PERKIRAAN DEPOSISI PARTIKEL UDARA (PM 10 / PM 2,5 DAN TSP) PADA SALURAN PERNAPASAN PENDUDUK CILEGON MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK LUDEP

(1)

PERKIRAAN DEPOSISI PARTIKEL UDARA (PM10 / PM2,5 DAN TSP)

PADA SALURAN PERNAPASAN PENDUDUK CILEGON MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK LUDEP

Gatot Suhariyono*, Syarbaini*, dan Kusdiana*

ABSTRAK

PERKIRAAN DEPOSISI PARTIKEL UDARA (PM10 / PM2,5 DAN TSP) PADA S ALURAN PERNAPASAN PENDUDUK CILEGON MENGGUNAKAN PERANGKAT LUNAK LUDEP. Perkiraan deposisi partikel udara (PM10 / PM2,5 dan TSP) pada saluran pernapasan penduduk di

pemukiman Cilegon, Banten telah dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak LUDEP 2.0 (Lung

Dose Evaluation Program). Kota Cilegon merupakan salah satu daerah andalan bagi propinsi Banten

dalam sektor industri yang berskala nasional maupun yang sudah berorientasi eksport. P3KRBiN-BATAN bekerja sama dengan BAPEDAL Banten melakukan penelitian pengukuran partikel udara di kecamatan Ciwandan (desa Randakari dan desa Cilodan) dan kecamatan Cilegon (Perumahan Bukit Palm Indah), dan dibandingkan dengan baku mutu udara ambien (PP RI No. 41/1999). Hasil pengukuran konsentrasi TSP dan PM10/PM2,5 di desa Cilodan, Randakari dan Bukit Palm lebih besar daripada baku

mutu udara ambien yang ditetapkan dalam PP RI No. 41/1999. Berdasarkan standar ISPU (Indeks Standard Pencemar Udara), konsentrasi TSP dan PM10 / PM2,5 ini termasuk dalam kategori berbahaya

bagi semua populasi yang terpapar. Deposisi partikel hasil perhitungan LUDEP 2.0 pada kegiatan ringan secara prinsip lebih banyak pada daerah ET2, ET1, dan BB dibandingkan pada kegiatan tidur (istirahat),

sedangkan pada daerah bb dan AI berlaku sebaliknya.

ABSTRACT

ESTIMATION OF AIR PARTICLE DEPOSITION (PM10 / PM2.5 AND TSP) AT RESPIRATORY TRACT OF CILEGON RESIDENT USING LUDEP SOFTWARE. Estimation of air particle deposition (PM10 / PM2.5 and TSP) at respiratory tract of Cilegon resident has been conducted

using software of LUDEP 2.0 (Lung Dose Evaluation Program). Town of Cilegon represents one of the pledge areas to Banten province in industrial sector with national scale and export orientation. P3KRBiN-BATAN together with BAPEDAL Banten has carried out air particle measurement in Ciwandan district (countryside of Randakari and Cilodan) and in Cilegon district (Housing of Bukit Palm Indah), and were compared to quality standard of ambient air (PP RI No. 41 / 1999). The result indicated that the concentrations of TSP and PM10 / PM2.5 in Cilodan, Randakari and Bukit Palm were bigger than those of

quality standard of ambient air. According to ISPU (Standard Index of Air Pollution), the concentrations of TSP and PM10 / PM2.5 are in dangerous category for the exposed population. Particle deposition of

LUDEP 2.0 calculation at light activity principally is higher at areas of ET2, ET1, and BB compared to as

the result that of at sleep (rest) activity, while at areas of bb and AI the particle deposition is on the contrary.

*

(2)

PENDAHULUAN

Kota Cilegon merupakan salah satu daerah andalan bagi propinsi Banten dalam sektor industri yang berskala nasional maupun yang sudah berorientasi eksport. Kondisi ini merupakan suatu potensi yang perlu untuk dipertahankan bahkan dapat terus ditingkatkan di masa yang akan datang. Akan tetapi dampak negatif dari sektor industri terhadap kesehatan perlu dipertimbangkan, karena industri berpotensi menimbulkan pencemaran lingkungan, misalnya asap dan debu dari industri yang dapat mencemari udara. Pencemaran udara oleh partikel padat halus dalam bentuk debu, asap dan uap air dapat menurunkan kualitas lingkungan yang pada gilirannya menurunkan kualitas hidup masyarakat di sekitar kawasan industri tersebut [1, 2].

Masalah pencemaran udara yang disebabkan oleh partikel padat TSP (Total

Suspended Particulate atau total partikel melayang) dengan diameter maksimum

sekitar 45 µm, partikel PM10 (particulate matter) dengan diameter kurang dari 10 µm dan PM2,5 dengan diameter kurang dari 2,5 µm. Partikel-partikel tersebut diyakini oleh para pakar lingkungan dan kesehatan masyarakat sebagai pemicu timbulnya infeksi saluran pernapasan, karena partikel padat PM10 dan PM2,5 dapat mengendap pada saluran pernapasan daerah bronki dan alveoli [2, 3, 4], sedang TSP tidak dapat terhirup ke dalam paru, tetapi hanya sampai pada bagian saluran pernapasan atas [5]. Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara, baku mutu udara ambien nasional selama 24 jam untuk PM10 adalah sebesar 150 µg/m3, untuk PM2,5 sebesar 65 µg/m

3

, dan untuk TSP sebesar 230 µg/m3 [6].

