korelasi ozon t e r h a d a p deposisi a s a m sulfat (SO42) a t a u k e a s a m a n air hujan di e m p a t lokasi (Dago, Martadinata, Kebon
Kalapa, Kopo) di B a n d u n g
G a m b a r 3-4: Korelasi k o n s e n t r a s i g a s SO2 d e n g a n [H +]
P a d a prinsipnya g a s SO2 d a n g a s NO2 m e m p u n y a i kontribusi d a l a m keasaman air h u j a n , yaitu SO2 m a u p u n NO2 setelah mengalami p r o s e s oksidasi dilanjutkan p r o s e s cair di a w a n a k a n m e m b e n t u k ion SO42" d a n ion NO3- dengan m e l e p a s k a n ion H+. Dari penelitian Xu Yu (1987) dinyatakan bahwa kontribusi SO2 t e r h a d a p k e a s a m a n air h u j a n k a r e n a terjadi pengendapan a d a l a h h a m p i r di a t a s 80 % p a d a m u s i m dingin d a n gugur di Cina. Pengaruh SO2 t e r h a d a p k e a s a m a n air h u j a n di lima lokasi di B a n d u n g dapat dilihat p a d a G a m b a r 3-4 m e m p e r l i h a t k a n p e n g a r u h y a n g c u k u p k u a t , konsentrasi SO2 n a i k m a k a k o n s e n t r a s i ion (H+) terlihat naik. Dari kondisi sumber lokal SO2 y a n g tinggi di b e b e r a p a t e m p a t seperti Cipedes, Kebon Kalapa dan Martadinata t e m y a t a kondisi ion sulfat di Martadinata relatif kecil bila d i b a n d i n g k a n d e n g a n Cipedes d a n Kebon Kalapa y a n g s a m a - s a m a r a e r u p a k a n d a e r a h t r a n s p o r t a s i . Sebaliknya u n t u k Dago y a n g m e m p u n y a i konsentrasi ion sulfat tinggi, t e r n y a t a k o n s e n t r a s i SO2 sebagai u n s u r s u m b e r kecil dibandingkan d a e r a h lain. Melihat oksidasi y a n g c u k u p o p t i m u m di Dago, m a k a p e m b e n t u k a n deposisi sulfat a k a n lebih tinggi dibandingkan lokasi lain seperti t e r s e b u t di a t a s . Akibatnya k o n s e n t r a s i ion sulfat l u m a y a n tinggi. Tetapi oksidasi y a n g tidak o p t i m u m di Martadinata d a n Kebon Kalapa temyata menghasilkan ion sulfat y a n g tinggi j u g a di k e d u a t e m p a t ini. Hal ini dapat dijelaskan k a r e n a a d a n y a aerosol debu. J a d i ion sulfat y a n g terkandung dalam air h u j a n tidak h a n y a berasal dari SO2 saja melainkan dapat berasal dari s u m b e r sulfat aerosol seperti (NFU^SGi, j u g a berasal dari pencucian SO2 d a l a m a w a n . Oksidasi O2 t e r h a d a p (NH4)2S04 dalam aerosol akan m e n y u m b a n g k a n u n s u r a s a m d e n g a n t e r b e n r u k n y a H2SO4 d a n HNO3 dalam air h u j a n (Harrison a n d Pio, 1983). Hal ini d a p a t dilihat dalam G a m b a r 3-5 h u b u n g a n ion NH4 d e n g a n ion SO42" dalam air h u j a n y a n g m e m p u n y a i pengaruh positif.
0,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00
NH
4(mg/l)
G a m b a r 3-5: Korelasi NH4 + d e n g a n ion SO42" dalam air h u j a n
Dari hasil pengkajian s e b e l u m n y a (Gambar 3-6), t e r n y a t a kontribusi SO2 naik di musim peralihan September-Oktober-Nopember 2 0 0 0 d a n k e m a r a u Juni-Juli-Agustus 2 0 0 1 s e r t a t u r u n d i m u s i m p e n g h u j a n d a n p e r a l i h a n Maret-April s.d Mei 2 0 0 1 . Kecuali d a e r a h M a r t a d i n a t a d a n Kopo y a n g b e r b e d a yaitu naik di m u s i m penghujan d a n m u s i m peralihan Maret-April s.d Mei 2 0 0 1 . Hal ini d i k a r e n a k a n p e n g a r u h oksidasi O3 t e r h a d a p SO2 u n t u k m e m b e n t u k ion sulfat d i p e n g a r u h i oleh radiasi m a t a h a r i .
