PRAKIRAAN KONSENTRASI KARBON MONOKSIDA
DENGAN PEMODELAN
DELHI FINITE LINE SOURCE
(Studi Kasus: Jalan MT. Haryono, Medan)
TUGAS AKHIR
Oleh
EVA TIORILLYS MASHALY
120407002
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Muh. Turmuzi Lubis, M.S Isra’ Suryati, S.T, M.Si
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
PRAKIRAAN KONSENTRASI KARBON MONOKSIDA
DENGAN PEMODELAN
DELHI FINITE LINE SOURCE
(Studi Kasus: Jalan MT. Haryono, Medan)
TUGAS AKHIR
Oleh
EVA TIORILLYS MASHALY
120407002
Pembimbing I Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Muh. Turmuzi Lubis, M.S Isra’ Suryati, S.T, M.Si
TUGAS AKHIR INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul:
PRAKIRAAN KONSENTRASI KARBON MONOKSIDA DENGAN
PEMODELAN
DELHI FINITE LINE SOURCE
(Studi Kasus: Jalan MT. Haryono, Medan)
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program
Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tugas akhir ini
adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.
Demikian pernyataan ini dibuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini
bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi
sesuai dengan aturan yang berlaku.
Medan, 4 April 2017
HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir dengan judul:
PRAKIRAAN KONSENTRASI KARBON MONOKSIDA DENGAN
PEMODELAN
DELHI FINITE LINE SOURCE
(Studi Kasus: Jalan MT. Haryono, Medan)
Dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi
Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir ini telah
diujikan pada Sidang Tugas Akhir pada 4 April 2017 dan dinyatakan telah memenuhi
syarat/sah sebagai Tugas Akhir pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.
Medan, 2017
Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II
Prof. Dr. Ir. Muhammad Turmuzi, MS Isra’ Suryati, S.T., M.Si NIP. 19611225 198903 1 003 NIP. 19790622 201404 2 001
Dosen Penguji I Dosen Penguji II
Ir. Netti Herlina, M.T Ir. Lies Setyowati, M.T NIP. 19680425 199903 2 004 NIP. 19660329 199202 2 001
Mengetahui Menyetujui
Ketua Program Studi/Pelaksana Koordinator Tugas Akhir
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat
dan karunia-Nya kepada kita semua sehingga Penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir
dengan judul“Prakiraan Konsentrasi Karbon Monoksida dengan Pemodelan Delhi Finite Line Source(Studi Kasus : Jalan MT. Haryono, Medan)”.
Penulis mengucapkan terimakasih banyak kepada berbagai pihak yang telah
memberikan banyak ilmu dan dukungan dalam menyelesaikan Tugas akhir ini:
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Muh. Turmuzi Lubis, M.S dan Ibu Isra’ Suryati, S.T., M.Si
selaku dosen pembimbing I dan II yang telah bersedia memberikan waktu, pikiran,
dan tenaga untuk membimbing, memberi arahan, dan saran-saran yang berguna
mulai dari awal hingga akhir penyelesaian Tugas Akhir ini;
2. Ibu Ir. Netti Herlina, M.T dan Ibu Ir. Lies Setyowati, M.T selaku dosen penguji
yang telah memberikan saran dan masukan demi kesempurnaan Tugas Akhir ini;
3. Ibu Gesti dan Kak Yani selaku staf TU di Teknik Lingkungan USU yang telah
banyak membantu dalam urusan surat-menyurat untuk keperluan Tugas Akhir ini;
4. Pihak Badan Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP)
Kota Medan dan pak Yusuf selaku operator BTKLPP yang telah membantu Penulis
saat sampling;
5. Semua sektor pemerintahan terkait yang membantu dalam memberikan data-data
sekunder maupun primer;
6. Ria Annisa D, Nidya Yuliani Putri, Nur Afifah Ritonga, Addurrun Nafisa Luhty
Hsb, Nurul Mawaddah, Gia Karina Putri, dan Ulfah Erridha sebagai partner yang
telah membantu Penulis saat sampling di lapangan.
Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari kata sempurna, untuk itu
kritik, saran, dan masukan dari semua pihak sangat diharapkan agar di masa yang akan
datang Tugas Akhir ini lebih sempurna. Akhirul qalam penulis berharap semoga Tugas
Akhir ini dapat memberikan sumbangan yang berarti dan bermanfaat bagi kita semua.
Medan, 4 April 2017
ii ABSTRAK
Salah satu sektor yang mempengaruhi kualitas udara ambien di perkotaan adalah sektor transportasi. Peningkatan jumlah kendaraan di Kota Medan ± 15 %/tahun menimbulkan dampak penurunan kualitas udara ambien. Penelitian ini bertujuan untuk memperkirakan konsentrasi CO yang dihasilkan dari kegiatan transportasi menggunakan Model Delhi Finite Line Source(DFLS), membandingkan data konsentrasi CO menggunakan model DFLS dengan data sampling konsentrasi CO, dan mengetahui kesesuaian penerapan model DFLS di Jalan MT. Haryono Kota Medan. Sepanjang Jalan MT. Haryono ditentukan menjadi 2 (dua) titik yaitu titik 1 di Simpang Cirebon dan titik 2 di Simpang Thamrin. Penelitian dilakukan tanggal 7 - 9 Desember 2016 (Rabu, Kamis, dan Jumat) pada jam puncak pagi dan siang. Berdasarkan hasil pengamatan, total jumlah kendaraan maksimal di Jalan MT. Haryono yaitu pada hari Jumat sebesar 12.406 kendaraan. Menurut pemodelan DFLS, konsentrasi CO hitung maksimal yaitu pada titik 1 sebesar 2.051 µg/m3 saat hari Jumat pagi dan pada titik 2 sebesar 1.499 µg/m3 saat hari Jumat pagi. Sedangkan, konsentrasi CO terukur maksimal yaitu pada titik 1 sebesar 22.903 µg/m3saat hari Rabu siang dan pada titik 2 sebesar 27.484 µg/m3saat hari Kamis siang. Konsentrasi CO terukur masih berada di bawah baku mutu udara ambien. Penerapan model DFLS tidak sesuai diterapkan di Jalan MT. Haryono dengan perhitungan uji validasi Index of Agreement (IOA) yang didapatkan dengan nilai d = 0,223. Hal ini disebabkan karena kondisi topografi lokal,barrieralam, asumsi pemodelan mengabaikan pengaruh dari sumber emisi lain, dan kemacetan.
iii ABSTRACT
One of the sectors that affect ambient air quality in urban area is transportation sector. An increasing number of vehicles in Medan City ± 15 %/year impact of derivation ambient air quality. This study aims to estimate CO concentration resulting from transportation activities using Delhi Finite Line Source (DFLS) model, comparing CO prediction using a DFLS model with CO observation in the field, and determine the suitability of the DFLS model application on the MT. Haryono street in Medan city. Along MT. Haryono street divided into two points is Point 1 at Cirebon Intersection and Point 2 at Thamrin Intersection. The research was conducted on 7 – 9 December 2016 (Wednesday, Thursday, and Friday) at peak hours in the morning and noon. Based on research results, the total maximum volume of vehicle on MT. Haryono street is on Friday amount 12.406 vehicle. According to the DFLS calculations, the maximum of CO prediction is at Point 1 amount 2.051 µg/m3in Friday morning and at Point 2 amount 1.499 µg/m3in Friday morning. Meanwhile, the maximum of CO observation is at Point 1 amount 22.903 µg/m3 in Wednesday noon and at Point 2 amount 27.484 µg/m3 in Thursday noon. CO observation is still below the ambient air quality standard. The application of model is not suitable to be applied on MT. Haryono street with the calculation of Index of Agreement (IOA) validation test obtained value of d = 0,223. This is because of local topography, natural barrier, modelling assumption ignores the effect of other emission sources, and traffic jam.