Berdasarkan laporan Departemen Kesehatan (1995) dalam profil Kesehatan Nasional, dan laporan Dinas Kesehatan Jawa Barat (1996) dalam profil Kesehatan Jawa Barat, penyakit Infeksi Saluran Pernapasan Atas (ISPA) ternyata menempati urutan teratas dalam 10 besar penyakit utama untuk beberapa tahun terakhir. Dirjen PPM dan PL Departemen Kesehatan, memperkirakan 150.000 balita per tahun meninggal akibat ISPA. Bahkan berdasarkan hasil survei kesehatan rumah tangga tahun 1992, penyebab utama kematian bayi (36 %) dan anak balita (13 %) adalah penyakit ISPA [7]. ISPA merupakan penyebab terbanyak kematian anak dibawah umur 5 tahun. Sementara itu diperkirakan bahwa 40 sampai 60 % dari pengunjung fasilitas pelayanan kesehatan berhubungan dengan kasus ISPA [8].

Studi di perumahan Pekojan – DKI, bahwa kasus ISPA pada anak balita teramati di rumah dengan PM10 rerata lebih besar dari 70 mg/m

3

[9]. Baku mutu PM10 menurut WHO sekitar 70 mg/m3 [8]. Studi epidemiologi di enam kota USA ada korelasi linier antara PM10 dan bronkitis pada remaja usia 10 sampai 12 tahun. Setiap pertambahan 10 mg/m3 PM10 akan menaikkan risiko bronkhitis atau batuk kronis sebesar 10 – 25 %.

(3)

Berdasarkan data dari Bappeda Cilegon tahun 2001, luas wilayah kecamatan Ciwandan paling luas (42,64 %) dari empat kecamatan terbesar (Pulomerak (33,32 %), Cilegon (9,99 %), dan Cibeber (14,05 %)) di kota Cilegon [10]. Dalam rangka mengantisipasi PP RI No. 41 / 1999 dan mengetahui sejauh mana tingkat bahaya partikel udara (PM10 / PM2,5 dan TSP) terhadap kesehatan masyarakat, serta memperkirakan deposisi partikel udara ke saluran pernapasan penduduk menggunakan perangkat lunak LUDEP 2.0 (Lung Dose Evaluation Program), maka P3KRBiN-BATAN bekerja sama dengan BAPEDAL Banten melakukan penelitian pengukuran partikel udara pada bulan September 2003 di kecamatan Ciwandan (desa Randakari dan desa Cilodan) dan kecamatan Cilegon (Perumahan Bukit Palm Indah), dan dibandingkan dengan baku mutu udara ambien yang ditetapkan pemerintah.

TINJAUAN PUSTAKA Kota Cilegon

Kota Cilegon termasuk salah satu kota di wilayah propinsi Banten yang secara resmi berdiri pada tanggal 17 oktober 2000 menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 23 Tahun 2000 tentang pembentukan propinsi Banten. Berdasarkan administrasi pemerintahan, kota Cilegon memiliki luas ± 17.550 Ha terbagi atas 8 Kecamatan (Cilegon, Cibeber, Ciwandan, Pulomerak, Purwakarta, Jombang, Ciwandan dan Citangkil), 41 Desa dan 2 Kelurahan [11]. Batas kota Cilegon adalah kecamatan Bojonegara, kabupaten Serang (sebelah utara), selat Sunda (sebelah barat), kecamatan Kramatwatu, kabupaten Serang (sebelah timur), kecamatan Anyer dan kecamatan Mancak, kabupaten Serang (sebelah selatan) [10]. Peta wilayah kota Cilegon diperlihatkan pada Gambar 1.

Iklim kota Cilegon pada bulan desember 2001 adalah suhu udara rerata 26,6 °C, kelembaban udara 78 %, tekanan udara 1011,1 mb, tekanan uap air 27,3 %, dan curah hujan 178 mm. Iklim wilayah Banten sangat dipengaruhi oleh angin Monson dan gelombang La Nina atau El Nino. Cuaca saat musim hujan (Nopember - Maret) didominasi oleh angin barat (dari Sumatera Hindia sebelah selatan India) yang bergabung dengan angin dari Asia yang melewati Laut Cina Selatan. Pada musim kemarau (Juni - Agustus), cuaca didominasi oleh angin timur yang menyebabkan wilayah Banten mengalami kekeringan terutama di wilayah bagian selatan, terlebih lagi bila berlangsung El Nino. Suhu di daerah pantai dan perbukitan berkisar antara 22 dan 32 °C, sedangkan suhu pegunungan dengan ketinggian antara 400 dan 1.350 m dpl mencapai antara 18 dan 29 °C [11].

(4)

Gambar 1. Peta wilayah kota Cilegon [10]

Kota Cilegon pada tahun 2001 memiliki jumlah penduduk (301.225 jiwa) yang pada umumnya bekerja di sektor industri. Dari tingkat umur, penduduk provinsi Banten secara keseluruhan paling banyak berada pada usia anak-anak dan remaja antara 4 dan 19 tahun. Propinsi Banten memiliki jumlah penduduk yang lebih banyak merupakan umur pekerja (lebih dari 10 tahun) sebanyak 77 % dari jumlah penduduk. Jumlah angkatan kerja sebanyak 40 % dan penduduk yang bukan angkatan kerja 36 % [10].