2fitr«S
Waktn
G a m b a r 3-6: Variasi m u s i m a n p e r b a n d i n g a n SO2 t e r h a d a p ion SO42- d a l a m air h u j a n dari A g u s t u s 2 0 0 0 s a m p a i A g u s t u s 2 0 0 2 d i B a n d u n g 92
3.4 Korelasi Ozon dengan Deposisi Asam Nitrat
Pada m a k a l a h ini ditinjau j u g a p e n g a r u h O3 t e r h a d a p t e r b e n t u k n y a deposisi n i t r a t (NO3-) d a l a m air h u j a n sebagai hasil oksidasi O3 t e r h a d a p NO2. Dengan menggunakan data ozon dan NO2 dari Januari 2001 sampai J u n i 2003 seperti di atas, d i b u a t korelasi O3 dengan deposisi nitrat (NO3") di lokasi yang sama dengan korelasi O3 d e n g a n deposisi sulfat. Korelasi O3 d a n deposisi asam nitrat (NO3") dalam air h u j a n di lima lokasi dilihat dalam Tabel 3-4 d a n Gambar 3-7.
Tabel 3-4:ANGKA KORELASI (R) ANTARA 03 DAN DEPOSISI NITRAT (NO3)
DALAM AIR HUJAN DI BANDUNG
Konsentrasi g a s NO2 y a n g tertinggi diwakili oleh Martadinata, Kebon Kalapa d a n Cipedes sebagai d a e r a h padat transportasi s e c a r a b e r u r u t a n , yaitu 12,68 ppbv; 12,27 ppbv d a n 10,36 ppbv. Konsentrasi gas NO2 dari tiap-tiap daerah terlihat memberikan kontribusi p a d a k a n d u n g a n ion nitrat seperti tercermin p a d a Tabel 3-1 d a n Tabel 3-2 dalam b e s a r a n nilai konsen-trasinya, yaitu t e r p u s a t p a d a tiga d a e r a h Cipedes, Kebon Kalapa, dan Martadinata. Akan tetapi kondisi ion nitrat yang relatif kecil bila dibandingkan dengan s u m b e r polutan NO2 di Kebon Kalapa k e m u n g k i n a n disebabkan adanya p e n g a r u h oksidasi O3 t e r h a d a p deposisi a s a m n i t r a t y a n g lemah, seperti terlihat dalam Tabel 3-4 dengan koefisien korelasi adalah 0,05. Proses oksidasi O3 t e r h a d a p NO2 menjadi nitrat terjadi di w a k t u m a l a m hari, sedangkan s i a n g h a r i O3 d a p a t bereaksi l a n g s u n g d e n g a n NO m e m b e n t u k NO2. Mengingat O3 di troposfer a t a u p e r m u k a a n berasal dari transport di stratosfer a t a u r e a k s i di tempat, yaitu k a r e n a a d a n y a ozon precursor yang dihasilkan d a r i p e m b a k a r a n b a h a n b a k a r fosil b e r u p a senyawa CO, CH4, NOx, NMHC d a n sebagainya. J a d i O3 b e r k u r a n g m a k a NO2 a k a n b e r t a m b a h , pola ini terlihat dalam Gambar 3 - l a s.d 3-le. Angka korelasi O3 terhadap deposisi asam nitrat yang kecil dalam Tabel 3-4 dibandingkan O3 t e r h a d a p deposisi sulfat dalam Tabel 3-3 k e m u n g k i n a n dipengaruhi oksidasi y a n g terjadi hanya di waktu m a l a m h a r i saja.
Gambar 3-7: Korelasi ozon t e r h a d a p deposisi a s a m n i t r a t (NO3") atau k e a s a m a n air h u j a n di e m p a t lokasi (Dago, Martadinata, Kebon Kalapa, Kopo) di B a n d u n g
Adanya p e n g a r u h a m o n i u m nitrat p a d a k a n d u n g a n ion nitrat dalam air hujan bisa ditinjau dari h u b u n g a n ion amonium dengan ion nitrat. Pada Gambar 3-8 terlihat kontribusi amonium nitrat t e r h a d a p ion nitrat tidak begitu b e s a r dibandingkan d e n g a n kontribusi a m o n i u m sulfat t e r h a d a p ion 94
sulfat. Nilai koefisen korelasi u n t u k ion sulfat t e r h a d a p a m o n i u m a d a l a h 0,67 sedangkan ion n i t r a t t e r h a d a p ion a m o n i u m a d a l a h 0 , 5 0 .
