ANALISIS PENGARUH KEGIATAN TRANSPORTASI DAN BEBAN EMISI TERHADAP KONSENTRASI KARBON
MONOKSIDA (CO), SULFUR DIOKSIDA (SO
2), DAN NITROGEN DIOKSIDA (NO
2) DI UDARA AMBIEN ROADSIDE
(Studi Kasus : Gerbang Tol Amplas dan Gerbang Tol Tanjung Morawa)
TUGAS AKHIR
WENDY C SIHOMBING 130407036
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2017
Pembimbing II
Isra Suryati, S.T, M.Si Pembimbing I
Ivan Indrawan, S.T, M.T
ABSTRAK
Padatnya aktivitas penduduk di Kota Medan menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan transportasi dan sarana yang mendukung kegiatan transportasi tersebut. Hal ini dapat menyebabkan berubahnya kualitas udara perkotaan dan dapat berakibat buruk bagi penduduk sekitar Jalan Tol Belmera. Penelitian ini telah dilakukan selama 3 hari dengan tujuan untuk mengetahui pengaruh jumlah kendaraan berdasarkan bahan bakar dan beban emisi terhadap konsentrasi CO, SO2 dan NO2 di gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa. Pengambilan sampel konsentrasi pencemar ini menggunakan alat Midget Impinger dan pengambilan data jumlah kendaraan menggunakan alat manual counter.
Hasil yang didapat pada penelitian ini adalah konsentrasi CO tertinggi terjadi di gerbang Tol Tanjung Morawa Sebesar 447,06 μg/Nm3 dan konsentrasi terendah di gerbang tol Amplas sebesar 95,40 μg/Nm3, konsentrasi SO2 tertinggi terjadi di gerbang Tol Tanjung Morawa Sebesar 97,70 μg/Nm3 dan konsentrasi terendah di gerbang tol Amplas sebesar 5,97 μg/Nm3 dan konsentrasi NO2 tertinggi digerbang Tol Tanjung Morawa Sebesar 76,59 μg/Nm3 dan konsentrasi terendah di Gerbang Tol Amplas sebesar 16,33 μg/Nm3. Pada penelitian ini didapat korelasi yang sangat kuat antara konsentrasi CO terhadap jumlah kendaraan berdasarkan jenis bahan bakar dengan r = 0,88 dan r2 =77,5 % dan korelasi yang sangat kuat antara beban emisi CO terhadap konsentrasi CO dengan r = 0,87 dan r2 = 76,2 %. Pada konsentrasi SO2 didapat korelasi yang kuat antara jumlah kendaraan berdasarkan bahan bakar terhadap konsentrasi SO2 dengan r = 0,76 dan r2 = 57,8 % dan korelasi yang kuat antara beban emisi SO2 terhadap konsentrasi SO2 dengan r = 0,66 dan r2 = 43,6 %. Untuk hubungan konsentrasi NO2 terhadap jumlah kendaraan berdasarkan jenis bahan bakar didapat korelasi yang kuat dengan r = 0,67 dan r2 = 45,4% dan korelasi yang kuat antara beban emisi NO2 dengan konsentrasi NO2 dengan r= 0,67 dan r2 = 45,3%
Kata kunci : beban emisi, jalan Tol, karbon monoksida (CO), nitrogen dioksida (NO2), sulfur dioksida (SO2)
ABSTRACT
The high activity of the population in Medan City caused the high demand for transportation and facilities that support the transportation activities. This probelem can lead to decreased air quality and have a negative impact on residents around Belmera Toll Road. This research has been conducted for 3 days with the aim to know the influence of the number of vehicles based on fuel and emission rate on the concentration of CO, SO2 and NO2 at the gates of Toll Amplas and Tanjung Morawa.
Measurement of this pollutant concentration sample using Midget Impinger tool and the calculation of the number of vehicles using manual counter tool.
The results of the research obtained that tthe highest CO concentration was at the gate of Tanjung Morawa Toll at 447.06 μg /Nm3 and the lowest concentration was at the toll gate of Amplas at 95.40 μg / Nm3, the highest SO2 concentration was at the gate of Tanjung Morawa Toll at 97, 70 μg / Nm3 and the lowest concentration was at the Amplas toll gate at 5.97 μg / Nm3 and the highest NO2 concentration was at the Tanjung Morawa toll gate at 76.59 μg / Nm3 and the lowest concentration was at the Amplas Toll Gate at 16.33 μg / Nm3.
From this research, based on the statistical test of correlation and regression, there was a very strong correlation between CO concentration on the number of vehicles based on the type of fuel with r = 0.88 and r2 = 77.5% and a very strong correlation between CO emission rate to CO concentration with r = 0.87 and r2 = 76.2%. In SO2 concentration there was a strong correlation between the number of vehicles based on fuel on SO2
concentration with r = 0.76 and r2 = 57.8% and a strong correlation between SO2
emission rate to SO2 concentration with r = 0.66 and r2 = 43 , 6%. For the correlation of NO2 concentration on the number of vehicles based on the type of fuel obtained a strong correlation with r = 0.67 and r2 = 45.4% and a strong correlation between NO2 emission rate with NO2 concentration with r = 0.67 and r2 = 45, 3%
Keywords: emission rate, Toll road, carbon monoxide (CO), nitrogen dioxide (NO2), sulfur dioxide (SO2)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas kasih dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir tugas akhir dengan judul Analisis Pengaruh Kegiatan Transportasi Dan Beban Emisi Terhadap Konsentrasi Karbon Monoksida (CO), Sulfur Dioksida (SO2), Dan Nitrogen Dioksida (NO2) Di Udara Ambien Roadside (Studi Kasus : Gerbang Tol Amplas dan Gerbang Tol Tanjung Morawa)
Dengan selesainya tugas akhir ini, maka penulis ingin menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada kedua orang tua penulis Bapak Ramli Sihombing dan Mama Nuraini Hutapea. Mereka yang selalu memotivasi, menyemangati, memberi arahan dan mendoakan penulis untuk mendapat yang terbaik terkhusus dalam menyelesaikan pendidikan di Teknik Lingkungan. Serta untuk saudara perempuan penulis Nirwana Sihombing yang selalu menyemangati dan mendoakan penulis.
Dan dalam kesempatan ini juga, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada : 1. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan
Universitas Sumatera Utara
2. Bapak. Ir. Ivan Indrawan, M.T selaku dosen pembimbing pertama yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini
3. Ibu Isra Suryati, S,T., M.Si selaku dosen pembimbing kedua yang sudah banyak memberikan waktu dan tenaga dalam membimbing, membantu dan memotivasi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini
4. Bapak Dr. Amir Husin, S.T., M.T dan Ibu Ir. Lies Setyowati, M.T selaku dosen penguji yang telah memberi bimbingan dan masukan terhadap penulis dalam memperbaiki tugas akhir dan penelitian yang akan dilakukan.
5. Kak Nurhayani Simamora, S.H yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini dalam memenuhi proses-proses administrasi sampai keperluan wisuda.
6. Ivana Ameta Ginting, yang sudah menyemangati dan menemani penulis dalam perkuliahan sampai penyelesaian tugas akhir ini dan dalam hal apapun serta yang juga selalu menghibur dan membantu penulis.
7. Drian Kerenius Simorangkir, sahabat penulis yang sudah menyemangati dan mendoakan penulis untuk cepat menyelesaikan tugas akhir ini.
8. Teman-teman seperjuangan Teknik Lingkungan 2013 yang sudah menyemangati penulis.
9. Semua pihak yang turut membantu dan yang mendoakan.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih banyak terdapat banyak kekurangan.
Oleh karena itu, kritik dan masukan dari semua pihak sangat diharapkan agar tugas akhir ini dapat menjadi lebih sempurna. Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih.
