KAJIAN BEBAN EMISI NITROGEN OKSIDA (NO
X) DAN PARTICULATE MATTER 10 MIKRON (PM
10) DARI SEKTOR TRANSPORTASI DARAT DI BEBERAPA RUAS JALAN KOTA
MEDAN
TUGAS AKHIR
Oleh
FATTIA SYAVIRA NAINGGOLAN 150407059
Ivan Indrawan, S.T., M.T. Isra’ Suryati, S.T., M.Si.
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2019
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia- Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Kajian Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) dan Particulate Matter 10 Mikron (PM10) dari Sektor Transportasi Darat di Beberapa Ruas Jalan Kota Medan”. Penyelesaian Tugas Akhir sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
Penyusunan Tugas Akhir ini tak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada :
1. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Ivan Indrawan, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing I yang telah menyediakan waktu, tenaga, dan pikiran untuk mengarahkan dan membantu penulis dalam penyusunan tugas akhir ini.
3. Ibu Isra’ Suryati, S.T., M.Si. selaku koordinator tugas akhir dan dosen pembimbing II atas segala dedikasi untuk menyediakan waktu, pikiran, dan tenaga selama penyusunan tugas akhir ini.
4. Bapak Dr. Amir Husin, S.T., M.T. selaku Sekretaris Program Studi Teknik Lingkungan dan sebagai dosen penguji I yang telah bersedia memberikan kritik, saran. dan berbagai masukan positif dalam penyusunan tugas akhir.
5. Ibu Ir. Lies Setyowati, M.T. selaku dosen penguji II atas segala bimbingan, bantuan, dan saran- saran yang membangun dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis menyadari dalam penyusunan Tugas Akhir masih jauh dari kesempurnaan, baik dari segi materi ataupun cara penyajiannya, mengingat masih kurangnya pengetahuan dan pengalaman penulis.
Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran demi perbaikan Tugas Akhir ini. Semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi banyak pihak.
Medan, Agustus 2019
Penulis
ii ABSTRAK
Pencemaran udara di berbagai kota besar paling tinggi dihasilkan dari sektor transportasi dengan penggunaan bahan bakar pada sektor transportasi sebesar 55%. Kota Medan merupakan salah satu kota yang mengalami permasalahan di bidang transportasi Salah satu beban emisi yang dihasilkan dari sektor transportasi yaitu nitrogen oksida (NOX) dan particulate matter 10 mikron (PM10). Tujuan penelitian ini yaitu menghitung beban emisi yang dihasilkan dari kendaraan bermotor dan menganalisis pengaruh jumlah kendaraan terhadap beban emisi yang dihasilkan, sehingga dapat menentukan alternatif skenario penurunan beban emisi yang akan diterapkan di Kota Medan. Skenario penurunan beban emisi meliputi penerapan Bus Rapid Transit (BRT), Light Rail Transit (LRT), dan Intelligent Transport Systems (ITS). Metode pada penelitian ini dengan melakukan perhitungan jumlah dan jenis kendaraan (traffic counting). Jenis kendaraan yang dihitung yaitu sepeda motor, mobil penumpang, bus dan truk selama dua belas (12) jam pada dua belas (12) ruas jalan di Kota Medan pada hari kerja (weekday) dan hari libur (weekend). Jumlah dan jenis kendaraan yang dihitung dikonversikan menjadi beban emisi kendaraan dengan menggunakan konversi faktor emisi dan konversi satuan mobil penumpang dengan mengalikan panjang jalan dari kedua belas ruas jalan.
Beban emisi NOX tertinggi yang dihasilkan pada hari kerja (weekday) sebesar 789.814,01 g/jam dan hari libur (weekend) sebesar 384.679,57 g/jam, sedangkan beban emisi PM10 tertinggi yang dihasilkan pada hari kerja (weekday) sebesar 70.371,46 g/jam dan hari libur (weekend) sebesar 37.858,33 g/jam.
Beban emisi NOX dan PM10 yang dihasilkan pada hari kerja (weekday) dan hari libur (weekend) tertinggi pada jenis kendaraan truk di ruas Jalan SM. Raja. Berdasarkan analisis dengan uji korelasi dan uji regresi linear pengaruh jumlah kendaraan terhadap beban emisi NOX dan PM10 memiliki nilai korelasi positif kuat sehingga semakin tinggi jumlah kendaraan maka semakin tinggi beban emisi NOX
dan PM10. Alternatif skenario penurunan beban emisi NOX dan PM10 terpilih adalah penerapan Bus Rapid Transit (BRT) dengan rata - rata persentase penurunan beban emisi NOX berkisar (9,50% - 13,51%) dan persentase penurunan beban emisi PM10 berkisar (17,94% - 22,84%).
Kata Kunci: beban emisi, NOX, PM10, skenario penurunan, transportasi.
iii ABSTRACT
Air pollution in the large cities is generated from the transportation sector with fuel use in the transportation sector by 55%. Medan is one of the cities experience difficulties in the field of transportation. One of the burdens generated from the transportation sector is nitrogen oxide (NOX) and particulate matter 10 micron (PM10). The purpose of this study is to calculate the emissions produced from the vehicles and analyze the number of vehicles to the emissions produced, so that it can determine the emission alternatives that will be applied in Medan. Load reduction scenarios are issued by Bus Rapid Transit (BRT), Light Rail Transit (LRT), and Intelligent Transport Systems (ITS).
The method in this study is calculating the number and type of vehicles (traffic counting). Types of vehicles that are calculated are motorbikes, passenger cars, buses and trucks for twelve (12) hours on twelve (12) roads in Medan on weekday and weekends. The number and type of vehicles calculated are converted into emission loads by converting conversion and emissions of passenger car units with the conversion of road lengths from twelve road segments. The highest NOX emission generated on weekday is 789.814,01 g / hour and weekend is 384.679.57 g /hour, while the highest PM10 emission load is generated on weekday of 70.371,46 g/hour and weekend of 37.858.33 g/hour. NOX and PM10
emission expenses generated on weekdays and weekends are highest in the type of truck vehicles on the SM. Raja street. Based on the analysis with correlation and linear regression tests, the impact of the number of vehicles on NOX and PM10 emission loads has a strong positive correlation so that the higher of the number of vehicles, the higher NOX and PM10 emission load. The alternative of reducing NOX and PM10 emission loads selected is Bus Rapid Transit (BRT) with an average percentage reduction in NOX emission load around (9.50% - 13.51%) and the percentage reduction in PM10
emission load around (17.94% - 22, 84%).
