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
ANALISA UNSUR-UNSUR DALAM UDARA AMBIEN DI SEKITAR LOKASI CALON PLTN SEMENANJUNG MURIA. Telah dilakukan analisa 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. Pengukuran dilakukan di 6 lokasi yaitu : 1) dekat Jembatan Sungai Balong, 2) dekat PLTU Tanjung Jati, Tubanan, 3) Jenggotan, 4) Desa Bumiharjo, 5) PTPN IX Beji, 6) Doplang, dekat Lemah Abang. 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, Cl, 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 tangga dan 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 Semenanjung 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. 1) near by River Bridge of Balong 2) near PLTU Tanjung Jati, Tubanan, 3) Jenggotan, 4) Countryside of Bumiharjo 5) PTPN IX Beji 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, Cl, Ca, and Cd), fuel (Cd and Pb) and elements coming from elements except from fuel and soil (possible from industry, household etc.) i.e. Si, Br, Cr, Bi, and Ti.
PENDAHULUAN
emerintah Indonesia berencana membangun PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir) pada tahun 2010 dan diharapkan beroperasi pada tahun 2016. Menurut Kepala BATAN, Daya listrik PLTN yang dibangun di Indonesia berkekuatan 4.000 Mega Watt. Lokasi yang ditetapkan untuk PLTN dimungkinkan berada di Kabupaten Jepara, pantai utara Semarang, tepatnya di Semenanjung Muria yaitu di Ujung Lemah Abang, kecamatan Kembang. Lokasi tersebut sebagian besar masih berupa kebun kelapa yang terletak di tepi pantai,
kebun karet dan tumbuhan liar [1].
P
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 arah angin (wind rose) di Ujung Lemah Abang sebagian besar bertiup dari arah Utara – Timur Laut ke arah Selatan – Barat Daya, dan lokasi PLTU berada di Selatan – Barat Daya dari lokasi calon PLTN, maka dikuatirkan adanya kontribusi partikel udara dari calon PLTN ke PLTU
atau sebaliknya [3]. Oleh karena itu perlu dilakukan
dalam udara ambien di daerah sekitar calon PLTN sebelum dibangun, sekaligus mengetahui perbedaan dengan unsur-unsur yang ada di daerah sekitar PLTU Tanjung Jati. Penelitian ini dilakukan oleh PTKMR (Pusat Teknologi Keselamatan dan Metrologi Radiasi) - BATAN (Badan Tenaga Nuklir Nasional) 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 : 1) Jembatan Sungai Balong, Kecamatan Kembang, 2) Pertigaan PLTU Tanjung Jati, Tubanan, Kecamatan Kembang, 3) Jenggotan, Kecamatan Kembang, 4) Kwaden, Petilasan Siti Jenar, Desa Bumiharjo, Kecamatan Keling, 5) PTPN IX Beji, Kecamatan Keling, 6) Doplang, dekat Lemah Abang, Kecamatan Kembang (Gambar 1.).
Gambar 1. Lokasi pencuplikan partikel udara, kecuali di Sidorejo dan Dermolo tidak dilakukan pengukuran unsur-unsur, karena kondisi cuaca tidak memungkinkan
TINJAUAN PUSTAKA
Toksisitas Unsur-Unsur
Pada tubuh manusia, Pb dapat mengganggu kesehatan dan menyebabkan gangguan sistem
urinaria, syaraf, reproduksi dan jantung. [4].
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 berwarna kecoklatan atau warna 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 urat darah (cardiovasculer), penyakit jantung
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 [9,10]. Toksisitas titanium (Ti) : ketidak
aktifan organisme jaringan, dan prosthesis (sakit
gigi) [11]. Toksisitas Vanadium (V) menyebabkan
gangguan saluran pernapasan dan juga berakibat
pada cancerogenic [11]. Kelebihan Cobalt (Co) di
lingkungan menyebabkan alergi pada pernapasan
(bronchial asthma) dan kulit (dermatitis) [11].
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 [8]. Toksisitas
molybdenum (Mo) menyebabkan sindrom berupa
nyeri tulang [5]. 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 [13]. Toksisitas Bi
menyebabkan jalan sempoyongan, daya ingat rendah, suara terjadi getaran, serta gangguan
pendengaran dan pandangan.[14]. 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 [15].