Medan, April 2017
Penulis
DAFTAR ISI
ABSTRAK
KATA PENGANTAR i
DAFTAR ISI ii
DAFTAR TABEL iii
DAFTAR GAMBAR iv
DAFTAR LAMPIRAN v
BAB 1 PENDAHULUAN I - 1
1.1 Latar Belakang I-1
1.2 Rumusan masalah I-4
1.3 Tujuan Penelitian I-5
1.4 Ruang Lingkup Penelitian I-5
1.5 Manfaat penelitian I-6
1.6 Sistematika penulisan I-6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II-1
2.1 Transportasi II-1
2.1.1 Pengertian transportasi II-1
2.1.2 Pengertian Jalan Tol II-1
2.1.3 PT. Jasa Marga Cabang Belmera II-1
2.1.4 Komponen pencemar udara dari transportasi II-3
2.1.5 Beban emisi II-3
2.2 Udara dan Komponen Udara II-4
2.3 Pencemaran udara II-5
2.3.1 Pengertian Pencemaran udara II-5
2.3.2 Sumber pencemaran udara II-5
2.3.3 Dampak Pencemaran Udara II-7
2.3.4 Faktor yang mempengaruhi pencemaran udara II-7
2.3.5 Baku Mutu Udara Ambien II-9
2.3.6 Pengendalian Pencemaran Udara II-9
2.6 Pencemar NO2 II-10
2.5.1 Pengertian NO2 II-10
2.5.2 Sumber Pencemar NO2 II-10
2.5.3 Pembentukan NO2 II-11
2.5.4 Baku Mutu NO2 II-12
2.5.5 Dampak Pengendalian NO2 II-12
2.5 Pencemar SO2 II-13
2.5.1 Pengertian SO2 II-13
2.5.2 Sumber Pencemar SO2 II-13
2.5.3 Pembentukan SO2 II-14
2.5.4 Baku Mutu SO2 II-14
2.5.5 Dampak Pengendalian SO2 II-14
2.4 Pencemar CO II-14
2.4.1 Defenisi CO II-14
2.4.2 Sumber pencemar CO II-14
2.4.3 Pembentukan CO II-15
2.4.4 Baku Mutu CO II-15
2.4.5 Dampak dan Pengendalian CO II-15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III-1
3.1 Kerangka Penelitian III-1
3.2 Studi Penelitian III-2
3.3 Lokasi dan Waktu III-2
3.3.1 Lokasi III-2
3.3.2 Waktu Penelitian III-7
3.4 Variabel Penelitian III-7
3.5 Alat Penelitian III-7
3.5.1 Alat III-7
3.5.2 Bahan III-8
3.6 Metode pengukuran data III-8
3.7 Metode analisis data III-11
3.8 Hipotesis penelitian III-14
BAB IV HASIL DAN ANALISIS IV-1
4.1 Hasil
4.1.1 Jumlah Kendaraan di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-1 4.1.2 Konsentrasi Kualitas Udara Ambien Roadside di Gerbang
Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-3
4.1.2.1 Konsentrasi CO di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-3 4.1.2.2 Konsentrasi SO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-5 4.1.2.3 Konsentrasi NO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-6 4.2 Analisis
4.2.1 Pengaruh Jumlah Kendaraan terhadap Konsentrasi Pencemar IV-8 4.2.1.1 Pengaruh Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis Bahan Bakar
Terhadap Konsentrasi CO IV-8
4.2.1.2 Pengaruh Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis Bahan Bakar
Terhadap Konsentrasi SO2 IV-15
4.2.1.3 Pengaruh Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis Bahan Bakar
Terhadap Konsentrasi NO2 IV-22
4.2.2 Pengaruh Beban Emisi Kendaraan Terhadap konsentrasi Pencemar IV-30 4.2.2.1 Pengaruh Beban Emisi Kendaraan terhadap konsentrasi CO IV-30 4.2.2.2 Pengaruh Beban Emisi kendaraan terhadap konsentrasi SO2
4.2.2.3 Pengaruh Beban Emisi Kendaraan terhadap Lonsentrasi NO2
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V-1
5.1 Kesimpulan V-1
5.2 Saran V-2
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Konsentrasi NO2 di Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera I-2 Tabel 1.2 Konsentrasi NO2 di Jalan Tol Belmera I-2 Tabel 1.3 Konsentrasi SO2 di Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera I-2 Tabel 1.4 Konsentrasi SO2 di Jalan Tol Belmera I-2 Tabel 1.5 Konsentrasi CO di Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera I-2
Tabel 1.6 Studi Penelitian Terdahulu I-8
Tabel 2.1 Kendaraan yang Melewati jalan Tol berdasarkan Golongan II-2 Tabel 2.2 Gerbang Tol yang dioperasikan oleh PT. Jasa Marga Cabang
Belmera II-2
Tabel 2.3 Perkiraan Persentase Komponen Pencemar Udara dari Sumber II-3 Transportasi di Indonesia
Tabel 2.4 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor di Indonesia II-4 Tabel 2.5 Konsentrasi Udara Bersih dan Udara Tercemar II-9
Tabel 2.6 Sumber Pencemar Gas NOx II-11
Tabel 2.7 Sumber Pencemar Gas CO II-15
Tabel 3.1 Kualitas Udara di Jalan Tol Belmera III-2
Tabel 3.2 Jadwal Kegiatan Sampling III-7
Tabel 3.3 Skala Chalid Fandeli III-14
Tabel 4.1 Penggolongan Kategori Konsentrasi Pencemar CO berdasarkan
WHO IV-5
Tabel 4.2 Kadar Pencemar CO menurut Skala Chafid Fandeli IV-6 Tabel 4.3 Perbandingan konsentrasi CO dengan data PT. Jasa
Marga Cabang Belmera IV-7
Tabel 4.4 Penggolongan Kategori Konsentrasi Pencemar SO2 berdasarkan
WHO IV-9
Tabel 4.5 Kadar Pencemar SO2 menurut Skala Chafid Fandeli IV-10 Tabel 4.6 Perbandingan konsentrasi SO2 dengan data PT. Jasa
Marga Cabang Belmera IV-11
Tabel 4.7 Penggolongan Kategori Konsentrasi Pencemar NO2 berdasarkan
WHO IV-13
Tabel 4.8 Kadar Pencemar NO2 menurut Skala Chafid Fandeli IV-14 Tabel 4.9 Perbandingan konsentrasi NO2 dengan data PT. Jasa
Marga Cabang Belmera IV-15
Tabel 4.10 Data Konsentrasi CO dengan Jumlah kendaraan di Gerbang Tol
Amplas dan Tanjung Morawa IV-18
Tabel 4.11 Uji Normalitas Jumlah Kendaraan terhadap konsentrasi CO IV-18 Tabel 4.12 Uji Korelasi dan Regresi Jumlah kendaraan terhadap
CO IV-19
Tabel 4.13 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi Jumlah Kendaraan berdasarkan jenis bahan bakar terhadap konsentrasi CO IV-20 Tabel 4.14 Data Konsentrasi SO2 dengan Jumlah kendaraan di Gerbang Tol
Amplas dan Tanjung Morawa IV-26
Tabel 4.15 Uji Normalitas Jumlah Kendaraan terhadap konsentrasi SO2 IV-26 Tabel 4.16 Uji Korelasi dan Regresi Jumlah kendaraan terhadap
konsentrasi SO2 IV-27
Tabel 4.17 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi Jumlah Kendaraan
berdasarkan jenis bahan bakar terhadap konsentrasi SO2 IV-28 Tabel 4.18 Data Konsentrasi NO2 dengan Jumlah kendaraan di Gerbang Tol
Amplas dan Tanjung Morawa IV-33
Tabel 4.19 Uji Normalitas Jumlah Kendaraan terhadap konsentrasi NO2 IV-33 Tabel 4.20 Uji Korelasi dan Regresi Jumlah kendaraan terhadap
konsentrasi NO2 IV-34
Tabel 4.21 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi Jumlah Kendaraan berdasarkan jenis bahan bakar terhadap konsentrasi NO2 IV-35 Tabel 4.22 Data Konsentrasi CO dan Beban Emisi di Gerbang Tol Amplas
dan Tanjung Morawa IV-40
Tabel 4.23 Uji Normalitas beban emisi terhadap konsentrasi CO IV-41 Tabel 4.24 Uji Korelasi dan Regresi beban emisi terhadap konsentrasi CO IV-42 Tabel 4.25 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi beban emisi berdasarkan
jenis bahan bakar terhadap konsentrasi CO IV-42
Tabel 4.26 Data Konsentrasi SO2 dan Beban Emisi di Gerbang Tol Amplas
dan Tanjung Morawa IV-46
Tabel 4.27 Uji Normalitas beban emisi terhadap konsentrasi SO2 IV-47 Tabel 4.28 Uji Korelasi dan Regresi beban emisi terhadap konsentrasi SO2 IV-48 Tabel 4.29 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi beban emisi berdasarkan
