MODEL PREDIKSI DISTRIBUSI
LAJU PENYEBARAN SULFUR DIOKSIDA (SO
2)
DAN DEBU DARI KAWASAN INDUSTRI
(STUDI KASUS DI KOTA CILEGON)
YAYAT RUHIAT
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
SURAT PERNYATAAN
Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam disertasi saya yang berjudul:
MODEL PREDIKSI DISTRIBUSI LAJU PENYEBARAN
SULFUR DIOKSIDA (SO
2) DAN DEBU DARI KAWASAN
INDUSTRI (STUDI KASUS DI KOTA CILEGON)
Merupakan gagasan atau hasil disertasi saya sendiri, dengan bimbingan para Komisi Pembimbing, kecuali yang dengan jelas rujukannya. Disertasi ini belum pernah diajukan untuk memperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain.
Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, Mei 2009
YAYAT RUHIAT G 261040011
ABSTRACT
YAYAT RUHIAT. Predictive Distribution Model of Dispersion Sulphur dioxide (SO2) and Dust of Industrial Area (Case Study at Cilegon City). Under
supervision of Ahmad Bey, Imam Santoso and Leopold Oscar Nelwan.
This study aims to examine the characteristics of local air; analyze the concentration of air pollution emitted from factories located in an industrial area; and predict air pollution distribution the city of Cilegon. Several sequential steps of analysis are carried out which include: (1) calculation of high-layer pollutant mixing in the atmosphere (mixing height), (2) analysis of emission of air pollutant from the source point using screen3 model; (3) analysis of distribution of air pollutant from the industrial area using general transport equation of unsteady flow. Based on climatology, Pasquill stability criterian indicate that stability profile in the region ranges from A (very unstable) to E (slightly stable). Pollutant distribution from the industry depends on the height of the chimney. The higher the chimney is, the further the distribution of the pollutant as a result of emission is expected to be. The highest concentration of SO2 is found in the emission of
industry area, with atmosfheric stability class A (very unstable), whereas furthest distance occurred stability E class (slightly stable). The distribution of SO2
extends towards Tamansari village of Pulomerak District. From 24 sampling points, the highest concentration of 55,75 μg/m3 occurred in the ASDP Merak. The levels and patterns of air pollutant distribution in the area need to be taken into account, particularly in the interest of protecting public healthlife from the impacts caused by the pollutant.
Keywords: Prediction model, Sulphur dioxide (SO2), characteristics of local air,
RINGKASAN
YAYAT RUHIAT. Model Prediksi Distribusi Laju Penyebaran Sulfur Dioksida (SO2) dan Debu dari Kawasan Industri (Studi Kasus di Kota Cilegon). Dibimbing oleh Ahmad Bey, Imam Santoso dan Leopold Oscar Nelwan.
Di Kota Cilegon telah berdiri industri sebanyak 104 perusahaan besar, yang menyebar di tiga zona kawasan. Zona KS 44 perusahaan, zona Pulomerak 39 perusahaan dan zona Ciwandan 21 perusahaan. Bahan bakar yang digunakan oleh pabrik di kawasan industri tersebut adalah High Speed Diesel, Marine Fuel Oil, Pyrolisis Fuel Oil, solar, residu, bahan bakar gas dan batubara. Bahan bakar dengan kapasitas besar yang digunakan oleh pabrik di kawasan industri adalah batubara. Kapasitas terbesar digunakan oleh Unit Bisnis Pembangkitan (UBP) Suralaya, dengan kisaran 170 – 255 ton/jam. Sementara itu tinggi cerobong yang digunakan oleh pabrik bervariasi antara 10 sampai 275 meter. Beragamnya bahan bakar dan tinggi cerobong yang digunakan, diduga akan berimplikasi pada berbagai jenis dan sebaran polutan yang diemisikan.
Metode yang digunakan untuk menganalisis emisi polutan di kawasan industri menggunakan model screen3. Sementara itu untuk menduga sebaran polutan dari kawasan industri menggunakan persamaan umum transpor untuk aliran unsteady. Pola sebaran dianalisis dalam periode tiga bulanan.