Perangkat Lunak LUDEP 2.0

Perangkat lunak LUDEP 2.0 dibuat oleh NRPB (National Radiological

Protection Board), Inggris pada tahun 1996 dalam bahasa Turbo Basic (Gambar 2.)

[12]. Program LUDEP dibuat berdasarkan model Respiratory Tract (RT) dari ICRP 66 [13]. ICRP 66 menggambarkan model pembagian lima daerah dari sistem pernapasan manusia lewat hidung (Gambar 3.). Lintasan extrathoraks (ET) terbagi ke dalam daerah ET1 (bagian hidung) dan daerah ET2 (bagian mulut, hidung belakang, pharynx dan the larynx). Lintasan thoraks terbagi ke dalam daerah BB (Bronkhial), bronkhiolar (bb), dan alveolar-interstitial (AI) terdiri atas AI1, AI2, dan AI3. LNET dan LNTH menyatakan lintasan ekstrathorak dan thorak. Lebih detil distribusi pengendapan partikel udara pada saluran pernapasan diperlihatkan pada Gambar 4.

(5)

Gambar 2. Perangkat lunak LUDEP 2.0

Dalam model ini partikel udara terdeposisi ke dalam bagian “Partikel dalam Kondisi Awal (PIS)” dan ET1. Partikel ini ditransfer dari masing-masing bagian PIS ke darah (body fluids) dengan laju absorpsi (Sp). Kejadian ini juga secara serentak diikuti transfer dari PIS ke bagia n “Partikel da lam Kondisi Trans.

Gambar 3. Model sistem pernapasan menurut ICRP 66 [13]

(6)

formasi (PTS)” dengan laju (Spt). Aliran dari 1 di PIS menuju ke 1 di PTS, dari 2 di PIS ke 2 di PTS, dan seterusnya. Masing-masing bagian dari 1 sampai 13 di PIS menuju bagian 1 sampai 13 di PTS. Partikel pada masing-masing bagian di PTS terlarut pada laju konstan Sp ke dalam darah. Laju transfer total untuk AI2 di dalam PIS menjadi KAI2 = k2,4 + Spt + Sp, dan untuk AI2 di PTS menjadi KAI2 = k2,4 + St.

Gambar 4. Distribusi pengendapan partikel udara pada saluran pernapasan [13,14] Faktor deposisi awal dari partikel yang terhirup adalah fungsi dari AMAD (Activity Median Aerodynamic Diameter) dan AMTD (Activity Median

Thermody-namic Diameter). Nilai-nilai Sp, Spt dan St bergantung pada absorpsi yang

berhubungan bentuk kimia dari setiap unsur. ICRP 66 mempertimbangkan 3 jenis senyawa yaitu jenis F (absorpsi cepat), jenis M (absorpsi sedang) dan jenis S (absorpsi lambat). Nilai parameter absorpsi tersebut ditampilkan pada Tabel 1. Koefisien laju transfer dari satu bagian ke bagian lain ditunjukkan pada Tabel 2.

Tabel 1. Nilai parameter absorpsi untuk metabolisme F, M and S [13]

Parameter absorpsi Notasi F M S

Laju absorpsi awal (d-1) Sp 100 10 0,1 Laju transformasi (d-1) Spt 0 90 100 Laju transformasi (d-1) St 0 0,005 0,0001

(7)

Tabel 2. Penomoran bagian saluran pernapasan dan koefisien laju transfer [13] Bagian No. Ke bagian No. Koefisien laju transfer

AI1 1 bb1 4 k[1, 4] 0,02` AI2 2 bb1 4 k[2, 4] 0,001` AI3 3 bb1 4 k[3, 4] 0,0001` AI3 3 LNTH 10 k[3, 10] 0,00002` bb1 4 BB1 7 k[4, 7] 2 bb2 5 BB1 7 k[5, 9] 0,03` bbseq 6 LNTH 10 k[6, 10] 0,01` BB1 7 ET2 11 k[7, 11] 10 BB2 8 ET2 11 k[8, 11] 0,03` BBseq 9 LNTH 10 k[9, 10] 0,01` LNTH 10 Blood 14 k[10, 14] Sp ET2 11 GI tract 15 k[11, 15] 100 ETseq 12 LNET 13 k[12, 13] 0,001` LNET 13 Blood 14 k[13, 14] Sp Blood 14 Environment 0 k[14, 0] 0 GI tract (St) 15 Environment 0 k[15, 0] 0 Keterangan :

k[i, j] = koefisien transfer dari bagian i ke bagian j.

k[i, 0] = koefisien transfer dari bagian i ke bagian luar sistem / environment (0). Bagian no. 14 menyatakan bagian transfer atau darah (di dalam ET1). Paru-paru termasuk bagian no. 1 sampai 10

Pengendapan partikel udara di dalam saluran pernapasan bergantung pada beberapa parameter, antara lain parameter distribusi diameter partikel, bentuk, kerapatan, parameter anatomi, dan fisiologi paru-paru, seperti diameter saluran pernapasan, laju pernapasan dan waktu transit partikel udara. Inhalability atau efisiensi terhirup (η1 = ratio konsentrasi udara yang terhirup terhadap konsentrasi udara pada udara ambien) perlu ditentukan berdasarkan diameter partikel dan kecepatan angin dengan persamaan :

η1 = 1 – 0.5(1-[7.6x10-4 dae 2,8

+1]-1) + 1.0 x 10-5 U2,75exp(0,05dae) (1) η0 = 1 - η1 (2)

(8)

Keterangan :

η0 = efisiensi partikel sebelum masuk mulut dan hidung dae = diameter partikel udara (µm).