jenis bahan bakar terhadap konsentrasi SO2 IV-48 Tabel 4.30 Data Konsentrasi NO2 dan Beban Emisi di Gerbang Tol Amplas
dan Tanjung Morawa IV-52
Tabel 4.31 Uji Normalitas beban emisi terhadap konsentrasi NO2 IV-52 Tabel 4.32 Uji Korelasi dan Regresi beban emisi terhadap konsentrasi NO2 IV-53 Tabel 4.33 Koefisien Uji Korelasi dan Regresi beban emisi berdasarkan
jenis bahan bakar terhadap konsentrasi NO2 IV-54
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian III-1
Gambar 3.2 Jumlah Kendaraan yang Melewati Jalan Tol Belmera III-3
Gambar 3.3 Peta Jalan Tol Belmera III-4
Gambar 3.4 Peta Gerbang Tol Amplas III-5
Gambar 3.5 Peta Gerbang Tol Tanjung Morwa III-6
Gambar 4.1 Jumlah kendaraan berdasarkan hari sampling di Gerbang Tol
Amplas dan Tanjung Morawa IV-1
Gambar 4.2 Jumlah kendaraan berdasarkan waktu sampling di Gerbang Tol
Amplas dan Tanjung Morawa IV-2
Gambar 4.3 Konsentrasi CO di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-4 Gambar 4.4 Konsentrasi SO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-5 Gambar 4.5 Konsentrasi NO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa IV-7 Gambar 4.6 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi CO di
Gerbang Tol Amplas IV-8
Gambar 4.7 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi CO di
Gerbang Tol Amplas IV-9
Gambar 4.8 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Bensin terhadap
Konsentrasi CO IV-13
Gambar 4.9 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Solar terhadap
Konsentrasi CO IV-14
Gambar 4.10 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi SO2 di
Gerbang Tol Amplas IV-15
Gambar 4.11 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi SO2 di
Gerbang Tol Amplas IV-16
Gambar 4.12 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Bensin terhadap
Konsentrasi SO2 IV-21
Gambar 4.13 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Solar terhadap
Konsentrasi SO2 IV-21
Gambar 4.14 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi NO2 di
Gerbang Tol Amplas IV-23
Gambar 4.15 Pengaruh jumlah kendaraan terhadap konsentrasi NO2 di
Gerbang Tol Amplas IV-23
Gambar 4.16 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Bensin terhadap
Konsentrasi NO2 IV-28
Gambar 4.17 Kurva Regresi Kendaraan Berbahan Bakar Solar terhadap
Konsentrasi NO2 IV-28
Gambar 4.18 Pengaruh beban emisi CO terhadap Konsentrasi CO IV-30 Gambar 4.19 Kurva Regresi Beban Emisi CO terhadap konsentrasi CO IV-34 Gambar 4.20 Pengaruh beban emisi CO terhadap Konsentrasi SO2 IV-35 Gambar 4.21 Kurva Regresi Beban Emisi CO terhadap konsentrasi SO2 IV-40 Gambar 4.22 Pengaruh beban emisi CO terhadap Konsentrasi SO2 IV-41 Gambar 4.23 Kurva Regresi Beban Emisi CO terhadap konsentrasi SO2 IV-46
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I PP No.41 Tahun 1999 Baku Mutu Udara Ambien Nasional LAMPIRAN II Jumlah Kendaraan pada Tol Belmera Berdasarkan Golongan LAMPIRAN III SNI 19-7119.2-2005 Cara Uji Kadar Nitrogen Dioksida (NO2)
dengan Metode Griess Saltzman Menggunakan Spektrofotometer LAMPIRAN IV SNI 19-7119.7-2005 Cara Uji Kadar Sulfur Dioksida (SO2)
dengan Metoda Pararosanilin Menggunakan Spektrofotometer LAMPIRAN V SNI 19-7119.9-2005 Tentang Penentuan Lokasi Pengambilan
Contoh Uji Pemantauan Kualitas Udara Roadside
LAMPIRAN VI Hasil Sampling Kualitas Udara Ambien di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa
LAMPIRAN VII Hasil Survey Jumlah Kendaraan di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa
LAMPIRAN VIII Dokumentasi Penelitian
LAMPIRAN IX Lembar Perbaikan Laporan Tugas Akhir LAMPIRAN X Surat Pengantar Jasa Marga
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1 Rumus beban emisi II-3
Persamaan 3.1 Rumus Persamaan Regresi Linier Berganda III-12
Persamaan 3.2 Rumus konstanta regresi A III-12
Persamaan 3.3 Rumus konstanta regresi B III-12
Persamaan 3.4 Rumus uji korelasi III-13
Persamaan 4.1 Regresi linier berganda pengaruh jumlah kendaraan berdasarkan
Bahan Bakar terhadap konsentrasi CO IV-12
Persamaan 4.2 Regresi linier berganda pengaruh jumlah kendaraan berdasarkan
Bahan Bakar terhadap konsentrasi SO2 IV-20
Persamaan 4.3 Regresi linier berganda pengaruh jumlah kendaraan berdasarkan
Bahan Bakar terhadap konsentrasi NO2 IV-27
Persamaan 4.4 Regresi linier sederhana pengaruh beban emisi terhadap
konsentrasi CO IV-34
Persamaan 4.5 Regresi linier sederhana pengaruh beban emisi terhadap
konsentrasi SO2 IV-39
Persamaan 4.6 Regresi linier sederhana pengaruh beban emisi terhadap
konsentrasi NO2 IV-45
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kegiatan perkotaan, yang meliputi kegiatan sektor-sektor permukiman, transportasi, komersial, industri, pengelolaan limbah padat, dan sektor penunjang lainnya merupakan kegiatan yang berpotensi merubah kualitas udara perkotaan (Soedomo, 2001). Kota Medan merupakan salah satu kota yang memiliki kepadatan penduduk yang tinggi.
Menurut data Badan Pusat Statistik Kota Medan (2016), penduduk Kota Medan mencapai 2.210.624 jiwa. Kota Medan sebagai ibukota Provinsi Sumatera Utara juga dikenal sebagai pusat pendidikan, perdagangan, transportasi dan industri. Tingginya angka jumlah penduduk dan padatnya aktivitas menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan transportasi.
Sektor transportasi memegang peranan yang sangat besar dan potensial dalam mencemari udara dibandingkan dengan sektor lainnya (Soedomo, 2001). BAPPENAS (2009), menjelaskan bahwa kota besar memberikan kontribusi akan zat buang kendaraan bermotor mencapai 60-70% sedangkan zat buang yang dihasilkan dari produksi industri hanya berkisar 10-15% saja sisanya berasal dari aktivitas rumah tangga, pembakaran sampah, kebakaran hutan dan sebagainya.
Jalan tol merupakan jalan bebas hambatan yang dikhususkan bagi kendaraan roda empat atau lebih (Radytia, 2011). Menurut PP No. 15 tahun 2005 Tentang Jalan Tol Pasal 4 Ayat 2, Jalan tol yang digunakan untuk lalu lintas di wilayah perkotaan didesain dengan kecepatan rencana paling rendah 60 (enam puluh) kilometer per jam. Menurut penelitian yang dilakukan Bachtiar (2014) semakin cepat laju kendaraan, maka gas yang diemisikan akan semakin besar.
Zat buang kendaraan yang merupakan hasil dari penggunaan bahan bakar minyak menjadi penyebab utama timbulnya dampak terhadap lingkungan udara, terutama di daerah-daerah perkotaan. Proses pembakaran bahan bakar minyak seperti diketahui akan mengeluarkan unsur dan senyawa-senyawa pencemar ke udara, seperti padatan
total tersuspensi (debu), karbon monoksida (CO), total hidro karbon (HC), oksida- oksida nitorgen (NOX) dan oksida-oksida sulfur (SOX) (Soedomo, 2001).
Berdasarkan data dari BLH provinsi Sumatera Utara (2014), konsentrasi NO2 di Deli Serdang dapat dilihat pada tabel 1.1 dan konsentrasi NO2 di Jalan Tol Belmera dapat dilihat pada tabel 1.2 berikut ini.
