HUJAN ASAM DAN PERUBAHAN
KUALITAS AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI
(Studi Kasus di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor)
SUTANTO
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi “Hujan Asam dan Perubahan Kualitas Air Sumur di Wilayah Industri, Studi Kasus di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.
Bogor, Juli 2011
SUTANTO. Acid Rain and Well Water Quality Degradation in Industrial Area (Case Study in the Industry Area of Cibinong-Citeureup Bogor). Under direction of LATIFAH K. DARUSMAN, SYAIFUL ANWAR, and TANIA JUNE.
The industrial area of Cibinong-Citeureup Bogor is crowded with transportation, has dusty atmosphere, has many industries, and has been experienced acid rain in 2008. Total of industries are 2944 units and the population density is 4131 people km-2. About 75.63 % of people in this area consume well water for drinking. Acid rain intensity and distribution was studied to map and to calculate the rate of well water quality degradation. Well water quality was monitored from the year of 1995, 1999, 2001, 2006, 2008, and 2009. The quality of rain water was monitored from the year of 1999, 2001, 2006, 2008, and 2009. The parameters studied were: pH, NO3-, SO4=, Fe, and Ca. The rain water was collected from 16 locations for the first 30 minutes of rain fall onset. The well water was sampled from 16 locations. The result showed that the pattern of acid rain was distributed into two categories: The first, is the area that has experience continuous high intensity acid rain (pH<5.0) covering ±1800 ha, whilst the second is the area that has rarely experienced high intensity acid rain. In the first area category the acid rain has influenced the well water quality degradation. The pH of acid rain has influenced the well water acidity. The NO3- concentration in well water was increased significantly (Fcal 1.61<Ftable; P 0.193<α 0.05). On the contrary, the concentration of SO4
=
in well water decreases although was not significantly different (Fcal 0.73<Ttable, and P 0.540 > α0.05). Furthermore, the Fe and Ca of well water was increased significantly (P 0.049 for Fe and P 0.001 for Ca) from 1999 to 2009. In the second category area the acid rain has not influenced the well water quality.
Key Words: Acid rain, Well Water, Industry, Cibinong-Citeureup,
SUTANTO: Hujan Asam dan Perubahan Kualitas Air Sumur di Wilayah Industri (Studi Kasus di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor). Dibimbing oleh LATIFAH K. DARUSMAN, SYAIFUL ANWAR, dan TANIA JUNE.
Penelitian hujan asam dan perubahan kualitas air sumur ini telah dilakukan secara teratur selama 3 tahun dan melibatkan data sekunder tahun 1999 dan 2001 secara tidak berkesinambungan. Lokasi penelitian adalah wilayah industri Cibinong-Citeureup Bogor merupakan wilayah yang padat industri dan transportasi, berdebu, serta padat penduduk. Kerapatan penduduk di wilayah ini mencapai 4.131 jiwa km-2. Sekitar 75,63% penduduk di wilayah ini memanfaatkan air sumur sebagai sumber air minum. Hujan asam telah terjadi di wilayah ini dan dikhawatirkan berpengaruh buruk terhadap kualitas air sumur penduduk. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan: (1) monitoring hujan asam, dan monitoring kualitas air sumur; (2) menentukan persamaan kecenderungan perubahan intensitas hujan asam dan pola degradasi kualitas air sumur; (3) menentukan tingkat korelasi antara peningkatan intensitas hujan asam dan perubahan kualitas air sumur; (4) memetakan distribusi intensitas hujan asam; dan (5) menemukan persamaan laju pengasaman air sumur dan persamaan peningkatan polutan dalam air sumur akibat hujan asam di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor dengan wilayah penelitian ±100km2
Kualitas air hujan dan air sumur dipantau pada tahun 1999, 2001, 2006, 2008, dan 2009, meliputi parameter yang khusus berkaitan erat dengan hujan asam yaitu: pH, suhu, daya hantar listrik, kadar nitrat (NO
.
3-), kadar sulfat (SO4=), dan untuk parameter kualitas air sumur adalah sama dengan kualitas air hujan ditambah kadar Fe dan Ca. Air hujan disampling dengan cara menampung air hujan dengan penampung plastik yang bersih pada 30 menit pertama di 12 lokasi, dan air sumur dipantau pada 16 lokasi yang terdistribusi di wilayah penelitian. Sampel di simpan dalam jerigen plastik 2 liter diukur pH, DHL, dan suhu secara langsung di lapangan, berturut-turut menggunakan pHmeter elektronik, konduktometer, dan thermometer air raksa. Kemudian sampel dibagi 2 bagian dan diawetkan. Sampel untuk analisis nitrat, Fe dan Ca diawetkan dengan asam sulfat, dan sample untuk analisis sulfat diawetkan dengan asam nitrat. Kemudian sampel dibawa ke laboratorium untuk dianalisis kadar nitratdan sulfat, Fe, dan Ca. Kadar nitrat dianalisis dengan metode brucin sulfat, kadar sulfat dianalisis dengan metoda turbidimetri dengan BaCl2
Pemetaan intensitas hujan asam dilakukan dengan bantuan komputer program sufer 6,0 dan digitasi peta dengan program Arc View 3.3. Tingkat korelasi kualitas air hujan dan air sumur, pola perubahan kecenderungan degradasi kualitas air dan persamaannya di peroleh dengan bantuan komputer program excel.
sebagian lagi jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi. Daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi yaitu Desa Cibinong (sebagian), Desa Kranggan (sebagian), Desa Puspasari, Desa Gunung Putri (sebagian), Desa Citeureup, Desa Karanga Asem Barat (sebagian), dan Karang Asem Timur. Intensitas hujan asam tinggi di daerah ini sangat mungkin karena merupakan daerah pusat industri yang berdebu dan padat transportasi. Daerah yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi meliputi: Desa Sentul, Klapanunggal (Narogong), Wanaherang, Tajur, Cibinong bagian barat, dan Desa Cilangkap Kabupaten Bogor.
Pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi, pola perubahan kualitas air sumur dipengaruhi oleh perubahan kualitas air hujan terutama pH, NO3-, Fe, dan Ca, kecuali kadar SO4=. Keasaman air hujan rata-rata berubah dari 5,00 pada tahun 1999 menjadi 4,77 pada tahun 2009. Penurunan pH tersebut disebabkan semakin tingginya kadar polutan khususnya debu dan NO2 di udara. Debu memiliki sifat absorbsi polutan dan uap air, dan NO2 adalah polutan gas penyebab hujan asam yang sangat kuat. NO2 dengan adanya oksidan dan uap air akan membentuk asam nitrat. Data kadar debu di daerah ini berkisar antara 200-555,6 ug m-3, dan kadar NO2 mencapai 700 ug m-3, sedangkan kadar SO2 relatif kecil. Polutan NO2 dengan adanya oksidan bereaksi dengan uap air membentuk asam nitrat sehingga mengakibatkan hujan asam. Semakin tinggi kadar polutan NO2 tingkat keasaman air hujan semakin tinggi, pH air hujan semakin rendah. Meskipun perubahan pH ini tidak nyata (P=0,315) namun pH cenderung menurun. Dugaan persamaan laju pengasaman air sumur menurut reaksi order pertama diperoleh nilai konstanta laju, k=-0,004 tahun-1
Rata-rata kadar nitrat dalam air sumur berubah dengan waktu yaitu meningkat signifikan (F 1,61<Ftabel; P 0,193 <α 0,05). Pada tahun 2009 kadar nitrat dalam air sumur antara 2,550 mg L
.
-1
sampai 10,550 mg L-1. Peningkatan kadar nitrat air sumur ini disebabkan oleh meningkatnya kadar nitrat dalam air hujan. Rata-rata kadar nitrat air hujan meningkat dari 0,405 mg L-1 pada tahun 1999 menjadi 5,284 mg L-1 pada tahun 2009. Pengaruh kadar nitrat dalam air hujan terhadap kadar nitrat dalam air sumur cukup kuat r=0,85. Sebaliknya, rata-rata kadar sulfat baik dalam air hujan maupun dalam air sumur semakin menurun. Kadar sulfat dalam air sumur tidak dipengaruhi oleh kadar sulfat dalam air hujan r=0,495. Hasil uji statistik perubahan rata-rata penurunan tidak signifikan (Fhit 0,73<Ftabel
Peningkatan keasaman air hujan (penurunan pH) salah satunya dapat menyebabkan meningkatnya kadar Fe dalam air sumur dari waktu ke waktu dengan perubahan yang cukup nyata (P=0,049). Semakin tinggi keasaman air hujan menunjukkan semakin tinggi kelarutan Fe dalam tanah. Peningkatan keasaman air hujan juga berkaitan dengan meningkatnya kadar Ca dalam air sumur (r=0,76) dari waktu ke waktu dengan perubahan yang nyata (P=0,001). Hasil percobaan pelindian tanah menggunakan air hujan buatan di laboratorium mendukung hasil penelitian ini.
, dan P 0,540 > α0,05)
Evaluasi kualitas air sumur penduduk tahun 2009 pada daerah hujan asam tinggi terhadap peraturan Menteri Kesehatan RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang persyaratan air minum, menunjukkan bahwa terdapat dua parameter kimia yang tidak memenuhi baku mutu yaitu aluminium dan pH, sehingga dapat dinyatakan bahwa air sumur di daerah ini tidak layak untuk diminum. Hasil evaluasi kualitas air sumur penduduk pada daerah ini tahun 2009 khususnya parameter fisika dan kimia menggunakan metoda Storet menghasilkan skor = -18. Nilai skor ini menunjukkan bahwa kualitas air sumur penduduk termasuk kelas C, yaitu air kualitas sedang dan tercemar sedang menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup RI Nomor 115 Tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air. Mengingat rata-rata kadar nitrat, dan Fe dalam air sumur terus meningkat mendekati batas baku mutu, maka apabila tidak dilakukan upaya perbaikan lingkungan khususnya pengendalian pencemaran udara secara seksama maka diperkirakan dalam waktu 39 tahun mendatang rata-rata kedua parameter tesebut akan melampaui batas baku mutu sehingga kualitas air sumur akan tercemar berat.
