ANALISA UNSUR-UNSUR DALAM UDARA AMBIEN DI SEKITAR LOKASI CALON PLTN SEMENANJUNG MURIA

Gatot Suharyono, dkk. ISSN 0216-3128

/57

ANALISA

UNSUR-UNSUR

DALAM

UDARA

AMBIEN

DI

SEKITAR

LOKASI CALON PLTN SEMENANJUNG

MURIA

Gatot Suhariyono, Syarbaini, dan Kusdiana

Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi-BATAN

ABSTRAK

ANAL/SA UNSUR-UNSUR DALAM UDARA AMBIEN DI SEKITAR LOKASI CALON PLTN SEMENANJUNG MURIA. Telah dilakukan analim unsur-unsur dalam udara ambien di sekitar lokasi calon PLTN Semenanjung Muria dengan menggunakan Spektrometri Pendar Sinar-X (XRF). Pengukuran dilakukan pada bulan September 2003 dengan tujuan membantu masyarakat sekitar calon PLTN dan pihak-pihak terkait di kabupaten Jepara dengan menyediakan informasi tentang unsur-unsur di dalam partikel udara ambien secara kuantitatif dan kualitatif. Pengukllran dilakukan di 6lokasi yaitu : I) dekat Jembatan Sungai Balong, 2) dekat PLTU Tanjung Jati, Tubanan, 3) Jenggotan, 4) Desa Bumihar}o, 5) PTPN IX Be}i, 6) Doplang, dekat Lemah A bang. Konsentrasi unsur-unsur V, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo, Pb, Bi, Si, S, dan Br tertinggi berada di lokasi dekat PLTU Tanjung Jati dibandingkan dengan konsentrasi di lima lokasi pencuplikan lainnya, Kandungan unsur-unsur di lokasi pengukuran mengandung unsur-unsur yang terdapat dalam debu tanah (V, Mn. Fe. Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Pb. p,S, CI. Ca, dan Cd), bahan bakar (Cd, dan Pb) dan unsur-unsur yang berasal dari unsur-unsur selain dari tanah dan bahan bakar (mungkin dari industri, rumah tanggaTian lain lain) yaitu Si, Br, Cr, Bi, dan Ti.

ABSTRACT

ELEMENTS ANALYSIS IN AMBIENT AIR AT AROUND LOCATION CANDIDATE OF PLTN SEMENANJUNG MURIA. Elements analysis in ambient air at around location candidate of PLTN Semenan}ung Muria by using X-ray Fluorescence spectrometry (XRF) has been carried out. The measurement was conducted in September 2003 with a purpose to assist society around PLTN candidate and related parties in Jepara sub-province by providing information about elements in air particle of ambient quantitatively and qualitatively. The measurement was conducted by in six locations i.e. I) near by River Bridge ofBalong 2) near PLTU Tanjung Jati, Tubanan, 3) Jenggotan. 4) Countryside ofBumihar}o 5) PTPN IX Be}i 6) Doplang, near by Lemah Abang. Elements concentration of V, Cr. Mn. Fe, Ni, Mo, Pb, Bi, Si, S, and Br were higher resided in near by location of PLTU Tanjung Jati than the concentrations in other sampling locations. Elements content in measurement locations of elements which there are in soil dust (V, Mn. Fe, Co, Ni. Cu. Zn. Mo, Pb, p,S. C/, Ca, and Cd), fuel (Cd and Pb) and elements coming from elements exceptfromfuel and soil (possible from industry. household etc.) i.e. Si, Br, Cr. Bi, and Ti.

PENDAHULUAN

Pemerintah

PLTN (PembangkitIndonesia ListrikberencanaTenagamembangunNuklir) pada tahun 20 I 0 dan diharapkan beroperasi pada tahun 2016. Menurut Kepala SATAN, Daya listrik PLTN yang dibangun di Indonesia berkekuatan 4.000 Mega Watt. Lokasi yang ditetapkan untuk PL TN dimungkinkan berada di Kabupaten Jepara, pantai utara Semarang, tepatnya di Semenanjung Muria yaitu di Ujung Lemah Abang, kecamatan Kembang. Lokasi tersebut scbagian besar masih berupa kebun kelapa yang terletak di tepi pantai, kebun karet dan tumbuhan

liar111.

Guna mendukung rencana pembangunan PLTN dalam memenuhi kebutuhan listrik yang cukup tinggi di Indonesia, diperlukan kajian yang komprehensif terutama terhadap lingkungan yang

dipilih di sekitar lokasi tersebut. Hal ini sesuai dengan Undang-Undang RI No. 23 tahun 1997 mengenai pengelolaan lingkungan hidup, serta program yang dicanangkan oleh Menteri Lingkungan Hidup, agar setiap pembangunan selalu memperhatikan kelestarian lingkungan di sekitar proyek, baik sebelum, pada saat, maupun sesudah adanya proyek [2].