U = kecepatan angin (m/dtk)

Model umum untuk memperkirakan input total dari penghirupan udara digunakan persamaan:

Io = ηo . CA . t . B (µg) (3) Keterangan :

Io = input total per jam (µg)

CA = konsentrasi udara (µg/m 3

) t = lama pernapasan (jam) B = laju pernapasan (m3/jam)

Efisiensi pengendapan udara pada saluran pernapasan bergantung pada 2 komponen yaitu efisiensi pengendapan aerodynamic (ηae) melalui proses impaksi dan gravitasi, dan efisiensi pengendapan thermodynamic (ηth) melalui proses difusi Brown. Kombinasi efisiensi pengendapan pada daerah i (ηi) dinyatakan dengan persamaan :

ηi = (ηae2 + ηth2)1/2 (4)

TATAKERJA

Pengukuran Konsentrasi Partikel Udara

Metode baku pengukuran konsentrasi partikel udara PM10 / PM2,5 yaitu menggunakan pencuplik udara yang dilengkapi cascade impactor Andersen untuk memisahkan udara berdiameter lebih kecil dari 10 µm dan lebih kecil dari 2,5 µm [15]. Partikel yang lolos dari impaktor akan mengendap pada filter selulosa berdiameter 8,1 cm, beratnya ditimbang menggunakan timbangan elektronik orde µg.

Cascade impactor dihubungkan dengan flowmeter, manometer dan pompa isap. Flowmeter diatur sedemikian rupa, sehingga laju alir udara yang masuk ke impactor

sebesar 28,3 liter per menit. Pengukuran TSP dilakukan sama dengan pengukuran PM10 / PM2,5 hanya berbeda penggunaan pompa dan jenis filternya yaitu pompa air

sampler dengan laju alir 35 liter per menit dan digunakan filter fibre glass berdiameter

4,7 cm. Bagan alir pengambilan contoh dengan cascade impactor ditunjukkan pada Gambar 5.

(9)

Gambar 5. Pengambilan contoh udara PM10 / PM2,5 dengan cascade impactor Konsentrasi partikel udara ( C ) dihitung menggunakan persamaan :

[C] =

M

T V

t

−

⋅

0 ₍µ_g/m3 ) ( 5 ) Keterangan :

Mt = berat filter ditambah udara ( µg ) M0 = berat filter bersih ( µg )

T = lama pencuplikan ( jam )

V = laju pencuplikan udara ( m3/jam )

Konsentrasi yang diperoleh dari persamaan (5) dikonversikan ke persamaan model konversi Canter untuk mendapatkan konsentrasi udara dengan waktu pencuplikan 24 jam, sehingga sesuai dengan Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999. Persamaan konversi Canter tersebut adalah sebagai berikut [5] :

p

t

C









=

1 2 2 1 ( 6 ) Keterangan :

C1 = konsentrasi rerata udara dengan lama pencuplikan contoh t1 (µg/m 3

)

C2 = konsentrasi rerata udara dari hasil pengukuran dengan lama pencuplikan contoh t2 (dalam makalah ini C2 = [C]) (µg/m

3 ) t1 = lama pencuplikan contoh 1 (24 jam)

t2 = lama pencuplikan contoh 2 dari hasil pengukuran contoh udara (jam) p = faktor konversi yang bernilai antara 0,17 dan 0,2

Nilai p pada persamaan (6) diperoleh dari PP No. 41 tahun 1999 dengan C1 = 150 µg/m3, t1 = 1 hari, C2 = 50 µg/m

3

, dan t2 = 365 hari, diperoleh nilai p = 0,186.

Tingkat bahaya tidaknya partikel udara di suatu tempat dapat diketahui dengan menyetarakan hasil penentuan konsentrasi partikel pada persamaan (6) tersebut terhadap Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) menurut Keputusan Kepala BAPEDAL no. Kep - 107 / KABAPEDAL / 11 / 1997. Kategori ISPU untuk

(10)

parameter partikulat udara dan efeknya terhadap kesehatan masing-masing dapat dilihat pada Tabel 3 dan Tabel 4.