Tabel 1.1 Konsentrasi NO2 (µg/Nm3) di Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera (Titik Pantau Kantor Bupati Deli Serdang)
Sumber : BLH ProvSU, 2016
Tabel 1.2 Konsentrasi NO2 (µg/Nm3) di Jalan Tol Belmera
Sumber : PT. Jasa Marga Cabang Belmera, 2016 Ket : *PP 41 Tahun 1999
Berdasarkan data pada Tabel 1.1 dan Tabel 1.2, konsentrasi NO2 di area Jalan Tol Belmera lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi di daerah Deli Serdang yang berdekatan langsung dengan Jalan Tol Belmera. Hal ini terlihat bahwa konsentrasi NO2
tersebut berada sekitar 3 (tiga) atau bahkan 4 (empat) kali lipat dari konsentrasi NO2 di kawasan daerah Deli Serdang. Tingginya konsentrasi NO2 di Jalan Tol Belmera dapat berdampak buruk terhadap lingkungan sekitar terutama pemukiman yang berada disekitar Jalan Tol Belmera.
No
Bulan
Kegiatan Tahun 2014
1 Mei 24,28
2 Juli 28,05
3 Oktober 30,06 4 November 28,41
No Lokasi Baku
Mutu*
Konsentrasi Pengukuran 1 GT Amplas
400
100,91
2 GT Mabar 1 88,16
3 GT Tj. Mulia 70,08
4 GT Belawan 59,25
5 GT Tj. Morawa 66,76
Berdasarkan penelitian yang dilakukan Tarigan (2009), diketahui bahwa konsentrasi SO2 di udara ambien sangat berpengaruh dari kendaraan bermotor berbahan bakar solar.
Konsentrasi SO2 di Kota Medan dapat dilihat pada tabel 1.4 dan konsentrasi SO2 di Jalan Tol Belmera dapat dilihat pada tabel 1.5 berikut ini.
Tabel 1.4 Konsentrasi SO2 (µg/Nm3) di Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera (Titik Pantau Kantor Bupati Deli Serdang)
Sumber : BLH ProvSU, 2016
Tabel 1.5 Konsentrasi SO2 (µg/Nm3) di Daerah Jalan Tol Belmera
Sumber : PT. Jasa Marga Cabang Belmera, 2016 Ket : *PP 41 Tahun 1999
Berdasarkan data pada Tabel 1.4 dan Tabel 1.5 diatas menunjukkan bahwa konsentrasi SO2 di area Jalan Tol Belmera lebih tinggi dibandingkan dengan konsentrasi di daerah Deli Serdang yang berdekatan langsung dengan Jalan Tol Belmera. Hal ini terlihat bahwa konsentrasi SO2 tersebut berada sekitar 5 (lima) atau 6 (enam) kali lipat dari konsentrasi SO2 di kawasan daerah Deli Serdang. Tingginya konsentrasi SO2 di Jalan Tol Belmera disebabkan karena tingginya kegiatan transportasi berbahan bakar solar dan kegiatan industri.
Menurut Soedomo (2001), sektor transportasi merupakan penyumbang karbon monoksida (CO) yang paling besar dari gas buang kendaraan yang dihasilkan. Hal ini dapat dilihat berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Suryati dan Hafizhul (2017)
No
Bulan
Kegiatan Tahun 2014
1 Mei 20,80
2 Juli 46,35
3 Oktober 33,45 4 November 51,87
No Lokasi Baku
Mutu*
Konsentrasi Pengukuran 1 GT Amplas
900
112,67
2 GT Mabar 1 160,47
3 GT Tj. Mulia 150,05
4 GT Belawan 152,82
5 GT Tj. Morawa 136,58
dan BLH (2015). Hasil konsentrasi CO yang diperoleh di Kota Medan berkisar 3-20 ppm. Daerah Medan Amplas dan Daerah Tanjung Morawa merupakan daerah yang memiliki konsentrasi CO yang tinggi dimana mencapai sekitar 20 ppm. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Jasa Marga (dapat dilihat pada tabel 1.3), konsentrasi CO merupakan konsentrasi gas buang yang tinggi dibanding dengan gas buang lainnya, seperti SO2 dan NO2.
Tabel 1.3 Konsentrasi COdi Daerah Sekitar Jalan Tol Belmera Parameter
Hasil Analisa (µg/Nm3 )
Baku Mutu (µg/m3) GT
Amplas
GT Belawan
GT Tanjung
Mulia
GT Tanjung Morawa
GT Mabar
CO 272,6 252,4 188,9 281,55 247,2 30000
Sumber : PT. Jasa Marga Cabang Belmera, 2016
Pada penelitian yang dilakukan oleh Hodijah,dkk (2014) didapat bahwa beban pencemar emisi kendaraan bermotor berpengaruh terhadap konsentrasi CO, SO2 dan NO2 di udara ambien. Pada penelitian tersebut dijelaskan bahwa konsentrasi CO, SO2
dan NO2 di udara ambien dipengaruhi oleh tingginya volume kendaraan. Didalam semua keadaan, hubungan antara volume jalan raya dan polusi udara dari kendaraan adalah sangat tinggi. Kemungkinan dari dua faktor ini adalah mempunyai korelasi bisa mencapai angka 99,9 % (Cassady, 2004).
Berdasarkan beberapa hal diatas maka pada tugas akhir ini dilakukan penelitian Analisis Pengaruh Kegiatan Transportasi terhadap konsentrasi CO, SO2 dan NO2 di udara ambien di daerah Jalan Tol Belmera tepatnya dari Gerbang Tol Amplas dan Gerbang Tol Tanjung Morawa yang memiliki kegiatan transportasi yang tinggi.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, maka didapatkan rumusan masalah sebagai berikut : 1. Berapa konsentrasi CO, SO2 dan NO2 pada udara ambien di Gerbang Tol Amplas
dan Tanjung Morawa?
2. Berapa besar beban emisi CO, SO2 dan NO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa?
3. Bagaimana pengaruh antara jumlah kendaraan bermotor, jenis bahan bakar kendaraan dan beban emisi terhadap konsentrasi CO, SO2 dan NO2 di udara ambien?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini meliputi :
1. Mempelajari konsentrasi pencemar CO, SO2 dan NO2 di udara ambien pada Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa
2. Mempelajari besar beban emisi CO, SO2 dan NO2 di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa
3. Mempelajari besarnya pengaruh jumlah kendaraan bermotor, jenis bahan bakar kendaraan dan beban emisi terhadap konsentrasi pencemar CO, SO2 dan NO2 pada udara ambien di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa.
1.4 Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup yang dikaji pada penelitian ini meliputi :
1. Wilayah studi penelitian dilakukan di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa.
2. Parameter yang diukur adalah konsentrasi gas karbon monoksida (CO), sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen dioksida (NO2).
3. Pengukuran SO2 dilakukan dengan menggunakan alat impinger dengan metode pararosanilin sesuai dengan SNI 19-7119.7-2005
4. Pengukuran NO2 dilakukan dengan menggunakan alat impinger dengan metode Saltzmann sesuai dengan SNI 19-7119.2-2005
5. Pengukuran CO dilakukan dengan menggunakan alat impinger dengan metode NDIR
6. Data jumlah kendaraan berdasarkan jenis bahan bakar dan jumlah total kendaraan diperoleh berdasarkan pengamatan langsung dengan alat manual counter.
7. Bahan bakar yang digunakan kendaraan yaitu Bensin (Pertalite, Pertamax) dan Solar (Pertadex).
8. Analisa konsentrasi CO, SO2 dan NO2 dilakukan di laboratorium balai K3 Hiperkes
9. Analisis pengaruh beban emisi CO, SO2, dan NO2 dari kendaraan bermotor terhadap kualitas udara ambien di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa dengan uji regresi serta korelasi menggunakan aplikasi SPSS 18.
10. Analisis pengaruh jumlah kendaraan terhadap kualitas udara ambien di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa dengan uji regresi dan uji korelasi menggunakan aplikasi SPSS 18.
11. Analisis pengaruh jenis bahan bakar kendaraan terhadap kualitas udara ambien di Gerbang Tol Amplas dan Tanjung Morawa dengan uji regresi dan uji korelasi menggunakan aplikasi SPSS 18.
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Bagi pemerintah Kota Medan
Dapat memberi masukan informasi tentang kualitas udara ambien yang ada di lokasi penelitian.
2. Bagi PT Jasa Marga, Tbk,
Dapat dijadikan bahan pertimbangan dalam menentukan pengendalian pencemaran CO, SO2 dan NO2 pada lokasi penelitian serta dalam menentukan strategi yang tepat untuk mereduksi dampak pencemar CO, SO2 dan NO2 terhadap petugas di gerbang tol.