Keywords : emission load, NOX, PM10, reduction scenario, transportation.
iv DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR i
ABSTRAK ii
ABSTRACT iii
DAFTAR ISI iv
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR PERSAMAAN ix
DAFTAR LAMPIRAN x
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang I - 1
1.2 Rumusan Masalah I - 3
1.3 Tujuan Penelitian I - 3
1.4 Ruang Lingkup I - 3
1.5 Manfaat Penelitian I - 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Udara II - 1
2.1.1 Udara Ambien II - 1
2.1.2 Udara Emisi II - 2
2.2 Pencemaran Udara II - 2
2.2.1 Sumber Pencemaran Udara II - 2
2.3 Transportasi II - 3
2.4 Jenis Polutan Primer di Udara II - 4
2.5 Nitrogen Oksida (NOX) II - 5
2.5.1 Karakteristik NOX II - 5
2.5.2 Sumber NOX II - 5
2.5.3 Dampak NOX II - 7
2.6 Particulate Matter 10 Mikron (PM10) II - 8
2.6.1 Karakteristik PM10 II - 8
2.6.2 Sumber PM10 II - 8
2.6.3 Dampak PM10 II - 8
2.7 Beban Emisi Kendaraan Bermotor II - 10
2.8 Pengendalian Sumber Emisi Bergerak II - 10
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian III - 1
3.2 Variabel Penelitian III - 3
3.3 Lokasi dan Waktu Penelitian III - 3
3.3.1 Lokasi Penelitian III - 3
3.3.2 Waktu Penelitian III - 6
3.4 Metode Pengambilan Data III - 6
3.4.1 Data Sekunder III - 6
3.4.2 Data Primer III - 7
3.5 Metode Analisis Data III - 7
3.5.1 Analisis Perhitungan Beban Emisi NOX dan PM10 III - 7 3.5.2 Analisis Pengaruh Jumlah Kendaraan Terhadap Beban Emisi III - 8
3.6 Rencana Skenario Penurunan Beban Emisi III - 9
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Jenis dan Jumlah Kendaraan IV - 1
4.1.1 Jenis dan Jumlah Kendaraan Hari Kerja (Weekday) IV - 1 4.1.2 Jenis dan Jumlah Kendaraan Hari Libur (Weekend) IV - 11
4.2 Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) IV - 20
4.2.1 Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) pada Hari Kerja (Weekday) IV - 20
v 4.2.2 Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) pada Hari Libur (Weekend) IV - 24 4.3 Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) IV - 28 4.3.1 Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 28
4.3.2 Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) pada Hari Libur
(Weekend) IV - 31
4.4 Analisis Pengaruh Jumlah Kendaraan terhadap Beban Emisi NOX IV - 34 4.5 Analisis Pengaruh Jumlah Kendaraan terhadap Beban Emisi PM10 IV - 37 4.6 Skenario Penurunan Beban Emisi NOX dan PM10 IV - 41 4.6.1 Penerapan Bus Rapid Transit (BRT) IV - 41
4.6.2 Penerapan Light Rail Transit (LRT) IV - 50
4.6.3 Penerapan Intelligent Transport System (ITS) IV - 59 4.7 Alternatif Skenario Penurunan Beban Emisi Terpilih IV - 60 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan V - 1
5.2 Saran V - 1
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
vi DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Referensi Penelitian Sebelumnya I - 5
Tabel 2.1 Baku Mutu Udara Ambien II - 1
Tabel 2.2 Ambang Batas NOX di Beberapa Negara II - 7
Tabel 2.3 Ambang Batas PM10 di Beberapa Negara II - 9
Tabel 2.4 Faktor Emisi Gas Buang Kendaraan untuk Kota Metropolitan Berdasarkan
Jenis Kendaraan II - 10
Tabel 3.1 Titik Sampling III - 4
Tabel 3.2 Waktu Penelitian III - 6
Tabel 3.3 Faktor Satuan Mobil Penumpang (SMP) III - 7
Tabel 3.4 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor III - 8
Tabel 3.5 Penentuan Skor pada Skenario Penurunan Terpilih III - 11 Tabel 4.1 Jenis dan Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 2
Tabel 4.2 Jenis dan Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis pada Hari Libur
(Weekend) IV - 11
Tabel 4.3 Jumlah Satuan Mobil Penumpang (SMP) pada Hari Kerja (Weekday) IV - 20 Tabel 4.4 Jumlah Satuan Mobil Penumpang (SMP) pada Hari Libur (Weekend) IV - 24 Tabel 4.5 Data Jumlah Kendaraan dan Beban Emisi NOX IV - 34 Tabel 4.6 Hasil Uji Korelasi Pearson antara Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi
NOX IV - 35
Tabel 4.7 Hasil Korelasi Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi NOX IV - 36 Tabel 4.8 Hasil Uji Regresi Linear Antara Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi
NOX IV - 36
Tabel 4.9 Data Jumlah Kendaraan dan Beban Emisi PM10 IV - 37 Tabel 4.10 Hasil Uji Korelasi Pearson antara Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi
PM10 IV - 39
Tabel 4.11 Hasil Korelasi Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi PM10 IV - 39 Tabel 4.12 Hasil Uji Regresi Linear Antara Jumlah Kendaraan dengan Beban Emisi
PM10 IV - 40
Tabel 4.13 Jumlah Sepeda Motor dan Mobil dengan Skenario Bus Rapid Transit
(BRT) IV - 42
Tabel 4.14 Jumlah Bus Rapid Transit (BRT) IV - 43
Tabel 4.15 Penurunan Nilai dan Persentase Beban Emisi NOX dengan Sistem BRT IV - 45 Tabel 4.16 Penurunan Nilai dan Persentase Beban Emisi PM10 dengan Sistem BRT IV - 48 Tabel 4.17 Jumlah Sepeda Motor dan Mobil dengan Skenario Light Rail Transit
(LRT) IV - 51
Tabel 4.18 Jumlah Light Rail Transit (LRT) IV - 52
Tabel 4.19 Penurunan Nilai dan Persentase Beban Emisi NOX dengan Sistem LRT IV - 54 Tabel 4.20 Penurunan Nilai dan Persentase Beban Emisi PM10 dengan Sistem LRT IV - 57 Tabel 4.21 Penurunan Nilai dan Persentase Beban Emisi NOX dan PM10 dengan Sistem
ITS IV - 60
Tabel 4.22 Penentuan Alternatif Skenario Terpilih IV - 62
Tabel 4.23 Karakteristik Bus Rapid Transit (BRT) dan Light Rail Transit (LRT) IV - 63
vii DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian III - 2
Gambar 3.2 Lokasi Penelitian III - 5
Gambar 4.1 Grafik Jumlah Kendaraan Sepeda Motor pada Hari Kerja (Weekday) IV - 3 Gambar 4.2 Grafik Jumlah Kendaraan Mobil pada Hari Kerja (Weekday) IV - 5 Gambar 4.3 Grafik Jumlah Kendaraan Bus pada Hari Kerja (Weekday) IV - 7 Gambar 4.4 Grafik Jumlah Kendaraan Truk pada Hari Kerja (Weekday) IV - 9 Gambar 4.5 Grafik Jumlah Kendaraan Sepeda Motor pada Hari Libur (Weekend) IV - 12 Gambar 4.6 Grafik Jumlah Kendaraan Mobil pada Hari Libur (Weekend) IV - 14 Gambar 4.7 Grafik Jumlah Kendaraan Bus pada Hari Libur (Weekend) IV - 16 Gambar 4.8 Grafik Jumlah Kendaraan Truk pada Hari Libur (Weekend) IV - 18 Gambar 4.9 Grafik Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 22
Gambar 4.10 Grafik Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) pada Hari Libur
(Weekend) IV - 26
Gambar 4.11 Grafik Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) pada