Untuk menjelaskan karakteristik udara Kota Cilegon digunakan data iklim stasiun meteorologi Serang, periode pengamatan Tahun 2001 sampai Tahun 2007. Hasil analisis mawar angin menunjukkan pola yang bervariasi antara pagi, siang, sore dan malam hari. Pada bulan Nopember sampai Maret umumnya angin bergerak dari Barat ke Timur, sedangkan pada bulan April sampai Oktober umumnya angin bergerak dari Utara ke Selatan. Sementara itu kemantapan (stabilitas) atmosfer diperoleh bahwa pada pagi, siang, sore dan malam hari mempunyai variasi antara A (sangat tidak stabil) sampai E (agak stabil). Hal ini menunjukkan bahwa kondisi udara di Kota Cilegon berada antara labil mantap sampai agak stabil, sesuai dengan kriteria kemantapan udara Pasquill.
Hasil running model screen3 pada berbagai stabilitas atmosfer menunjukaan bahwa: (1) semakin tinggi cerobong yang digunakan, semakin jauh jarak sebaran dengan konsentrasi sulfur dioksida (SO2) dan debu yang diemisikan semakin kecil; dan (2) konsentrasi tertinggi yang diemisikan dari cerobong terjadi pada stabilitas A (sangat tidak stabil), dengan jarak sebaran minimum, sementara pada stabilita E (agak stabil) konsentrasi yang diemisikan minimum, tapi jarak sebarannya maksimum. Hasil analisis untuk setiap kondisi stabilitas atmosfer menunjukkan bahwa umumnya penyebaran SO2 dan debu akan terkumpul di sekitar jarak maksimum dari sumber emisi, kemudian akan menyebar dengan konsentrasi yang menurun sampai jarak yang cukup jauh dari sumbernya.
Untuk menilai kehandalan model emisi yang telah digunakan, maka hasil dari model dibandingkan dengan hasil pengukuran. Di kawasan Pulomerak konsentrasi SO2 yang diemisikan dari UBP Suralaya pada unit-1 sampai unit-4 diperoleh rata-rata hasil model sebesar 304,646 μg/m3 dengan simpangan baku 312,01. Kemudian dianalisis untuk memperoleh nilai mutlak z-score. Pada unit-1 diperoleh nilai mutlak score sebesar 0,183, pada unit-2 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,377 pada unit-3 diperoleh nilai mutlak z-z-score sebesar 1,492 dan
pada unit-4 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 2,203. Kemudian pada unit-5 sampai unit-7 diperoleh rata-rata hasil model sebesar 197,878 μg/m3 dengan simpangan baku 21,707. Pada unit-5 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,589 pada unit-6 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 1,079 dan pada unit-7 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,715. Berdasarkan syarat nilai z-score, untuk pencemar SO2 pada unit-1, unit-2, unit-3, unit-5, unit-6, dan unit-7 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang dapat diterima’ (acceptable performance). Sementara itu pada unit-4 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang diragukan’ (questionable performance). Untuk kawasan Krakatau Steel konsentrasi SO2 yang diemisikan sebagai berikut: pada unit BSP diperoleh rata-rata hasil model sebesar 5,501 μg/m3 dengan simpangan baku 2,075 pada unit SSP-1 rata-rata hasil model sebesar 5,419 μg/m3 dengan simpangan baku 2,085 pada unit SSP-2 rata-rata hasil model sebesar 5,339 μg/m3 dengan simpangan baku 2,095 pada unit DRP-2 rata-rata hasil model sebesar 56,026 μg/m3 dengan simpangan baku 20,621 dan pada unit HYL rata-rata hasil model sebesar 146,751 μg/m3 dengan simpangan baku 29,230. Pada unit BSP diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,610 pada unit SSP-1 diperoleh nilai mutlak z-z-score sebesar 0,461 pada SSP-2 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,342 pada unit DRP-2 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 5,522 dan pada unit HYL diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 1,435. Berdasarkan syarat nilai z-score, untuk pencemar SO2 pada unit BSP, unit SSP-1, unit SSP-2, dan unit HYL aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang dapat diterima’ (acceptable performance). Akan tetapi pada unit DRP-2 aplikasi model termasuk pada ketgori ‘hasil yang diragukan’ (questionable performance). Hasil verifikasi pada berbagai stabilitas atmosfer menunjukkan bahwa emisi pencemar udara SO2 hasil pengukuran pada umumnya masih memenuhi kisaran angka yang dihasilkan model. Secara umum hasil analisis sebaran emisi SO2 di kawasan industri dengan model screen3 termasuk pada kategori hasil yang dapat diterima (acceptable performance).