3. Bagi masyarakat
Dapat memberi gambaran mengenai pencemar udara di Gerbang Tol Tanjung Amplas dan Gerbang Tol Tanjung Morawa sehingga masyarakat dapat ikut berperan dalam mencegah dampak dari CO, SO2 dan NO2
4. Bagi penyusun
Dapat menjadi sarana dalam pengembangan pengetahuan dan kemampuan terkait dengan pencemaran udara dan pengendaliannya.
1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan proposal tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Berisi latar belakang, tujuan penelitian, rumusan masalah, manfaat penelitian, ruang lingkup penelitian, serta sistematika penulisan dan studi penelitian terdahulu.
BAB II : TINJAUAN PUSTAKA
Berisikan teori yang berkaitan dengan pencemaran udara, transportasi, parameter pencemar gas CO, SO2 dan NO2, jalan tol, perhitungan analisis.
BAB III : METODE PENELITIAN
Bab ini menjelaskan tahapan penelitian yang dilakukan, metode sampling dan metode analisis, lokasi dan waktu penelitian serta pengolahan data;
BAB IV : HASIL DAN ANALISIS
Berisi hasil dan pembahasan akhir mengenai penelitian dengan mendeskipsikan data penelitian, mengolah data, menganalisis permasalahan pada data dan melakukan pembahasan mengenai permasalahan pada penelitian.
BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN
Berisi kesimpulan dari hasil analisis data yang telah dilakukan dan saran atau rekomendasi yang akan diberikan kepada pihak yang terkait sehubungan dengan isi dari tugas akhir ini.
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Transportasi
2.1.1 Pengertian Transportasi
Menurut Ahmad Munawar dalam Kadir (2006), transportasi adalah kegiatan pemindahan penumpang dan barang dari satu tempat ke tempat lain. Setiap bentuk transportasi terdapat 4 (empat) unsur pokok, yaitu: jalan, kendaraan dan alat angkutan, tenaga penggerak, dan terminal. .
2.1.2 Pengertian Jalan Tol
Pembangunan jalan tol perlu dilakukan untuk mewujudkan pemerataan pembangunan dan hasil-hasilnya, menjaga kesinambungan dalam pengembangan wilayah dengan memperhatikan keadilan, serta meningkatkan efisiensi pelayanan jasa distribusi terutama pada wilayah yang sudah tinggi tingkat pertumbuhannya (PP 43 tahun 2013).
Menurut Peraturan Pemerintah No.15 Tahun 2005 Pasal 1 ayat 2, jalan tol merupakan jalan umum yang merupakan bagian sistem jaringan jalan dan sebagai jalan nasional yang penggunanya diwajibkan membayar tol. Penyelenggaraan jalan tol bertujuan meningkatkan efisiensi pelayanan jasa distribusi guna menunjang peningkatan pertumbuhan ekonomi terutama di wilayah yang sudah tinggi tingkat perkembangannya.
Menurut Raditya (2011), jalan tol adalah jalan bebas hambatan yang dikhususkan bagi kendaraan roda empat atau lebih. Jalan tol memiliki waktu-waktu tertentu dimana volume kendaraan berada pada kepadatan tinggi dan saat-saat di mana jalan tol jarang dilalui oleh kendaraan. Pintu tol merupakan daerah yang diduga memiliki tingkat pencemar yang tinggi bila dilihat dari volume kendaraan yang melintas setiap harinya.
2.1.3 Jalan Tol Belmera
Pada tanggal 1 Maret 1978, Pemerintah mendirikan PT Jasa Marga (Persero), Tbk.
Tugas utama PT. Jasa Marga adalah merencanakan, membangun, mengoperasikan dan
memelihara jalan tol serta sarana kelengkapannya agar jalan tol dapat berfungsi sebagai jalan bebas hambatan yang memberikan manfaat lebih tinggi daripada jalan umum bukan tol.
Pada tahun 1986 PT. Jasa Marga (Persero) Tbk mulai mengoperasikan Jalan Tol Belmera. Jalan Tol ini merupakan jalan tol pertama di luar Jawa dan dioperasikan oleh Jasa Marga Cabang Belmera. Jalan tol ini menghubungkan Pelabuhan Belawan, Kota Medan dan Tanjung Morawa dengan panjang jalan tol 34 kilometer.
Jalan Tol Belmera dibangun dengan tujuan untuk menghindari kepadatan lalu lintas di Kota Medan dan mempercepat waktu tempuh perjalanan dari Pelabuhan menuju Tanjung Morawa.
Menurut PT. Jasa Marga (2016), kendaraan yang dapat melewati jalan Tol dibagi menjadi 6 (enam) golongan dan dapat dilihat pada tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1 Kendaraan yang Melewati Jalan Tol berdasarkan Golongan No Golongan Jenis Kendaraan
1 Golongan I Sedan, Jip, Pick Up/Truk Kecil, dan Bus 2 Golongan II Truk dengan 2 (dua) gandar
3 Golongan III Truk dengan 3 (tiga) gandar 4 Golongan IV Truk dengan 4 (empat) gandar 5 Golongan V Truk dengan 5 (lima) gandar 6 Golongan VI Kendaraan bermotor roda 2 (dua) Sumber : PT. Jasa Marga, 2016
Namun, PT. Jasa Marga Cabang Belmera, hanya mengoperasikan Jalan Tol Belmera dengan kendaraan golongan I sampai dengan golongan V. Pintu tol yang dioperasikan pada Jalan Tol Belmera dapat dilihat pada Tabel 2.2 sebagai berikut.
Tabel 2.2 Gerbang Tol yang dioperasikan oleh PT. Jasa Marga Cabang Belmera Gerbang
Tol/Simpang Susun Km Destinasi
Belawan 4 Gerbang awal (arah Tanjung Morawa) dan Gerbang akhir (arah Belawan)
Mabar 10 Mabar, Kawasan Industri Medan, Martubung Tanjung Mulia 16 Tanjung Mulia, Pulo Brayan, Medan Kota Haji Anif/Cemara 17 Cemara, Pancing, Percut, Medan Kota Bandar Selamat 21 Bandar Selamat, Tembung, Medan Kota
Lanjutan Tabel 2.2 Gerbang Tol/
Simpang Susun Km Destinasi
Amplas 28 Amplas, Patumbak, Lanud Soewondo, Medan Kota
Tanjung Morawa 34 Gerbang awal (arah Pelabuhan Belawan) dan Gerbang akhir (arah Tanjung Morawa, Lubuk Pakam, Tebing Tinggi, Bandara Internasional Kuala Namu), Jalan Tol Medan-Kuala Namu- Tebing Tinggi (direncanakan)
Sumber : PT. Jasa Marga, 2016
2.1.4 Komponen Pencemar Udara dari Transportasi
Udara di daerah perkotaan yang mempunyai banyak kegiatan industri dan teknologi serta lalu lintas yang padat, biasanya telah terjadi pencemaran udara. Zat pencemar udara yang utama biasanya berasal dari kegiatan manusia berupa gas buangan hasil pembakaran bahan bakar fosil dan industri. Perkiraan persentase komponen pencemar udara utama di Indonesia khususnya transportasi dijelaskan pada tabel 2.3.
Tabel 2.3 Perkiraan Persentase Komponen Pencemar Udara dari Sumber Transportasi di Indonesia
Komponen Pencemar Persentase
CO 70,50 %
NOx 8,89 %
SOx 0,88 %
HC 18,34 %
Partikel 1,33 %
Total 100 %
Sumber : Wardhana, 2004
2.1.5 Beban Emisi
Beban emisi adalah jumlah (massa) pencemar yang keluar dari sumber pencemar.
Beban emisi menunjukkan volume emisi yang dikeluarkan per satuan waktu (Sengkey, 2011).
Beban emisi untuk suatu polutan dari kendaraan pada suatu segmen jalan dapat dihitung dengan:
Ej= Jumlah Kendaraan (Kend/hari) x Panjang Segmen Jalan (km) x
Faktor emisi (g/km/kend)...(2.1)
Menurut Soedomo (2001), faktor penting yang menyebabkan dominannya pengaruh sektor transportasi terhadap pencemaran udara perkotaan di Indonesia antara lain, yaitu:
1. Perkembangan jumlah kendaraan yang cepat (eksponensial)
2. Tidak seimbangnya prasarana transportasi dengan jumlah kendaraan yang ada 3. Pola lalu lintas perkotaan yang berorientasi memusat, akibat terpusatnya kegiatan-
kegiatan perekonomian dan perkantoran di pusat kota.