Hari Kerja (Weekday) IV - 29
Gambar 4.12 Grafik Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) pada
Hari Libur (Weekend) IV - 32
Gambar 4.13 Kurva Regresi Linear Antara Jumlah Kendaraan dengan Beban
Emisi NOX IV - 34
Gambar 4.14 Kurva Regresi Linear Antara Jumlah Kendaraan dengan Beban
Emisi PM10 IV - 38
Gambar 4.15 Penurunan Beban Emisi NOX dengan Penerapan BRT pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 46
Gambar 4.16 Penurunan Beban Emisi NOX dengan Penerapan BRT pada Hari Libur
(Weekend) IV - 46
Gambar 4.17 Penurunan Beban Emisi PM10 dengan Penerapan BRT pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 49
Gambar 4.18 Penurunan Beban Emisi PM10 dengan Penerapan BRT pada Hari Libur
(Weekend) IV - 49
Gambar 4.19 Penurunan Beban Emisi NOX dengan Penerapan LRT pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 55
Gambar 4.20 Penurunan Beban Emisi NOX dengan Penerapan LRT pada Hari Libur
(Weekend) IV - 55
Gambar 4.21 Penurunan Beban Emisi PM10 dengan Penerapan LRT pada Hari Kerja
(Weekday) IV - 58
Gambar 4.22 Penurunan Beban Emisi PM10 dengan Penerapan LRT pada Hari Libur
(Weekend) IV - 58
Gambar 4.23 Persentase Penurunan Beban Emisi NOX Berdasarkan Jenis Skenario
Penurunannya IV - 61
Gambar 4.24 Persentase Penurunan Beban Emisi PM1o Berdasarkan Jenis Skenario
Penurunannya IV - 61
viii DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1 Perhitungan Beban Emisi Kendaraan Bermotor II - 10
Persamaan 3.1 Koefisien Korelasi III - 8
Persamaan 4.1 Perhitungan Satuan Mobil Penumpang pada Hari Kerja (Weekday) IV - 20 Persamaan 4.2 Perhitungan Beban Emisi NOx pada Hari Kerja (Weekday) IV - 21 Persamaan 4.3 Perhitungan Satuan Mobil Penumpang pada Hari Libur (Weekend) IV - 24 Persamaan 4.4 Perhitungan Beban Emisi NOx pada Hari Libur (Weekend) IV - 25 Persamaan 4.5 Perhitungan Beban Emisi PM10 pada Hari Kerja (Weekday) IV - 28 Persamaan 4.6 Perhitungan Beban Emisi PM10 pada Hari Libur (Weekend) IV - 31 Persamaan 4.7 Regresi Pengaruh Jumlah Kendaraan Terhadap Beban Emisi NOX IV - 37 Persamaan 4.8 Regresi Pengaruh Jumlah Kendaraan Terhadap Beban Emisi PM10 IV - 40 Persamaan 4.9 Perhitungan Jumlah Sepeda Motor dengan BRT IV - 41
Persamaan 4.10 Perhitungan Jumlah BRT IV - 43
Persamaan 4.11 Perhitungan Efisiensi Beban Emisi NOX dengan Sistem BRT IV - 44 Persamaan 4.12 Perhitungan Efisiensi Beban Emisi PM10 dengan Sistem BRT IV - 47 Persamaan 4.13 Perhitungan Jumlah Sepeda Motor dengan LRT IV - 50
Persamaan 4.14 Perhitungan Jumlah LRT IV - 52
Persamaan 4.15 Perhitungan Efisiensi Beban Emisi NOX dengan Sistem LRT IV - 53 Persamaan 4.16 Perhitungan Efisiensi Beban Emisi PM10 dengan Sistem LRT IV - 56 Persamaan 4.17 Perhitungan Penurunan Beban Emisi NOx dan PM10 dengan Sistem ITS IV - 59
ix DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I : Lokasi Titik Sampling Lampiran II : Form Traffic Count
Lampiran III : Satuan Mobil Penumpang (SMP) pada Hari Kerja (Weekday) dan Hari Libur (Weekend)
Lampiran IV : Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOX) Pada Hari Kerja (Weekday) dan Hari Libur (Weekend)
Lampiran V : Beban Emisi Particulate Matter 10 Mikron (PM10) Pada Hari Kerja (Weekday) dan Hari Libur (Weekend)
Lampiran VI : Foto Dokumentasi
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Udara merupakan atmosfer yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting untuk kehidupan di muka bumi. Tetapi dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat - pusat industri terjadi perubahan lingkungan pada udara. Perubahan lingkungan udara disebabkan adanya pencemaran udara yang berasal dari aktivitas manusia (transportasi, industri, pembuangan sampah) (Ratnani, 2008).
Menurut Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara pada pasal 1 ayat 1 pencemaran udara merupakan masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya.
Pencemaran udara di berbagai kota besar di dunia paling tinggi dihasilkan dari sektor transportasi dengan penggunaan bahan bakar pada sektor transportasi sebesar 55%, diikuti dengan sektor rumah tangga sebesar 19%, industri sebesar 14%, dan listrik sebesar 12% (Mandra, 2013 dalam Elviana dkk, 2016). Kota Medan sebagai salah satu kota metropolitan di Indonesia juga mengalami permasalahan di bidang transportasi (Suryati dan Khair, 2016).
Pertumbuhan populasi di berbagai kota besar menimbulkan dampak berupa peningkatan kegiatan yang dalam pemenuhan kebutuhan energi dan transportasi yang lebih tinggi. Faktor – faktor ini berkontribusi secara siginifikan terhadap pencemaran udara perkotaan yang berasal dari jalan utama yang padat kendaraan (Suleiman et al, 2019).
Pada beberapa dekade terakhir, peraturan di seluruh dunia secara progresif menetapkan baku mutu yang lebih ketat untuk konsentrasi pencemaran udara. Hal ini menyebabkan terjadinya peningkatan di sektor transportasi, seperti promosi antara kendaraan umum dengan kendaraan pribadi, pergantian armada kendaraan, peningkatan penggunaan bahan bakar, atau peningkatan penggunaan kendaraan bahan bakar listrik (Gualiteri et al, 2017).
Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup (PerMen LH) No. 12 Tahun 2010, beban emisi merupakan besarnya emisi yang masuk ke dalam udara ambien dari suatu kegiatan di suatu daerah selama satu kurun waktu tertentu. Terdapat 2 (dua) kategori emisi udara, yaitu emisi primer dan emisi sekunder. Pencemar udara dari sektor transportasi merupakan pencemar primer. Pencemar primer terdiri dari karbon monoksida (CO), nitrogen oksida (NOX), sulfur dioksida (SO2), partikulat ukuran 10 mikron (PM10), serta hidrokarbon (HC) (Kementerian Lingkungan Hidup, 2013).
I - 2 Berdasarkan hasil penelitian Noor dan Sofyan (2013) yang dilakukan di Jabodetabek, Indonesia, sektor transportasi secara spesifik menghasilkan gas CO sebesar 94,68%, SO2 sebesar 23,85% NOX
sebesar 92,06%, serta PM10 sebesar 83,11%. Sementara itu, hasil penelitian European Environmental Agency (EEA) (2008) dalam Rodriguez et al (2019) yang dilakukan di Eropa, total emisi yang dihasilkan dari sektor transportasi yaitu sebesar 40% untuk NOx, 23% untuk CO, 13% untuk PM2.5, 9% untuk PM10, dan 11% untuk VOC. Hal ini dapat disimpulkan bahwa dari 2 penelitian sebelumnya NOx dan PM10 merupakan sumber pencemar terbesar dari sektor transportasi.