Keberadaan lokasi calon PLTN di Ujung Lemah Abang yang akan dibangun berdekatan dengan lokasi PLTU (Pembangkit Listrik Tenaga Uap) di Tanjung Jati yang letaknya berjarak 7 km di sebelah barat daya dari Ujung Lemah Abang. Mengingat data arahangin (wind rose) di Ujung

Lemah Abang sebagian besar bertiup dari arah Utara - Timur Laut ke arah Selatan - Sarat Daya, dan lokasi PLTU berada di Selatan - Sarat Daya dari lokasi calon PLTN, maka dikuatirkan adanya kontribusi partikel udara dari calon PLTN ke PLTU

Prosiding PPI - PDIPTN 2006 Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

Yogyakarta, 10 Juli 2006

/58

ISSN 0216 - 3128 _{Gotot Suhoryono, dkk.}

atau sebaliknya [3J. OJeh karena itu perlu dilakukan

kajian atau analisa unsur-unsur yang terkandung di dalam udara ambien di daerah sekitar caton PLTN sebelum dibangun, sekatigus mengetahui perbedaan dengan unsur-unsur yang ada di daerah sekitar PLTV Tanjung Jati. Penetitian ini dilakukan oleh PTKMR (Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi) - BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasionat) pada bulan September 2003 dengan tujuan membantu masyarakat sekitar calon PLTN dan pihak-pihak terkait di kabupaten Jepara dengan menyediakan informasi tentang keberadaan

unsur-unsur di dalam partikel udara ambien secara kuantitatif dan kualitatif dengan alat spektrometri pendar sinar-X (XRF). Penelitian ini dilakukan PTKMR-BATAN . di enam lokasi yaitu : I) Jembatan Sungai Batong, Kecamatan Kembang, 2) Pertigaan PLTV Tanjung Jati, Tubanan, Kecamatan Kembang, 3) Jenggotan, Kecamatan Kembang, 4) Kwaden, Petilasan Siti Jenar, Desa Bumihar:io, Kecamatan Keling, 5) PTPN IX Beji, Kecamatan Keling, 6) Doplang, dekat Lemah Abang, Kecamatan Kembang (Gambar I.).

.+

G) Lo"•• ' pcnc.mbibn !.amrel

\ I<d>ul1 kcl&oa Co kchun ('6kll.

Jt

:~

I.AUT JAWA

Gbr .. Lokasl pencal ••o}l.hConfob udan pada ndiu: Skm aekita •. da~n.h UjUDC-urn.h.b.ng,Semenaajung l\fltril

-I-Gambar 1. Lokasi pencuplikan partikel udara, kecuali di Sidorejo dan Qermolo tidak dilakukan pengukuran unsur-unsur, karena kondisi cuaca tidak memungkinkan

TINJAUAN

PUST AKA

Toksisitas Unsur-Unsur

Pada tubuh manusia, Pb dapat mengganggu kesehatan dan menyebabkan gangguan sistem urinaria, syaraf, reproduksi dan jantung. [4J.

Kelebihan unsur Zn akan menyebabkan iritasi pada

gastrointestinal dan cyanosis yang dapat

menyebabkan kerusakan kulit. Kandungan Cu berlebih menyebabkan gangguan pada hati, ginjal, jantung, dan otak [5]. Toksisitas Ni dapat

menyebabkan dermatitis, tumor ganas paru-paru

dan kematian. Toksisitas Cr dapat menyebabkan "borok chrom" yang biasanya semakin lama semakin dalam. Toksisitas Fe ditandai sakit perut, diare, atau muntah yang berwama kecoklatan atau wama darah. Penderita terlihat lemah, gelisah dan sakit perut terjadi pendarahan pada

gastro-intestinal yang menyebabkan kematian. Debu yang

mengandung Mn cukup banyak dapat menyebabkan

insomnia, nyeri otot, kejang-kejang, sempoyongan

apabila jalan, kaku anggota badan, kadang-kadang tertawa atau menangis diluar kesadaran dan impotensi [6,7,8] Toksisitas kalsium (Ca)

pengapuran pembuluh darah, penyakit jantung dan

Prosiding PPi • PDIPTN 2005

Gatot SuJwryono, dkk. ISSN 0216-3128

/59

urat darah (cardiovasculer), penyakit jantung

ischemic dan stroke, tekanan darah tinggi, asam

perut rendah, sakit otot / tulang sendi, depresi, kelelahan, glaucoma, osteoporosis, osteoarthritis,

terjadi pengerasan kapur, kulit kering, sembelit

(constipation), peningkatan resiko terhadap ginjal

(hypercalcaemia), sehingga terjadi radang air

kencing 19•10]. Toksisitas titanium (Ti) : ketidak

aktifan organisme jaringan, dan prosthesis (sakit gigi) [II). Toksisitas Vanadium (V) menyebabkan gangguan saluran pemapasan dan juga berakibat pada cancerogenic [III. Kelebihan Cobalt (Co) di lingkungan menyebabkan alergi pada pemapasan

(bronchial asthma) dan kulit (dermatitis) [II).

Keracunan cadmium (Cd) menimbulkan gangguan pernapasan (bisa menjadi emfisema), muntah, pusing, sakit pinggang (kasus itai-itai di jepang, 1965), nefrotoksisitas (toksik ginjal), gangguan kardiovaskuler dan hipertensi [8J Toksisitas

molybdenum (Mo) menyebabkan sindrom berupa nyeri tulang 151. Toksisitas Arsen (As) menyebabkan

pembuluh darah mengalami hemolisis, dan sakit ginjal akut, serta pada anak-anak menurunkan ketajaman pendengaran [12]. Kelebihan Stronsium

(Sr) mengakibatkan diare, kebusukan gigi, rakhitis, dan kejang-kejang pada perut (IJ]. Toksisitas Si

menyebabkan jalan sempoyongan, daya ingat rendah, suara terjadi getaran, serta gangguan pendengaran dan pandangan.[l4]. Toksisitas Kalium (K) adalah denyut jantung tidak teratur, tekanan darah rendah, penyakit ginjal, infeksi pada kencing, penyebab berbagai kanker, siklus menstruasi tidak lancar, kejang otot (kram), bisul, sakit punggung, memperlemah sistem kekebalan, impotensi, sulit tidur (insomnia), dan sifat lekas marah [151.