Konsentrasi debu yang diemisikan dari UBP Suralaya pada unit-1 sampai unit-4 diperoleh rata-rata hasil model sebesar 106,980 μg/m3 dengan simpangan baku 27,446. Pada unit-1 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 1,204 pada unit-2 diperoleh nilai mutlak score sebesar 3,887 pada unit-3 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 1,781 dan pada unit-4 diperoleh nilai mutlak z-z-score sebesar 2,182. Kemudian pada unit-5 sampai unit-7 diperoleh rata-rata hasil model sebesar 106,364 μg/m3 dengan simpangan baku 20,079. Pada unit-5 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 3,415 pada unit-6 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 1,807 dan pada unit-7 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 5,428. Berdasarkan syarat nilai z-score, untuk pencemar debu pada unit-1, unit-3, dan unit-6 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang dapat diterima’ (acceptable performance). Kemudian pada unit unit-4 aplikasi model termasuk pada ketgori ‘hasil yang diragukan’ (questionable performance), sedangkan pada unit-5 dan unit-7 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang tidak dapat diterima’ (unacceptbale performance). Sementara itu konsentrasi debu yang diemisikan dari kawasan Krakatau Steel sebagai berikut: pada unit BSP diperoleh rata-rata hasil model sebesar 26,052 μg/m3 dengan simpangan baku 9,533 pada pada unit SSP-1 rata-rata hasil model sebesar 26,025 μg/m3 dengan simpangan baku 9,333 pada unit SSP-2 rata-rata hasil model sebesar 25,272 μg/m3 dengan simpangan baku 9,575 pada unit DRP-2 rata-rata hasil model sebesar 2,566 μg/m3 dengan simpangan
baku 0,956 dan pada unit HYL rata-rata hasil model sebesar 17,382 μg/m3 dengan simpangan baku 9,399. Pada unit BSP diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 3,154 pada unit SSP-1 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 3,351 pada SSP-2 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,893 pada unit DRP-2 diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 0,906 dan pada unit HYL diperoleh nilai mutlak z-score sebesar 2,197. Berdasarkan syarat nilai z-score, untuk emisi pencemar debu pada unit SSP-2, dan unit DRP-2 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang dapat diterima’ (acceptable performance). Sementara itu pada unit HYL aplikasi model termasuk pada ketgori ‘hasil yang diragukan’ (questionable performance) dan pada unit BSP dan SSP-1 aplikasi model termasuk pada kategori ‘hasil yang tidak dapat diterima (unacceptable performance). Secara umum hasil model screen3 untuk emisi debu di kawasan industri termasuk pada kategori hasil yang diragukan (questionable performance). Berdasarkan hal tersebut, maka polutan yang dikaji dengan menggunakan persamaan umum transpor untuk aliran unsteady adalah SO2.