4. Masalah turunan akibat pelaksanaan kebijakan pengembangan kota yang ada, misalnya daerah pemukiman penduduk yang semakin menjauhi pusat kota
5. Kesamaan waktu aliran lalu lintas
6. Jenis, umur dan karakteristik kendaraan bermotor 7. Faktor perawatan kendaraan
8. Jenis bahan bakar yang digunakan 9. Jenis permukaan jalan
10. Siklus dan pola mengemudi.
Menurut Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (2014), faktor emisi adalah suatu rasio yang menghubungkan emisi suatu pencemar dengan suatu tingkat aktivitas yang dapat diukur. Untuk saat ini, faktor emisi mengacu pada faktor emisi nasional dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 12/2010. Faktor emisi kendaraan bermotor dapat dilihat pada Tabel 2.4 berikut.
Tabel 2.4 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor di Indonesia
No Parameter
Kategori untuk Perhitungan Beban Pencemar Udara Sepeda
Motor
Mobil (Bensin)
Mobil
(Solar) Bis Truk
1 NOx 0,29 2 3,5 11,9 17,7
2 SO2 0,008 0,026 0,44 0,93 0,82
3 CO 14 40 2,8 11 8,4
Sumber : PermenLH No. 12/2010
2.2 Udara dan Komponen Udara
Udara merupakan campuran beberapa macam gas yang perbandingannya tidak tetap, tergantung pada keadaan suhu udara, tekanan udara dan lingkungan sekitarnya. Dalam
udara terdapat oksigen (O2) untuk bernafas, karbondioksida untuk proses fotosintesis oleh khlorofil daun dan ozon (O3) untuk menahan sinar ultra violet.
Gas-gas lain yang terdapat dalam udara antara lain gas-gas mulia, nitrogen oksida, methana, belerang dioksida, amonia, hidrokarbon dan gas rumah kaca yang sekarang ini menjadi perhatian besar dunia (Sugiarti, 2009).
Menurut PP No.41 Tahun 1999 Pasal 1 ayat 2, udara ambien adalah udara bebas di permukaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnya.
2.3 Pencemaran Udara
2.3.1 Pengertian Pencemaran Udara
Menurut Chambers dan Masters dalam Mukono (2006), yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah bertambahnya bahan atau substrat fisik atau kimia ke dalam lingkungan udara normal yang mencapai sejumlah tertentu, sehingga dapat dideteksi oleh manusia serta dapat memberikan efek pada manusia, binatang, vegetasi dan material. Selain itu pencemaran udara juga dapat diartikan sebagai masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain ke udara dan atau berubahnya tatanan udara oleh kegiatan manusia atau proses alam, sehingga kualitas udara turun sampai ketingkat tertentu yang menyebabkan udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (Sunu, 2001).
2.3.2 Sumber Pencemaran Udara
Semakin tinggi penggunaan bahan bakar dari fosil berpotensi semakin tingginya pencemaran udara, karena udara akan tercemar oleh gas-gas buang hasil pembakaran.
Pada umumnya pencemaran udara disebabkan oleh kegiatan manusia yang tidak mengindahkan dampak lingkungan dan faktor lainnya (Sunu, 2001).
Sumber-sumber pencemaran udara dapat dibagi dalam dua kelompok besar, sumber alamiah dan akibat perbuatan manusia seperti contoh berikut:
1. Sumber pencemaran yang berasal dari proses atau kegiatan alam Contoh: Kebakaran hutan, kegiatan gunung berapi.
2. Sumber pencemaran buatan manusia (berasal dari kegiatan manusia).
Contoh:
a. Sisa pembakaran bahan bakar minyak oleh kendaraan bermotor berupa gas CO, CO2, NO, hidrokarbon dan Pb
b. Limbah Industri : kimia, metalurgi, tambang, pupuk, dan minyak bumi.
c. Sisa pembakaran dari gas alam, batubara dan minyak seperti asap, debu, dan sulfurdioksida (Chandra, 2006).
Bahan atau zat pencemaran udara dapat berbentuk gas dan partikel terdiri atas (Farida, 2004):
1. Pencemaran udara berbentuk gas dapat dibedakan menjadi:
a. Golongan belerang terdiri dari sulfur dioksida (SO2), hidrogen sulfida (H2S) dan sulfat aerosol.
b. Golongan nitrogen terdiri dari nitrogen oksida (N2O), nitrogen monoksida (NO), amoniak (NH3) dan nitrogen dioksida (NO2).
c. Golongan karbon terdiri dari karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), hidrokarbon .
d. Golongan gas yang berbahaya terdiri dari benzen, vinyl klorida, air raksa uap.
2. Pencemaran udara berbentuk partikel dibedakan menjadi:
a. Mineral (anorganik) dapat berupa racun seperti air raksa dan timah.
b. Bahan organik terdiri dari ikatan hidrokarbon, klorinasi alkalin, benzen.
c. Makhluk hidup terdiri dari bakteri, virus, telur cacing.
Pencemaran udara menurut tempat dan sumbernya ada 2 (dua) macam, yaitu (Farida, 2004):
1. Pencemaran udara bebas (out door air pollution), sumber pencemaran udara bebas:
alamiah, berasal dari letusan gunung berapi, pembusukan. Kegiatan manusia, misalnya berasal dari kegiatan industri, rumah tangga, asap kendaraan.
2. Pencemaran udara ruangan (in door air pollution), berupa pencemaran udara di dalam ruangan yang berasal dari pemukiman, perkantoran ataupun gedung tinggi.
Pencemaran udara berdasarkan asalnya dikelompokkan ke dalam (Farida, 2004):
1. Pencemar primer. Polutan yang bentuk dan komposisinya sama dengan ketika dipancarkan, lazim disebut sebagai pencemar primer, antara lain CO, CO2, hidrokarbon, SO2, nitrogen oksida, ozon serta berbagai partikel.
2. Pencemar sekunder. Berbagai bahan pencemar kadangkala bereaksi satu sama lain menghasilkan jenis pencemar baru, yang justru lebih membahayakan kehidupan.
Reaksi ini dapat terjadi secara otomatis ataupun dengan cara bantuan katalisator, seperti sinar matahari. Pencemar hasil reaksi disebut sebagai pencemar sekunder.
Contoh pencemarsekunder adalah Ozon, formal dehida, dan Peroxy Acyl Nitrate (PAN).
2.3.3 Dampak Pencemaran Udara
Polutan udara dapat menjadi sumber penyakit dan dapat memicu terjadinya perkembangan virus, bakteri, dan beberapa jenis cacing. Dampak yang diakibatkan oleh polutan udara yang buruk dapat mengakibatkan seseorang menjadi alergi yang selanjutnya menjadi pintu masuk bagi bakteri yang dapat berpotensi terjadi infeksi.
Polutan udara yang terjadi secara kronis berpotensi untuk mendorong terjadinya penyakit kanker (sunu, 2001).
Selain menimbulkan kerugian bagi makhluk hidup, dampak pencemaran udara juga dapat merugikan terhadap yang bukan termasuk makhluk hidup, misalnya jika polutan udara masuk kedalam butir-butir partikel tanah maka dapat mengganggu pertumbuhan tanaman yang mengakibatkan terjadinya kerugian produksi. Pencemaran udara juga dapat merusak beberapa peralatan rumah tangga. Karbon dioksida, partikel dari polusi udara yang melalui atmosfer atau mempengaruhi kadar ozon akan berpengaruh terhadap perubahan iklim dan cuaca (Sunu, 2001).
2.3.4 Faktor yang Mempengaruhi Pencemaran Udara
Menurut Chandra (2006), pencemaran udara yang terjadi dipermukaan bumi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya faktor meteorologi dan iklim serta faktor topografi.
Variabel yang termasuk di dalam faktor meteorologi dan iklim, antara lain (Chandra, 2006):
1. Temperatur
Pergerakan mendadak lapisan udara dingin ke suatu kawasan industri dapat menimbulkan temperatur inversi. Dengan kata lain, udara dingin akan terperangkap dan tidak dapat keluar dari kawasan tersebut dan cenderung menahan polutan tetap berada di lapisan permukaan bumi sehingga konsentrasi polutan dikawasan tersebut semakin lama semakin tinggi. Dalam keadaan tersebut, dipermukaan bumi dapat dikatakan tidak terdapat pertukaran udara sama sekali. Kondisi ini dapat berlangsung sampai beberapa hari atau beberapa minggu, sehingga udara yang berada dekat permukaan bumi akan penuh dengan polutan dan dapat menimbulkan keadaan yang sangat kritis bagi kesehatan.