Partikel udara yang mengandung unsur non logam berat (Si, P, S, Cl, dan Br) masing-masing menimbulkan efek toksisitas yang berbeda-beda. Silikosis adalah penyakit yang disebabkan oleh
debu silika bebas (SiO2) terutama dominan
mengandung unsur Si yang terhirup waktu bernafas
dan tertimbun di paru-paru [6,16,17,18]. 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 lepas, gigi busuk), letusan kulit, resiko terkena kanker lebih
tinggi, dan batu ginjal [19]. 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 (Br) yang berlebih di lingkungan
dapat mempercepat pemecahan 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. Beberapa kelebihan itu adalah metode tidak merusak, dapat menganalisis dengan serentak, metode analisisnya relatif sederhana, mempunyai sensitivitas relatif lebih baik, dapat diterapkan pada berbagai macam jenis contoh (cair, padat dan gas), pengoperasian alat sederhana, cepat, mudah, jumlah contoh minimum, mampu menganalisis unsur logam kelumit (trace metal), dan biaya operasional lebih murah.
Pada analisis unsur secara konvensional untuk contoh padat biasanya memerlukan preparasi kimia lebih dahulu, tetapi pada analisis kualitatif dengan metode XRF untuk contoh padat tidak memerlukan preparasi kimia terlebih dahulu, cukup dengan menghaluskan contoh pada ukuran 200 mesh, kemudian dibuat pellet (seperti uang logam tipis berdiameter ± 2,5 cm). Untuk contoh air dilakukan pengendapan dengan mengompleks APDC (ammonium pirolydine 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 pencemar udara dari udara yang tersaring pada filter tersebut.
Analisis secara kualitatif dan kuantitatif dari unsur yang diinginkan dapat dilakukan secara serentak dengan XRF. Metode XRF dibandingkan dengan spektrometri penyerapan atom (AAS) mempunyai kelebihan ialah untuk analisis kualitatifnya tanpa preparasi contoh, dan dapat mengukur konsentrasi unsur-unsur secara serentak dalam rentang energi tertentu. AAS cocok 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 1 minggu. Analisis kuantitatif pada pengukuran secara langsung dengan metode XRF mempunyai
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 cukup tinggi.
Hubungan antara intensitas pendar sinar-x dengan konsentrasi unsur dalam contoh dinyatakan dengan persamaan berikut:
Ii = Si . Ci . Ti ( c1, c2, ... cn ) . Hi ( c1, c2, ... cn )
Ii adalah intensitas unsur i dalam contoh
(cacah/det), Si : sensitifitas spektrometer untuk
unsur i (cacah/det)/(g/cm2), C
i : konsentrasi unsur i,
sedangkan Ti dan Hi adalah faktor self-absorption
dan enhancement. Pada kondisi contoh dalam bentuk tipis (ketebalan < 1 mm), besaran kedua
faktor Ti dan Hi adalah konstan dan dianggap sama
dengan 1, sehingga persamaan diatas menjadi: Ii = Si . Ci . (ρd)i
ρd adalah densitas permukaan contoh (g/cm2), ρ :
densitas (g/cm3) dan d : tebal (cm).
Berdasarkan rumus diatas, hubungan intensitas dan konsentrasi suatu unsur menjadi linear, nilai slope pada kurva kalibrasi dan nilai sensitifitas menjadi tidak tergantung kepada matrik contoh, sehingga proses kuantifikasi dapat dilakukan dengan metode perbandingan langsung. Sebagai standar digunakan internal standar yang ditambahkan ke dalam contoh. Nilai sensitifitas masing-masing unsur pada setiap contoh adalah konstan [22].
BAHAN DAN METODE
BahanFilter paper Whatman 41 Ashless England dan filter mylar buatan Taiyo berdiameter 8,1 cm, kertas label, wadah compact disk (CD) untuk
wadah filter, HNO3, NH4OH, larutan APDC 1%,
kertas saring millipore diameter 2,2 cm dengan diameter pori-pori 0,4 µm, 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-logam murni 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, nitrogen cair untuk pendingin detektor, air demineralisasi, sumber pengeksitasi spektrometri pendar sinar-x : 55Fe dan 241Am .