Hasil analisis model berdasarkan arah angin dominan bahwa SO2 menyebar dari Barat ke Timur sesuai arah angin, konsentrasi tertinggi terjadi di Desa Tamansari Kecamatan Pulomerak. Lokasi yang menunjukkan konsentrasi SO2 tinggi terjadi di ASDP Merak. Hasil model berada pada kisaran 41,116 – 51,058 μg/m3 sedangkan hasil pengukuran sebesar 55,75 μg/m3. Jarak lokasi tersebut dari UBP Suralaya berkisar 3 km. Sesuai dengan arah penyebaran SO2 tersebut, maka penduduk di sekitar lokasi ASDP Merak paling berpeluang untuk mengalami gangguan kesehatan.
Untuk menilai kehandalan model penyebaran pencemar udara yang telah digunakan, maka hasil dari model dibandingkan dengan hasil pengukuran. Hasil verifikasi menunjukkan bahwa secara umum konsentrasi SO2 di 24 titik sampel di Kota Cilegon hasil model selalu lebih kecil dari hasil pengukuran. Perbedaan hasil model dengan hasil pengukuran, disebabkan model hanya memperhitungkan polutan yang diemisikan dari kawasan industri yang memiliki cerobong di atas 40 meter. Polutan yang diemisikan dari kendaraan bermotor pada studi ini tidak diperhitungkan. Hasil pengukuran SO2 untuk pengukuran 24 jam di semua lokasi secara kualitatif masih jauh berada di bawah baku mutu yang ditetapkan dalam PP 41/1999 sebesar 365 μg/m3.
Kata kunci: kawasan industri, sulfur dioksida, debu, model screen3, persamaan transpor, aliran unsteady
© Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB secara wajar.
Dilarang menggunakan dan memperbanyak sebagian atau seluruh Karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
MODEL PREDIKSI DISTRIBUSI
LAJU PENYEBARAN SULFUR DIOKSIDA (SO
2)
DAN DEBU DARI KAWASAN INDUSTRI
(STUDI KASUS DI KOTA CILEGON)
YAYAT RUHIAT
DISERTASI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Klimatologi Terapan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2009
Penguji pada Ujian Tertutup: Dr. Zainal Alim Mas’ud, DEA Penguji pada Ujian Terbuka: 1. Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Sc
Judul Disertasi : Model Prediksi Distribusi Laju Penyebaran
Sulfur Dioksida (SO2) dan Debu dari Kawasan Industri (Studi Kasus di Kota Cilegon)
N a m a : Yayat Ruhiat
NRP : G261040011
Disetujui, Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Ahmad Bey, M.Sc Ketua
Dr. Ir. Imam Santoso, M.S Dr. Leopold Oscar Nelwan, STP, M.Si Anggota Anggota
Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Klimatologi Terapan
Prof. Dr. Ir. Handoko, M.Sc Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT., atas segala karunia-Nya sehingga disertasi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Mei 2005 ini ialah pencemaran udara, dengan judul Model Prediksi Distribusi Laju Penyebaran Sulfur Dioksida (SO2)
dan Debu dari Kawasan Industri (Studi kasus di Kota Cilegon). Tiga perempat dari seluruh kegiatan ekonomi Kota Cilegon berbasis pada sektor sekunder, dengan industri pengolahan sebagai penggerak utama.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Ir. Ahmad Bey, M.Sc sebagai Ketua Komisi Pembimbing, Dr. Ir. Imam Santoso, MS dan Dr. Leopold Oscar Nelwan, STP, M.Si sebagai anggota Komisi Pembimbing, atas bimbingan, arahan, saran dan bantuan sejak dalam persiapan sampai penulisan disertasi ini. Terimakasih juga penulis sampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dan Ketua Program Studi Klimatologi Terapan, yang telah menerima penulis untuk mengikuti Program S3 pada Program Studi tersebut pada Tahun 2004. Selanjutnya terimakasih juga penulis sampaikan kepada Rektor, Dekan FKIP dan Ketua Jurusan Pendidikan Matematika Universitas Sultan Ageng Tirtayasa yang telah memberikan kesempatan kepada penulis, untuk studi lanjut pada program S3. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Kepala Bapedalda Banten, Kepala Dinas Lingkungan Hidup Pertambangan dan Energi Kota Cilegon beserta staf dan Kepala Bapeda Cilegon beserta staf, Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika Kabupaten Serang, serta Kepala Pusdiklat Krakatau Steel yang telah membantu selama pengumpulan data. Ungkapan terimakasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, istri dan anak serta seluruh keluarga, atas segala do’a dan kasih sayangnya.