Memperhatikan data kualitas udara dan kadar nitrat air hujan, dalam penelitian ini diketahui bahwa polutan udara yang menjadi penyebab utama hujan asam adalah polutan gas NO2, sedangkan polutan SO2 juga berperan penting namun dalam kurun waktu penelitian konsentrasinya cenderung menurun. Pengendalian pencemaran udara perlu dilakukan untuk menurunkan konsentrasi polutan khususnya NO2. Sumber polutan NO2
Hal lain yang bersifat antisipatif adalah dalam penetapan kawasan industri baru perlu dikaji tentang daya dukung lingkungan baik lingkungan air tanah maupun beban polusi udara. Analisis daya dukung lingkungan perlu dimasukkan dalam kajian analisis resiko lingkungan dalam penetapan kawasan industri guna mendukung analisis mengenai dampak lingkungan (AMDAL) kawasan. Kajian analisis resiko lingkungan (termasuk didalamnya kajian perilaku angin dan curah hujan setempat pada kawasan industri yang akan dibangun) dapat ditetapkan kuota emisi setiap industri yang akan menempati.
HUJAN ASAM DAN PERUBAHAN
KUALITAS AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI
(Studi Kasus di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor)
SUTANTO
Disertasi
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor
Pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Nama : Sutanto NIM : P062050171
Disetujui :
Komisi Pembimbing
Ketua
Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, MS
Dr. Ir. Tania June, MSc.
Anggota Anggota
Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc.
Mengetahui
Ketua Program Studi Pengelolaan Dekan Sekolah Pascasarjana Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc. Agr.
Penguji pada Ujian Tertutup : 1. Prof. Dr. Ir. Daniel Djoko Setyanto
2. Dr. Ir. Etty Riani
Penguji pada Ujian Terbuka : 1. Prof. Dr. Ing. Suprihatin
Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Karya ini diberi judul: Hujan Asam dan Perubahan Kualitas Air Sumur di Wilayah Industri (Studi kasus di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor). Penelitian ini melibatkan data penelitian sebelumnya yaitu data tahun 1999 dan 2001 sehingga data keseluruhan meliputi data tahun 1999 sampai dengan tahun 2009 secara tidak berurutan.
Disertasi ini terdiri dari tujuh bab, termasuk didalamnya bab pendahuluan, pembahasan umum, serta kesimpulan dan saran. Bab II berjudul: ”Distribusi Spasial Hujan Asam di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Bogor” telah dipublikasikan pada Jurnal Perencanaan dan Pengembangan Wilayah dan Kota: JENDELA KOTA ISSN 1858-0599 Vol. 5 No. 2 Juli 2009. Bab tiga berjudul: “Hujan Asam dan Perubahan Kadar Nitrat dan Sulfat dalam Air Sumur di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Bogor” dan pengembangan bab lima sebuah artikel “Simulasi Hujan Asam dan Leaching Logam Fe dan Ca Pada Tanah di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Bogor” telah dikirim ke jurnal ilmiah Makara seri Sains” sekarang sedang menunggu konfirmasi. Sedangkan dua artikel ilmiah lainnya berjudul: Hujan Asam dan Leaching logam Ca ke dalam Air Sumur di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Bogor telah diterbitkan pada jurnal ilmiah ilmu dasar dan lingkungan hidup: EKOLOGIA ISSN 1411-9447 Vol 10 No. 1 April 2010, dan artikel Hujan Asam dan Leaching logam Fe ke dalam Air Sumur di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Bogor telah diterima dan terbit pada: EKOLOGIA 1411-9447 Vol 11 No. 1, April 2011.
Terima kasih penulis ucapkan Prof. Dr. Ir. Latifah K Darusman, MS., Dr. Ir. Syaiful Anwar, MSc., dan Dr. Ir. Tania June, MSc. selaku pembimbing. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. M. Saeni, MS (alm) dan Dr. Ir. Imam Santosa, MSi. (alm) atas pengarahannya. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Dekan Sekolah Pascasarjana IPB dan staf, Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan beserta staf, Pimpinan serta rekan-rekan di perpustakaan pusat IPB.
Ucapan terimakasih kepada Pemerintah RI melalui program DP2M Dikti atas hibah dana penelitian fundamental tahun 2008 dan 2009, dan Universitas Pakuan atas dana penelitian penunjang. Selain itu penulis sampaikan penghargaan kepada Rektor Universitas Pakuan, Dekan FMIPA, Ketua Ps Kimia dan Kepala Laboratorium Kimia serta Angel di FMIPA Universitas Pakuan atas dukungan dan ijin pemanfaatan fasilitas laboratorium.
Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada para mahasiswa S1 jurusan Kimia Universitas Pakuan yang telah membantu penelitian dan mengambil bagian dari disertasi ini untuk skripsinya yaitu B Sihabudin; Alfian; Fitri Ch; Hadi; Lucas F; Supriyadi L, Resa P, Reihan, Nur fitri , Shinta, Jahra, Deni, Muyasarah, Yoel A; Yudhi; Fhiera; dan Saepul A). Penulis juga sampaikan terimakasih untuk sahabatku Dra. Ani Iryani, MSi atas data penelitian 2001, dan rekan-rekan seangkatan yang telah membantu penyelesaian disertasi ini terutama kepada Dr. Rachman Kurniawan, MSi; Dr. M. Yusron, MSc., Dr. Ir. Indarti Komala D, MSi dan lainnya.
Penulis dilahirkan di Boyolali pada tanggal 6 Desember 1959 sebagai anak kedua dari pasangan Latif dan Sudarti. Pendidikan sarjana ditempuh di program studi kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Pakuan, lulus pada tahun 1988. Pada tahun 1998 penulis melanjutkan studi kimia program S2 di sekolah pascasarjana Universitas Indonesia dan menamatkannya pada tahun 2000. Kesempatan melanjutkan program doktor (S3) pada program studi “Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan” (PSL) pada bidang minat pencemaran lingkungan (PL) diperoleh pada tahun 2005. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia, melalui program beasiswa BPPS.
Halaman
DAFTAR TABEL ……… xv
DAFTAR GAMBAR ………... xvii
DAFTAR LAMPIRAN ……… xx
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ……… 1
1.2. Perumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan Penelitiaan ... 3
1.4. Kerangka Pemikiran Penelitian ... 4
1.5. Novelty ... 6
II. DISTRIBUSI SPASIAL HUJAN ASAM DI WILAYAH INDUSTRI CIBINONG-CITEUREUP BOGOR 2.1 Pendahuluan ... 9
2.2. Metode Penelitian ... 11
2.3. Hasil dan Pembahasan ... 13
2.3.1 Iklim di Wilayah Penelitian ... 13
2.3.2 Kualitas Udara ... 19
2.3.3 Keasaman Air Hujan ... 20
2.3.4 Koordinat Sampling dan Peta ..………. 21
2.3.5 Peta Isopleth pH Hujan Asam ……… 22
2.3.5 Daerah Penelitian yang Sering Mengalami Hujan Asam Intensitas Tinggi... 29 2.3.6 Pola Perubahan Keasaman Air Hujan ... 32
2.4. Simpulan ... 34
III. HUJAN ASAM DAN LAJU PENGASAMAN AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI 3.1. Pendahuluan ... 36
3.2. Metoda Penelitian ... 38
Halaman
a Hasil Penelitian Pendahuluan ……… 41
a.1. Hasil Percobaan Kolom Pelindi …….……… 42
a.2. Hasil Pengamatan Temporal Terhadap pH Air Sumur.. .………...… 45
b Hasil Penelitian Utama ……….. 45
b.1. Evaluasi dan Pemantauan Hujan Asam dan Keasaman Air Sumur ………...… 46 b.2. Korelasi Antara Keasaman Air Sumur dan Air Hujan 50 b.3. Hubungan Matematis Antara pH Air Sumur Terhadap pH Air Hujan ……….……… 51
b.4. Laju Pengasaman Air Sumur ... 52
3.4. Simpulan ...………. 52
IV. HUJAN ASAM DAN PENINGKATAN KADAR NITRAT DAN SULFAT DALAM AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI 4.1 Pendahuluan ..……… 54
4.2. Metoda Penelitian ..……….. 56
4.3. Hasil dan Pembahasan ..………. 60
a. Hasil Penelitian Pendahuluan ... 60
b. Hasil Penelitian Utama ………. 62
b.1. Hasil Pemantauan dan Evaluasi Keberadaan Nitrat dan Sulfat Dalam Air Hujan dan Air Sumur………... 62
b.2. Pola Perubahan Kadar Nitrat dan Sulfat Dalam Air Hujan dan Air Sumur ... 69 b.3. Hubungan Antara Kadar Nitrat dan Sulfat Dalam Air Hujan dan Air Sumur ……… 70 b.4. Laju Peningkatan Kadar NO3- dalam Air Sumur ... 72
4.4. Simpulan ... 73
V. HUJAN ASAM DAN PENINGKATAN KADAR LOGAM Fe DAN Ca DALAM AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI 5.1. Pendahuluan ... 74
5.2. Metoda Penelitian ... 75
Halaman
a. Hasil Penelitian Pendahuluan ... 78 b. Hasil Penelitian Utama ... 81
b.1. Pemantauan dan Evaluasi Keasaman Air Hujan dan
Kadar Fe dan Ca Dalam Air Sumur ... 81
b.2. Pola Perubahan Keasaman Air hujan dan Kadar Fe dan Ca Dalam Air Sumur ...