Tabel 3. Kategori ISPU untuk partikulat udara ambien berdasarkan standar US EPA – NAAQS ( National Ambient Air Quality Standards) dan KABAPEDAL selama 24 jam [5, 16]. ISPU TSP ( µg/m3) PM2,5 (µg/m3) PM10 ( µg/m3) Kategori 0 – 50 0 - 75 0 – 15 0 - 50 Baik 51 – 100 76 - 260 16 – 65 51 – 150 Sedang 101 – 200 261 - 375 66 – 150 151 – 350 Tidak Sehat 201 – 300 376 - 625 151 – 250 351 – 420 Sangat Tidak Sehat

> 300 > 625 > 251 > 421 Berbahaya

Tabel 4. Kategori ISPU terhadap efek kesehatan masyarakat [5]

Kategori ISPU Efek

Baik Tidak ada efek

Sedang Terjadi penurunan pada jarak pandang

Tidak Sehat Jarak pandang turun dan terjadi pengotoran udara dimana-mana Sangat Tidak

Sehat

Sensitivitas meningkat pada pasien berpenyakit asma dan bronchitis Berbahaya Tingkat berbahaya bagi semua populasi yang terpapar

Perkiraan Deposisi Partikel Udara Pada Saluran Pernapasan

Analisis distribusi diameter partikel udara ditentukan dengan jalan menghitung selisih penimbangan berat filter setelah dan sebelum pengukuran pada setiap tingkat dari 9 tingkat cascade impactor, kemudian dibuat persentase berat setiap tingkat terhadap berat total seluruh tingkat. Persentase berat tersebut digunakan untuk menentukan persentase kumulatif.

Data-data persentase kumulatif dari penentuan distribusi diameter partikel udara didistribusikan dengan kertas grafik log-probability dan diplot regresi linier terhadap diameter partikel sebagai fungsi dari persentase kumulatif. Grafik log-probability dibuat dengan program Sigma Plot 5.0. Regresi lin ier dari grafik tersebut dapat digunakan untuk menentukan diameter aerodinamis median massa (MMAD = Mass

(11)

kumulatif tepat di posisi 50 %. Standar deviasi geometri (σg) ditentukan menggunakan persamaan berikut [15] :

( 7 ) Keterangan :

Dp 84,13 % = diameter aerodinamis pada persen kumulatif 84,13 % Dp 15,87 % = diameter aerodinamis pada persen kumulatif 15,87 %

Data-data distribusi diameter partikel udara (AMAD = MMAD dan σg) digunakan untuk menentukan tingkat deposisi partikel udara pada saluran pernapasan. Input data dari program LUDEP 2.0 yang bersifat konstan untuk pekerja, ibu rumah tangga (RT) dan balita berdasarkan ICRP 66 ditampilkan pada Tabel 5. Output data dari program ini adalah fraksi atau persentase deposisi udara pada daerah ET1, ET2, BB, bb, dan AI. Kegiatan yang dianalisa adalah kegiatan pada saat tidur (istirahat) dan pada saat melakukan kegiatan ringan. Contoh pekerjaan ringan, seperti kerja di laboratorium, menyapu, mengepel, menggambar, dan lain-lain, sedangkan pekerjaan berat, seperti pemadam kebakaran, kuli bangunan, dan petani.

Tabel 5. Parameter fisiologi dan anatomi untuk model deposisi sistem pernapasan [13]

Parameter Pekerja Ibu RT Balita

Functional Residual Capacity (cc) 3301 2681 767

Extra-thoracic Dead Space (cc) 50 40 13,3

Bronchial Dead Space (cc) 49 40 15,5

Bronchiolar Dead Space (cc) 47 44 16,7

Height (cm) 176 163 110

Tracheal Diameter (cm) 1,65 1,53 1,06

First Bronchiolar Diameter (cm) 0,165 0,159 0,127

Sleep (rest) :

-Ventilation Rate (m3/h) -Respiratory Frequency (min-1) -Tidal Volume (cc)

-Volumetric Flow Rate (cc/s) -Fraction breathed through nose

0,45 12 625 250 1,00 0,32 12 444 178 1,00 0,24 23 174 133 1,00 Light Exercise : -Ventilation Rate (m3/h) -Respiratory Frequency (min-1) -Tidal Volume (cc)

-Volumetric Flow Rate (cc/s) -Fraction breathed through nose

1,5 20 1250 833 1,00 1,25 21 992 694 1,00 0,57 39 244 317 1,00

%

15,87

D

%

84,13

D

óg

p p

=

(12)

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil pengukuran TSP dan PM10/PM2,5 di kota Cilegon ditampilkan pada Tabel 6 dan data kondisi pencuplikan partikel diperlihatkan pada Tabel 7. Konsentrasi TSP dan PM10 di desa Cilodan lebih besar daripada konsentrasi di Randakari dan Bukit Palm, sedangkan konsentrasi PM2,5 terbesar di Bukit palm. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi partikel udara di Bukit Palm didominasi oleh partikel halus dengan diameter lebih kecil dari 2,5 µm, sedangkan kedua desa di kecamatan Ciwandan dominan partikel kasar. Terbukti σg di Bukit Palm lebih besar daripada σg di kedua desa tersebut. Hasil pengukuran konsentrasi TSP di kota Cilegon lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi TSP di Jakarta, Bogor, Bekasi dan Tangerang pada bulan September dan Oktober tahun 2002 dan 2003 (Tabel 8). Kemungkinan hal ini membuktikan total partikel melayang (TSP) lebih banyak di kota Cilegon sebagai kota industri daripada di kota lain dalam Tabel 8.

Hasil pengukuran konsentrasi TSP dan PM10/PM2,5 di tiga lokasi pengukuran tersebut lebih besar daripada baku mutu udara ambien yang ditetapkan dalam PP RI no. 41 / 1999. Berdasarkan standar ISPU, hasil pengukuran konsentrasi TSP dan PM10/PM2,5 termasuk kategori berbahaya bagi semua populasi yang terpapar. Oleh karena itu perlu dilakukan pemantauan kualitas udara di sekitar sentral industri secara kontinyu dan terkoordinasi dengan penguasa kawasan industri setempat.