Akhirnya, penulis mohon maaf apabila terdapat kekurangan dalam penulisan disertasi ini. Perhatian dan bimbingan serta dorongan yang telah diberikan, sangat berarti bagi penulis. Semoga penelitian ini, menjadi sesuatu yang berguna.
Bogor, Mei 2009 Yayat Ruhiat
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Cikalong Kecamatan Cikalong Kabupaten Tasikmalaya, Jawa Barat pada tanggal 11 Agustus 1964 sebagai anak ketujuh dari ayah bernama Rukandi dan ibu bernama Urminah. Pendidikan sarjana ditempuh di jurusan pendidikan Fisika, Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FPMIPA) Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan (IKIP) Muhammadiyah Jakarta, lulus pada Tahun 1991. Pada Tahun 1998, penulis mengikuti pendidikan pra S2 selama satu tahun dan diterima sebagai mahasiswa S2 Fisika pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia dan memperoleh gelas Magister Sains (MSi) pada Tahun 2002. Kesempatan untuk melanjutkan ke progam doktor pada program studi Agroklimatologi (sekarang: Klimatologi Terapan) Sekolah Pascasarjana IPB diperoleh Tahun 2004 dan menamatkannya pada Tahun 2009. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Direktorat Pendidikan Tinggi (DIKTI) Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia.
Penulis bekerja sebagai staf pengajar pada jurusan pendidikan Fisika IKIP Muhammadiyah Jakarta (sekarang Universitas Muhammadiyah Hamka) sejak Tahun 1991. Pada Tahun 2002 sampai sekarang penulis bekerja sebagai staf pengajar pada program studi Matematika Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Sultan Ageng Tirtayasa (Untirta).
Artikel berjudul karakteristik udara di Kota Cilegon telah diterbitkan pada jurnal penelitian ilmu-ilmu sosial dan eksakta Lembaga Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat (LPPM) Untirta pada Tahun 2009. Artikel lain berjudul prediksi sebaran pencemar udara di Kota Cilegon diterbitkan pada jurnal Sains Indonesia FMIPA UI pada Tahun 2009. Karya-karya ilmiah tersebut merupakan bagian dari program S3 penulis.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ………... xii
DAFTAR GAMBAR ………... xii
DAFTAR LAMPIRAN ………... xvii
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ………... 1 1.2 Kerangka Pemikiran ………... 2 1.3 Tujuan Penelitian ……… 4 1.4 Luaran Penelitian ……… 4 1.5 Kebaruan (novelty) ...………... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Komposisi Atmosfer ……….. 6
2.2 Pencemar Udara ………. 7
2.2.1 Partikulat ………. 8
2.2.2 Senyawa Sulfur ….………... 9
2.3 Sumber Pencemar Udara ……… 11
2.4 Pencemaran Udara ……….. 13
2.5 Penyebaran Pencemar Udara ……… 16
2.6 Faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Polutan ……….. 17
2.6.1 Stabilitas Atmosfer ………. 19
2.6.2 Turbulensi ………... 21
2.6.3 Sirkulasi Angin Lokal ………. 23
2.6.4 Kondisi Topografi ………... 27
2.7 Model Prediksi ………... 27
2.7.1 Model Dispersi ……… 27
2.7.2 Sistem Peramalan Kualitas Udara ……….. 30
2.7.3 Pengembangan Model ……… 31
2.7.4 Aplikasi Model untuk Mengevaluasi Konsentrasi Polutan …. 34 III. METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ……… 39
3.2 Prosedur Penelitian ………. 39
3.3 Data dan Peralatan ……….. 41
3.3.2 Data dan Software ……….. 41