Partikel udara yang mengandung unsur non logam berat (Si, P, S, CI, dan Sr) masing-masing menimbulkan efek toksisitas yang berbeda-beda. Silikosis adalah penyakit yang disebabkan oleh debu silika bebas (Si02) terutama dominan mengandung unsur Si yang terhirup waktu bernafas dan tertimbun di paru-paru [6.16.17.181. Gejala tingkat

pertama berupa sesak napas ketika bekerja, batuk kering, dan tidak berdahak. Tingkat kedua, batuk dan sesak makin berat sehingga mengganggu untuk bekerja. Tingkat ketiga, sesak mengakibatkan cacat total dan mengakibatkan kegagalan jantung. Tidak satupun obat khusus untuk silikosis. Toksisitas phosphor (P) yang dikuatirkan adalah osteoporosis, radang sendi, encok, masalah gigi (gigi tepas, gigi busuk), letusan kulit, resiko terkena kanker lebih tinggi, dan batu ginjal [191. Phosphor putih sangat

beracun, sedang P merah tidak beracun. Toksisitas sulphur (S) : radang usus yang kronik, penurunan syaraf, sakit asma, dan peradangan vaskuler (pembuluh darah), rambut jadi merah, iritasi kulit,

dan muka seperti terbakar [20. 21). Keberadaan klor

(Cl) dan bromium (Sr) yang berlebih di lingkungan dapat mempercepat pemeeahan ozon lebih besar, sehingga suhu udara menjadi lebih tinggi [8].

Beberapa Kelebihan XRF

Metode XRF mempunyai beberapa

kelebihan dibandingkan dengan metode analisis lain, sehingga dijadikan alasan beberapa peneliti untuk mempelajari dan menggunakannya. Seberapa kelebihan itu adalah metode tidak merusak, dapat menganalisis dengan serentak, metode analisisnya relatif sederhana, mempunyai sensitivitas relatif lebih baik, dapat diterapkan pad a berbagai maeam jenis contoh (cair, padat dan gas), pengoperasian

alat sederhana, cepat, mudah, jumlah eontoh minimum, mampu menganalisis unsur logam kelumit (trace meta!), dan biaya operasional lebih murah.

Pada analisis unsur secara konvensional untuk eontoh padat biasanya memerlukan preparasi kimia lebih dahulu, tetapi pada analisis kualitatif dengan metode XRF untuk eontoh padat tidak memerlukan preparasi kimia terlebih dahulu, eukup dengan menghaluskan eontoh pad a ukuran 200 mesh, kemudian dibuat pellet (seperti uang logam tipis berdiameter

±

2,5 em). Untuk contoh air dilakukan pengendapan dengan mengompleks APDC (ammonium pirolydir.e dithio carbamat). Untuk contoh udara dilakukan penyaringan udara dengan suatu filter yang mempunyai ukuran tertentu, kemudian diukur dengan XRF. Hasil analisisnya dimasukkan ke dalam program komputer MAESTRO dan AXIL, sehingga dapat diketahui jenis peneemar udara dari udara yang tersaring pada filter tersebut.

Analisis seeara kualitatif dan kuantitatif dari unsur yang diinginkan dapat dilakukan seeara serentak dengan XRF. Metode XRF dibandingkan dengan spektrometri penyerapan atom (AAS) mempunyai kelebihan ialah untuk analisis kualitatifnya tanpa preparasi eontoh, dan dapat mengukur konsentrasi unsur-unsur secara serentak dalam rentang energi tertentu. AAS coeok digunakan untuk penentuan unsur tunggal. Dibanding dengan metode analisis aktivasi neutron (NAA), metode XRF lebih sederhana dan lebih murah. Analisis dengan aktivasi neutron, meskipun mengukur unsur secara serentak, memerlukan fasilitas reaktor yang operasinya mahal, serta membutuhkan waktu yang lama. Terutama untuk unsur logam yang radioisotopnya mempunyai umur paruh panjang, membutuhkan waktu irradiasi dan waktu pendinginan yang cukup lama, yaitu I minggu. Analisis kuantitatif pada pengukuran

Prosiding PPI - PDIPTN 2006

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

/60

-

ISSN 0216 - 3128 _{Gatot Sultaryono, dkk.}

Cascade impactor 9 tingkat dengan

diameter pori mulai dari di bawah 0,4 flm sampai di atas 9,0 11m,buatan Andersen-USA, tripot, pompa isap vakum SIBA TA, buatan Hitaehi Ltd., serta

flowmeter, generator listrik (genset) 2500 watt,

buatan Honda, dan perangkat Spektrometri Pendar Sinar-X (XRF), buatan Ortee USA model 659.

Tata kerja

Pengambilan sampel dilakukan selama sekitar 180 menit tiap peneuplikan dengan menggunakan alat cascade impactor yang dihubungkan dengan pompa vakum dengan laju alir 28,3 liter per menit. Cascade impactor terdiri dari 9 tingkat yang tiap tingkatnya berbeda ukuran diametemya dimulai dari di bawah 0,4 sampai di atas 9 flm. Penentuan kandungan dan konsentrasi logam berat di dalam partikel udara dilakukan dengan mengukur sam pel pad a filter whatman dan filter mylar yang terdeposisi di alat cascade

impactor dengan menggunakan alat Spektrometer

Pendar Sinar-X (XRF). Partikel debu yang ada di filter didestruksi, diatur pH larutan sebesar 2, dan ditambahkan 10 ppm Se sebagai internal standar. Larutan ditambahkan dengan 5 ml larutan 2 % APDC, aduk larutan selama 30 menit dengan

magnetik stirrer, saring endapan yang terbentuk

dengan filter millipore. Filter yang berisi endapan kemudian dieaeah dengan spektrometer XRF menggunakan sumber 241Am dan 55Fe. Data spektrum dianalisis menggunakan paket program

AXIL (Analysis of X-Ray Spectra by Iterative

Leas/-squares fitting). Preparasi standar dan blanko

dilakukan dengan eara yang sarna. secara langsung dengan metode XRF mempunyai

kepekaan pad a konsentrasi ppm. Untuk mempertinggi sensitivitas metode ini, maka perlu dilakukan prakonsentrasi terhadap sampel terlebih dahulu. Proses prakonsentrasi adalah proses pemekatan kandungan unsur dari sejumlah volume yang besar. Proses ini akan meningkatkan kepekaan batas deteksi dan juga menambah ketepatan hasil kalibrasi, sehingga diperoleh kepekaan yang eukup tinggi.