Alat
Cascade impactor 9 tingkat dengan
diameter pori mulai dari di bawah 0,4 µm sampai di atas 9,0 µm, buatan Andersen-USA, tripot, pompa isap vakum SIBATA, buatan Hitachi Ltd., serta
flowmeter, generator listrik (genset) 2500 watt,
buatan Honda, dan perangkat Spektrometri Pendar Sinar-X (XRF), buatan Ortec USA model 659.
Tata kerja
Pengambilan sampel dilakukan selama
sekitar 180 menit tiap pencuplikan 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 diameternya dimulai dari di bawah 0,4 sampai di
atas 9 µm. Penentuan kandungan dan konsentrasi
logam berat di dalam partikel udara dilakukan
dengan mengukur sampel pada 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 dicacah dengan spektrometer XRF
menggunakan sumber 241Am dan 55Fe. Data
spektrum dianalisis menggunakan paket program AXIL (Analysis of X-Ray Spectra by Iterative
Least-squares fitting). Preparasi standar dan blanko
dilakukan dengan cara yang sama.
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 keV pada energi 5,9 keV (Mn-Kα). Nilai ini cukup memenuhi syarat untuk pelaksanaan pencacahan dalam penelitian ini. Hasil pengukuran sensitifitas
sistem menggunakan sumber pengeksitasi 241Am
yaitu plot antara sensitifitas (Si/Sis) dengan nomor atom unsur dapat dilihat pada Gambar 3. Pada gambar tersebut terlihat bahwa makin besar nomor atom, makin tinggi sensitifitasnya. Hal ini menunjukkan bahwa unsur dengan nomor atom yang mendekati nomor atom sumber pengeksitasi mempunyai sensitifitas yang lebih tinggi dibandingkan dengan unsur dengan nomor atom yang menjauhi nomor atom sumber pengeksitasi.
20 0 40 0 60 0 80 0 100 0 120 0 140 0 160 0 180 0 0 5 1 0 1 5 2 0 Energi (KeV) Nomor Saluran
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, Cl, Ca, Ti, Br, dan Cd. Konsentrasi unsur-unsur yang terdeteksi di lokasi dekat PLTU Tanjung Jati lebih banyak 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 banyak dibandingkan daerah lain [3].
Gambar 2. Kalibrasi Energi Spektrometri Pendar Sinar-X 0.00 0.40 0.80 1.20 1.60 2.00 20 25 30 35 40 45 Nomor atom S i/ S is
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, Cl, 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, Cl, 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 banyak 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, Cl, 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 V dan Ni kemungkinan besar dari unsur tanah.
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
(0,01 sampai 0,3 ppm, rerata 0,03 ppm) [1]. Hara-hara makro di dalam tanah adalah unsur-unsur C, H, O, Ni, P, K, Ca, Mg dan S, sedangkan hara-hara mikro di dalam tanah adalah unsur-unsur B, Cl, 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, Cl, Ca, dan Cd..
Tabel 1. Hasil pengukuran konsentrasi unsur-unsur dalam partikel udara ambien No. Unsur Berat atom
Konsentrasi (ppm) Sungai Balong PLTU Tanjung Jati
Jenggotan Bumiharjo Beji Lemah Abang
1. Si 28 ttd 0,11 0,03 ttd ttd ttd 2. P 31 0,19 ttd ttd 0,09 0,27 0,17 3. S 32 0,67 1,28 0,43 0,97 ttd 0,76 4. Cl 35.5 ttd ttd 0,37 0,35 0,23 ttd 5. Ca 40 0,60 ttd ttd ttd 0,47 0,17 6. Ti 48 0,01 2,07 0,71 ttd 2,20 2,03 7. V 51 ttd 5,12 ttd ttd 4,36 3,79 8. Cr 52 ttd 93,25 ttd 17,54 ttd 30,00 9. Mn 55 ttd 10,67 2,74 ttd ttd ttd 10. Fe 56 1,07 10,25 4,62 1,12 ttd ttd 11. Ni 58 0,91 2,42 ttd 0,01 1,05 1,97 12. Co 59 0,31 1,33 0,87 1,63 2,20 0,83 13. Cu 63 ttd ttd ttd ttd 1,29 ttd 14. Zn 64 ttd ttd 0,50 0,65 0,18 ttd 15. Br 80 0,25 0,35 ttd 0,27 ttd 0,03 16. Mo 96 ttd 0,58 ttd ttd 0,36 0,36 17. Cd 112 ttd ttd ttd ttd 0,24 ttd 18. Pb 208 1,29 4,05 2,32 0,83 2,42 0,76 19. Bi 209 ttd 27,78 ttd ttd ttd ttd