Waktn
Gambar 3-9: Variasi p e r b a n d i n g a n NO2 t e r h a d a p ion NO3" dalam air h u j a n dari A g u s t u s 2 0 0 0 s a m p a i A g u s t u s 2 0 0 2 d i B a n d u n g
Korelasi NO2 d a n ion NO3- dalam air h u j a n d a p a t dilihat dalam Gambar 3-9, yaitu hasil pengkajian s e b e l u m n y a , y a n g m a n a kontribusi NO2 naik di m u s i m peralihan September-Oktober-Nopember 2 0 0 0 d a n m u s i m
pcralihan Maret-April-Mei, serta turun di musim penghujan dan dan kemarau J u n i - J u l i - A g u s t u s 2001 di Dago, Cipedes, Martadinata d a n Kopo. Kecuali daerah Kebon Kalapa y a n g berbeda, yaitu naik di m u s i m peralihan September-Oktober-Nopember 2000 dan di bulan Maret sampai J u n i 2 0 0 1 . Sedangkan p a d a t a h u n 2002 hasil pengamatan di lima lokasi m e n u n j u k k a n kecenderungan y a n g s a m a , yaitu konsentrasi NO2 tinggi di bulan J a n u a r i , April d a n J u n i , tetapi konsentrasi ion nitrat r e n d a h di bulan tersebut. J a d i selain NO2 y a n g memberikan kontribusi t e r h a d a p ion nitrat t e r d a p a t j u g a u n s u r lain seperti aerosol nitrat.
4 KESIMPULAN
Konsentrasi ozon p e r m u k a a n terbesar di B a n d u n g adalah d a er a h Dago. P a d a t a h u n 2 0 0 0 di seluruh lokasi di B a n d u n g , yaitu Cipedes (Bandung Barat), Kebon Kalapa (Bandung Pusat), Martadinata (Bandung Timur), dan Kopo (Bandung Selatan) telah terjadi hujan a s a m . Kecuali Dago (Bandung Utara) y a n g mewakili d a e r a h bersih d a n p e r u m a h a n tidak t e r k e n a hujan a s a m . Kondisi k e a s a m a n air hujan di s e m u a lokasi c e n d e r u n g t u r u n (angka pH naik) p a d a t a h u n 2 0 0 1 d a n 2002, dan hujan a s a m h a n y a terjadi di Cipedes. P a d a awal t a h u n 2 0 0 3 (Januari-Mei) terjadi hujan a s a m di Cipedes dan Martadinata. Keberadaan ozon mempengaruhi hujan a s a m di Dago lebih k u a t dibandingkan t e m p a t lainnya di Bandung, dilihat dari a n g k a korelasi yang terbesar adalah 0,64.Pengaruh ozon p e r m u k a a n t e r h a d a p p e m b e n t u k a n deposisi sulfat hujan lebih dominan dibandingkan t e r h a d a p p e m b e n t u k a n deposisi nitrat d a l a m air. Pengaruh sumber lokal dari SO2 d a n NO2 serta a m o n i u m sulfat dalam aerosol terlihat m e m p e n g a r u h i konsentrasi ion sulfat dan ion nitrat.
Ucapan Terima Kasih
Penulis m e n g u c a p k a n terima kasih k e p a d a Ibu Rukmi Hidayati yang telah memberikan s a r a n - s a r a n u n t u k penelitian ini.
DAFTAR RU JUKAN
Delmas R. J . , 1983. Antartic Precipitation Chemistry, Chemistry of Multiphase Atmospheric Systems, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York, Tokyo, 249 - 2 6 4 .
Harrison R. M., a n d Pio C. A., 1987. Environment Scince Technology, 17, pp. 169.
Heikes B. G., Gregory L. K., J a m e s G. W., and Allan L. L., 1987. J a n u a r y 20.
H2O2, O3 and SO2 Measurements in The Lower Troposphere Over the Eastern United States During Fall, J o u r n a l of Geophysical Research,
Vol. 9 2 , NO. DI, Pages 9 1 5 - 9 3 1 .
Hidayati R. dan Asiati S.( 31 Oktober 2 0 0 2 . Pengaruh gas buang kendaraan
bermotor pada ozon perrnukaan di Bandung, Semiloka Sehari "Evaluasi
dan Strategi Pengendalian Pencemaran Udara di Kota B a n d u n g .
Seinfeld J.H., 1 9 8 6 . Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution, J o h n Wiley and Sons. INC., New York, hal 695 - 7 0 4 .
Seinfeld J. H. a n d Pandis S.N., 1998. Atmospheric Chemistry and Physics from
Air Pollution to Climate Change, J o h n Wiley and Sons. INC., New York,
h a l . 1 0 3 1 .
Sperber K.R., 1987. The Concentration and Deposition of Nitrate, Sulfate and
Amonium as a function of Wind direction from precipitation samples.
Atmospheric Environment, Vol. 2 1 , No 12, hal 2 6 2 9 - 2 6 4 1 .
Xu Yu , 1987. Sulfur Dioxide in Atosphere Scavenging by Precipitation and Its
Contribution to Acid Rain, Proceeding of T h e Third J o i n t Conference of
Air Pollution Studies in Asian Areas, Nov 30 - Dec 2, Tokyo, J a p a n , hal. 1 8 6 - 199.