2. Arah dan Kecepatan Angin
Kecepatan angin yang kuat akan membawa polutan terbang kemana-mana dan dapat mencemari udara di negara lain. Kondisi semacam ini pernah dialami oleh negara-negara di daratan Eropa. Sebaliknya apabila kecepatan angin lemah, polutan akan menumpuk di tempat dan akan mencemari udara tempat permukiman yang terdapat di sekitar lokasi pencemaran tersebut.
3. Hujan
Air hujan, sebagai pelarut umum, cenderung melarutkan bahan polutan yang terdapat dalam udara. Kawasan industri yang menggunakan batubara sebagai sumber energinya berpotensi menjadi sumber pencemar udara di sekitarnya. Pembakaran batubara akan menghasilkan gas sulfur dioksida dan apabila gas tersebut bercampur dengan air hujan akan terbentuk asam sulfat (sulfuric acid) sehingga air hujan menjadi asam, biasa disebut hujan asam (acid rain).
Sementara itu, variabel yang termasuk kedalam faktor topografi adalah (Chandra, 2006):
1. Dataran rendah
Di daerah dataran rendah, angin cenderung membawa polutan terbang jauh ke seluruh penjuru dan dapat melewati batas negara dan mencemari udara negara lain.
2. Pegunungan
Di daerah dataran tinggi sering terjadi temperatur inversi dan udara dingin yang terperangkap akan menahan polutan tetap di lapisan permukaan bumi.
3. Lembah
Di daerah lembah, aliran angin sedikit sekali dan tidak bertiup ke segala penjuru.
Keadaan ini cenderung menahan polutan yang terdapat di permukaan bumi.
2.3.5 Baku Mutu Udara Ambien
Menurut PP No.41 Tahun 1999 Pasal 1 ayat 7, baku mutu udara ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien.
Perlindungan mutu udara ambien adalah upaya yang dilakukan agar udara ambien dapat memenuhi fungsi sebagaimana mestinya. Standar baku mutu udara ambien dapat dilihat pada Lampiran 1. Sedangkan baku mutu udara ambien menurut WHO dapat dilihat pada tabel 2.5 berikut.
Tabel 2.5 Konsentrasi Udara Bersih dan Udara Tercemar No Parameter Udara bersih Udara tercemar
1 Bahan partikel 0,01-0,02 mg/m3 0,07- 0,7 mg/m3 2 SO2 0,003-0,02 ppm 0,02- 2 ppm
3 CO < 1 ppm 5- 200 ppm
4 NO2 0,003- 0,02 ppm 0,02 – 0,1 ppm 5 CO2 310- 330 ppm 350 – 700 ppm 6 Hidrokarbon < 1 ppm 1 – 20 ppm Sumber : WHO dalam Mukono (2005)
2.3.6 Pengendalian Pencemaran Udara
Secara sekilas teknologi penanggulangan emisi dari mesin dapat dikategorikan menjadi dua bagian besar yaitu; pengurangan emisi metoda primer dan pengurangan emisi metoda sekunder (Sugiarti, 2009).
Untuk pengurangan emisi metoda primer adalah (Sugiarti, 2009):
1. Berdasarkan bahan bakar :
a. Penggunaan bahan bakar yang rendah nitrogen dan sulfur termasuk penggunaan non fossil fuel
b. Penggalangan penggunaan Non Petroleum Liquid Fuels
c. Penggunaan angka cetan yang tinggi bagi motor diesel dan angka oktan bagi motor bensin
d. Penggunaan bahan bakar gas
e. Penerapan teknologi emulsifikasi (pencampuran bahan bakar dengan air atau lainnya)
2. Berdasarkan Perlakuan Udara :
a. Penggunaan teknologi Exhaust Gas Recirculation (EGR) b. Pengaturan temperatur udara yang masuk pada motor c. Humidifikasi
3. Berdasarkan Proses Pembakaran :
a. Modifikasi pada pompa bahan bakar dan sistem injeksi bahan bakar b. Pengaturan waktu injeksi bahan bakar
c. Pengaturan Injeksi langsung air ke dalam ruang pembakaran Sementara itu pengurangan emisi metoda sekunder adalah (Sugiarti, 2009) : 1. Penggunaan Selective Catalytic Reduction (SCR)
2. Penerapan teknologi Sea Water Scrubber untuk aplikasi di kapal 3. Penggunaan katalis ukuran droplet dari bahan bakar yang diinjeksikan 4. Magnet yang dipasang pada pipa bahan bakar
5. Penggunaan katalis pada pipa gas buang kendaraan bermotor.
2.4 Pencemar NOx 2.4.1 Defenisi NOx
Menurut Chandra (2006), nitrogen dioksida merupakan gas yang dihasilkan baik akibat kegiatan manusia maupun akibat proses alam semacam aktivitas gunung berapi. Gas ini dapat digunakan sebagai indikator pencemaran udara.
Menurut Wardhana (2004), nitrogen Oksida sering disebut dengan NOx karena oksida nitrogen mempunyai dua macam bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2 dan gas NO. Sifat gas NO2 adalah berwarna dan berbau, warna gas NO2 adalah merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung. Daerah perkotaan yang padat penduduknya biasanya kadar NOx cenderung tinggi. Hal tersebut diakibatkan oleh berbagai macam kegiatan yang menunjang kehidupan manusia seperti transportasi, penggunaan generator pembangkit listrik dan pembuangan sampah (Sunu, 2001).
2.4.2 Sumber Pencemar NOx
Kontributor terbesar dari polutan NO2 adalah kendaraan bermotor dan dari sumber menetap yang membakar minyak. NO2 terdapat di udara sekitar 78%, nitrogen sebagai gas buang kendaraan bermotor karena terlibat dalam proses masuknya udara ke dalam karburator kemudian ke silinder karena dibutuhkan komponen oksigennya (Sarudji, 2010).Sumber pencemar gas NOx dapat dilihat pada Tabel 2.6.
Tabel 2.6 Sumber Pencemar Gas NOx
Sumber Pencemar % Bagian % Total
Transportasi: 39,3
Mobil bensin 32,0
Mobil diesel 2,9
Pesawat Terbang 0,0
Kereta api 1,9
Kapal Laut 1,0
Sepeda motor, dll 1,5
Pembakaran stasioner: 48,5
Batubara 19,4
Minyak 4,8
Gas alam 23,3
Kayu 1,0
Proses Industri 1,0 Pembuangan Limbah Padat 2,9 Lain-lain : 8,3
Kebakaran hutan 5,8
Pembakaran batubara sisa 1,0
Pembakaran limbah pertanian 1,5
Pembakaran lain-lain 0,0
100 100
Sumber : Wardhana, 2004
2.4.3 Pembentukan NOx
Pembentukan NOx mencakup antara reaksi nitrogen san oksigen di udara sehingga membentuk NO, selanjutnya NO yang lebih banyak oksigen membentuk NO2. Pembentukan NO dirangsang hanya pada suhu tinggi, dengan demikian NO didalam campuran ekuilibrium pada suhu tinggi akan terdisosiasi kembali menjadi N2 dan O2
jika suhu diturunkan (Sunu, 2001).
Kecepatan reaksi pembentukan NO dapat dipengaruhi oleh konsentrasi oksigen dan kuadrat dari konsentrasi NO. Apabila konsentrasi NO bertambah menjadi dua kalinya maka kecepatan reaksi akan naik menjadi empat kalinya, dan bila konsentrasi NO
menurun menjadi setengahnya maka kecepatan reaksi akan berkurang seperempatnya.
Kenaikan jumlah oksigen dan penurunan suhu menyebabkan sedikit kenaikan dalam kecepatan reaksi, dan hanya sedikit dari NO yang diproduksi selama pembakaran akan diubah menjadi NO2 selama proses pendinginan atau pengenceran (Sunu, 2001).
Sebagian NO yang terdapat diatmosfer akan diubah menjadi NO2 melalui proses yang disebut siklus fotolisis NO2 yang bukan merupakan reaksi langsung dengan oksigen (Sunu, 2001).