3.3.3 Data dan Informasi Pendukung ……….. 42
3.4 Analisa Data ………... 42
3.4.1 Analisis Karakteristik cuaca di Kota Cilegon ……….. 42
3.4.2 Analisis Sebaran Polutan di Kawasan Industri ……… 44
3.4.3 Prediksi Sebaran Polutan pada suatu Wilayah ... 46
3.5 Pemantauan Kualitas Udara ……… 49
3.6 Pembandingan Hasil Program dengan Hasil Pengukuran ………….. 51
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Karakteristik Cuaca di Kota Cilegon ……… 52
4.2 Pencemaran Udara di Kawasan Industri ………. 56
4.2.1 Kawasan Industri ... 56
4.2.2 Aplikasi Model Screen3 ……….. 60
4.2.3 Sebaran Polutan di Kawasan Industri ... 62
4.3 Hasil Pengukuran Emisi di Kawasan Industri ………... 68
4.3.1 Iklim ... 68
4.3.2 Emisi Pencemar Udara ...……….. 69
4.4 Validasi Model Emisi ………... 75
4.5 Prediksi Sebaran Polutan di Kota Cilegon ………... 81
4.5.1 Pemecahan Model Prediksi ……… 81
4.5.2 Aplikasi Model di Kota Cilegon ………... 84
4.5.3 Sebaran SO2 di Kota Cilegon ………... 91
4.6 Prediksi Sebaran SO2 di Kota Cilegon ………... 96
4.7 Validasi Model Sebaran SO2 ... 98
4.8 Laju Penyebaran SO2 di Kota Cilegon ………... 101
V. SIMPULAN DAN SARAN 5.1 Simpulan ………. 107
5.2 Saran ………... 110
DAFTAR PUSTAKA ……….. 112
DAFTAR TABEL
Halaman 1. 2. 3. 4.Gas-gas tidak tetap dalam atmosfer ……… Susunan gas di atmosfer pada suhu dan tekanan udara baku ... Jenis industri dan bahan pencemar udara yang diemisikan ... Beberapa jenis pencemar udara dan pengaruhnya terhadap manusia
6 7 8 15 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.
Ukuran cerobong pabrik pengolahan besi dan peleburan baja di PT Krakatau Steel ………. Kondisi stabilitas berdasarkan Richardson Number (Ri) ... Nilai p untuk model profil angin sebagai pengaruh kekasapan permukaan ... Hubungan antara parameter n dengan kondisi stabilitas atmosfer ... Jenis dan macam data yang diperlukan ………... Kondisi atmosfer dalam berbagai stabilitas ... Hubungan antara kondisi stabilitas dan nilai konstanta n ... Nama pabrik yang menyebarkan polutan di kawasan industri …….... Variasi suhu tahunan ………... Kemantapan udara (stabilitas) Pasquill ………... Ketinggian lapisan pencampuran ……….... Data iklim Kota Cilegon ………. Jenis dan alokasi pemakaian bahan bakar ... Jarak sebaran SO2 dan Debu dengan konsentrasi maksimum di zona Pulomerak ... Jarak sebaran SO2 dan Debu dengan konsentrasi maksimum di zona KS ... Jarak sebaran SO2 dan Debu dengan konsentrasi maksimum di zona Ciwandan ... Hasil pengukuran iklim mikro di sekitar UBP Suralaya ... Hasil pengukuran SO2 di cerobong UBP Suralaya ... Hasil pengukuran emisi debu di cerobong UBP Suralaya ... Hasil pengukuran emisi SO2 di lokasi PT KS ...
17 22 25 26 41 43 44 45 52 54 56 57 58 62 63 63 68 70 72 73
25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Hasil pengukuran emisi debu di lokasi PT KS ... Hasil pengukuran dan model emisi SO2 dan Debu di UBP Suralaya Hasil pengukuran dan model emisi SO2 dan Debu di PT KS ………. Angka hasil pendugaan menurut model screen3 dan pengukuran di UBP Suralaya ... Difusivitas SO2 terhadap udara ……….. Hasil pengukuran dan model sebaran SO2 di Kota Cilegon ………... Penggunaan lahan di Kota Cilegon ... Luas daerah dan pembagian wilayah ... Pabrik di kawasan industri Cilegon ...