85 b.3. Hubungan Matematik Antara Tingkat Keasaman Air
Hujan Dengan Perubahan Kadar Fe dan Ca Dalam
Air Sumur... 86 5.4. Simpulan ... 88
VI. PEMBAHASAN UMUM
6.1. Hujan Asam dan Perubahan Kualitas Air Sumur ... 89 6.2. Upaya Perbaikan Lingkungan Mendatang ... 94
VII. SIMPULAN UMUM DAN SARAN
7.1. Simpulan Umum ... 97 7.2. Saran ... 98
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Penelitian –penelitian yang berhubungan dengan air hujan dan
air sumur sebelumnya ... 6 2 Ramgkuman rata-rata hasil Pengukuran kualitas udara tahun
2009 (semua satuan dalam ug m-3) ... 19 3 Data rata-rata pH air hujan di wilayah penelitian……….. 20 4
5
Rata-rata hasil pemantauan pH air hujan (Nopember- Januari) di daerah yang sering mengalami hujan nasam di wilayah industri Cibinong Citeureup Kabupaten Bogor ... Data rata-rata pH air hujan di Wilayah Penelitian yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi ...
34
44
6 Hasil perhitungan pH air lindi berdasarkan persamaan grafik
pada Gambar 26. ………... 44 7 Data pengamatan pH air sumur pada berbagai Waktu dalam
sehari ………... 45
8 Data rata-rata pH air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri
Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ………... 47 9 Data rata-rata pH (keasaman) air sumur pada daerah yang
jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ………....
48 10 Data hasil perhitungan kadar nitrat pada berbagai rasio L/S
dan kadar nitrat air hujan buatan ………... 61 11
12
Rata-rata kadar nitrat (NO3
-Rata-rata kadar nitrat (NO
)dalam air hujan pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ……...
3-) dalam air hujan pada daerah yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di
wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor...
63
64 13
14
Hasil pengukuran kadar sulfat (SO4=
Data sulfat (SO4=) air hujan pada daerah yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor...
) dalam air hujan pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di
wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ……. 65
65
15 Data kadar nitrat (NO3-) dalam air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah
16 Data kadar nitrat (NO3
-Halaman ) dalam air sumur pada daerah yang
jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah
industri Cibinong- Citeureup Kabupaten Bogor ... 67 17
18
Data hasil pengukuran kadar sulfat (SO4=
Data hasil pengukuran kadar sulfat (SO
) air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ………....
4=) air sumur pada daerah yang jarang mengalami hujan asam tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ………....
68
68
19 Kadar Fe dan Ca air lindi pada berbagai rasio L/S hasil
perhitungan ... 80 20 Data rata-rata kadar Fe air sumur pada daerah yang terus
menerus mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah
industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ... 82 21
22
23
Data rata-rata kadar Ca air sumur pada daerah yang terus menerus mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ... Data rata-rata kadar Fe air sumur pada daerah yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ... Data rata-rata kadar Ca air sumur pada daerah yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ...
83
83
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Ilustrasi penurunan kualitas air sumur akibat hujan asam …….. 2 2 Kerangka pemikiran penelitian ... 5 3 Peta lokasi Penelitian ... 12 4 Distribusi kecepatan (a), dan arah angin (b) Kabupaten Bogor
(Sumber data: LANUD ATS Bogor 1999-2008) ... 14 5 Curah hujan bulan Nopember-Februari dari tahun 2006 sampai
2009 di stasiun Cibinong dan stasiun Cileungsi Kabupaten
Bogor (Sumber Data: BMG Bogor) ………. 15
6 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor, tahun 2006, 2008, dan 2009 .…… 16 7 Peta isopleth curah hujan rata-rata tahunan, tahun 2003-2009 .... 17 8 Rata-rata curah hujan (CH) bulanan di stasiun curah hujan
Cibinong Bogor tahun 2003 sampai 2009 (error bar 10%)……. 17 9 Klasifikasi iklim Schmidt dan Ferguson (1951) ………... 18 10 Lokasi penelitian; Wilayah Industri Cibinong-Citeureup
hasil penelusuran dengan Google earth 2008. ……….. 21 11 Peta wilayah penelitian hasil digitasi ……… 22 12 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Cibinong-Citeureup (dibuat dengan pemetaan ulang data pH air hujan
tahun 1999, LS = lintang selatan, BT = Bujur Timur) …….……. 23 13 Bunga angin tahun periode Nopember 1999-Februari 2000
Sumber data: Lanud ATS Bogor ………... 24 14 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Cibinong-Citeureup (dibuat dengan pemetaan ulang data pH air hujan
tahun 2001) ……… 25
15 Arah dan kecepatan angin Kab. Bogor tahun 2001 bulan September 2001-Januari 2002, (Sumber Data: LANUD ATS
Bogor) ... 26 16 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Cibinong-Citeureup (dibuat dengan data pH air hujan tahun 2006) ……… 26 17 Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2006 bulan
September 2006-Januari 2007, (Sumber Data: LANUD ATS
Bogor) ... 27 18 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Halaman
19 Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2008 bulan September 2008-Januari 2009, (Sumber Data: LANUD ATS
Bogor)... 28 20 Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri
Cibinong-Citeureup (dibuat dengan data pH air hujan tahun 2009)……….. 28 21 Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2009 bulan
September –Desember 2009, (Sumber Data: PT Holchim, 2009)……….
29 22 Daerah hujan asam intensitas tinggi ( diarsir merah) di wilayah
penelitian pada tahun 2001, 2006, 2008, dan 2009, = Bukit... 30 23 Identifikasi daerah yang sering mengalami hujan asam tinggi
dari hasil overlay peta isopleth pH th 1999-2009 di Wilayah
industri Citeureup-Cibinong Kabupaten Bogor ……… 32 24 Pola perubahan keasaman (pH) air hujan pada daerah yang
sering mengalami hujan asam intensitas tinggi (pH<5) di
wilayah industri (error bars 5%) ………. 33 25 Grafik perubahan pH air hujan di wilayah penelitian pada daerah
yg jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi... 34 26 Pola perubahan pH air lindi pada percobaan kolom akibat
semakin bertambahnya nilai L/S pada berbagai pH air hujan buatan. Air Hujan buatan A = pH 4,5 ; B = pH 4,0 ; dan C = pH
3,5 ………. 42
27 Hubungan antara pH air hujan dengan pH air lindi…...……….... 44 28 Grafik perubahan pH air hujan di wilayah penelitian pada daerah
yang sering (a) dan yang jarang (b) mengalami hujan asam
intensitas tinggi.………. 47
29 Grafik perubahan pH air sumur di wilayah penelitian pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi dari
tahun 1999 sampai tahun 2009 (erorr bar 10%)……….. 50 30 Grafik hubungan antara tingkat keasaman air hujan terhadap
keasaman air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan
asam intensitas tinggi...………. 50
31 Pola perubahan kadar nitrat dalam air lindi dengan berbagai input nitrat dalam air hujan buatan (Input nitrat, A= 10mg L-1 ; B=20mg L-1 dan C=30mg L-1 ) terhadap rasio L/S. L=volume air hujan buatan yang keluar kolom pelindi, dan S volume tanah
(isi kolom).……… 60
32 Hubungan antara perubahan kadar nitrat air lindi dengan kadar nitrat dalam air hujan buatan ………
Halaman
33 Kecenderungan rata-rata perubahan kadar nitrat dalam air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup kabupaten Bogor yang
sering mengalami hujan asam intensitas tinggi (error bars 10%) 69 34 Pola perubahan kadar nitrat dalam air sumur pada daerah yang
sering mengalami hujan asam intensitas tinggi ……… 69 35 Pola perubahan kadar SO4= dalam air sumur pada daerah yang
sering mengalami intensitas hujan asam tinggidi wilayah
industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor (error bar 25%) 70 36 Hubungan kadar nitrat dalam air hujan terhadap kadar nitrat
dalam air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup
Kabupaten Bogor ………. 71
37 Kurva perubahan konsentrasi Fe air lindi terhadap rasio L/S dan pH air hujan buatan. Keasaman air hujan (pH) A=4,5 ; B=4,0;
dan C=3,5……….. 78
38 Kurva perubahan konsentrasi Ca air lindi terhadap rasio L/S dan pH air hujan buatan. Keasaman air hujan (pH) A=4,5 ; B=4,0;
dan C=3,5. ……… 79
39 Pola perubahan kadar logam dalam air lindi akibat perubahan pH air hujan buatan hasil simulasi dengan kolom pelindi, (a) pola
perubahan Ca, dan (b) pola perubahan Fe) ………... 80 40 Daerah yang sering mengalami hujan asam tinggi (pH<5,0) di
Wilayah industri Citeureup-Cibinong Kabupaten Bogor ………. 81 41 Pola perubahan rata-rata kadar Fe air sumur (mg L-1) di daerah
yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah
Cibinong-Citeureup kabupaten Bogor (error bars 10%)……….. 85 42 Pola perubahan rata-rata kadar Ca air sumur di daerah yang
sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah Cibinong-Citeureup kabupaten Bogor (error bars 20%)………..