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 [5]. Konsentrasi unsur-unsur tersebut
antara lain Pb (0,001 sampai 0,31 ppm), As (0,0024 sampai 1,63 ppm), Cd (0,03 sampai 2,1 ppm) dan Hg (0,014 sampai 30 ppm). Pencemar dari bahan
bakar bensin dan solar adalah CO, NOx (NO, NO2),
SO2, 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 analisis 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, Cl, 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 tangga dan lain lain) yaitu Si, Br, Cr, Bi, dan Ti. Unsur Si bisa berasal dari industri yang menggunakan pasir silika sebagai bahan baku, seperti pabrik semen, pabrik keramik dan lain-lain [27]. Unsur-unsur di dalam partikel
udara yang berasal dari industri, tidak tertutup kemungkinan unsur-unsur tersebut terdapat di dalam unsur-unsur dalam tanah dan bahan bakar. Akan tetapi untuk memudahkan analisis unsur, maka unsur yang berasal dari unsur-unsur selain dari tanah dan bahan bakar diasumsikan berasal dari industri. Hal ini bisa dianalisa dari Tabel 1 adanya unsur Si hanya terdapat di lokasi dekat pembangunan PLTU Tanjung Jati dan Jenggolan, menunjukkan adanya
keterkaitan bahwa unsur tersebut 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 pada saat pengukuran, sehingga banyak partikel udara yang beterbangan ke daerah sekitarnya. 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 sampel udara
No Titik Lokasi (oTC) RH (%) P (mmHg) Angin (m/s) Keterangan
1 Jembatan Sungai Balong, Kec. Kembang
33,5 43,67 767 ke Selatan2,62 MendungCerah,
2 Pertigaan PLTU Tanjung Jati, Tubanan, Kec. Kembang 32 54 767 ke Selatan7,36 Cerah
3 Jenggotan, Kec. Kembang 32 55 763 ke Selatan2,03 Mendung Cerah
4 Kwaden, Petilasan Siti Jenar, Desa Bumiharjo, Kec. Keling 35 43,33 772 ke Barat1,24 Cerah
5 PTPN IX Beji,Kec. Keling 34,33 46,33 768 ke Selatan1,97 Cerah
6 Doplang, dekat Lemah Abang, Kec. Kembang 34,5 47 773 2,40 ke Selatan Cerah
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 oC),
sedang pengukuran dalam penelitian ini sekitar 32 -
35 oC. 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 [30]
No
. Unsur
Berat Atom
Konsentrasi rerata (ppm) No. Unsur Berat
Atom
Konsentrasi rerata (ppm)
Serpong Jakarta Serpong Jakarta
1 Si 28 0,000175 0,000262 10 Mn 55 0,000004 0,000010 2 P 31 0,000022 0,000029 11 Fe 56 0,000041 0,000105 3 S 32 0,001154 0,001329 12 Co 59 0,000001 0,000001 4 Cl 35,5 0,000090 0,000103 13 Ni 58 0,000001 0,000001 5 K 39 0,000213 0,000245 14 Cu 63 0,000005 0,000008 6 Ca 40 0,000041 0,000098 15 Zn 64 0,000026 0,000082 7 Ti 48 0,000004 0,000008 16 Br 80 0,000004 0,000020 8 V 51 0,000001 0,000001 17 Pb 208 0,000055 0,000051 9 Cr 52 0,000001 0,000001
Unsur-unsur yang muncul dari hasil
pengukuran mempunyai mass median diameter (MMD) minimal 0,4 sampai 5 µm (Gambar 4)
[8],
unsur-unsur tersebut dapat masuk ke saluran pernafasan bawah mulai dari pharynx, larynx sampai ke daerah alveolar interstisial (Gambar 5), Unsur yang perlu diperhatikan adalah unsur Pb yang mempunyai MMD sebesar 0,4 µm dan dari hasil penelitian ini terdapat di semua lokasi pengukuran. Unsur Pb dapat masuk ke saluran alveolus di paru manusia, sehingga berbahaya bagi
penduduk di sekitarnya, Gambar 4. Ukuran mass median diameter dari
beberapa senyawa ( µm) [8]
Gambar 5, Daerah deposisi partikel udara pada saluran pernapasan [31]
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, Cl, 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.