74 75 77 79 86 100 120 120 121
DAFTAR GAMBAR
Halaman 1. 2. 3. 4. 5.Kerangka pemikiran model prediksi ………... Konsentrasi TSP dan PM10 dan Debu ………. Konsentrasi SO2 di Kota Cilegon ... Stabilitas atmosfer ditinjau dari laju penurunan suhu ………... Sketsa aliran turbulen di atas permukaan yang halus ………...
3 10 11 20 22 6. Pola dispersi pada permukaan ………. 24 7. Profil kecepatan angin di permukaan kota ………... 25 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
Model penyebaran polutan dari sumber titik berdasar sebaran Gauss Wilayah studi ………... Diagram alir prosedur penelitian ………... Lokasi pengukuran pencemar udara ……….... Mawar angin (windrose) Cilegon ……… Bentuk cerobong ………. Model input data pada model screen3 ... Konsentrasi maksimum SO2 sebagai fungsi jarak ... Contour sebaran SO2 dari kawasan industri ... Hasil pengukuran emisi SO2 di Cerobong UBP Suralaya …... Hasil pengukuran emisi Debu di Cerobong UBP Suralaya ... Hasil pengukuran emisi SO2 di PT KS ………...
35 39 40 50 55 59 61 66 67 70 72 74
20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33.
Hasil pengukuran dan model di PLTU Suralaya ... Hasil pengukuran dan model di PT KS ... Volume kontrol sekitar node p ……….... Sebaran SO2 dan Debu pada 24 titik sampel di Kota Cilegon periode 2005 – 2007 ... Interval konsentrasi SO2 pada 24 titik sampel di Kota Cilegon periode 2005 – 2007 ... Grid Kota Cilegon ... Sebaran SO2 hasil model dan hasil pengukuran di 24 titik sampel pada kecepatan angin 1 – 3 m/s ... Sebaran SO2 di Kota Cilegon ... Perbedaan hasil model dan hasil pengukuran ... Sebaran SO2 pada periode tiga bulanan saat ada sumber dan tidak ada sumber dengan kecepatan angin 2,5 m/s ... Pola sebaran SO2 di Kota Cilegon ... Sebaran SO2 dari kawasan industri ... Sebaran debu dari kawasan industri ... ... Sebaran SO2 di Kota Cilegon pada berbagai stabilitas atmosfer (skenario ada sumber) ...
76 77 82 85 86 88 95 95 99 103 105 128 131 134
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG
Singkatan Nama Pemakaian pertama kali pada halaman PT Perusahaan Terbatas ………... 1 KS Krakatau Steel ………. 1BUMN Badan Usaha Milik Negara ………. 1
DLHPE Dinas Lingkungan Hidup Pertambangan dan Energi 1 UKMO United Kingdom Meteorological Office ... 2
UMPL Unifed Model for Poland Area ... 2
ISCST3 Industrial Source Complex Short-Term3 ………….... 2
HSD High Speed Diesel ……….. 2
MFO Marine Fuel Oil ………... 2
PFO Pyrolisis Fuel Oil ……… 2
UBP Unit Bisnis Pembangkitan ……….. 2
PT-RMS Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer ... 6
AGL Above Ground Level ... 6
KLH Kementrian Lingkungan Hidup ……….. 8
BAPEDALDA Badan Pengendali Dampak Lingkungan Daerah …… 9
PP Peraturan Pemerintah ……….. 11
WHO World Health Organization ……… 12
GEP Good Engineering Practice ………. 16
PLTU Pembangkit Listrik Tenaga Uap ………. 16