Hubungan antara intensitas pendar sinar-x dengan konsentrasi unsur dalam eontoh dinyatakan dengan persamaan berikut:

Ii

=

Si· C; . Ti ( e •• e2, ... en) . Hi ( e •• e2, ... en) I; adalah intensitas unsur i dalam eontoh (eacah/det), Sj : sensitifitas spektrometer untuk unsur i (eaeah/det)/(glem2),

CI

:

konsentrasi unsur i, sedangkan Tj dan HIadalah faktor se/fabsorption

dan enhancement. Pad a kondisi eontoh dalam bentuk tipis (ketebalan

<

I mm), besaran kedua faktor Tj dan Hj adalah konstan dan dianggap sarna dengan I, sehingga persamaan diatas menjadi:

II =

S;.

Ci

•

(pd)j

pd adalah densitas permukaan eontoh (glem2), p : densitas (glem3) dan d : tebal (em).

Berdasarkan rumus diatas, hubungan intensitas dan konsentrasi suatu unsur menjadi linear, nilai slope pada kurva kalibrasi dan nilai sensitifitas menjadi tidak tergantung kepada matrik eontoh, sehingga proses kuantifikasi dapat dilakukan dengan metode perbandingan langsung. Sebagai standar digunakan internal standar yang

ditambahkan ke dalam eontoh. Nilai sensitifitas masing-masing unsur pada setiap eontoh adalah konstan [221.

BAHAN DAN METODE

nitrogen eair untuk pendingin demineralisasi, sumber pengeksitasi pendar sinar-x : 55Fedan 241Am .

Alat

detektor, air spektrometri

Bahan

Filter paper Whatman 41 Ashless England

dan filter mylar buatan Taiyo berdiameter 8, I em, kertas label, wadah compact disk (CD) untuk wadah filter, HN03, NH40H, larutan APDC 1%, kerias saring millipore diameter 2,2 em dengan diameter pori-pori 0,4 11m, larutan standar yang mengandung unsur-unsur yaitu V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, As, Sr, Mo, Pb, Bi dengan konsentrasi masing-masing 10 ppm. Pelat logam-Iogam mumi seperti Ti, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, Zr, Mo , Sn, W, Pt dan Pb untuk kalibrasi spektrometri pendar sinar-x.

Standard Internal Se dengan konsentrasi 10 ppm.

Plastik mylar untuk penutup sampel. dalam filter,

HASIL DAN PEMBAHASAN

Kalibrasi energi dapat dilihat pada Gambar 2. Dari hasil resolusi detektor Si(Li) spektrometer pendar sinar-X diperoleh FWHM sebesar 199,48 keY pada energi 5,9 keY (Mn-Ka). Nilai ini eukup memenuhi syarat untuk pelaksanaan peneaeahan dalam penelitian ini. Hasil pengukuran sensitifitas sistem menggunakan sumber pengeksitasi WArn yaitu plot an tara sensitifitas (SiiSis) dengan nomor atom unsur dapat dilihat pada Gambar 3. Pad a gambar tersebut terlihat bahwa makin besar nomor atom, makin tinggi sensitifitasnya. Hal ini menunjukkan bahwa unsur dengan nomor atom

Prosiding PPI - PDIPTN 2005

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

Gatot Suharyollo, dkk. ISSN 0216 - 3128

_/6/

-2 5

./

Energi (KeV) 45 40 35 30 Nomor atom 25 0.00 20 0.40 2.00 III 1.20

~

ii.i 0.80 1.60

Gambar 3. Sensitifitas dengan sumber pengeksitasi 241Am

Kandungan unsur-unsur yang terdeteksi di lokasi pencuplikan partikel udara ambien berbeda-beda. Unsur-unsur yang terdeteksi di dekat Jembatan Sungai Balong adalah Fe, Co, Ni, Pb, P, S, Ca, Ti, dan Bi, sedangkan konsentrasi unsur-unsur yang tinggi adalah Fe dan Pb. Kemungkinan unsur Fe dan Pb ini ada karena berdekatan dengan lokasi jalan yang dilalui kendaraan bermotor. Unsur-unsur yang terletak di daerah Jenggotan yang terdeteksi adalah Mn, Fe, Co, Zn, Pb, Si, S, CI, dan Ti, sedangkan konsentrasi unsur-unsur yang tinggi adalah Fe, Mn dan Pb. Kemungkinan unsur-unsur tinggi ini berasal dari kendaraan bermotor juga. Unsur-unsur yang terletak di desa Bumiharjo yang terdeteksi adalah Cr, Fe, Co, Ni, Zn, Pb, P, S, CI, dan Bi, sedangkan konsentrasi unsur-unsur yang tinggi hanya Cr. Kemungkinan unsur Cr ini berasal dari industri pengawetan kayu dan adanya pembakaran kayu-kayu di sekitar petilasan Siti Jenar, Bumiharjo, karena unsur Cr biasanya ban yak terdapat pada industri penyepuhan (electroplating), penyamakan (tanning), pengawetan kayu, pengelasan, pabrik cat, produksi ferrochrome, dan abu terbang dari pembakaran [23]. Unsur-unsur yang terletak di daerah PTPN IX Beji yang terdeteksi adalah V, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Pb, P, CI, Ca, Ti dan Cd, sedangkan konsentrasi unsur-unsur yang tinggi adalah V, Co, Pb dan Ti. Unsur-unsur ini kemungkinan besar berasal dari debu tanah, mengingat daerah ini merupakan daerah perkebunan. Unsur-unsur yang terletak di daerah Doplang, dekat Ujung Lemah Abang yang terdeteksi adalah V, Cr, Co, Ni, Mo, Pb, P, S, Ca, Ti dan Br, sedangkan konsentrasi unsur-unsur yang tinggi adalah V, Cr, Ti, dan Ni. Keberadaan unsur Cr dan Ti berasal dari unsur selain dari tanah dan bahan bakar (mungkin dari industri, dan lain lain), sedangkan unsur Y dan Ni kemungkinan besar dari unsur tanah.