Tabel 6. Data hasil pengukuran diameter dan konsentrasi partikel udara selama 24 jam

Konsentrasi (µg/m3) No . Lokasi MMA D (µm) σg (µm) _TSP _PM 10 PM2.5 Batas Lokasi 1. Kampung G. Sugih Desa Cilodan, Kecamatan Ciwandan 1,65 6,20 2,07 1,56 1056,66 943,60 442,74 Utara: Laut Selatan: Perkampungan Barat: Pabrik kayu Timur: Pabrik kimia

2. Kampung Serang Hilir Desa Randakari Kecamatan Ciwandan 3,15 2,14 917,39 856,84 344,02

Utara: Pabrik gula dan Laut Selatan: Perkampungan Barat: Pabrik kimia Timur: Pabrik baja

3.

Perumahan Bukit Palm Indah Cilegon

2,40 2,38 894,72 851,78 465,26

Utara: Kawasan industri Selatan: Laut ke Merak Barat: Laut ke Anyer Timur: Kawasan industri

(13)

Tabel 7. Data kondisi pencuplikan partikel udara

No. Titik Lokasi Suhu

(oC) RH (%) Tekanan (mmHg) Kecepatan Angin (m/s) Arah Angin Lama cuplik (menit) Ket. 1. Kampung G. Sugih Desa Cilodan, Kecamatan Ciwandan 34,6 sampai 36,3 28 sampai 30 767 sampai 1022 1,62 sampai 2,05 Ke Timur 160 Cera h 2. Kampung Serang Hilir Desa Randakari Kecamatan Ciwandan 33,6 sampai 34,9 40 sampai 48 766 sampai 1021 1,17 sampai 2,38 Ke Barat 180 Cera h 3. Perumahan Bukit Palm Indah Cilegon 32,2 sampai 34,6 35 sampai 55 765 sampai 767 1,62 sampai 2,05 Ke Utara 180 Cera h

Tabel 8. Konsentrasi TSP di Jakarta, Bogor, Bekasi dan Tangerang pada 2002 dan 2003 [17]

Konsentrasi tahun 2002 (ug/Nm3)

Konsentrasi tahun 2003 (ug/Nm3) N

o Lokasi

Sept. I Sept. II Okt. Sept. I Sept. II Okt.

1 Jakarta Pusat 141,34 201,75 231,31 167,83 159,54 156,01 2 Jakarta Utara 164,87 387,49 101,56 121,07 205,41 278,82 3 Jakarta Timur 275,43 174,89 379,49 319,56 314,65 296,92 4 Jakarta Barat 111,34 117,01 98,48 221,36 127,22 129,90 5 Jakarta Selatan 157,56 174,25 144,13 20,35 288,51 211,14 6 Bekasi 524,330 809,360 532,310 161,37 172,20 178,56 7 Bogor 149,970 142,650 205,590 41,96 85,45 105,41 8 Tangerang 412,410 150,030 189,350 122,81 113,16 156,74

MMAD di desa Cilodan termasuk bimodel yang mempunyai dua diameter partikel tersebar di udara, sedang di desa Randakari dan Bukit Palm termasuk monomodel. MMAD di desa Cilodan mempunyai diameter partikel terbesar (6,20 µm) dan terkecil (1,65 µm) dibandingkan di desa Randakari dan Bukit Palm. Hal ini kemungkinan karena pada saat pengukuran, suhu lebih panas dan kelembaban lebih rendah di desa Cilodan, sehingga partikel udara di Cilodan lebih bersifat acak daripada di Randakari dan Bukit Palm. Hasil MMAD ini akan berpengaruh pada penentuan deposisi partikel pada saluran pernapasan.

(14)

Deposisi partikel udara pada saluran pernapasan hasil perhitungan program LUDEP 2.0 pada kegiatan tidur atau istirahat ditampilkan pada Gambar 6. Deposisi partikel terbanyak terdapat di ET2, baik di Cilodan, Randakari dan Bukit Palm. Urutan deposisi partikel dimulai dari terbanyak sampai terkecil baik pada pekerja, ibu RT dan balita adalah ET2, ET1, AI, bb dan BB. Balita mengalami deposisi partikel terbanyak pada ET1 dan ET2. Hal ini kemungkinan karena frekuensi pernapasan balita lebih banyak daripada pekerja dan ibu RT. Pekerja menerima deposisi partikel terbanyak pada daerah pernapasan BB dan AI, sedangkan ibu RT menerima deposisi terbanyak pada daerah bb. Perbedaan MMAD bimodel di Cilodan menunjukkan bahwa deposisi partikel lebih banyak pada ET2, ET1,dan BB terjadi pada MMAD 6,2 µm daripada MMAD 1,65 µm, sedangkan pada daerah bb dan AI berlaku sebaliknya. Ditinjau dari total deposisi partikel, deposisi terbanyak (dengan MMAD 6,2 µm ) dan terkecil (MMAD 1,65 µm ) terjadi di desa Cilodan dibandingkan total deposisi di Randakari dan Bukit Palm.