2.4.4 Baku Mutu NOx
Baku mutu udara ambien nasional ditetapkan sebagai batas maksimum mutu udara ambien untuk mencegah terjadinya pencemaran udara. Penanggulangan pencemaran udara dari sumber bergerak meliputi pengawasan terhadap penaatan ambang batas emisi gas buang, pemeriksaan emisi gas buang untuk kendaraan bermotor tipe baru dan kendaraan bermotor lama, pemantauan mutu udara ambien di sekitar jalan, pemeriksaan emisi gas buang kendaraan bermotor di jalan dan pengadaan bahan bakar minyak bebas timah hitam serta solar berkadar belerang rendah sesuai standar intemasional.
Pemerintah menerapkan baku mutu untuk NO2 sebesar 400 μg/Nm3 selama 1 (satu) jam pengukuran, 150 μg/Nm3 selama 24 jam pengukuran, dan 100 μg/Nm3 selama 1 (satu) tahun pengukuran (PP No.41 Tahun 1999).
2.4.5 Dampak dan Pengendalian NOx
Gas NO yang mencemari udara secara visual sulit diamati karena gas tersebut tidak berwarna dan tidak berbau. Sedangkan gas NO2 bila mencemari udara mudah diamati dari baunya yang sangat menyengat dan warnanya coklat kemerahan (Wardhana, 2004).
Sifat racun pada NO2 lebih berbahaya daripada NO. Organ tubuh yang paling peka terhadap pencemaran NO2 adalah paru-paru. Paru-paru yang terkontaminasi gas NO2
akan membengkak sehingga penderita sulit bernafas yang dapat mengakibatkan kematiannya (Wardhana, 2004).
Konsentrasi gas NO yang tinggi dapat menyebabkan gangguan pada sistem syaraf yang dapat mengakibatkan kejang-kejang. Bila keracunan ini terus berlanjut maka akan menyebabkan kelumpuhan (Wardhana, 2004).
Pencemaran udara oleh gas NOx juga dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetyl Nitrates yang biasanya disebut dengan PAN. Peroxy Acetyl Nitrates ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair (Wardhana, 2004).
Menurut Fardiaz dalam Sunu (2001), beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengurangi jumlah NOx pada proses pembakaran seperti menggunakan sistem absorbsi yang merupakan proses penyerapam. Adapun absorben yang digunakan akan dapat menahan NOx. Penggunaan absorben yang mengandung air akan lebih efektif terutama yang mengandung komponen alkalidan asam sulfat. Sistem absorbsi tersebut sekaligus dapat menyerap nitrogen dioksida (NO2) dan sulfur dioksida (SO2).
Dampak NOx pada lingkungan diantaranya adalah:
1. Hujan asam yang ditimbulkan dari reaksi antara NOx dan senyawa-senyawa lain 2. Pemanasan global yang disebabkan oleh salah satu spesies NOx yaitu nitrous
oksida atau dinitrogen monoksida (N2O)
3. Eutrofikasi atau kelebihan nutrisi pada badan air yang menyebabkan timbulnya hama eceng gondok sehingga menurunkan kualitas air, juga disebabkan oleh emisi NOx. Eutrofikasi ini akan mengurangi konsentrasi oksigen terlarut dalam air sehingga menyebabkan banyak binatang-binatang air yang mati
4. Berkurangnya jarak pandang yang disebabkan oleh partikel nitrat dan NO2. Partikel nitrat dan NO2 mampu menghalangi transmisi cahaya dan membentuk kabut sehingga mengganggu pemandangan (KLHK, 2016).
2.5 Pencemar SO2
2.5.1 Pengertian SO2
Menurut Sarudji (2010), sulfur dioksida adalah gas pencemar yang tidak dapat terbakar dan tidak berwarna yang banyak dihasilkan oleh pembakaran bahan bakar minyak.
Menurut Soedomo (2001), oksida sulfur merupakan pencemar yang paling umum, terutama ditimbulkan akibat pembakaran bahan bakar fosil, yang mengandung sulfur tinggi dalam bentuk sulfur organik dan anorganik.
2.5.2 Sumber Pencemar SO2
Menurut Sunu (2001), pembakaran bahan bakar pada sumbernya merupakan sumber utama polutan SOx, seperti pembakaran minyak bakar, gas, kayu, dan sebagainya.
Sebagian besar sulfur yang terdapat di atmosfer dalam bentuk SO2 berasal dari kegiatan manusia dan sumber-sumber alam seperti volcano.
2.5.3 Pembentukan SO2
Emisi ikatan belerang banyak dijumpai dalam bentuk sulfur organik yang tereduksi.
Reduksi dikerjakan oleh bakteri kemudian masuk ke atmosfer, sehingga mengalami oksidasi dan terjadi aerosol sulfat. Ada dua macam gas belerang dioksida yaitu sulfur dioksida dan sulfur trioksida yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Karakteristik SO2 mempunyai bau yang tajam dan tidak terbakar di udara, sedangkan SO3 merupakan komponen yang tidak reaktif (Sunu, 2001).
2.5.4 Baku Mutu SO2
Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 telah menetapkan bahwa baku mutu untuk sulfur dioksida (SO2) adalah 900 μg/Nm3 dengan 1 (satu) jam pengukuran.
2.5.5 Dampak dan Pengendalian SO2
Udara yang tercemar SOx menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada sistem pernafasannya. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan, dan saluran pernafasan yang lain sampai ke paru-paru. Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena (Wardhana, 2004). Menurut Sunu (2001), (SO2) dapat dikendalikan dari sumbernya dengan menggunakan empat metode yaitu insinerasi, adsorbsi, absorbsi dan kondensasi.
2.6 Pencemar CO 2.6.1 Pengertian CO
Menurut Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (2016), CO adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau maupun berasa yang timbul akibat pembakaran tidak sempurna bahan bakar yang mengandung karbon. Gas ini tergolong kategori mudah terbakar dan beracun. Menurut Wardhana (2004), gas CO adalah gas yang tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa.
2.6.2 Sumber Pencemar CO
Menurut Wardhana (2004), sumber pencemar gas CO terutama berasal dari pemakaian bahan bakar fosil pada mesin-mesin penggerak transportasi. Penyebaran gas CO di udara tergantung pada keadaan lingkungan. Untuk daerah perkotaan yang banyak kegiatan industri dan transportasinya, udara sudah tercemar CO sangat tinggi.
Sedangkan desa atau pinggiran kota tingkat cemaran CO relatif sedikit. Sumber pencemar gas CO dapat dilihat pada Tabel 2.7.
Tabel 2.7 Sumber Pencemar Gas CO
Sumber Pencemar % Bagian % Total
Transportasi: 63,8
Mobil bensin 59,0
Mobil diesel 0,2
Pesawat Terbang 2,4
Kereta api 0,1
Kapal Laut 0,3
Sepeda motor, dll 1,8
Pembakaran stasioner: 1,9
Batubara 0,8
Minyak 0,1
Gas alam 0,0
Kayu 1,0
Proses Industri 9,6 Pembuangan Limbah Padat 7,8 Lain-lain : 16,9
Kebakaran hutan 7,2
Pembakaran batubara sisa 1,2
Pembakaran limbah pertanian 8,3
Pembakaran lain-lain 0,2
100 100 Sumber : Wardhana, 2004
2.6.3 Pembentukan CO
Secara umum terbentuknya gas CO adalah melalui proses berikut (Sunu, 2001):
1. Pembakaran bahan bakar fosil diudara
2. Pada suhu tinggi terjadi reaksi antara karbon dioksida (CO2) dengan karbon (C) yang menghasilkan CO.
3. Pada suhu tinggi, CO2 dapat terurai kembali menjadi CO dan oksigen
2.6.4 Baku Mutu CO
Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 telah menetapkan bahwa baku mutu untuk sulfkarbon monoksida (CO) adalah 30.000 μg/Nm3 dengan 1 (satu) jam pengukuran.
2.6.5 Dampak dan Pengendalian CO
Karbon monoksida apabila terhirup oleh paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini terjadi karena gas CO bersifat racun metabolis, ikut bereaksi secara metabolis dengan darah (Wardhana, 2004). Menurut Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (2016), Secara tidak langsung CO dapat mendorong percepatan produksi nitrogen dioksida (NO2) pada rantai reaksi yang menghasilkan ozon di udara ambien (di troposfer) yang merupakan pencemar sekunder yang dapat menimbulkan dampak terhadap tumbuh-tumbuhan.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Kerangka Penelitian
Diagram alir metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian
