BAB II
KAJIAN TEORI
A. Pencemaran Udara
1.Pengertian Pencemaran Udara
Pada umumnya, di kota-kota besar terjadi pertambahan
penduduk dan pertumbuhan ekonomi yang amat pesat, sehingga meningkatnya
tempat-tempat pemukiman, transportasi,dan perindustrian dalam rangka memenuhi
kebutuhan manusia itu sendiri baik berupa sarana dan prasarana. Selain itu,
kemajuan teknologi yang dicapai oleh manusia dalam upaya
untuk meningkatkan kualitas dan kenyamanan hidupnya memberi dampak yang
positif dan negatif.Dampak negatifnya berupa kerugian bagi keseimbangan
lingkungan hidup. Salah satunya yaitu sulitnya untuk memperoleh udara
berkualitas baik dan bersih. Pencemaran udara yang terjadi merupakan masalah
pencemaran lingkungan yang terberat bagi daerah perkotaan. Akibat pencemaran
udara dapat membahayakan kesehatan manusia, kelestarian tanaman danhewan, dapat
merusak bahan-bahan, menurunkan daya penglihatan, serta menghasilkan bauyang
tidak menyenangkan (BAPEDAL, 1999).Pencemaran udara adalah masuk atau
dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi danatau komponen lain ke dalam udara
dan atau berubahnya tatanan (komposisi) udara olehkegiatan manusia atau oleh
proses alam, sehingga kualitas udara menjadi kurang atau tidak dapat
berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (KEPMEN KLH No. 02/Men-KLH/I/1988).
2.Jenis-jenis Pencemaran Udara
Jenis-jenis pencemaran udara antara lain :
q Menurut bentuk : Gas, Pertikel
q Menurut tempat : Ruangan (indoor), udara bebas (outdoor)
q Gangguan kesehatan :Iritansia, asfiksia, anetesia, toksis
q Menurut asal : Primer, sekunder
a.Bahan atau Zat pencemaran udara dapat berbentuk gas dan
partikel:
Pencemaran udara berbentuk gas dapat dibedakan menjadi
:
q Golongan belerang terdiri dari Sulfur Dioksida (SO2), Hidrogen
Sulfida (H2S) dan Sulfat Aerosol.
q Golongan Nitrogen terdiri dari Nitrogen Oksida (N2O), Nitrogen
Monoksida (NO), Amoniak (NH3) dan Nitrogen Dioksida (NO2).
q Golongan Karbon terdiri dari Karbon Dioksida (CO2), Karbon
Monoksida (CO), Hidrokarbon .
q Golongan gas yang berbahaya terdiri dari
q Benzen, Vinyl Klorida
q , air raksa uap.
Dampak
Lingkungan Sistem Transportasi
Sektor
transportasi mempunyai ketergantungan yang tinggi terhadap sumber energi.
Seperti diketahui penggunaan energi inilah yang terutama menimbulkan dampak
terhadap lingkungan. Hampir semua produk energi konvensional dan rancangan
motor bakar yang digunakan dalam sektor transportasi masih menyebabkan
dikeluarkannya emisi pencemar ke udara. Penggunaan BBM (Bahan Bakar Minyak)
bensin dalam motor bakar akan selalu mengeluarkan senyawa-senyawa seperti CO
(karbon monoksida), THC (total hidro karbon), TSP (debu), NOx (oksida-oksida
nitrogen) dan SOx (oksida-oksida sulfur). Premium yang dibubuhi TEL, akan
mengeluarkan timbal. Solar dalam motor diesel akan mengeluarkan beberapa
senyawa tambahan di samping senyawa tersebut di atas, yang terutama adalah
fraksi-fraksi organik seperti aldehida, PAH (Poli Alifatik Hidrokarbon), yang
mempunyai dampak kesehatan yang lebih besar (karsinogenik), dibandingkan dengan
senyawa-senyawa lainnya. Adapun reaksi kimia yang terjadi
adalah sebagai berikut:
a. Reaksi kimia untuk
pembakaran sempurna:
CxHy + n (O2 + 3,76 N2)
aCO2 + b H2O + 3,76n N2
b. Reaksi kimia untuk
pembakaran tidak sempurna:
m CxHy + n (O2 + 3,76 N2)
a CO2+ b H2O + c CO + d HC + e NOX + lainnya
Dampak
polusi udara dalam jangka panjang terhadap manusia dapat berupa gangguan
kesehatan yang dapat mengakibatkan penurunan daya reflex dan kemampuan visual;
atau jangka pendek seperti gangguan pernafasan dan sakit kepala. Polusi udara
umumnya memberikan dampak terhadap system pernafasan manusia seperti kesulitan
bernafas, batuk, asma, kerusakan fungsi paru, penyakit pernafasan kronis dan
iritasi penglihatan. Tingkat keseriusan gangguan tersebut tergantung dari
tingkat pemaparan dan konsentrasi polutan yang merupakan fungsi dari volume dan
komposisi lalu lintas, kepadatan serta kondisi cuaca.
Perkiraan persentase pencemar udara di Indonesia dari sumber
transportasi dapat dilihat pada tabel berikut:
|
No
|
Komponen Pencemar
|
Persentase
|
|
1
|
CO
|
70,50%
|
|
2
|
NOx
|
8,89%
|
|
3
|
SOx
|
0,88%
|
|
4
|
HC
|
18,34%
|
|
5
|
Partikel
|
1,33%
|
|
Total
|
100%
|
|
Sumber: Wardhana (2004). Dampak
Pencemaran Lingkungan
Karbon Monoksida (CO)
CO adalah suatu gas yang tak berwarna, tidak berbau dan juga
tidak berasa. Gas CO dapat berbentuk cairan pada suhu dibawah -1920C.