86 43 Hubungan antara kadar logam Fe dalam air sumur (a) dan kadar
logam Ca dalam air sumur (b) dengan pH air hujan………. 86 44 Grafik perubahan pH, kadar nitrat, dan kadar sulfat air hujan
pada daerah yang terus-menerus mengalami hujan asam intensitas tinggi (pH <5,0) di Wilayah Industri
Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor dari tahun 1999 sampai 2009 …….. 90 45 Grafik pertambahan jumlah kendaraan bermotor di Kabupaten
Bogor dari tahun 1999 sampai 2009 (Sumber Data: POLRES
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Peta lokasi sampling air hujan dan air sumur ………... 106 2
3
Peta Tanah Wilayah Industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ………. Data temporal pengukuran pH air Hujan ...
107 108 4 Profil spasial dan temporal air sumur di wilayah industri
Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor ……… 109 5 Data curah hujan Kabupaten dan Kota Bogor ... 110 6 Data kualitas udara di wilayah industri Cibinong-Citeureup
Kabupaten Bogor tahun 2009 ... 115 7 Hasil analisis parameter fisika dan kimia percobaan
laboratorium dengan kolom pelindian... 121 8 Hasil analisis kimia air hujan ... 130 9 Data hasil analisis parameter kimia air sumur ………. 133 10
11
Hasil analisis kadarv Fe air sumur (sampling bulan Desember 2009) ... Penentuan status mutu air: Rata-rata kualitas air sumur penduduk pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor...
137
141
12 Hasil uji statistik ……….. 142
13 Hasil analisis tanah asal Citeureup (L) dan Gunung Putri (R) 156 14
15
16 17
Dokumentasi foto penelitian hujan asam dan perubahan kualitas air sumur di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor... Daftar karya tulis (skripsi/tesis) mahasiswa program S1 dan tesis (S2) yang mengambil bagian dari disertasi ini ... Bagan Alir Penetapan Sumur yang Dipantau (Screening) ... Rangkuman Hasil Validasi Metoda analisis NO3-, SO4=, dan Fe...
157
163 165
1.1. Latar Belakang
Hujan asam terjadi akibat polutan udara khususnya gas sulfur oksida (SOx) dan gas nitrogen oksida (NOx). Polutan ini bersumber dari alam maupun dari aktivitas manusia (antropogenik) seperti pembakaran batubara dan minyak bumi yang mengandung sulfur pada berbagai kegiatan seperti kegiatan industri, kendaraan bermotor (transportasi) dan sebagainya. Hujan normal memiliki pH sedikit asam mencapai pH 5,65 akibat larutnya gas CO2
Kualitas air sumur dapat terpengaruh oleh kualitas air hujan terutama pada wilayah yang mengalami hujan asam secara terus menerus. Faktor-faktor lain seperti kondisi tanah juga ikut berpengaruh terhadap kualitas air sumur. Secara skematis pengaruh hujan asam terhadap kualitas air sumur dapat diilustrasikan seperti pada Gambar 1.
dalam air di atmosfir pada konsentrasi 350 ppm (Manahan, 2005). Dengan adanya polutan udara tersebut di atmosfir bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat dan asam nitrat sehingga menyebabkan pH air hujan rendah <5,65 dan disebut hujan asam (Menz dan Hans, 2004; Manahan, 2005). Dengan kata lain, hujan asam adalah air hujan yang memiliki pH <5,65. Hujan asam dapat menyebabkan kerusakan tanaman, kerusakan bangunan, pengasaman tanah dan air tanah, pelindian (leaching) logam dalam tanah, pengasaman air danau serta mempengaruhi makhluk hidup dalam air, dan dapat berpengaruh terhadap kualitas air sumur.
Wilayah Kabupaten Bogor memilki peluang cukup besar untuk mengalami hujan asam, karena Kabupaten Bogor berdekatan dengan Kota Jakarta dan Serpong Kabupaten Tangerang yang telah memilki intensitas hujan asam yang tinggi. Rata-rata pH air hujan di kedua kota ini cenderung menurun dari tahun ke tahun dan mencapai pH 4,63 pada tahun 2008 (Eanet, 2009). Selain dari itu aktivitas industri dan transportasi di wilayah Kabupaten Bogor memungkinkan menghasilkan polutan udara cukup tinggi yang dapat menyebabkan hujan asam.
Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor menunjukkan bahwa hujan asam terjadi dengan intensitas tinggi yaitu pH 4,7 terkonsentrasi pada daerah sekitar pusat industri dengan radius beberapa km, dan intensitas hujan asam semakin menurun dengan semakin jauh jarak dari pusat hujan asam sampai radius 10 km kemudian kembali normal (pH>5,6) (Sutanto et al., 2002). Hujan asam telah terjadi di Cisarua-Bogor dengan pH< 5,6 sejak 1989-2004 dengan frekuensi kejadian sebanyak 72% (Budiwati et al., 2006). Pengamatan air hujan di berbagai tempat di daerah Kabupaten Bogor menunjukkan bahwa kualitas air hujan memiliki pH rata-rata 5,09 (Diapari, 2009) artinya daerah Bogor cenderung mengalami hujan asam secara terus-menerus.
Penduduk di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor umumnya memanfaatkan air sumur sebagai sumber air minum. Sumur-sumur yang dibuat oleh penduduk setempat adalah sumur dangkal dengan kedalaman antara 8-15 m. Jumlah penduduk yang memanfaatkan air sumur sebagai air minum mencapai 75,63% (BPS, 2008). Hujan asam secara terus menerus akan menyebabkan peningkatan kadar polutan dalam air khususnya kadar nitrat (NO3-) dan sulfat (SO4=
Gambar 1. Ilustrasi penurunan kualitas air sumur akibat hujan asam
) serta peningkatan kadar logam akibat pelindian logam dalam tanah yang selanjutnya masuk ke dalam sumur. Penurunan kualitas air sumur penduduk dapat terus berlanjut hingga melebihi ambang batas yang dipersyaratkan dan akan membahayakan kesehatan.
Polutan udara (SOx dan NOx)
Hujan Asam (HNO3 dan H2SO4)
Pengasaman tanah
Penurunan Kualitas Air sumur
Pelindian Logam dalam tanah
1.2. Perumusan Masalah
Hujan asam terus-menerus akan berpengaruh terhadap kualitas air sumur. Penurunan kualitas air sumur dapat dilihat melalui perubahan nilai beberapa parameter yaitu: kenaikan tingkat keasaman (penurunan pH), kenaikan kadar nitrat dan sulfat, serta kenaikan kadar logam akibat proses pelindian. Permasalahan yang muncul akibat hujan asam dan penurunan kualitas air sumur adalah:
1. Apakah hujan asam terjadi secara terus menerus dan apakah kualitas air sumur terus mengalami perubahan?
2. Sampai batas-batas mana atau seberapa luas area di wilayah penelitian mengalami beban hujan asam yang cukup tinggi (pH<5,0), dan bagaimanakah perubahan pola distribusi, luas area, dan intensitas hujan asam 3. Sudah sampai seberapa parahkah pengaruh hujan asam terhadap kualitas air
sumur penduduk
4. Sampai kapankah penduduk di wilayah penelitian masih dapat memanfaatkan air sumur sebagai sumber air minum secara aman.
1.3. Tujuan Penelitiaan
Tujuan penelitian secara umum adalah mempelajari penurunan kualitas air sumur sehubungan dengan hujan asam dengan studi kasus di wilayah industri Citeureup-Cibinong Kabupaten Bogor. Tujuan umum ini diperinci menjadi sub tujuan sebagai berikut:
1. Pemantauan hujan asam dan pemantauan kualitas air sumur serta memetakan distribusi spasial intensitas hujan asam.
2. Menentukan hubungan keasaman air hujan dan air sumur serta persamaan laju pengasaman air sumur dan peningkatan kadar nitrat dalam air sumur. 3. Menentukan persamaan peningkatan polutan logam Fe dan Ca dalam air
sumur, dan persamaan peningkatan logam Fe dan Ca akibat hujan asam. 4. Mengevaluasi kualitas air sumur tahun 2009 dan memprediksi kualitas air
sumur sebagai air minum di masa mendatang.
1.4. Kerangka Pemikiran penelitian
Untuk menjawab permasalahan dan mencapai tujuan penelitian yang telah diajukan tersebut dilakukan penelitian dengan kerangka penelitian yang diilustrasikan pada Gambar 2. Penelitian ini adalah penelitian survey lapangan yaitu meliputi kegiatan pengumpulan sampel air hujan dan air sumur, pengukuran parameter penting di laboratorium, pengolahan data dan interpretasi.
Data kualitas air hujan diamati sebanyak 5 kali dalam kurun waktu 11 tahun. Dengan data ini dicari pola kecenderungan perubahan kualitas air hujan khusunya untuk parameter penting penyebab hujan asam (pH, NO3-, SO4=). Data keasaman air hujan dalam setiap kurun waktu pengamatan di buat plot dan dilakukan overlay
terhadap peta lokasi sehingga diperoleh peta isopleth pH, kemudian seluruh peta
isopleth pH dilakukan overlay untuk mendapatkan/mengidentifikasi daerah mana
saja yang mengalami hujan asam intensitas tinggi secara terus menerus.
Data kualitas air sumur diamati sebanyak 5 kali dalam kurun waktu 11 tahun. Dengan data ini dicari persamaan matematik yang sesuai mengenai kecenderungan perubahan kualitas air sumur khususnya untuk parameter kualitas air penting penyebab penurunan tingkat keasaman air sumur (pH, NO3-, SO4=) dan parameter logam (Ca2+ dan Fe3+) hasil pelindian sebagai akibat penurunan tingkat keasaman.