Nitrogen oksida (NOX) merupakan polutan yang diemisikan dari berbagai sumber di suatu kawasan terutama sektor transportasi. Sebagai gambaran umum, sektor transportasi menyumbang pencemar NOX sebesar 69% di perkotaan, diikuti industri dan rumah tangga. Menurut Hadiwidodo dan Huboyo (2006), sekitar 10% pencemar udara setiap tahun adalah nitrogen oksida. Sebagian besar nitrogen oksida dihasilkan dari sistem pembakaran dalam bentuk NO, akan tetapi biasanya terdapat juga nitrogen dioksida (NO2). Tingkat NO2 pada saat pembakaran biasanya rendah, tetapi saat dikeluarkan kadar NO2 dapat naik secara signifikan (Kristi dan Boedisantoso, 2015).
Partikel dengan ukuran diameter aerodinamika kurang dari 10 μm dilambangkan dengan PM10. Konsentrasi partikulat (PM10) yang diukur pada lokasi yang mewakili area tepi jalan secara persisten lebih tinggi dibandingkan dengan lokasi latar belakang. Pada beberapa tahun terakhir di Jakarta, indeks standar polusi sebagian besar ditentukan oleh PM10 atau ozon permukaan (O3) (Nugroho et al, 2010).
Menurut penelitian Suryati dkk (2018) yang dilakukan di Kota Medan, nilai konsentrasi PM10 sebesar 224 μg/m3 dan konsentrasi O3 sebesar 206 μg/m3. Jika dibandingkan dengan PP No. 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara, konsentrasi PM10 melebihi baku mutu, dimana nilai baku mutu pada konsentrasi PM10 sebesar 150 μg/m3 sedangkan konsentrasi O3 masih memenuhi baku mutu, dimana nilai baku mutu pada konsentrasi O3 sebesar 235 μg/m3. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Kecamatan Medan Belawan mempunyai konsentrasi PM10 tertinggi. Hal ini dikarenakan adanya aktivitas industri dan juga transportasi.
Studi terbaru tentang dampak kesehatan dari polusi atmosfer menunjukkan bahwa polusi atmosfer terkait lalu lintas sangat berbahaya bagi anak - anak yang terkena asma dan penyakit kardiosvakular.
Dampak kesehatan akibat paparan partikulat (PM), ozon (O3), dan nitrogen dioksida (NO2) disajikan dalam laporan teknis WHO (Rodriguez et al, 2019).
Pengelolaan kualitas udara yang paling efektif dalam meningkatkan kualitas udara adalah pengendalian di sumber. Untuk melakukan jenis - jenis pengendalian di sumber perlu diketahui sumber emisi, yaitu dengan melakukan inventarisasi emisi.
I - 3 Pencatatan sumber pencemar dan jumlah pencemar udara tersebut dikenal dengan istilah inventarisasi emisi. Inventarisasi emisi pencemar udara berfungsi sebagai dasar penetapan strategi dan rencana aksi pengelolaan kualitas udara di suatu wilayah. Dengan adanya inventarisasi emisi, strategi pengurangan emisi pencemar udara disusun berdasarkan prioritas pencemar udara yang akan ditangani, jumlah pencemar yang akan dikurangi, dan sumber pencemar yang memberikan kontribusi terhadap pencemaran udara (Kementerian Lingkungan Hidup, 2013).
Berdasarkan beberapa faktor yang telah di sebutkan, maka pada tugas akhir ini dilakukan penelitian Kajian Beban Emisi Nitrogen Oksida (NOx) dan Particulate Matter 10 Mikron (PM10) dari sektor tranpsortasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan.
Referensi penelitian terdahulu yang mendukung penelitian tugas akhir ini dapat dilihat pada Tabel 1.1.
1.2 Rumusan Masalah
Perumusan masalah dari penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Berapa beban emisi NOX dan PM10 yang dihasilkan dari sektor transportasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan?
2. Bagaimana pengaruh jumlah kendaraan terhadap beban emisi NOX dan PM10 di beberapa ruas jalan Kota Medan?
3. Bagaimana cara menurunkan beban emisi NOX dan PM10 yang dihasilkan dari sektor transportasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan?
1.3 Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian dari tugas akhir ini adalah :
1. Menghitung beban emisi NOX dan PM10 yang dihasilkan dari sektor transportasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan.
2. Menganalisis pengaruh jumlah kendaraan terhadap beban emisi NOX dan PM10 di beberapa ruas jalan Kota Medan.
3. Menentukan skenario penurunan beban emisi NOX dan PM10 yang dihasilkan dari sektor transportasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan.
1.4 Ruang Lingkup
Adapun ruang lingkup pada penelitian dari tugas akhir ini adalah :
1. Beban emisi berasal dari sektor transportasi dari di beberapa ruas jalan Kota Medan.
2. Paramater yang dihitung dari beban emisi yaitu nitrogen oksida (NOx) dan particulate matter 10 mikron (PM10).
I - 4 3. Metode penentuan sampling dari V/C ratio dan berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup (Permen LH) No. 12 Tahun 2010 tentang Pelaksanaan Pengendalian Pencemaran Udara di Daerah.
4. Penelitian ini dilakukan di 12 (dua belas) lokasi di kota Medan (Jalan Pulau Jawa, Jalan Kapt.
Sumarsono, Jalan Gatot Subroto, Jalan S. Parman, Jalan Balai Kota, Jalan H. M. Yamin, Jalan Brigjen Katamso, Jalan Dr. Mansyur, Jalan SM Raja, Jalan A.H. Nasution, Jalan Flamboyan, dan Jalan Letjen Jamin Ginting).
5. Data yang diambil meliputi koordinat lokasi, jenis kendaraan (mobil, motor, bus, truk), jumlah kendaraan, serta sumber emisi lain disekitar lokasi dengan melakukan perhitungan langsung (traffic counting).
1.5 Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian tugas akhir ini adalah :
1. Menjadi acuan data kepada pihak pemerintah mengenai beban emisi nitrogen oksida (NOX) dan particulate matter 10 mikron (PM10) dari sektor trnasportasi darat di beberapa ruas jalan Kota Medan sehinga dapat dijadikan sebagai evaluasi dalam menentukan kebijakan, rencana, dan program yang terkait dengan pengendalian pencemaran udara di Kota Medan.
2. Dapat digunakan sebagai informasi bagi masyarakat mengenai beban emisi NOx dan PM10 yang dihasilkan dari aktivitas kendaraan di Kota Medan.
3. Sebagai acuan untuk penelitian berikutnya mengenai kualitas udara di Kota Medan.
I - 5 Tabel 1.1 Referensi Penelitian Sebelumnya
No Nama Peneliti Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Hasil
1 Nugroho, S. B., Fujiwara, A., Zhang,
Junyi.
2010 The Influence of BRT on the Ambient PM10
Concentration at Roadside Sites of Trans Jakarta
Corridors.
1. Mengevaluasi hubungan antara emisi yang berada pada ruas jalan dengan konsentrasi PM10 di koridor BRT.
1. Menentukan titik sampling
2. Mengumpulkan data primer
3. Mengevaluasi hubungan antara sumber emisi, polutan, dan faktor meteorologi dengan menggunakan Structural Equation Model (SEM).
1. Berdasarkan hasil perhitungan dengan menggunakan Structural Equation Model (SEM).
Pengaruh emisi terhadap konsentrasi PM10 dan beban emisi lebih tinggi saat hari kerja (weekday)
2 Noor, H. A., Sofyan, A.
2013 Inventarisasi Emisi Pencemaran Udara dan
Gas Rumah Kaca di Jabodetabek dengan Menggunakan Metode SIG
(Sistem Informasi Geografis).