CFD Computational Fluid Dynamic ... 17
EDLA Evaluasi Dosis Lepasan Atmosfir ... 18
OSPM Operational Street Pollution Model ... 18
RASS Radio Acoustic Sounding Sistem ………... 19
ELR Environmental Lapse Rate ……….. 20
IBL Internal Boundary Layer ………. 24
NSW-EPA New South Wales Environment Protection Authority 28 TAPM The Air Pollutan Model ... 29
IOA Index of Agreement ... 29
SIP Strongly-Implicit-Procedure ... 29
EPAV Environment Authority of Victoria ……… 30
FVM Finit Volum Method ………... 31
PGT Pasquill-Gifford-Turner ……….. 36
PTM Pasquill-Turner Method ... 36
US-EPA United States-Environmental Protection Agency …... 36
DAUMOD The Atmospheric Dispersion Model ………... 37
DALI Distributed Spatial-temporal Interoperability architecuture ... 38
BPN Badan Pertanahan Nasional ……… 39
BMG Badan Meteorologi dan Geofisika ………. 40
TDMA Tri-Diagonal Matrix Algorithm ……….. 48
KDL Krakatau Daya Listrik ………. 56
BBG Bahan Bakar Gas ……… 58
CEM Continuous Emitions Monitoring ………... 59
SSP Steel Slab Plant ………... 59
DRP Direct Reduction Plant ……… 59
BSP Billet Steel Plant ………. 59
WRM Wire Rod Mill ………. 59
HSM Hot Strip Mill ……….. 59
PGI Perusahaan Gas Indonesia ……….. 60
CRM Cold Rolling Mill ……… 60
KWH Kilowatt hour ……….. 60 Lambang Nama Pemakaian pertama kali pada halaman SO2 Sulfur dioksida ………... 1
CO Karbon monoksida ………. 1
NO2 Nitrogen dioksida ………... 1
Pb Timbal ……… 1
H2O Air ………... 6
CO2 Karbon dioksida ………. 6
O3 Ozon ………... 6 NH3 Ammonia ………... 7 H2S Hidrogen sulfur ………... 7 N2 Nitrogen ………. 7 O2 Oksigen ………... 7 Ar Argon ………. 7 Ne Neon ………... 7 He Helium ………... 7 Kr Kripton ………... 7 H Hidrogen ……… 7 CH4 Metana ………... 7
NOx Oksida nitrogen ………... 7
PM2,5 Partikulat Mater 2,5 mikro ………. 8
TSP Total Suspended Particulate ………... 8
SOx Oksida sulfur ... 9
NOx Nitrogen oksida ……….. 12
CO-Hb Karboksi-hemoglobin ... 14
u Kecepatan angin ... 25
z Ketinggian ... 25
p Fungsi stabilitas atmosfer ... 25
Ф Konsentrasi pencemar ……… 32
τ Tensor tegangan viskositas ……… 32
μ Viskositas dinamik ………. 33 ρ Kerapatan udara ………. 33 g Percepatan gravitasi ………... 33 v Viskositas kinematis ………. 33 C Konsentrasi polutan ... 35 Q Jumlah emisi ... 35
σy, σz Parameter penyebaran plume ... 35
uz Kecepatan angin pada ketinggian z ………... 35
Г Difusivitas pencemar ... 46
p Tekanan di suatu tempat ... 47
pc Tekanan kritis pencemar ... 47
T Temperatur di suatu tempat ... 47
Tc Temperatur kritis ... 47
z z-score ... 51
VR Nilai referensi ... 51
Vs Nilai hasil simulasi ... 51
U Nilai penyimpangan yang diterima ... 51
Sh Simpangan baku ... 51
n Jumlah nilai hasil simulasi ... 51
DAFTAR LAPMPIRAN
Halaman 1. 2. 3. 4.Wilayah dan Kawasan Industri Kota Cilegon ………... Analisis Distribusi Laju Penyebaran Pencemar Udara …………... Hasil Running Screen3 ... Sebaran SO2 di Kota Cilegon ……….
120 124 128 134