Data kualitas air hujan dan air sumur selama 5 kali pengamatan pada beberapa parameter diuji korelasinya untuk mengetahui pengaruh kualitas air hujan terhadap kualitas air sumur. Korelasi dilakukan untuk setiap parameter air sumur terhadap pH air hujan, kadar nitrat dan sulfat antara air sumur terhadap pH air hujan, serta kadar logam dalam air sumur terhadap pH air hujan. Selanjutnya pola perubahan kualitas air hujan didekati dan dibahas dengan pola perubahan kualitas air sumur untuk mendapatkan persamaan matematik yang menggambarkan hubungan antara kualitas hujan asam dan kualitas air sumur, atau ketergantungan kualitas air sumur terhadap kualitas air hujan pada daerah yang mengalami hujan asam intensitas tinggi (pH<5,0) secara terus menerus.
HUJAN ASAM
Trend perubahan kualitas air sumur (Model Matematik)
Trend perubahan kualitas air hujan (Model matematik)
Persamaan laju penurunan kualitas air sumur di wilayah industri
Pola distribusi hujan asam
1.5. Novelty
Penelitian yang berkaitan dengan hujan asam dan kualitas air sumur telah banyak dilakukan, baik penelitian yang bersifat survey/monitoring di lapangan, simulasi atau percobaan di laboratorium, dan modeling. Tabel 1 memperlihatkan penelitian yang pernah dilakukan dan erat dengan penelitian ini.
Tabel 1. Penelitian – penelitian yang berhubungan dengan air hujan dan air sumur sebelumnya
Tahun Peneliti Judul penelitian Keterangan
1991 Husin et al. Studi Tingkat Pencemaran Udara dan Hujan Asam di Daerah Bogor
Kualitas air hujan, distribusi dan frekuensi /kejadian hujan asam di Kota Bogor (survey lapangan)
1995 Komala et al. Pemeriksaan kualitas air sumur di wilayah industri Cibinong – Citeureup Bogor ditinjai dari sifat fisika-kimia dan mikrobiologi.
Hasil penelitian berupa diskripsi kualitas air sumur (survey lapangan)
2000 Sutanto et al. Pemeriksaan kualitas air hujan di wilayah Cibinong-Citeureup Bogor,
Deskripsi kualitas air hujan nitrat dan sulfat (survey lapangan) 2001 Cosby et al. Modelling the effects of acid
deposition-fefteen years of MAGIC: refinements, adjustment and inclusion of nitrogen dynamic
Prediksi keasaman tanah dan air tanah (modelling)
2002 Iryani A Pengaruh pencemaran udara terhadap kualitas air sumur penduduk (studi kasus air sumur penduduk wilayah industri
Perubahan pH air hujan vs lama waktu hujan (survey lapangan)
2003 Jakub & Pavel
Modelling long-term changes in stream water and soil chemistry in catchment with contrasting vulnerability to acidification
Model recovery keasaman dengan MAGIC
(modelling)
2003 Holmberg Modelling studies on soil-medicated respons to acid deposition and climate variability
Tahun Peneliti Judul penelitian Keterangan
2004 SARPEDAL Pemantauan Kualitas Hujan Asam Pemeriksaan kualitas air hujan (survey lapangan)
Competitive Releases of Cd, Cu, and Zn from Two Natural Soils and Two Contaminated Soils in Hunan, China.
Novelty atau kebaruan penelitian ini yaitu suatu hasil studi yang menjelaskan perubahan kualitas air sumur penduduk hubungannya dengan perubahan intensitas hujan asam di wilayah industri. Kebaruan penelitian meliputi aspek teknis, dan luaran yang dihasilkan dibandingkan dengan penelitian sebelumnya.
Penelitian yang bersifat survey lapangan telah dilakukan sebagaimana disajikan pada Tabel 1 tersebut umumnya fokus pada permasalahan kualitas air hujan saja, atau permasalahan kualitas air sumur saja. Penelitian-penelitian ini hanya menyajikan data dan membahas secara deskriptif. Hanya ada satu penelitian yang menggabungkan aspek air hujan dan air sumur namun dihitung menggunakan persamaan linier. Penelitian penelitian yang bersifat percobaaan di laboratorium yaitu percobaan pelindian menggunakan kolom ukuran kecil dan ketinggian kolom kurang dari satu meter dengan metoda alir kebawah (discending). Penelitian dengan modelling bersifat parsial yaitu terfokus pada salah satu atau beberapa parameter kualitas air saja.
2.1. Pendahuluan
Deposisi asam adalah suatu istilah yang digunakan untuk menyatakan turunnya zat asam dari atmosfir ke permukaan bumi. Zat asam turun ke bumi melalui dua cara: pertama, melalui deposisi kering (dry deposition) yaitu zat asam di udara terserap oleh partikel debu (partikulat) dan karena gaya beratnya partikel turun ke bumi. Kedua, melalui deposisi basah (wet deposition) yaitu polutan di udara bereaksi dengan oksidan dan uap air membentuk asam dalam air hujan sehingga air hujan memiliki pH<5,6 dan dikenal sebagai hujan asam.
Dua polutan penting yang berperan dalam pembentukan hujan asam adalah gas SOx dan NOx. Kedua polutan ini tersebar dari sumbernya berdasarkan arah dan kecepatan angin, besarnya sumber, dan ketinggian sumber emisi polutan, besarnya curah hujan, serta ada tidaknya partikel debu halus (aerosol) sebagai penyerap yang membatasi gerak polutan. Partikel debu memiliki kemampuan menyerap polutan dan uap air (Manahan, 2005). Partikel debu (PM10
Polutan gas SOx dan NOx menyebabkan hujan asam dengan pH<5,6 tergantung kepada konsentrasi keduanya di atmosfer. Kadar NO
) memiliki gaya berat yang menyebabkan penyebaran dari sumbernya dalam jarak yang terbatas. Selain itu curah hujan, sinar matahari, dan suhu menjadi faktor penting deposisi asam. Jumlah asam terdeposisi melalui hujan asam (wet deposition) merupakan perkalian faktor deposisi (Fd) dengan curah hujan (CH). Sinar matahari berperan dalam reaksi fotokimia di atmosfir termasuk didalamnya reaksi pembentukan ozon latar belakang yang menjadi oksidan bagi gas NOx dan SOx menjadi nitrat dan sulfat, sedangkan suhu berpengaruh terhadap tetapan kelarutan gas dalam air.
SOx bersumber dari pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi dan batubara) khususnya pada kegiatan PLTU batubara. Namun demikian semakin berkembangnya teknologi desulfurisasi pada berbagai industri deposisi sulfur semakin menurun mencapai sekitar 16,57 kg ha-1 tahun-1, sehingga diramalkan pada tahun 2010 deposisi sulfur tak lagi berdampak pada lingkungan. Perkembangan pertumbuhan lalu lintas di Czhech dapat menaikkan kecenderungan deposisi nitrogen dari 15,4 kg ha-1 tahun-1 pada tahun 1990 menjadi 25,7 kg ha-1 tahun-1 pada tahun 2001. Jika kecenderungan ini berlangsung terus maka deposisi nitrogen akan mencapai 37,8 kg ha-1 tahun-1
Pada tahun 1999 hujan asam di wilayah industri Cibinong-Cireureup Bogor dalam kisaran pH 4,0–5,40 dengan rata-rata kadar nitrat 0,550 ppm dan kadar sulfat 4,50 ppm (Sutanto et al., 2000). Pada tahun 2001 air hujan terukur pH 3,75–5,50 dengan rata-rata kadar nitrat 3,33 ppm dan rata-rata kadar sulfat 3,58 ppm (Iryani, pada tahun 2015 yang berarti nitrogen memegang peran penting dalam hujan asam (Hrkal et al., 2006).
Di kota-kota besar di Indonesia, tingkat polusi udara yang tinggi ditimbulkan oleh kegiatan transportasi dan industri, karena didomidasi penggunakan bahan bakar minyak (BBM) dengan mesin berbasis motor bakar. Kontribusi transportasi terhadap turunnya kualitas udara di berbagai kota besar mencapai 70 % atau lebih (Tietenberg, 2003). Konsumsi bahan bakar untuk kendaraan bermotor semakin hari akan semakin meningkat sehubungan dengan peningkatan jumlah penduduk di Indonesia. Pada tahun 1980 penduduk Indonesia sebanyak 151,02 juta jiwa dan pada tahun 2006 meningkat menjadi 231,82 juta jiwa (Anonim, 2008). Jumlah kendaraan bermotor berbagai jenis terus meningkat, dari 18.224.149 unit pada tahun 1999 menjadi 65.273.451 unit pada tahun 2009. Komsumsi bahan bakar minyak di Indonesia tahun 2009 mencapai 38,5 Juta kiloliter (BPS, 2009).
2002). Data ini membuktikan bahwa kondisi udara setempat semakin lama semakin buruk dan menyebabkan intensitas hujan asam semakin tinggi.
Penelitian ini bertujuan: (1) identifikasi ikllim di wilayah penelitian; (2) monitoring dan evaluasi hujan asam; (3) memetakan intensitas hujan asam di wilayah penelitian dan menetukan atau mengidentifikasi daerah yang sering atau secara terus menerus mengalami hujan asam; (4) menentukan pola perubahan intensitas hujan asam pada kedua daerah tersebut di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor.
2.2. Metoda Penelitian
Waktu dan Tempat Penelitian.
Penelitian ini dilakukan dari tahun 2006 sampai 2009 dengan melibatkan data penelitian sebelumnya (data tahun 1999, dan data 2001). Lokasi penelitian adalah di wilayah industri Cibinong-Citeureup Kabupaten Bogor.