Spektrometri yang mendekati nomor atom sumber pengeksitasi mempunyai sensitifitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan unsur dengan nomor atom yang menjauhi nomor atom sumber pengeksitasi.

Kandungan dan konsentrasi unsur-unsur yang dikandung partikel udara ambien ditampilkan pada Tabel 1. Hasil pengukuran kandungan unsur-unsur di lokasi calon PLTN Muria dengan XRF terdeteksi secara kuantitatif ada 19 unsur yaitu V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Pb, Bi, Si, P, S, CI, Ca, Ti, Br, dan Cd. Konsentrasi unsur-unsur yang terdeteksi di lokasi dekat PLTU Tanjung Jati

lebih ban yak dan sebagian besar lebih tinggi daripada konsentrasi unsur-unsur di Doplang, dekat Lemah Abang. Unsur-unsur yang terdapat di PLTU dan di dekat Lemah Abang adalah V, Cr, Co, Ni, Mo, Pb, S, Ti, dan Br. Konsentrasi unsur-unsur V, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo, Pb, Bi, Si, S, dan Br tertinggi berada di lokasi dekat PLTU Tanjung Jati dibandingkan dengan konsentrasi di lima lokasi pencuplikan lainnya. Hal ini kemungkinan karena pengaruh adanya PLTU, walaupun belum beroperasi pada saat dilakukan pengukuran, tetapi truk-truk pembawa bahan bangunan dan kendaraan lain banyak yang lewat. Disamping itu juga kemungkinan karena jumlah penduduk di daerah dekat PLTU lebih padat dibandingkan dengan yang lain, sehingga emisi gas dari rumah-rumah penduduknya lebih ban yak dibandingkan daerah lain 13].

o 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Nomor Saluran .

Gambar 2. Kalibrasi Energi Pendar Sinar-X

Prosiding PPI - PDIPTN 2006

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

/62

!!!!!!!!!!!

ISSN 0216-3128 _{Gatot Suharyono, dkk.}

Unsur Ca, Cu, Fe, K, Mn, Ni, Sr, dan Sn adalah unsur-unsur yang berasal dari proses abrasi tanah yang terbawa debu terbang ke udara [24]. Sedangkan kandungan logam berat dalam tanah secara alami dengan kisaran non pencemaran antara lain As (5 sampai 3.000 ppm, rerata 100 ppm), Co (1 sampai 40 ppm, rerata 8 ppm), Cu (2 sampai 300 ppm, rerata 20 ppm), Pb (2 sampai 200 ppm, rerata 10 ppm), Zn (10 sampai 300 ppm, rerata 50 ppm), Cd (0,05 sampai 0,7 ppm, rerata 0,06 ppm) dan Hg

(0,0 I sampai 0,3 ppm, rerata 0,03 ppm) [I]. Hara-hara makro di dalam, tanah adalah unsur-unsur C, H, 0, Ni, P, K, Ca, Mg dan S, sedangkan hara-hara mikro di dalam tanah adalah unsur-unsur B, CI, Cu, Fe, Mn, Mo, Na, V dan Zn [25]. Dengan demikian hasil analisis kandungan unsur-unsur di dalam partikel debu ambien dari tanah di enam lokasi pencuplikan partikel udara di sekitar lokasi PLTN adalah V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Pb, Si, P, S, CI, Ca, dan Cd ..

Tabel 1. Hasil pengukuran konsentrasi unsur-unsur dalam partikel udara ambien Konsentrasi (ppm) No. UnsurBerat Sungai PLTU atom Tanjung JenggotanBumiharjoBeji Lemah Balong Jati Abang 1. Si 28ttdttd0,11ttd0,03ttd 2. P 31 0,19ttd0,170,27ttd0,09 3. S 32 0,670,761,280,43ttd0,97 4. CI 35.5ttdttdttd0,230,370,35 5. Ca40 0,60ttd0,170,47ttdttd 6. Ti48 0,012,032,202,070,71ttd 7. V 51ttd3,795,12ttd4,36ttd 8. Cr52ttd_93,25ttdttd_17,54 30,00 9. Mnttd55ttd10,67ttd2,74ttd 10. Fe 56 1,07ttd10,25ttd4,621,12 11. Ni58 0,911,972,421,050;01ttd 12. Co59 0,310,831,332,200,871,63 13. Cu63ttdttdttdttd1,29ttd 14. Zn64ttdttdttd0,180,500,65 15. Br 80 0,25_0,030,35ttd0,27ttd 16. Mo96ttd0,360,58ttd0,36ttd 17. Cd 112ttdttdttdttd0,24ttd 18. Pb 208_1,290,764,052,422,320,83 19. Bi 20927,78ttdttdttdttdttd