1. Melakukan pengendalian dan penanggulangan pencemaran udara dengan inventarisasi emisi di wilayah Jabodetabek.
1. Estimasi nilai beban emisi yang dihasilkan dari oleh sektor industri, transportasi, penggunaan bahan bakar, limbah padar, pertanian, peternakan
2. Perhitungan dengan mengacu pada IPCC Guidelines.
3. Penyajian data secara spasial dengan menggunakan metode SIG.
1. Untuk wilayah
Jabodetabek, penghasil polutan terbesar berasal dari sektor trnasportasi, diikuti oleh sektor industri dan sektor limbah.
3 Kristi, Y. W., Boedisantoso, R.
2015 Analisis Beban Emisi Udara CO dan NO2 Akibat
Sektor Transportasi Darat di Kota Probolinggo.
1. Menganalisis beban emisi CO dan NO2 yang dihasilkan dari sektor transportasi.
1. Pemilihan lokasi sampling
2. Perhitungan beban emisi 3. Proyeksi beban emisi
dengan metode least square
4. Pemetaan beban emisi
1. Beban emisi yang dihasilkan tertinggi di ruas jalan Simpang Lima Gladak Serang dengan konsentrasi NO2 sebesar 29,36 kg/km.jam dan CO sebesar 97,27 kg/km.jam.
I - 6
No Nama Peneliti Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Hasil
4 Elviana., Yuwono, A. S., Chadirin, Y.
2016 Analisis Beban Emisi Udara Primer di Provinsi
Bangka Belitung.
1. Menghitung beban emisi SO2, NOx, CO, dan PM10 Wilayah Provinsi Bangka Belitung.
2. Menghitung kontribusi masing – masing kota/kabupaten terhdap beban emisi Provinsi Bangka Belitung.
3. Mempelajari strategi pengurangan emisi dan dampaknya terhadap besarnya beban emisi.
1. Pengumpulan data sekunder.
2. Perhitungan beban emisi.
3. Analisis beban emisi.
1. Beban emisi rata – rata yang dihasilkan SO2
sebesar 6,045.89 ton/tahun, beban emisi NOx sebesar 16,324.84 ton/tahun, beban emisi CO sebesar 75,639.01 ton/tahun, dan PM10
sebesar 2,750.66 ton/tahun.
2. Sektor transportasi merupakan penyumbang terbesar beban emisi NOx, CO, dan PM10 di Provinsi Bangka Belitung. Sedangkan Sektor industri
merupakan penyumbang terbesar beban emisi SO2
3. Beberapa strategi pengurangan emisi yaitu dengan melakukan smart driving, audit energi, dan melakukan pembangunan pembangkit listrik tenaga surya terpusat (komunal).
I - 7
No Nama Peneliti Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Hasil
5 Gualtieri, G., Camilli, F., Cavaliere, A., De
Filippis, T., Di Gennaro, F., Di Lonardo, S., Dini, F., Gioli, B., Matese, A.,
Nunziati, W., Rocchi, L., Toscano,
P., Vagnoli, C., Zaldei, A.
2017 An Integrated Low-Cost Road Traffic and Air Pollution Monitoring Platform to Assess Vehicles Air Quality Impact in Urban Areas.
1. Menganalisis hasil penggunaan IMP selama satu tahun yang dipasang di ruas jalan di Florence.
2. Menganalisis pengaruh ruas jalan terhadap kondisi meteorologi pada konsentrasi CO, NO2, dan CO2.
1. Pengumpulan data.
2. Pemantauan data dengan IMP.
3. Analisis data.
1. Model regresi linier dan JST telah digunakan untuk menyelidiki pengaruh lalu lintas jalan dengan kondisi
meteorologi pada konsentrasi NO2 dan CO2. Konsentrasi CO yang diamati sangat rendah (maksimum 0,58 mg/m3).
6 Tiarani, V. L., Sutrisno, E., Huboyo, H. S.
2017 Kajian Beban Emisi Pencemar Udara (TSP, NOx SO2, HC,CO) dan Gas Rumah Kaca (CO2,
CH4, N2O) Sektor Transportasi Darat Kota
Yogyakarta Dengan Metode Tier 1 dan Tier 2.
1. Menghitung beban emisi pencemar udara (TSP, NOx SO2, HC,CO) dan gas rumah kaca (CO2, CH4, N2O) untuk Kota Yogyakarta pada sektor transportasi darat.
2. Menentukan distribusi spasial pencemaran berdasarkan VKT.
1. Pengumpulan data jumlah kendaraan, komposisi per jenis kendaraan bermotor, dan konsumsi bahan bakar di Kota Yogyakarta.
2. Menghitung emisi sumber bergerak pada jalan utama.
3. Memilih faktor emisi.
4. Distribusi spasial.
1. Beban emisi NOx dari sektor trnasportasi darat paling tinggi dihasilkan oleh kendaraan truk pada semua sumber (sumber garis 73,65 ton/tahun, sumber total 2.581 ton/tahun dan sumber area 2.506 ton/tahun) 2. Emisi pencemar TSP dari
sektor transportasi darat paling tinggi dihasilkan oleh kendaraan sepeda motor.
I - 8
No Nama Peneliti Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Hasil
7 Putri, Nidya Yulianti 2017 Analisis Pengaruh Beban Emisi CO dan NO2 dari
Kendaraan Bermotor Terhadap Kualitas Udara
Ambien Roadside.
1. Mengetahui konsentrasi CO dan NO2 udara ambien di ruas Jalan Gatot Subroto, Jalan SM. Raja, dan Jalan Balai Kota.
2. Mengestimasi beban emisi CO dan NO2 dari kendaraan bermotor di ruas Jalan Gatot Subroto, Jalan SM.
Raja, dan Jalan Balai Kota.
3. Mengetahui pengaruh beban emisi CO dan NO2 dari kendaraan bermotor terhadap kualitas udara ambien di ruas Jalan Gatot Subroto, Jalan SM.
Raja, dan Jalan Balai Kota.
4. Mengetahui pengaruh volume lalu lintas terhadap kualitas udara ambien di ruas Jalan Gatot Subroto, Jalan SM. Raja, dan Jalan Balai Kota.
1. Volume lalu lintas.
2. Kualitas Udara ambien.
3. Beban emisi kendaraan bermotor.
1. Hasil pengukuran CO ambien tertinggi terjadi di ruas Jalan Balai Kota sebesar 28.629.86 μg/m3 dan pengukuran NO2
tertinggi terjadi di ruas Jalan SM. Raja sebesar 298,73 μg/m3.
2. Beban Emisi CO tertinggi dihasilkan di ruas Jalan SM.
Raja sebesar 31.622 g/jam dan beban emisi NO2 tertinggi dihasilkan di ruas Jalan Gatot Subroto sebesar 8.606 g/jam.
3. Beban emisi CO dari kendaraan bermotor mempengaruhi kensentrasi CO ambien sebesar 49,4%. Sedangkan beban emisi NO2 dari kendaraan bermotor tidak berpengaruh signifikan terhadap konsentrasi NO2 udara ambien yaitu sebesar 7,9% dan memiliki hubungan linear positif yang cukup.
4. Volume lalu lintas
mempengaruhi konsentrasi CO udara ambien sebesar 40,4%
sedangkan volume lalu lintas pada NO2 tidak berpengaruh signifikan yaitu sebesar 8,2 %
I - 9
No Nama Peneliti Tahun Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Hasil
8 Suryati, Isra., Khair, Hafidzul., Gusrianti,
Deni.