UCAPAN 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.
DAFTAR PUSTAKA
1. TAUFIQ, Segera, Nuklir untuk Listrik Indonesia, Majalah Proyeksi, Edisi XX, Tahun 2, www,batan,go,id/fnews/html,php?
id=20060423231606&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-1), INPB-REP-601, 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.
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 (ITB), Bandung , 1999.
8. DARMONO, Lingkungan Hidup dan Pencemaran (Hubungannya dengan Toksikologi Senyawa logam), Universitas Indonesia Press, Jakarta, 2001.
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.
11. ANONYMOUS, about trace elements : Titanium Zinc Vanadium, Center For Biotic Medicine, www,microelementsru/english/21-23en,shtml, 2003.
12. ANONYMOUS, about trace elements : aluminum, arsenic, berillium, calcium, cadmium,
Center For Biotic Medicine,
[http://www,microelements,ru/english/01-05en,shtml], 2003.
13. RONALD ROTH, Strontium, Acu-Cell
Nutrition, http://www,acu-cell,com/sr,html,
2004.
14. Dunne, L,J, Nutrition Almanac, 3rd ed, McGraw-Hill Publishing Company, 1990: pp,64-92.
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 Pernapasan (Studi pada Pabrik Semen-X dan Penduduk Sekitarnya 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.
19. RONALD ROTH, Sodium Phosphorus, Acu-Cell Nutrition, www,acu-cell,com/pna,html, 2003.
20. RONALD ROTH, Selenium Sulfur, Acu-Cell Nutrition, www,acu-cell,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, Ilmu 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 Ilmu Hayat, Institut Pertanian Bogor, 131-133, 1989. 26. UNITED NATIONS ENVIRONMENT
PROGRAMME / WORLD HEALTH ORGANIZATION, Measurement of suspended particulate matter in ambient air, GEMS (Global Environment Monitoring System) / AIR Metodology Reviews Handbook Series, Vol, 3, WHO/EOS / 94,3, UNEP / GEMS / 94, A,4, UNEP/ WHO, Nairobi, Kenya, 1994.
27. SUHARIYONO, G, dan MENRY, Y,, Analisis Logam Berat Dalam Debu Udara Daerah Pemukiman Penduduk Di Sekitar Pabrik Semen, Citeureup Bogor, Seminar Aplikasi Isotop dan Radiasi (APISORA), Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi (P3TIR), BATAN, Jakarta, 2003.
28. DEPARTEMEN PERTAMBANGAN DAN ENERGI, Perusahaan Umum Listrik Negara, Studi Analisis Dampak Lingkungan PLTU Jawa Tengah, 1992.
29. SRI HARIANI SJARIEF, dan SJAIFUL A,T,, Kualitas Udara Ambien Di Ujung Lemah Abang, Semenanjung Muria, Jurnal 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,
31. INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG, Kursus Monitoring Kualitas Udara Lingkungan Pabrik Semen, Tim Kualitas Udara Jurusan Teknik Lingkungan ITB, Gedung PUSDIKLAT Institut Semen dan Beton Indonesia, Gunung Putri, Bogor, 2000,
TANYA JAWAB
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 9 variasi distribusi partikel udara)
−Untuk mengetahui kandungan unsur-unsur udara sebelum dibangun PLTN dan mengetahui pengaruh unsur-unsur dari PLTN ke PLTN atau sebaliknya.
Iwiq Indrawati
−Kenapa unsur-unsur di PLTN lebih tinggi dari
pada di tempat lain dalam penelitian saudara?
Gatot Suhariyono
−Karena pada saat pengukuran ini PLTN masih dalam taraf pembangunan, sehingga banyak truk-truk yang membawa bahan bangunan banyak berkeliaran menimbulkan polusi udara, juga di daerah PLTN, banyak penduduk berlokasi di sekitar PLTN, akan menambah polusi dari rumah tangga seperti kompor, pembakaran kayu dan lain-lain.
![Tabel 3. Konsentrasi rerata unsur-unsur di Serpong dan Jakarta [30]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/4207373.3104713/7.892.143.800.834.1043/tabel-konsentrasi-rerata-unsur-unsur-serpong-dan-jakarta.webp)