Keterangan : ttd = tidak terdeteksi

Kandungan unsur-unsur dari bahan bakar minyak mentah (untuk pabrik, kendaraan, pembangkit tenaga listrik, dan lain-lain) adalah As, Cd, Pb dan Hg 151. Konsentrasi unsur-unsur terse but

antara lain Pb (0,00 I sampai 0,31 ppm), As (0,0024 sampai 1,63 ppm), Cd (0,03 sampai 2, I ppm) dan Hg (0,014 sampai 30 ppm). Pencemar dari bahan bakar bensin dan solar adalah CO, NOx (NO, N02), S02, TSP, dan Pb [26].Unsur Pb dari bahan bakar tersebut terdapat di dalam kandungan logam berat di pinggir jalan dengan konsentrasi Pb di pinggir jalan lebih tinggi daripada konsentrasi Pb pada

bahan bakar [27].

Kandungan unsur di dalam hasil ana lisis partikel udara di lokasi pengukuran dapat disimpulkan mengandung unsur-unsur yang terdapat dalam debu tanah (V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu,

Zn, Mo, Pb, P, S, ct, Ca, dan Cd), bahan bakar (Cd, dan Pb) dan unsur-unstlr yang berasal dari unsur-unsur selain dari tanah dan bahan bakar (mungkin dari industri, rumah tangga dan lain lain) yaitu Si, Br, Cr, Bi, dan Ti. Unsur Si bisa bcrasal dari industri yang menggunakan pasir silika sebagai bahan baku, seperti pabrik semen, pabrik keramik dan lain-lain [27]. Unsur-unsur di dalam partikcl udara yang berasal dari industri, tidak tertutup kemungkinan unsur-unsur terse but terdapat di dalam unsur-unsur dalam tanah dan bahan bakar. Akan tetapi untuk memudahkan analisis unsur-unsur, maka unsur-unsur yang berasat dari unsur-unsur selain dari tanah dan bahan bakar diasumsikan berasal dari industri. Hal ini bisa dianalisa dari Tabel I adanya unsur Si hanya terdapat di lokasi dekat pembangunan PLTU

Prosiding PPI - PDIPTN 2005

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

Galol Suharyoflo, dkk. ISSN 0216 - 3128

/63

Tanjung Jati dan Jenggolan, menunjukkan adanya keterkaitan bahwa unsur terse but terbang dari bahan bangunan pembuatan PLTU ke daerah Jenggolan, mengingat arah angin bergerak ke arah selatan (Tabel 2.). Rerata suhu (T) pada saat pencuplikan partikel udara di enam lokasi pengukuran tinggi dan kelembabannya (RH) rendah, terlebih lagi kecepatan angin di dekat PLTU tertinggi pad a saat pengukuran, sehingga ban yak partikeJ udara yang beterbangan ke daerah

sekitamya. Oleh karena itu, unsur-unsur di dalam partikel udara di dekat PLTU banyak yang terdeteksi dibandingkan lima daerah lainnya. Disamping itu perlu dicermati adanya pencemaran udara dari PLTU pada saat beroperasi pada malam hari yang bertiup dari darat ke arah laut, karena jangkauan cemaran akan mencakup daerah kritis yang berada pada 0,852 km sampai 82,5 km termasuk ke wilayah calon lokasi PLTN di Ujung Lemah Abang [28.29].

Tabel 2. Kondisi cuaca saat pengambilan sam pel udara No Titik Lokasi T RHP Angin Keterangan (0e) (mmHg)(%)(m/s) Jembatan Sungai 2,62 Cerah,

I

Balong, Kec.33,543,67767 ke SelatanMendung Kembang Pertigaan PLTU 2 Tanjung Jati, 32 54 7677,36 Cerah

_Tubanan, Kec. ke Selatan

Kembang 3 Jenggotan, Kec. 32 55 7632,03Cerah Kembang ke Selatan Mendung Kwaden, Petilasan ₄ Siti Jenar, 35 43,331,24772 Cerah

Desa Bumiharjo, ke Barat

Kec. Keling 5 PTPN IX Beji, 34,33 46,331,97768 Cerah

Kec. Keling ke Selatan

Doplang, dekat 2,40

6 Lemah Abang,34,5ke Selatan77347

Cerah· Kec. Kembang

Hasil pengukuran unsur-unsur dalam penelitian ini sebagian besar masih lebih tinggi daripada konsentrasi rerata unsur-unsur di Serpong dan Jakarta (Tabel 3.). Hal ini kemungkinan, karena kondisi cuaca, kondisi pengukuran dan alat pengukuran yang berbeda. Pengukuran unsur-unsur

dalam udara di Serpong dan Jakarta dilakukan pada kondisi cuaca normal (suhu sekitar 27 - 28°C), sedang pengukuran dalam penelitian ini sekitar 32 -35°C. Kondisi pengukuran udara di Serpong dan Jakarta lebih banyak dipengaruhi dari kendaraan dibandingkan udara dari tanah.

Tabel 3. Konsentrasi rerata unsur-unsur di Serpong dan Jakarta 13°1

No.