2018 Analysis of Air Quality Index Distribution of PM10
and O3 Concentrations in Ambient Air of Medan
City, Indonesia
1. Memetakan dan menganalisis kualitas udara ambien di Kota Medan berdasarkan konsentrasi PM10 dan O3.
1. Penentuan jumlah titik dan lokasi sampling 2. Pengambilan Sampel 3. Perhitungan
Konsentrasi PM10 dan O3.
4. Pemetaan kualitas udara ambien berdasarkan
konsentrasi PM10 dan O3.
1. Nilai konsentrasi PM10 sebesar 224 μg/m3 dan konsentrasi O3
sebesar 206 μg/m3. Jika
dibandingkan dengan PP No. 41 Tahun 1999 tentang
Pengendalian Pencemaran Udara, konsentrasi PM10
melebihi baku mutu, sedangkan konsentrasi O3 masih memenuhi baku mutu.
9 Rodriguez, D., Valari, M., Payan, S.,
Eymard, L.
2019 On the Spatial Representativeness of NOx
and PM10 Monitoring – Sites in Paris, France.
1. Menganalisis beban emisi PM10 dan NOx yang dihasilkan pada 5 (lima) ruas jalan dan 5 (lima) daerah perkotaan yang dilakukan selama 10 hari.
1. Menentukan titik sampling.
2. Melakukan simulasi pemodelan pada NOx dan PM10 dengan pemodelan PMSS.
3. Mengevaluasi pada penggunaan pemodelan PMSS.
1. Konsentrasi NOx memiliki variabilitas yang besar antara stasiun, kriteria (homogenitas vs kesamaan). Sedangkan pada PM10 area yang melintasi ruas jalan tujuh kali leih besar dari NOx.
10 Suleiman, A., Tight, M. R., Quinn, A, D.
2019 Applying Machine Learning Methods in
Managing Urban Concentrations of Traffic –
related Particulate Matter (PM10 and PM2,5)
1. Mengevaluasi efektivitas skenario pengurangan PM10 dan PM2,5 pada ruas jalan dengan
menggunakan kualitas udara berbasis ML model (ANN, BRT dan SVM).
1. Pengumpulan data 2. Menggunakan metode
Machine Learning (ML) pada penelitan.
3. Melakukan monitoring kualitas udara.
1. Total pengurangan emisi PM10 pada skenario pada tahun 2011 adalah 414,7 kg/
tahun. Dimana hanya berkurang 4,5 kg/ tahun dari konsentrasi PM10 yang dihasilkan sebelumnya.
Secara keseluruhan implementasi skenario menghasilkan penurunan emisi yang lebih tinggi pada taksi, diesel LGV, dan Bus.
I - 10
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Udara
Udara merupakan suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan yang mengelilingi bumi yang memiliki komponen gas yang tidak selalu konstan. Menurut (Simbolon dkk, 2016), udara merupakan sumber daya yang berharga dan sangat penting dalam kehidupan manusia. Di Indonesia, pertumbuhan penduduk mengalami peningkatan secara terus menerus. Hal ini sangat berhubungan dengan perubahan kualitas udara. Udara dibagi menjadi 2 (dua) jenis, yaitu udara ambien dan udara emisi.
2.1.1 Udara Ambien
Menurut Peraturan Pemerintah No 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara pada pasal 1 ayat 4 udara ambien adalah udara bebas dipermukaan 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. Adapun baku mutu udara ambien dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Baku Mutu Udara Ambien
No Parameter Waktu
Pengukuran
Baku Mutu 1
Sulfur Dioksida (SO2)
1 jam 900 µg/Nm3 24 jam 365 µg/Nm3 1 tahun 60 µg/Nm3 2
Karbon Monoksida (CO)
1 jam 30.000 µg/Nm3 24 jam 10.000 µg/Nm3
1 tahun -
3 Nitrogen Dioksida (NO2) 1 jam 400 µg/Nm3 24 jam 150 µg/Nm3 1 tahun 100 µg/Nm3
4 O3 1 jam 235 µg/Nm3
1 tahun 50 µg/Nm3
5 Hidro Karbon (HC) 3 jam 160 µg/Nm3
6 PM10 24 jam 150 µg/Nm3
7 PM2,5 24 jam 65 µg/Nm3
1 Tahun 15 µg/Nm3
8 Debu (TSP) 24 jam 230 µg/Nm3
1 Tahun 90 µg/Nm3
9 Timah Hitam (Pb) 24 jam 2 µg/Nm3
1 Tahun 1 µg/Nm3 Sumber : Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999.
II - 2 2.1.2 Udara Emisi
Menurut Peraturan Pemerintah No 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian pencemaran udara pada pasal 1 ayat 9 emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkannya ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar.
2.2 Pencemaran Udara
Perubahan lingkungan udara disebabkan pencemaran udara, yaitu masuknya zat pencemar (berbentuk gas - gas dan partikel kecil / aerosol kedalam udara (Ratnani, 2008). Pencemaran udara pada umumnya diartikan sebagai udara yang mengandung suatu atau lebih bahan kimia dalam konsentrasi yang cukup tinggi untuk dapat menyebabkan gangguan atau bahaya terhadap manusia, binatang, tanaman dan harta benda (Simbolon dkk, 2016).
2.2.1 Sumber Pencemaran Udara
Pencemaran udara berarti hadirnya satu atau beberapa kontaminan di dalam udara atmosfer di luar.
Berdasarkan asal dan kelanjutan perkembangannya di udara, pencemar udara dapat dibedakan menjadi (Kristanto, 2002) :
1. Pencemar udara primer
Pencemar udara primer yaitu semua pencemar di udara yang ada dalam bentuk yang hampir tidak berubah, sama seperti pada saat dibebaskan dari sumbernya sebagai hasil dari suatu proses tertentu.
Pencemar udara primer, yang mencakup 90% dari jumlah pencemar udara seluruhnya, umumya berasal dari aktivitas manusia, seperti dari industri (cerobong asap industri) dimana dalam industri tersebut terdapat proses pembakaran yang menggunakan bahan bakar minyak atau batubara, proses peleburan/pemurnian logam, dan juga dihasilkan dari sektor transportasi (mobil, bus, sepeda motor, dan lainnya).
Dari seluruh pencemar primer tersebut, sumber pencemar yang utama berasal dari sektor transportasi, yang memberikan andil sebesar 60% dari pencemaran udara total. Pencemar udara primer dapat digolongkan menjadi lima kelompok berikut :
a. Karbonmonoksida (CO) b. Nitrogen oksida (NOx) c. Hidrokarbon (HC) d. Sulfur oksida (SOx) e. Partikel lain
II - 3 Komponen pencemar udara tersebut di atas bisa mencemari udara secara sendiri-sendiri atau dapat pula mencemari udara secara bersama-sama. Jumlah komponen pencemar udara tergantung pada sumbernya. Sumber pencemar udara di Indonesia pada saat ini masih terus diteliti (Wardhana, 2004).