Deposisi partikel udara pada saluran pernapasan hasil perhitungan program LUDEP 2.0 dengan perkiraan seseorang melakukan kegiatan ringan ditampilkan pada Gambar 7. Deposisi partikel terbanyak pada kegiatan ringan sama dengan kegiatan tidur yaitu terdapat di ET2. Urutan deposisi partikel dimulai dari terbanyak sampai terkecil terjadi sedikit perbedaan dengan kegiatan tidur yaitu ET2, ET1, AI, BB dan bb. Balita mengalami deposisi partikel terbanyak pada ET1 dan ET2. Pekerja menerima deposisi partikel terbanyak pada daerah pernapasan BB, bb, dan AI, sedangkan deposisi partikel pada saluran pernapasan ibu RT menempati urutan antara balita dan pekerja. Perbedaan MMAD bimodel di Cilodan menunjukkan bahwa deposisi partikel lebih banyak pada ET2, ET1,dan BB terjadi pada MMAD 6,2 µm daripada MMAD 1,65 µm, sedangkan pada daerah bb dan AI berlaku sebaliknya. Ditinjau dari total deposisi partikel, deposisi terbanyak (MMAD 6,2 µm ) dan terkecil (MMAD 1,65 µm ) terjadi di desa Cilodan dibandingkan total deposisi di Randakari dan Bukit Palm. Deposisi partikel pada kegiatan ringan secara prinsip lebih banyak pada daerah ET2, ET1, dan BB dibandingkan pada kegiatan tidur (istirahat), sedangkan pada daerah bb dan AI berlaku sebaliknya.

0 10 20 30 40 50 60

ET1 ET2 BB bb AI Total

Saluran pernapasan

Deposisi partikel

(%)

Pekerja Ibu RT Balita

a) Di Desa Cilodan (MMAD 1,65 µm) b) Di Desa Cilodan (MMAD 6,2 µm)

0 15 30 45 60 75 90

(%)

(15)

0 20 40 60 80

(%)

c) Di Desa Randakari d) Di Perumahan Bukit Palm

Gambar 6. Deposisi partikel udara pada saluran pernapasan hasil LUDEP 2.0 pada kegiatan tidur atau istirahat.

Partikel udara yang mengendap di daerah ET1, ET2 dan BB akan mengalami ekskresi berupa ISPA melalui bersin, batuk, dan dapat mengakibatkan peradangan ringitis, faringitis, dan trakhea bronkhitis [3, 4]. Bila partikel udara mengendap di daerah bb dan AI akan diserap oleh sel pagosit dan dapat mengakibatkan infeksi saluran pernapasan bawah seperti asma, bronkhitis kronik, emfisema, dan bahkan kanker paru-paru. Partikel yang mengendap di daerah ET1 akan dibuang dalam beberapa hari, sedangkan untuk pengendapan di daerah ET2 akan dibuang dalam beberapa menit. Partikel yang mengendap di daerah BB dan

0 20 40 60 80

(%)

a) Di Desa Cilodan (MMAD 1,65 µm) b) Di Desa Cilodan (MMAD 6,2 µm)

0 10 20 30 40 50 60 70

(%)

0 15 30 45 60 75 90

(%)

(16)

0 15 30 45 60 75 90

(%)

c) Di Desa Randakari d) Di Perumahan Bukit Palm

Gambar 7. Deposisi partikel udara pada saluran pernapasan hasil perhitungan LUDEP 2.0 pada kegiatan ringan

bb, 50 % akan dibuang dalam tempo berorde jam dan sisanya dalam tempo berorde minggu. Partikel di daerah AI akan dipindahkan ke darah dalam orde hari sampai orde tahun yang selanjutnya mengendap pada organ kritis atau dibuang lewat feces atau urin.

KESIMPULAN

Hasil pengukuran konsentrasi TSP dan PM10/PM2,5 di desa Cilodan, Randakari dan Bukit Palm lebih besar daripada baku mutu udara ambien yang ditetapkan dalam PP RI no. 41/1999. Hasil pengukuran konsentrasi TSP dan PM10 / PM2,5 di pemukiman Cilegon menunjukkan bahwa lokasi pengukuran masuk dala m kategori berbahaya bagi semua populasi yang terpapar. Deposisi partikel hasil perhitungan LUDEP 2.0 pada kegiatan ringan secara prinsip lebih banyak pada daerah ET2, ET1, dan BB dibandingkan pada kegiatan tidur (istirahat), sedangkan pada daerah bb dan AI berlaku sebaliknya.

DAFTAR PUSTAKA

1. WILSON, R., Particles in our air : Concentrations and health effects., Harvard University Press, Massachusetts, Cambridge, USA, 1996.

0 20 40 60 80

(%)

(17)

2. BUNAWAS, RUSLANTO, O.P., SURTIPANTI dan YUMIARTI, Partikel debu anorganik : Komposisi, diameter, pengendapan di saluran pernapasan dan efek terhadap kesehatan., Prosiding Seminar Nasional Kimia Anorganik, Yogyakarta, 1999.

3. UNITED NATIONS ENVIRONMENT PROGRAMME / WORLD HEALTH ORGANIZATION, Measurement of suspended particulate matter in ambient air, GEMS (Global Environment Monitoring System) / Air Metodology Reviews Handbook Series, Vol. 3, WHO/EOS / 94.3, UNEP / GEMS / 94. A.4, UNEP / WHO, Nairobi, Kenya, 1994.