UnsurKonsentrasi rerata (ppm)Berat No. UnsurBeratKonsentrasi rerata (ppm) Atom

SerpongJakarta Atom SerpongJakarta 1 Si280,000175100,000262 Mn550,0000040,0000 I0 2 P310,000022110,000029 Fe56_0,0000410,000 I 05 3 S320,001154120,001329 Co590,0000010,000001 4 CINi58_35,50,0000900,00000113_0,0001030,000001 5 . K390,000213140,000245 Cu63_{0,0000050,000008} 6 Ca40Zn640,0000260,000041150,0000980,000082 7 Ti480,000004Br80_0,000004160,000008_0,000020 8 VPb510,0000012080,000055170,0000010,000051 9 Cr520,0000010,00000 I

Unsur-unsur yang muncul dari hasil pengukuran mempunyai

mass median diameter

(MMD) minimal 0,4 sampai 5 11m(Gambar 4) [8J,

Dengan demikian hal ini menunjukkan bahwa unsur-unsur tersebut dapat masuk ke saluran pemafasan bawah mulai dari pharynx, larynx

Prosiding PPI - PDIPTN 2006

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006

/64

ISSN 0216-3128 _{Gatot Suharyono, dkk.} sampai ke daerah alveolar interstisial (Gambar 5),

Unsur yang perlu diperhatikan adalah unsur Pb yang mempunyai MMD sebesar 0,4 !Amdan dari hasil penelitian ini terdapat di semua lokasi pengukuran. Unsur Pb dapat masuk ke saluran alveolus di paru manusia, sehingga berbahaya bagi penduduk di sekitamya,

Diameter Partikel debu (um) pada Cascade Impactor

Tingkat ke 0 9,0 - 10,0

Tingkat ke 1 Hidung 5,6 _ 9,0 belakang

Tingkat4,7 - 5,6ke 2 [PharynXLarynx

[~

Tingkat ke 3 3,3 - 4,7 Bronki primer Th

c

~Eu Cs Ce Ti Sb Fe La Sc As In Cr CoCa Pb Hg N H A:s S.n 2n Ga Ba K CI AI Dr S03NH4 I N0"3Se Br V Mn Ni ClI Cd Na P MS Au F

I I I I I

I

I I I I I I I I I I I

0,3 0,4 0,6 0,8 I 1,5 2. 3 4 6 7

Mass Median Diarneter(lIm)

Gambar 4. Ukuran

mass median diameter

dari beberapa senyawa ( !Am)181

Tingkat1,1 - 2,1ke 5 [ BronkiolesTerminal Tingkat ke 6 Bronkioles

0,65 - 1 ,1 Bronkioles pernapasan. Tingkat ke 7

0,43 - 0,65 Alveoli~ dan Pembuluh alveolar Tingkat ke 4

2,1 - 3,3 Bronki

s~er _bronkiolarDaerah

Daerah alveolar interstisial

Gambar 5, Daerah deposisi partikel udara pada saluran pernapasan 1311

KESIMPULAN

Konsentrasi unsur-unsur V, Cr, Mn, Fe, Ni, Mo, Pb, Bi, Si, S, dan Br tertinggi berada di lokasi dekat PLTU Tanjung Jati dibandingkan dengan konsentrasi di lima lokasi pencuplikan lainnya, Kandungan unsur-unsur di lokasi pengukuran mengandung unsur-unsur yang terdapat dalam debu tanah (V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Pb, P, S, CI, Ca, dan Cd), bahan bakar (Cd, dan Pb) dan unsur-unsur yang berasal dari unsur-unsur-unsur-unsur selain dari tanah dan bahan bakar (mungkin dari industri, rumah tangga dan lain lain) yaitu Si, Br, Cr, Bi, dan Ti.

UCAP AN TERIMA

KASIH

Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Asep Setiawan (PTKMR-BATAN) dan Bapak Yulizon Menry (PATIR-BATAN) yang membantu penelitian ini, sehingga penelitian ini dapat terselenggara dengan baik,

DAFT AR PUST AKA

I. TAUFIQ, Segera, Nuklir untuk Listrik Indonesia, Majalah Proyeksi, Edisi XX, Tahun 2, www.batan.go.id/fuews/htm I.ph p? id=200604 23 2 31606&db=info media, 2006.

2, PEMERINTAH INDONESIA, Pengelolaan Lingkungan Hidup, UU RI No, 23 tahun 1997, Jakarta, 1997.

3. NEWJEC, Inc" Topical Report on Demography (Step-I), INPB-REP-60 I, 1992.

4. FRIBERG, L" KJELLSTROM, T" AND NORDBERG, G" Pb, Zn, Cu, Hg" In Handbook on the Toxicology of Metal, Elsevier / North Holland Biomedical Press (1979).

5. DARMONO, Logam Dalam Sistem Biologi Mahluk Hidup, Cetakan Pertama, Universitas Indonesia, Jakarta, 1995.

GlItot Suhllryono, dkk. ISSN 0216 - 3128

_/65

14. Dunne, L,J, Nutrition Almanac, 3rd ed, McGraw-Hili Publishing Company, 1990: pp,M-92.

12. ANONYMOUS, about trace elements aluminum, arsenic, berillium, calcium, cadmium,

Center For Biotic Medicine,

[http://www.microelements.ru/english/O 1-05en,shtml],2003.

15. RONALD ROTH, Zinc, Potassium, Acu-Cell Nutrition, http://www.acu-cell.com/znk.html. 2004.

16. SINTORINI, M,M" Hubungan antara Kadar Partikulat Melayang (PM10) Udara Ambien

dengan Kejadian Gejala Penyakit Saluran Pemapasan (Studi pada Pabrik Semen-X dan Penduduk Sekitamya di Cileungsi, Bogor), Program Pascasarjana, Program Studi Ilmu Kesehatan Masyarakat, Universitas Indonesia, Jakarta, 34 - 36, 1998.

17. HENDROMARTONO, S" Gangguan Saluran Napas Kecil Akibat Pengaruh Debu Semen, Lembaga Penelitian Universitas Airlangga, Surabaya, 1995.