Letak dan kondisi wilayah penelitian
Wilayah industri tempat penelitian terletak antara Kota Jakarta dan Kota Bogor. Sebelah utara wilayah penelitian adalah Kota Jakarta, sebelah selatan wilayah penelitian adalah Kota Bogor, sebelah timur wilayah penelitian adalah Kabupaten Bekasi dan sebelah barat adalah Kecamatan Bojong Gede Kabupaten Bogor. Wilayah penelitian di Kabupaten Bogor meliputi kecamatan Cibinong, kecamatan Citeureup, dan Kecamatan Gunung Putri, dan Kecamatan Klapanunggal dengan luas cakupan wilayah penelitian ±100 km2
Alat dan Bahan
. Peta lokasi penelitan dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Peta lokasi penelitian
Cara kerja :
2.2.1. Evaluasi dan Pemantauan Hujan Asam a. Metoda Pengumpulan Data
Pemantauan hujan asam dilakukan dengan sampling air hujan dan pengukuran pH. Titik atau lokasi sampling sebanyak 16 dan terdistribusi di wilayah penelitian seperti terlihat pada Gambar 3. Penampungan air hujan dilakukan dengan wadah plastik bersih pada tempat terbuka, bebas dari halangan bangunan maupun pohonan. Pengambilan sampel air hujan dipertimbangkan berdasarkan jarak antara titik dan kemudahan dicapai. Pertimbangan lain adalah sering terjadinya hujan lokal di Bogor. Berdasarkan pertimbangan–pertimbangan ini lokasi sampling air hujan ditentukan berdasarkan jarak antara titik sekitar 1-3 km.
b. Parameter yang Diamati
Analisis air hujan meliputi parameter suhu, daya hantar listrik, dan pH. Pengukuran pH dilakukan di lapangan secara langsung menggunakan pH meter elektronik yang telah dikalibrasi dengan larutan buffer pH 4, 7, dan 9, dan dikonfirmasi dengan kertas pH universal.
c. Metoda Analisis Data
Data air hujan disajikan dalam bentuk data de facto yang merupakan deskripsi rata-rata pH air hujan dalam satu titik di berbagai titik pengamatan dalam kurun waktu 11 tahun dari tahun 1999 sampai 2009.
2.2.2. Memetakan Intensitas Hujan Asam
Pemetaan intensitas hujan asam dilakukan dengan data pH hujan asam tahun 1999, 2001, 2006, 2008, dan 2009. Masing-masing data dibuat isopleth pH, yaitu suatu garis kontur yang menghubungkan lokasi-lokasi (koordinat) yang memiliki pH air hujan yang sama. Antara dua nilai pH dilakukan diinterpolasi data denhgan teknik krigging biasa sehingga diperoleh garis kontur yang lebih rapat. Untuk pekerjaan ini dilakukan dengan menggunakan bantuan program komputer surfer 6,0 sehingga dihasilkan peta isopleth pH. Peta isopleth pH kemudian di-overlay diatas peta wilayah yang menggambarkan distribusi dan intensitas hujan asam di wilayah penelitian pada tahun tertentu sehingga secara keseluruhan diperoleh 5 peta distribuís spasial hujan asam. Dari peta–peta ini diidentifikasi pulau asam yaitu suatu daerah mana dan berapa luasnya yang memiliki beban pencemaran asam sangat tinggi (pH<5,0) secara terus menerus selama lima periode pengamatan dalam kurun waktu 11 tahun.
2.2.3. Membuat Pola Kecenderungan Penurunan Kualitas Air Hujan
Pola kecenderungan penurunan kualitas dibuat untuk rata-rata pH air hujan. Data yang digunakan adalah data sekunder tahun 1999, 2001, dan data primer tahun 2006, 2008, dan 2009. Persamaan matematik dan visualisasi grafik kecenderungan tersebut diperoleh dengan bantuan komputer program Excel. Data rata-rata pH air hujan pada daerah hujan asam intensitas tinggi diplot terhadap waktu pengamatan dan memunculkan persamaan garis yang menghasilkan nilai koefisien diterminasi tertinggi.
2.3. Hasil dan Pembahasan 2.3.1. Iklim di Wilayah Penelitian a. Arah dan Kecepatan Angin
dari lokasi penelitian dengan elevasi 164 m dari permukaan laut. Data lengkap arah dan kecepatan angin disajikan pada Lampiran 5. Pengamatan arah dan kecepatan angin selama sepuluh tahun terakhir diolah dengan program WR plot dari Lake
Environment dan hasilnya disajikan dalam grafik bar bersama gambar bunga angin
(wind rose) sehingga nampak arah dan kecepatan angin sebagaimana ditampilkan
pada Gambar 4.
Arah angin dominan kabupaten Bogor adalah dari arah utara dan barat, dan sebagian kadang-kadang dari barat laut, barat daya dan dari selatan dalam frekuensi kejadian yang kecil. Nampak bahwa kecepatan angin di Bogor rata-rata rendah antara 0,5-2,1 m detik-1 (warna hitam) dan tertinggi mencapai 4-7 m detik-1 (warna kuning) pada Gambar 4 (b). Angin dengan kecepatan rendah (Calm) terjadi sebanyak 16,35 %. Frekuensi dominan angin dengan kecepatan >2,1 m detik-1
Tahun 1999 sampai tahun 2002 angin bertiup dari arah utara terjadi pada bulan-bulan Juni sampai bulan November (data arah dan kecepatan angin disajikan pada Lampiran 5). Bulan Desember sampai Mei angin bertiup dari arah barat. barat laut dan sedikit dari selatan. Tahun 2003 angin bertiup dari arah utara terjadi pada bulan Maret sampai Agustus, dan pada bulan September sampai Mei angin bertiup mencapai 80,8 % ditunjukkan pada Gambar 4 (a). Artinya daerah penelitian dapat dikatakan selalu terdapat angin yang bertiup kecepatan rendah.
Gambar 4. Distribusi kecepatan (a), dan arah angin (b) Kabupaten Bogor (sumber data: LANUD ATS Bogor 1999-2008).
(a)
Klas angin ( m det-1)
Kecepatan angin (m det-1)
Th 1999-2008
U
S
B T
(b)
dari arah barat, barat laut dan sedikit dari arah barat daya. Tahun 2004-2007 angin bertiup dari arah barat, barat laut, dan barat daya terjadi hampir sepanjang tahun. kecuali bulan Juni dan November 2005 dan 2006 angin bertiup dari arah selatan. Pada tahun 2008 bulan April sampai Agustus angin bertiup dari arah timur ke barat. Suatu arah angin yang tidak pernah terjadi selama 8 tahun terkhir. Arah dan kecepatan angin ini akan menentukan sebaran polutan secara umum.
Tahun 2006 angin permukaan bertiup dari arah barat, barat laut, dan barat daya terjadi hampir sepanjang tahun, kecuali bulan Juni 2006 angin bertiup dari arah selatan ke utara. Pada tahun 2008 bulan April sampai Agustus angin bertiup dari arah timur ke barat. Perubahan arah dan kecepatan angin ini merupakan salah satu penyebab berubahnya curah hujan. Besarnya curah hujan akan berdampak kepada jumlah deposisi basah polutan udara ke bumi.
b. Curah Hujan
Curah hujan di wilayah penelitian khusunya pada musim penghujan antara bulan November sampai Februari tahun berikutnya ditunjukkan seperti pada Gambar 5. Stasiun Cibinong berada di wilayah penelitian sebelah barat sedangkan stasiun Cileungsi berada diluar daerah penelitian namun sangat dekat pada lokasi di sebelah timur. Pada bulan-bulan sampling air hujan curah hujan semakin menurun dari tahun 2006 sampai tahun 2009. Namun demikian umumnya curah hujan >200 mm kecuali tahun 2009.
.
Pola distribusi curah hujan tahunan disajikan dalam bentuk peta isoplet curah hujan pada Gambar 6. Pada tahun 2006 curah hujan tahunan antara 3500-4000mm. Curah hujan menurun antara 1400-3000 mm pada tahun 2008, dan pada tahun 2009 sedikit meningkat menjadi antara 2600-3200 mm. Distribusi rata-rata curah hujan tahunan dari tahun 2003 sampai 2009 diperlihatkan pada Gambar 7.
Gambar 6. Peta isopleth curah hujan di wilayah industri Cibinong Citeureup Kabupaten Bogor, tahun 2006, 2008, dan 2009. LS = Lintang Selatan, BT = Bujur Timur.
industri Jl. TOL Jagorawi Jl. Raya Sungai Setu
Curah hujan annual tahun 2006
Stasiun Cuaca Wilayah Pednelitian
Th 2008
-6,34 -
-6,50 -
-6,60 - -6,40 -
LS
106,80 BT 106,90 107,00
Th 2009
Gambar 7. Peta isopleth curah hujan rata-rata tahunan, tahun 2003-2009.
Gambar 8. Rata-rata curah hujan (CH) bulanan di Stasiun Cuaca Cibinong Bogor tahun 2003 sampai 2009 (error bar 10%).
Gambar 8 memperlihatkan rata-rata curah hujan bulanan di lokasi penelitian. Bulan Juni sampai September adalah bulan kering dengan curah hyujan < 200 mm.