2. Pencemar Udara Sekunder
Polutan sekunder biasanya terjadi karena reaksi dari dua atau lebih bahan kimia di udara, misalnya reaksi foto kimia. Sebagai contoh adalah disosiasi NO2 yang menghasilkan NO dan O radikal. Proses kecepatan dan arah reaksinya dipengaruhi oleh berbagai faktor, antara lain :
a. Konsentrasi reaktif dari bahan reaktan b. Derajat fotoaktivasi
c. Kondisi iklim
d. Topografi lokal dan adanya embun
Polutan sekunder ini mempunyai sifat fisik dan sifat kimia yang tidak stabil. Termasuk dalam polutan sekunder ini adalah ozon (O3), peroxy acyl nitrat (PAN), dan formaldehid (Mukono, 2006).
Sumber - sumber pencemaran udara berdasarkan pola emisinya terdiri dari beberapa jenis, yaitu (Soedomo, 2001) :
1. Sumber pencemaran titik (point source), sumber pencemaran dari lokasi tertentu yang mengemisikan gas secara secara kontinyu. Salah satu contohnya yaitu cerobong asap.
2. Sumber pencemar garis (line source), sumber pencemaran yang mengemisikan gas dalam bentuk garis. Contohnya adalah pencemaran debu di sepanjang jalan raya, emisi gas buang dari kendaraan bermotor di sepanjang jalan raya dan kepulan asap dari bangunan industri yang tanpa cerobong asap sehingga emisinya menyebar secara memanjang.
3. Sumber pencemar area (area source), sumber pencemaran yang mengemisikan gas pada luasan tertentu. Salah satu contohnya yaitu emisi gas dari kebakaran hutan yang luas, penyebaran emisi terjadi secara luas dalam satu area luasan.
2.3 Transportasi
Menurut Peraturan Pemerintah Nomor 55 Tahun 2012 tentang Kendaraan pada pasal 1 ayat 2 kendaraan bermotor adalah setiap kendaraan yang digerakkan oleh peralatan mekanik berupa mesin selain kendaraan yang berjalan di atas rel. Transportasi secara umum diartikan sebagai perpindahan barang/orang dari satu tempat ke tempat yang lain. Jumlah transportasi dapat meningkat seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat (Buanawati dkk, 2017).
Transportasi menjadi hal yang sangat penting dalam kehidupan di zaman serba teknologi seperti sekarang ini. Karena dengan transportasi, mobilisasi manusia dari satu tempat ke tempat baik dekat maupun jauh menjadi lebih mudah. Namun disisi lain transportasi membawa dampak negatif baik bagi
II - 4 manusia maupun bagi bumi. Dampak negatif dari transportasi adalah emisi yang dihasilkannya (Nugrahayu, 2015).
Jenis kendaraan terbagi atas empat klasifikasi utama, yaitu (Lestari dan Adolf, 2008) : 1. Kendaraan penumpang, terdiri dari sedan, minibus, dan jeep
2. Angkutan ringan, terdiri dari pickup, mikrolet, mikrobus 3. Angkutan berat, terdiri dari bus dan truk
4. Sepeda motor.
Salah satu faktor dominan pengaruh sektor transportasi terhadap pencemaran udara perkotaan di Indonesia adalah jenis, umur dan karakteristik kendaraan bermotor. Disamping faktor - faktor yang menentukan intensitas emisi pencemar sumber seperti diatas adalah faktor potensi dispersi atmosfer daerah perkotaan yang akan sangat tergantung kepada kondisi dan perilaku meteorologi (Bachtera dkk,2017).
2.4 Jenis Polutan Primer di Udara
Pencemaran udara yang dihasilkan dari kendaraan bermotor pada dasarnya berbentuk partikel dan gas.
Udara yang tercemar dengan partikel dan gas ini dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang berbeda tingkatan dan jenisnya, tergantung dari macam, ukuran dan komposisi kimiawinya. Gangguan tersebut terutama terjadi pada fungsi fatal dari organ tubuh seperti paruparu dan pembuluh darah, atau menyebabkan iritasi pada kulit dan mata (Octradha dkk, 2017).
Komponen pencemaran udara konvensional yang berasal dari kendaraan yaitu : 1. Sulfur Oksida (SOX)
Ada dua macam gas belerang oksida (SOX), yaitu SO2 dan SO3. Gas SO2 berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas SO3 sangat reaktif. Konsentrasi SO2 di udara mulai terdeteksi oleh indra penciuman manusia ketika konsentrasinya berkisar antara 0,3 - 1 ppm. Gas hasil pembakaran umumnya mengandung lebih banyak SO2 dari pada SO3. Pencemaran SOX di udara terutama berasal dari pemakaian batu bara pada kegiatan industri, transportasi dan lain sebagainya (Wardhana, 2004).
2. Nitrogen Oksida (NOX)
NOX (Nitrogen Oksida) adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfer yang terdiri dari gas nitrit oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun bentuk nitrogen oksida lainnya ada, tetapi kedua gas ini yang paling banyak ditemui sebagai polutan udara. Nitrit oksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sebaliknya nitrogen dioksida mempunyai warna coklat kemerahan dan berbau tajam (Fardiaz,1992).
II - 5 3. Karbon Monoksida (CO)
Karbon monoksida atau 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. Sumber CO terbagi dua, yaitu sumber alami dan sumber antropogenik.
Secara alami CO dihasilkan dari aktifitas gunung berapi dan juga kebakaran hutan. Sementara CO juga dihasilkan sebagai produk sampingan aktifitas manusia, diantaranya kendaraan bermotor (lebih dari 75%). Emisi CO umumnya meningkat saat terjadi kemacetan di jalan. Selain itu CO juga dihasilkan dari transportasi lain seperti pesawat terbang dan kereta api, proses pembakaran bahan bakar, pembakaran kayu, pembakaran sampah serta aktifitas industri (Kementerian Lingkungan Hidup, 2013).
4. Partikulat (PM)
Partikulat adalah pencemar udara yang dapat berada bersama-sama dengan bahan atau bentuk pencemar lainnya. Partikulat dapat diartikan secara murni atau sempit sebagai bahan pencemar udara yang berbentuk padatan. Namun, dalam pengertian lebih luas, partikulat dapat meliputi berbagai macam bentuk, mulai dari bentuk yang sederhana sampai bentuk yang rumit dan kompleks (Wardhana, 2004).
Menurut Bedah dan Latifah (2017), partikulat dibagi atas 2 kategori ukuran, yaitu partikulat udara 10 μm (PM10) dan partikulat udara < 2,5 μm (PM2,5).
Particulate Matter 10 μm (PM10) merupakan partikel udara dalam wujud padat yang berdiamater kurang dari 10 μm. Partikel tersebut akan berada di udara untuk waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang-layang dan masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan sehingga dapat menyebabkan gangguan kesehatan (Roza dkk, 2015)
Particulate Matter 2,5 μm (PM2,5) merupakan partikel udara dalam wujud padat yang berdiameter kurang dari 2,5 μm. Partikel tersebut diyakini oleh para pakar lingkungan dan kesehatan masyarakat sebagai pemicu timbulnya infeksi saluran pernapasan, karena partikel padat PM2,5 dapat mengendap pada saluran pernapasan bronkus dan alveolus. Karena berukuran sangat kecil, PM2,5 tidak disaring dalam sistem pernapasan bagian atas, tapi menempel pada gelembung paru, sehingga dapat menurunkan pertukaran gas dalam paru-paru (Fitria, 2016).
II - 6 2.5 Nitrogen Oksida (NOX)
2.5.1 Karakteristik NOX
Nitrogen oksida (NOx) merupakan gas yang terdapat di udara bebas (atmosfer). NOx menjadi perhatian dalam pengendalian pencemaran udara karena terbentuk melalui sekurang - kurangnya 4 (empat) proses reaksi terpisah dalam bentuk gas, yang mana diklasifikasikan sebagai thermal NOX, prompt NO, fuel NO, dan NO reburning (Bachtiar dan Ritonga, 2016).