4. LUNDGREN, D.A., HLAING, D.N., RICH, T.A, and MARPLE, V.A., PM10 / PM2,5 / PM1 Data from a Trichofamous sampler, Aerosol Sience and Technology. 25: 353-357, 1996.

5. BADAN PENGENDALIAN DAMPAK LINGKUNGAN, Catatan kursus Pengelolaan Kualitas Udara, Jakarta, 1999.

6. BADAN PENGENDALIAN DAMPAK LINGKUNGAN, Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No. 41 tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara, PP RI No. 41 / 1999, Jakarta, 1999,.

7. DEPARTEMEN KESEHATAN, Profil Kesehatan Nasional 1995, Pusat Data Kesehatan RI, Jakarta, 1995 dan 1997.

8. WORLD HEALTH ORGANIZATION, Acut Respiratory Infection in Children Case Management in Small Hospital in Developing Countries, Ditjen PPM & PLP, Depkes RI, Jakarta, 1992.

9. PURWANA, R., Partikulat rumah sebagai faktor resiko gangguan pernapasan anak balita, Disertasi Doktor dalam ilmu kesehatan masyarakat - Universitas Indonesia, Jakarta, 1997.

10. BAPPEDA CILEGON, Kondisi Demografi Kota Cilegon, 2001, www.bappeda-cilegon.go.id

11. BAPPEDA BANTEN, 2002, Kota Cilegon, kota industri, www.banten. go.id. 12. JARWIS, N.S., BIRCHALL, A., JAMES, A.C., BAILEY, M.R, and DORRIAN,

M.D., LUDEP 2.0, Personal computer program for calculating internal doses using the ICRP 66 respiratory tract model, NRPB -SR 287, 1997.

(18)

13. INTERNATIONAL COMMISSION on RADIOLOGICAL PROTECTION, Human Respiratory Tract Model for Radiological Protection, ICRP Publication 66, , Annals of the ICRP, Vol. 24 nos 1-3, 1994

14. INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG, Kursus Monitoring Kualitas Udara Lingkungan Pabrik Semen, Tim Kualitas Udara Jurusan Teknik Lingkungan ITB, Gedung Pusdiklat Institut Semen dan Beton Indonesia, Ciangsana, Gunung Putri, Bogor, 2000.

15. ANDERSEN SAMPLER Inc., Operating Manual for Andersen Low Pressure Impactor, Atlanta, 30336, 1982.

16. COHEN, D., IBA (Ion Beam Analysis) Techniques Monitor Smoke from Bushfires around Sydney, Aerosol Sampling Newsletter, Ansto Environment, 2003. www.ansto. gov.au/ ansto/ environment1/iba/index.html.

17. CRHRE-UI and ASSISTANT DEPUTY of VEHICLE EMISSION-MOE, TSP and Noise Roadside Monitoring in Jabotabek Areas, Final Report, Jakarta-Indonesia, 2003.

DISKUSI

RUDY KUSNADI SULTANA

1. Kompensasi apa yang sudah dihasilkan oleh perusahaan (yang menyebabkan polusi) kepada masyarakat setempat?

2. Apa ada penelitian lanjutan ke arah kesehatan atau antisipasi bagi masyarakat yang terekspose polutant tersebut? Dengan kata lain, apa ada anjuran praktis untuk mengurangi dampak dari polusi tersebut, misalnya dengan memberikan suplemen seperti susu, buah, dll.

GATOT S.

1. Kompensasi dari hasil penelitian ini, baru dalam taraf melapor ke BAPEDAL. 2. Ada, perlu kerjasama dengan pihak-pihak terkait seperti: pabrik itu sendiri,

(19)

IWA KUSTIWA

Apakah hasil penelitian Bapak atau hasil penelitian pihak lain dengan tema yang sama pernah/akan disampaikan kepada pihak-pihak pemerintah/pengambil kebijakan yang terkait? Jika sudah, apa respon mereka?

GATOT S.

Sudah ke BAPEDAL, Cilegon. Pihak BAPEDAL masih mempelajari dan merencanakan tindak lanjutnya.

EDWAREN LIUN

PLTU Suralaya membakar sekitar 27.000 ton batubara setiap hari. Apakah PLTU ini mempunyai peran yang cukup besar dalam pencemaran udara di wilayah Cilegon. Di manakah letak titik berat sumber emisi?

GATOT S

Kami tidak melakukan pengukuran di PLTU dalam makalah ini. Titik sumber emisi tergantung konsentrasi emisi yang dikeluarkan dan kondisi cuaca (arah angin, kecepatan angin, suhu, dll.) serta tinggi cerobong.

MUKHLIS

1. Apa tindakan Bapak tentang pencemaran udara yang sangat membahayakan ini? 2. Apakah Bapak juga meneliti zat radioaktif yang ada pada asap hasil pembakaran

batubara?

GATOT S

1. Melaporkan hasil pengukuran ke BAPEDAL.

2. Dalam makalah ini kami tidak mengukur batubara. Di dalam batubara tidak hanya thorium tetapi juga ada unsur lain yaitu unsur Pb yang membahayakan.

(20)