106.60 106.65 106.70 106.75 106.80 106.85 106.90 106.95 107.00 107.05 107.10 -6.65
-6.60 -6.55 -6.50 -6.45 -6.40 -6.35
Isoplet rata-rata Curah Hujan tahunan (mm) Tahun 2003-2009
PETA PENELITIAN WILAYAH INDUSTRI
-CITEUREUP KABUPATEN
Jalan TOL jAGORAWI Area Industri
Jalan Raya Sungai Set
Wilayah penelitian
Stasiun Cuaca
U
Klasifikasi Iklim di Wilayah Penelitian
Secara makro wilayah Indonesia mengalami dua musim karena pengaruh angin musim yaitu musim kering dan musim basah. Angin musim (monsoon) membawa hujan saat angin bertiup dari arah laut.
Wilayah penelitian meliputi luas area lebih kurang ±100 km2 atau ±10.000 ha. Pada area seluas ini terdapat lima setu (Setu Cikaret, Setu Gunung Putri, Setu Tlajung Udik, Setu Pemda Bogor, dan Setu Cibuntu) yang luas total mencapai ±30 ha. Bangunan-bangunan industri dan perumahan terdapat di wilayah ini. Suhu udara pada siang hari antara 30-33 oC.
Berdasarkan besarnya curah hujan suatu wilayah dapat dibagi atas bulan basah dengan curah hujan >200 mm, dan bulan kering dengan curah hujan <200 mm bulan-1
Gambar 9. Klasifikasi iklim Schmidt dan Ferguson (1951).
. Bulan kering terjadi pada bulan Juni sampai September dan bulan basah antara bulan Oktober sampai Mei, puncaknya terjadi pada bulan Desember-Januari. Gambar 8 memperlihatkan curah hujan rata-rata bulanan dari tahun 2003 sampai 2009.
dengan nilai nisbah Q sebesar 33% sehingga termasuk kondisi iklim basah. Gambar 2.7 memperlihatkan diagram segitiga klasifikasi iklim Schmidt-Ferguson. Berdasarkan jumlah bulan basah dan bulan kering di wilayah penelitian termasuk zona iklim C.
2.3.2. Kualitas Udara
Kualitas udara di wilayah penelitian dipantau oleh berbagai sumber disajikan pada Tabel 2. Parameter penting kualitas udara yang berhubungan dengan hujan asam adalah kadar polutan gas SO2 dan NO2, selain itu juga kadar O3 (ozon), serta debu. Ozon adalah oksidan dengan adanya air akan mengubah gas SO2 menjadi ion sulfat (SO4=) dan mengubah gas NO2 menjadi ion nitrat (NO3-) pada pembentukan asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat (HNO3) dalam air hujan. Debu akan menyerap uap air dan kedua polutan gas tersebut sehingga sebaran akan berpengaruh terhadap sebaran hujan asam. Kadar polutan SO2 diberbagai lokasi nampak masih jauh dibawah baku mutu. Akan tetapi kadar polutan NO2 di beberapa lokasi telah melebihi baku mutu kualitas udara ambien menurut PP 41 tahun 1999.
Tabel 2. Rangkuman rata-rata hasil pengukuran kualitas udara tahun 2009 ( semua satuan dalam µg m-3
No.
)
Lokasi SO2 CO2 NO2 Debu O3
1 Narogong 1) 2) 23,98 602,38 26,12 118,90 14,80
2 Pt. Tol G Putri2) 30,00 574 101 315,74 5,13
3 Pt. Tol Citrp2) 30,96 679,17 36,44 249,50 7,01 4 Ps Citeureup 2) 20,00 541,25 85,11 285,69 13,20 5 Jl. Pancasila2) 42,17 597,17 28,16 244,33 16,95
6 Tari kolot2) 18,41 606,17 2,46 200,38 58,74
7 Depan ITC Cibinong 2) 90,00 559,50 700,00 73,22 27,14 8 Dpn Ps. Cibinong 2) 70,67 577,00 709,3 166,16 10,23
9 Desa Lulut3) 16,31 2,29 18,78 22,98 112,00
10 Hambalang, ds Tapos 3) 15,00 2,18 16,34 17,12 92,00 11 Jln. Sainembah Sukahati 3) 94,90 700,00 1,41 176,52 49,21 Baku mutu udara ambient PP 41
tahun 1999 waktu pengukuran 1 jam 900 - 400 230 235 Sumber data: 1) PT Holchim 2) Dinas Tataruang dan Lingkungan Hidup Bogor,
3)
2.3.3. Keasaman Air Hujan
Data dan posisi sampling disesuaikan sehingga memperlihatkan suatu data seri yang dapat digunakan untuk melihat kecenderungan perubahan kualitas air hujan. Tabel 3 memperlihatkan data rata-rata pH air hujan dari tahun 1999 sampai 2009. Nampak bahwa hanya terdapat dua lokasi sampling yang memilki pH>5,6 yaitu di Wanaherang dan Narogong. Kriteria hujan asam menurut Manahan (2005) adalah hujan dengan pH<5,6, nilai pH ini didasarkan kepada kesetimbangan kelarutan gas karbon dioksida (CO2) dalam air hujan dengan asumsi konsentrasi ambient gas CO2 di atmosfir sebesar 300 ppm. Kadar CO2 ambient berdasarkan di beberapa lokasi menunjukkan sekitar 600-700 µg m-3
Sumber data:
(DTRLH, 2009).
Berdasarkan data Tabel 3 dapat dikatakan bahwa sebagian daerah di wilayah penelitian telah terjadi hujan asam dengan intensitas sedang (pH antara 5,0-5,6) dan sebagian daerah lagi mengalami intensitas tinggi (pH<5,0). Secara keseluruhan di wilayah penelitian dapat dikatakan telah mengalami hujan asam. Kecuali sampel dari Narogong (pH 8,23). Tingginya pH air hujan di daerah Narogong dimungkinkan karena dekat dengan pertambangan kapur.
1)
Sutanto et al., 1999 2) Iryani 2001, *) data primer Tabel 3. Data rata-rata pH air hujan di wilayah penelitian
2.3.3. Koordinat Sampling dan Peta
Distribusi intensitas hujan asam dibuat melalui overlay peta isopleth pH dengan peta lokasi penelitian berdasarkan pada koordinat lintang. Koordinat sampling diperlukan untuk keperluan pembuatan peta isopleth. Hasil identifikasi kordinat lintang dengan bantuan program Google Earth menunjukkan posisi paling barat diwakili simpang Bambu Kuning (106,8177o BT) dan paling timur Indosat Narogong (106,9353o BT). Posisi paling utara diwakili Pertigaan Cilodong (6,4362oLS) dan paling selatan Pintu TOL Sentul (6,5326o
Gambar 10. Lokasi penelitian: wilayah industri Cibinong-Citeureup hasil penelusuran dengan Google earth 2008.
LS). Koordinat sampling air hujan paling barat pada koordinat 6,4850 LS dan 106,8432 BT dan paling timur 6,4459 LS dan 106,9127 BT. Posisi paling utara adalah Cimpaeun Cilangkap 6,4457 LS dan 106,8563 (BT), dan paling selatan Pintu Tol Sentul 6,5305 LS dan 106,8512 BT. Koordinat peta wilayah dan titik sampling air hujan secara lengkap dapat dilihat pada Lampiran 7.
6.53 6.52 6.51 6.50 6.49 6.48 6.47 6.46 6.45 6.44
LS
106.82 106.83 106.84 106.85 106.86 106.87 106.88 106.89 106.90 106.91 106.92 106.93
2.3.4. Peta Isopleth pH Hujan Asam
Data pH air hujan dipetakan dengan bantuan komputer program surfer 6.0 menghasilkan peta isopleth pH. Peta wilayah diperoleh dari penelusuran dengan computer program Google Earth kemudian peta dilakukan digit ulang dengan bantuan computer program GIS ArcView 3.3 menghasilkan peta wilayah penelitian. Peta isopleth pH selanjutnya di-overlay dengan peta wilayah penelitian menghasilkan pola distribusi hujan asam di wilayah penelitian.
Hasil penelusuran Google Earth wilayah penelitian diperlihatkan pada Gambar 10. Penampakan warna-putih adalah bangunan pabrik/industri. Warna putih melebar adalah lokasi penambangan batuan yang digunakan untuk bahan baku pabrik semen. Jalan bebas hambatan (Tol) Jagorawi membentang di tengah gambar dari Kota Bogor menuju ke Jakarta. Berdasarkan identifikasi warna ini kemudian ditandai sebagai daerah poligon yang menyatakan lokasi industri di wilayah penelitian. Hasil digitasi peta wilayah penelitian disajikan pada Gambar 11.
Gambar 11. Peta wilayah penelitian hasil digitasi
Gambar 12 memperlihatkan peta isopleth pH yang dibuat berdasarkan data pH air hujan tahun 1999. Kisaran pH air hujan terukur antara pH 4,5 sampai 5,4. Hujan
dengan pH <5,0 terjadi pada daerah disekitar Pasars Citeureup dan desa Gunung Putri.
Kecepatan angin di wilayah penelitian merujuk pada data arah dan kecepatan angin lapangan udara Atang Sanjaya (ATS) Semplak Bogor, dan di tampilkan dengan bunga angin seperti ditunjukkan pada Gambar 13. Pada periode pengamatan arah dan kecepatan angin yaitu bulan November 1999 sampai Februari 2000 rata-rata angin bertiup dari arah utara dan barat laut, dari arah utara mencapai 70% dan dari arah barat laut 30%. Kecepatan angin bertiup sangat rendah antara 0,5–2,1 m detik-1
Dari peta isopleth pH (Gambar 12) nampak bahwa daerah yang mengalami hujan asam cukup tinggi (pH<5,0) adalah daerah Citeureup (Puspanegara), dan daerah Gunung Putri. Daerah ini merupakan daerah industri semen. Selain kepadatan kendaraan cukup tinggi, polutan dari industri semen sangat mungkin menjangkau daerah ini sehingga intensitas hujan asam cukup tinggi.