18. RONALD ROTH, Germanium Silicon/Silica, Acu-Cell Nutrition, www.acu-cell.com/ gesi,html, 2003.

6. SUMA'MUR, P,K" Higiene Perusahaan dan Kesehatan Kerja, cetakan ke 4, Penerbit PT Gunung Agung, Jakarta, 105-150, 1984.

7. SOEDOMO, M" Kumpulan Karya Ilmiah Pencemaran Udara, Institut Teknologi Bandung (lTB), Bandung, 1999.

8. DARMONO, Lingkungan Hidup dan

Pencemaran (Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa logam), Universitas Indonesia Press, Jakarta, 200 I.

9. RONALD ROTH, DRI/RDA for Calcium

&

Magnesium + Vitamin A D K, Acu-Cell Nutrition, www.acu-cell.com/acn2.html. 2004. 10. ANONYMOUS, Metal in nutrition: Calcium

-metals in health and disease,

www.portfolio.mvm.ed.ac.uk /student webs/ session2/ group29/index,htm, 2003.

II. ANONYMOUS,-about trace elements: Titanium Zinc Vanadium, Center For Biotic Medicine, www,microelementsru/english/21-23en,shtml, 2003.

19. RONALD ROTH, Sodium Phosphorus, Acu-Cell Nutrition, www.acu-ceIl.com/pna.html. 2003. 20. RONALD ROTH, Selenium Sulfur, Acu-Cell

Nutrition, www.acu-ceIl.com/ses.html. 2003. 21. MARCIA, B, K" Foods that Heal, Sulphur, sci,

med, nutrition, bulmj@harrier, sasknet,sk,ca, 1996.

22. RENE E, VAN GRIEKEN, ANDRZEJ A,

MARKOWICZ, Handbook of X-Ray

Spectrometry, Method and Techniques, Marcel Dekker, New York, 1992.

23. MASSARO, E,J" Handbook of Human Toxicology, CRC press, Boca Raton, New York, p 129,1997.

24. HARDJOWIGENO, SARWONO, I1mu Tanah, PT Mediyatama Sarena Perkasa, Jakarta, 1989. 25. SAENI, M,S" Zat-zat Pencemar Udara, Bahan

Pengajaran Kimia Lingkungan, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi, Pusat Antar Universitas I1mu Hayat, Institut Pertanian Bogor, 131-133, 1989.

26. UNITED NATIONS ENVIRONMENT

PROGRAMME / WORLD HEALTH

ORGANIZA TION, Measurement of suspended particulate matter in ambient air, GEMS (Global Environment Monitoring System) / AIR Metodology Reviews Handbook Series, Vol, 3, WHO/EOS / 94,3, UNEP / GEMS / 94, A,4, UNEP/ WHO, Nairobi, Kenya, 1994.

27. SUHARIYONO, G, dan MENRY, Y" Analisis Logam Berat Dalam Debu Udara Daerah Pemukiman Pen dud uk Di Sekitar Pabrik Semen, Citeureup Bogor, Seminar Aplikasi Isotop dan Radiasi (API SORA), Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi (P3TIR), BAT AN, Jakarta, 2003.

28. DEPARTEMEN PERTAMBANGAN DAN

ENERGI, Perusahaan Umum Listrik Negara, Studi Analisis Dampak Lingkungan PL TU Jawa Tengah, 1992.

29. SRI HARIANI SJARIEF, dan SJAIFUL A,T" Kualitas Udara Ambien Di Ujung Lemah Abang, Semenanjung Muria, Jumal Pengkajian Sains dan Teknologi Nuklir, Vol, 4, No, 2, 26-37,

1998.

30. COHEN, D, GRAS, J, GARTON, D,

FIRESTONE, T, etc., Study of Fine Atmospheric Particles and Gases in the Jakarta Region, Final Report 3, ANSTO and CSIRO, Australia, 1997, 3J. INSTITUT TEKNOLOGI BAN DUNG, Kursus

Monitoring Kualitas Udara Lingkungan Pabrik ROTH, Strontium, Acu-Cell

http://www.acu-cell.com/sr.html. 13. RONALD

Nutrition, 2004.

Prosiding PPI - PDIPTN 2006 Pustek Akselerator dan Proses Bahan· BATAN

/66

ISSN 0216 - 3128 _{Gatot Sultar)'ono, tlkk.} Semen, Tim Kualitas Udara Jurusan Teknik

Lingkungan ITB, Gedung PUSDlKLA T Institut Semen dan Beton Indonesia, Gunung Putri, Bogar, 2000,

TANYAJAWAB

Djoko SP

- Metode apa yang dipakai untuk analisa unsur? - Bagaimana cara samplingnya ?

- Apa manfaat dari analisa unsur-unsur tersebut terhadap rencana dibangunnya PLTN?

Gatot Suhariyono

- Metode Pengukuran dengan XRF

- Samplingnya dengan alat Cascade impaktor (alat

sampel udara dengan 9variasi distribusi partikel

udara)

- Untuk mengetahui kandungan IInsur-linslir IIdara

sebe/um dibangun PLTN don mengerahui

pengaruh unsur-unsur dari PLTN ke PLTN a/all

sebaliknya.

Iwiq Indrawati

- Kenapa unsur-unsur di PL TN lebih tinggi dari pad a di tempat lain dalam penelitian saudara?

Gatot Suhariyono

Karena pada saat pengukuran ini PLTN masih

dalam tara! pembangunan, sehingga banyak

/ruk-/ruk yang membawa bahan bangzman

banyak berkeliaran menimbulkan polusi udara.

juga di daerah PLTN, banyak penduduk herlakasi

di sekitar PLTN, akan menambah polusi dari

rumah tangga seper/i kompor, pembakaran kayu

dan lain-lain.

Proslding PPI - PDIPTN 2005

Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN Yogyakarta, 10 Juli 2006