Menurut Wardhana (2004), nitrogen oksida sering disebut dengan NOX karena nitrogen oksida 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).
2.5.2 Sumber NOX
Menurut Kementrian Lingkungan Hidup (2013), sumber NOX dapat dikategorikan ke dalam dua kelompok, yaitu :
a. NO termal
NO termal adalah NO yang terbentuk melalui reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara pada proses dengan suhu yang tinggi. Proses pembakaran selalu memproduksi NO dan NO2, dengan komposisi NO umumnya lebih dari 90% total oksida nitrogen yang dihasilkan. Reaksi pembentukan NO pada suhu tinggi dijelaskan melalui mekanisme Zeldovich dimana molekul nitrogen (N2) dan oksigen (O2) terpisah menjadi atom tunggal dan kemudian terlibat dalam beberapa reaksi yang menghasilkan molekul NO sebagaimana reaksi di bawah ini :
N2 + O N + N N + O2 NO + O
Produksi NO ini akan maksimum pada kondisi temperatur tertinggi di dalam ruang pembakaran.
b. NO bahan bakar
bahan bakar adalah NO yang berasal dari kandungan nitrogen di dalam bahan bakar. Umumnya minyak bumi dan batu bara mengandung 0,5 – 1,5% nitrogen. Selama proses pembakaran, ikatan nitrogen yang terdapat dalam bahan bakar terlepas sebagai radikal bebas dan kemudian membentuk NO.
II - 7 2.5.3 Dampak NOX
Dampak yang ditimbulkan pada nitrogen oksida yaitu : 1. Dampak Terhadap Manusia
NOX menimbulkan dampak pada kesehatan seperti gangguan pernapasan, radang paru-paru (pneumonia) bahkan kematian. Nitrogen oksida yang berada di udara dapat membentuk partikel nitrogen oksida seperti nitrat yang berukuran sangat halus sehingga dapat masuk ke jaringan sensitif paru-paru dan menyebabkan atau memperburuk penyakit pernapasan seperti bronkhitis dan empisema.
Orang yang sehat tidak akan terpengaruh pajanan NOX dengan konsentrasi rendah. Sementara orang berpenyakit asma atau penyakit pernapasan lainnya lebih rentan terhadap NOX karena menyebabkan penyempitan saluran napas.Adapun nilai ambang batas NOX di beberapa negara dapat dilihat pada tabel 2.2 (Kementrian Lingkungan Hidup, 2013).
Tabel 2.2 Ambang Batas NOx di Beberapa Negara
Satuan 1 Jam 24 Jam 1 Tahun
USEPA µg/m3 - - 100
WHO Europe µg/m3 200 - 40
Indonesia µg/m3 400 150 100
China 1** µg/m3 120 80 40
China 2** µg/m3 120 80 40
China 3** µg/m3 240 120 80
Jepang µg/m3 - 75-113 -
Swiss µg/m3 100 80 30
Sumber : Kementerian Lingkungan Hidup, 2013 * Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999
** China : Zona 1 :Area Pemukiman; Zona 2; Area Perdagangan; Zona 3: Area Industri.
2. Dampak Terhadap Hewan
Nitrogen oksida (NOX) yang terpapar pada hewan dalam jangka waktu yang lama dapat menyebabkan kerusakan pada sistem syaraf dan konvulsi. Seperti pada percobaan kelinci yang terpapar nitrogen oksida selama 4 jam sehari pada 6 hari dengan konsentrasi 0,25 ppm menyebabkan perubahan struktural di dalam kolagen paru - paru yang telah dibuktikan dengan mikroskopi elektron. Sedangkan pada tikus yang terpapar NOx dengan konsentrasi sebesar 0,5 ppm selama 4 jam atau 1 ppm selama 1 jam cukup untuk menghasilkan perubahan jaringan dalam paru - paru (Darmayasa, 2014).
Pemberian konsentrasi nitrogen oksida lebih dari 100 ppm bersifat lethal terhadap kebanyakan hewan, dan 90 % kematian tersebut disebabkan oleh gejela edema pulmonari. Konsentrasi yang lebih besar dari 800 ppm atau lebih rnengakibatkan kematian 100 % pada hewan percobaan dalam waktu kurang lebih 29 menit (Darmayasa 2014).
II - 8 3. Dampak Terhadap Tumbuhan
Adanya NOX di atmosfer akan mengakibatkan kerusakan tanaman, namun sulit ditentukan apakah kerusakan tersebut diakibatkan langsung oleh NOX atau karena polutan sekunder yang diperoleh dalam siklus fotolitik NO2. Beberapa polutan sekunder diketahui bersifat sangat merusak tanam-tanaman.
Percobaan dengan fumigasi tanam-tanaman dengan NO2 menunjukkan terjadinya bintik - bintik pada daun jika digunakan pada konsentrasi 1,0 ppm, sedangkan dengan konsentrasi yang lebih tinggi (3,5 ppm atau lebih) terjadinya nekrosis atau kerusakan tenunan daun (Stoker and Seager, 1972 dalam Darmayasa, 2014).
2.6 Particulate Matter 10 Mikron (PM10) 2.6.1 Karakteristik PM10
Particulate Matter 10 Mikron (PM10) merupakan partikulat yang berukuran lebih kecil daripada 10 µm. PM10 terdiri dari partikel halus berukuran kecil dari 2,5 µm dan sebagian partikel kasar yang berukuran 2,5 µm sampai 10 µm. Partikel-partikel ini terdiri dari berbagai ukuran, bentuk, dan ratusan bahan kimia yang berbeda (Gunawan dkk, 2018).
PM10 sulit untuk dilihat dengan mata secara normal, tidak diketahui dimana dan bagaimana partikulat itu tersebar. PM10 merupakan salah satu faktor yang meyebabkan lingkungan khususnya udara semakin memburuk. Konsentrasi yang semakin hari semakin bertambah membuat penyebarannya penting untuk diketahui (Saputra dkk, 2019).
2.6.2 Sumber PM10
PM10 berasal dari debu jalan, debu konstruksi, pengangkutan material, buangan kendaraan, dan cerobong asap industri, serta aktivitas crushing dan grinding. PM10 merupakan salah satu bahan pencemar udara yang digolongkan ke dalam kelompok pencemar primer (primary polutant), yaitu bahan pencemar yang diemisikan langsung ke udara dari sumber cemaran, seperti kendaraan bermotor (Wijayanti, 2010).
2.6.3 Dampak PM10
1. Dampak Terhadap Manusia
Menurut Kementerian Lingkungan Hidup (2013), dampak PM10 pada manusia dapat meningkatkan angka kematian yang disebabkan oleh penyakit jantung dan pernapasan. Pada konsentrasi 140 μg/m3, PM10 dapat menurunkan fungsi paru-paru pada anak-anak, sementara pada konsentrasi 350 μg/m3 dapat memperparah kondisi penderita bronkhitis. Toksisitas dari partikel inhalable tergantung pada komposisinya. Partikel yang mengandung senyawa karbon dapat mempunyai efek karsinogenik, atau menjadi carrier pencemar toksik lain yang berupa gas atau semi gas karena menempel pada permukaannya.