Gambar 12. Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup (dibuat dengan pemetaan ulang data pH air hujan tahun 1999, LS =
Gambar 13. Bunga angin tahun periode sampling November 1999 sampai Februari 2000. Sumber data: Lanud ATS Bogor
Pada bulan-bulan dilakukan sampling air hujan arah angin dominan datang dari arah utara dan barat laut. Arah angin ini dapat mendorong polutan kearah timur dan selatan sehingga daerah hujan asam selain Desa Puspanegara Kecamatan Citeureup dan Desa Gunung Putri (Kecamatan Gunung Putri) juga meliputi Desa Tajur (Kecamatan Citeureup) yang posisinya berada di sebelah tenggara daerah industri. Dari peta isopleth pH tersebut nampak bahwa seluruh daerah di bagian timur dan tenggara daerah industri mengalami hujan asam intensitas tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa arah dan kecepatan angin yang menyebabkan terjadinya arah sebaran polutan sehingga menyebabkan arah dan sebaran/distribusi hujan asam.
Luas daerah hujan asam dan jauhnya dari daerah industri dapat diperkirakan berdasarkan data: tipe sumber polutan, besarnya sumber polutan, ketinggian sumber (cerobong), laju emisi polutan, arah dan kecepatan angin, kestabilan angin, dan juga data curah hujan. Mengingat daerah industri yang menjadi tempat penelitian terdapat lebih dari satu sumber yaitu sumber titik dan sumber garis, masing-masing sumber lebih dari satu tempat maka secara keseluruhan memperlihatkan sumber area. Sumber titik yang dimaksud adalah cerobong asap di berbagai industri, dan sumber garis yang dimaksud adalah jalan raya dengan kendaraan yang melaluinya mengemisikan polutan. Karena masing-masing sumber berbeda ketinggian, berbeda laju emisi, dan berbeda besarnya sumber, serta tak terdapatnya data yang pasti mengenai sumber masing-masing maka prediksi luas daerah yang mengalami hujan asam tidak dapat dilakukan. Oleh karena itu penjelasan analitik kuantitatif luas daerah hujan asam akibat besarnya sumber polutan tak dapat disampaikan dan hanya arah distribusi hujan asam berdasarkan data arah angin yang dapat
Kecepatan angin (m det-1)
menjelaskan secara deskriptif. Berdasarkan alasan ini distribusi dan luas daerah hujan asam tahun selanjutnya dibahas secara deskriptif.
Distribusi hujan asam tahun 2001 (Gambar 14) mirip dengan pola distribusi hujan asam tahun 1999 (Gambar 12). Peta isopleth pH memperlihatkan bahwa hampir 90 % luas area penelitian tahun 2001 dari daerah industri sampai di sebelah selatan daerah industri mengalami hujan asam intensitas cukup tinggi (pH <5,0). Hal ini disebabkan arah angin dari utara meskipun kecepatan angin sangat rendah (0.5-2,1 m detik-1
Gambar 14. Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup (dibuat dengan pemetaan ulang data pH air hujan tahun 2001)
) medekati calm (Gambar 15). Daerah Puspanegara Citeureup mengalami hujan asam dengan intensitas sangat tinggi dengan pH air hujan terukur 3,61 dan 3,95, dan rata-rata keseluruhan air hujan mencapai pH 4,63. Hal ini dapat disebabkan pada daerah ini merupakan pusat kegiatan industri.
106.82 106.83 106.84 106.85 106.86 106.87 106.88 106.89 106.90 106.91 106.92 106.93 6.53
6.52 6.51 6.50 6.49 6.48 6.47 6.46 6.45 6.44
LS
BT
Jakarta
Bogor
75 Km Selat Sunda
Lokasi Penelitian
Gambar 15. Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2001 bulan September 2001-Januari 2002, (Sumber data: LANUD ATS Bogor)
Gambar 16 memperlihatkan peta isopleth pH hujan asam tahun 2006. Intensitas hujan asam tinggi teridentifikasi di daerah Citeureup dan Cibinong. Dibandingkan tahun 2001, nampak bahwa daerah hujan asam tinggi bergeser ke arah barat. Berdasarkan data angin tahun 2006 (Gambar 17) saat-saat sampling air hujan dilaksanakan bahwa arah angin berubah-ubah dari bulan September 2006 hingga Januari 2007. Angin dari arah tenggara kemungkinan yang menggeser pola distribusi hujan asam di wilayah ini. Hujan asam dengan intensitas tinggi (pH<5,0) terjadi di daerah Citeureup dan Cibinong meliputi daerah yang cukup luas hingga Desa Cibinong Tengah.
Gambar 16. Peta isopleth pH air hujan di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup (dibuat dengan data pH air hujan tahun 2006)
Kecepatan angin (m det-1)
Gambar 17. Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2006 bulan September 2006-Januari 2007, (Sumber Data: LANUD ATS Bogor)
Pada tahun 2006 hujan asam di wilayah penelitian terrendah 4,04 yaitu di Simpang Pemda Bogor dan tertinggi 5,66 di Wanaherang. Namun demikian di daerah Puspanegara dan sekitar pasar Citeureup intensitas hujan asam tetap tinggi dengan pH 4,45.
Gambar 18 memperlihatkan peta isopleth pH air hujan berdasarkan data tahun 2008. Peta isopleth pH ini memperlihatkan bahwa daerah hujan asam tersebar hampir 50 % area penelitian. Hujan asam intensitas cukup tinggi terjadi mulai dari daerah Wanaherang, Tlajung Udik, Gunung Putri, Citeureup, Tajur, hingga Cibinong. Hujan asam intensitas sangat tinggi (pH<4,5) terjadi di daerah Karang Asem Barat (pH 4,36) dan Puspanegara Citeureup.
Gambar 18. Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup (dibuat dengan data pH air hujan tahun 2008)
Kecepatan angin (m det
-Th
Gambar 19. Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2008 bulan September 2008-Januari 2009, (Sumber Data: LANUD ATS
Bogor)
Gambar 19 memperlihatkan arah angin pada bulan-bulan pengamatan air hujan tahun 2008. Angin 70 % didominasi dari arah barat ke timur tetapi dengan kecepatan 0,5-2,1 m detik-1 dan hanya sedikit (25 %) angin dari arah timur. Angin dari arah barat dengan kecepatan hingga 3 m detik-1
Gambar 20. Peta isopleth pH air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup (dibuat dengan data pH air hujan tahun 2009)
nampak mempengaruhi pola distribusi hujan asam mulai dari daerah diatas wilayah industri hingga kearah timur wilayah industri.
Th 2008
Kecepatan angin (m det-1)
2 Km
Jakarta
Bogor
75 Km Selat Sunda
Lokasi Penelitian
BT LS
106.8 106.8 106.8 106.8 106.9 106.9 106.9
Gambar 20 memperlihatkan peta isoplet pH air hujan yang dibuat berdasarkan dapat pengamatan pH air hujan tahun 2009. Daerah intensitas hujan asam tinggi teridentifikasi pada Desa Kranggan Kecamatan Gunung Putri dan Kecamatan Cibinong, dan sebagian Kecamatan Citereup, yang mencakup hampir ¾ wilayah penelitian. Air hujan memiliki kisaran pH dari 3.66 hingga 8.3 dengan rata-rata 5.09. Pada Bulan Desember arah angin dominan dari utara dengan kecepatan 2,1 km jam-1 sampai 3 km jam-1. Dari data arah angin bulan September sampai Desember 2009 (Gambar 21) yaitu bulan-bulan dilakukan sampling air hujan menunjukkan arah angin dari barat, barat laut, utara, dan dari timur. Hujan asam terdistribusi disebelah barat lokasi industri. Hal ini dapat disebabkan saat sampling dilakukan angin dominan dari timur menuju barat, sehingga polutan penyebab hujan asam terdistribusi di sebelah barat lokasi industri.
Gambar 21. Arah dan kecepatan angin Kabupaten Bogor tahun 2009 bulan September -Desember 2009, (Sumber Data: PT Holchim, 2009)
2.3.5. Daerah Penelitian yang Sering Mengalami Hujan Asam Intensitas Tinggi.
Gambar 22 memperlihatkan daerah-daerah di wilayah penelitian yang mengalami hujan asam dari tahun 1999 sampai 2009. Daerah yang mengalami hujan asam intenstitas tinggi ditandai dengan daerah yang diarsir warna merah. Daerah hujan asam intensitas tinggi selanjutnya disebut “pulau hujan asam”. Pulau hujan asam akan bergeser-geser, kesegala arah, dapat melebar, dan dapat juga menyempit tergantung kepada arah dan kekuatan angin. Angin yang bertiup kencang akan mendistribusikan polutan khususnya debu hingga Jangkauan yang lebih luas, efeknya terhadap hujan asam adalah menurunkan intensitas hujan asam. Hasil pengukuran pH air hujan diberbagai lokasi sampling tahun 1999, 2001, 2006, 2008, dan 2009 secara keseluruhan dapat disimpulkan bahwa di wilayah penelitian telah mengalami hujan asam dengan intensitas yang tidak merata.
Th 2009
Gambar 22. Daerah hujan asam intensitas tinggi (diarsir merah) di wilayah penelitian pada tahun 2001, 2006, 2008, dan 2009. =Bukit
2006 2001
TH 2001
106.8 106.8106.8 106.85 106.8106.87 106.8 106.89 106.9 106.9106.9 106.9 6.5