iv
BAB II TINJAUAN PUSTAKA II-1
2.1 Gambaran Umum Lokasi Penelitian II-1
2.2 Pencemaran Udara II-2
2.3 Sumber Pencemaran Udara II-3
2.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pencemaran Udara II-4
2.4.1 Karakteristik Emisi II-5
2.4.2 Kondisi Meteorologi II-6
2.4.3 Karakteristik Daerah Penerima (Reseptor) II-8 2.5 Pencemaran Akibat Sektor Transportasi II-9
2.5.1 Karbon Monoksida (CO) II-10
2.5.2 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor II-10 2.6 Model Matematis dalam Prakiraan Pencemaran Udara II-11 2.7 PemodelanDelhi Finite Line Source(DFLS) II-12
2.8 Validasi Model II-18
BAB III METODOLOGI PENELITIAN III-1
v
3.2 Lokasi dan Waktu Penelitian III-3
3.2.1 Lokasi Penelitian III-3
3.2.2 Waktu Penelitian III-4
3.3 Variabel Penelitian III-5
3.4 Teknik Pengumpulan Data III-5
3.4.1 Data Primer III-5
3.4.2 Data Sekunder III-8
3.5 Teknik Pengolahan Data III-9
BAB IV Hasil dan Pembahasan IV-1
4.1 Jumlah dan Jenis Kendaraan Bermotor di Jalan MT. Haryono IV-1 4.1.1 Jumlah Kendaraan Berdasarkan Jenis Kendaraan dan Titik
Lokasi Pengamatan IV-1
4.1.2 Jumlah Kendaraan Berdasarkan Waktu Pengamatan IV-3
4.2 Laju Emisi CO IV-4
4.3 Faktor Meteorologi IV-7
4.4 Konsentrasi CO Terukur di Sekitar Jalan MT. Haryono IV-9 4.5 Konsentrasi CO Hitung dengan Pemodelan DFLS IV-11 4.6 Uji Validasi denganIndex of Agreement(IOA) IV-14 4.7 Perbandingan Konsentrasi CO Terukur dan Konsentrasi CO Hitung IV-16
BAB V Kesimpulan dan Saran V-1
5.1 Kesimpulan V-1
5.2 Saran V-2
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Trilogi Sumber, Pengangkutan dan Reseptor II-5
Gambar 2.2 Sketsa Arah Angin II-16
Gambar 3.1 Diagram Alir III-2
Gambar 3.2 Peta Lokasi Penelitian III-3
Gambar 3.3 Skema NDIR-COAnalyzer III-6
Gambar 3.4 AlatPortable CO Monitor III-7 Gambar 4.1a Jumlah Kendaraan pada hari Rabu di Jalan MT. Haryono IV-1 Gambar 4.1b Jumlah Kendaraan pada hari Kamis di Jalan MT. Haryono IV-2 Gambar 4.1c Jumlah Kendaraan pada hari Jumat di Jalan MT. Haryono IV-2 Gambar 4.2 Jumlah Kendaraan Berdasarkan Waktu IV-4 Gambar 4.3 Konsentrasi CO Terukur di Jalan MT. Haryono (Desember 2016) IV-10 Gambar 4.4 Konsentrasi CO Terukur vs Konsentrasi CO Hitung di Jalan MT.
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Jumlah Penduduk dan Pertumbuhan Penduduk Kota Medan Tahun
1980-2010 II-1
Tabel 2.2 Panjang Jalan Kota Medan Berdasarkan Status, Jenis Permukaan, dan
Kondisi Jalan II-2
Tabel 2.3 Komposisi Udara Bersih dan Kering II-3 Tabel 2.4 Kelas Stabilitas Atmosfer Pasquill-Gifford II-8 Tabel 2.5 Kualitas UdaraRoadsidedi Kota Medan Tahun 2014 dan 2015 II-9
Tabel 2.6 Faktor Emisi Indonesia II-11
viii
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan 2.1 Persamaan Model DispersiGauss Point Source II-13
Persamaan 2.2 Persamaan Model GFLS II-14
Persamaan 2.3 Persamaan Model DFLS II-14
ix
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran I SNI Udara Ambien–Bagian 9 : Penentuan Lokasi Pengambilan Contoh Uji Pemantauan Kualitas UdaraRoadside
Lampiran II Diagram Alir Pengolahan Data (Model DFLS)
Lampiran III Rincian Perhitungan Laju Emisi di Jalan MT. Haryono
Lampiran IV Data Intensitas Radiasi Matahari dari Stasiun Klimatologi Sampali Lampiran V Hasil Uji Laboratorium BTKLPP di Lokasi Penelitian
Lampiran VI Diagramwindrose
Lampiran VII Data Arah dan Kecepatan Angin Tahun 2011-2015 Lampiran VIII Dokumentasi Penelitian
Lampiran IX Surat Rekomendasi Penelitian dari Balitbang Kota Medan Lampiran X HasilTraffic Countingdi Jalan MT. Haryono