Gas CO sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil dengan udara,
berupa gas buangan. Selain itu, gas CO dapat pula terbentuk karena aktivitas
industri. Sedangkan secara alamiah, gas CO terbentuk sebagai hasil kegiatan
gunung berapi, proses biologi dan lain-lain walaupun dalam jumlah yang sedikit
(Wardhana, 2004).
CO yang terdapat di alam terbentuk
melalui salah satu reaksi berikut:
- Pembakaran tidak lengkap terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon.
- Reaksi antara CO2 dengan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi.
- Penguraian CO2 menjadi CO dan O. Berbagai proses geofisika dan biologis diketahui dapat memproduksi CO, misalnya aktivitas vulkanik, pancaran listrik dari kilat, emisi gas alami, dan lain-lain. Sumber CO lainnya yaitu dari proses pembakaran dan industri (Fardiaz, 1992).
Menurut Kurniawan, sebagian besar gas CO yang ada
diperkotaan berasal dari kendaraan bermotor (80%) dan ini menunjukkan korelasi
yang positif dengan kepadatan lalu lintas dan kegiatan lain yang ikut sebagai
penyumbang gas CO di atmosfer (Sugiarta, 2008). Hasil penelitian tersebut
ditegaskan oleh penelitian yang dilakukan Sastranegara yang menyatakan hal serupa
dan menekankan bahwa semakin lama rotasi atau putaran roda kendaraan per menit,
semakin besar kadar CO yang diemisikan.
Nitrogen Oksida (NOx)
Nitrogen oksida sering disebut dengan NOx karena oksida
nitrogen mempunyai dua bentuk yang sifatnya berbeda, yaitu gas NO2
dan gas NO (Wardhana, 2004). Walaupun ada bentuk oksida nitrogen lainnya,
tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar
udara. Nitrogen dioksida (NO) berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam.
Reaksi pembentukan NO2 dari NO dan O2 terjadi dalam
jumlah relatif kecil, meskipun dengan adanya udara berlebih. Kecepatan reaksi
ini dipengaruhi oleh suhu dan konsentrasi NO. Pada suhu yang lebih tinggi,
kecepatan reaksi pembentukan NO2 akan berjalan lebih lambat. Selain
itu, kecepatan reaksi pembentukan NO2 juga dipengaruhi oleh
konsentrasi oksigen dan kuadrat dari konsentrasi NO. Hal ini berarti jika
konsentrasi NO bertambah menjadi dua kalinya, maka kecepatan reaksi akan naik
empat kali. Namun, jika konsentrasi NO berkurang setengah, maka kecepatan
reaksi akan turun menjadi seperempat (Fardiaz, 1992).
Nitrogen monoksida (NO) tidak berwarna, tidak berbau, tidak
terbakar, dan sedikit larut di dalam air (Sunu, 2001). NO terdapat di udara
dalam jumlah lebi besar daripada NO. Pembentukan NO dan NO2 merupakan
reaksi antara nitrogen dan oksigen di udara sehingga membentuk NO, yang
bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2(Depkes).
Kadar NOx di udara daerah perkotaan yang berpenduduk padat
akan lebih tinggi dibandingkan di pedesaan karena berbagai macam kegiatan
manusia akan menunjang pembentukan NOx, misalnya transportasi, generator
pembangkit listrik, pembuangan sampah, dan lain-lain. Namun, pencemar utama NOx
berasal dari gas buangan hasil pembakaran bahan bakar gas alam (Wardhana,
2004).
Selain itu, kadar NOx di udara dalam suatu kota bervariasi
sepanjang hari tergantung dari intensitas sinar matahari dan aktivitas
kendaraan bermotor. Dari perhitungan kecepatan emisi NO diketahui bahwa waktu
tinggal rata-rata NO2 di atmosfer kira-kira 3 hari, sedangkan waktu
tinggal NO adalah 4 hari dan gas ini bersifat akumulasi di udara yang bila
tercampur dengan air akan menyebabkan terjadinya hujan asam (Sugiarta, 2008).
Belerang 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 daripada SO3. Pencemaran SO di udara terutama berasal
dari pemakaian batubara pada kegiatan industri, transportasi dan lain
sebagainya (Wardhana, 2004).
Pada dasarnya semua sulfur yang memasuki atmosfer diubah dalam
bentuk SO2 dan hanya 1-2% saja sebagai SO3. Pencemaran SO2
di udara berasal dari sumber alamiah maupun sumber buatan. Sumber alamiah
adalah gunung berapi, pembusukan bahan organik oleh mikroba, dan reduksi sulfat
secara biologis. Proses pembusukan akan menghasilkan H2S yang akan
berubah menjadi SO. Sedangkan sumber SO2 buatan yaitu pembakaran
bahan bakar minyak, gas, dan terutama batubara yang mengandung sulfur tinggi
(Mulia, 2005).
Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang
menghasilkan SOx. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk
garam sulfida misalnya tembaga (CUFeS2 dan CU2S), zink
(ZnS), merkuri (HgS) dan timbal (PbS). Kebanyakan senyawa logam sulfida
dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang
mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehendaki
di dalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam
kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu, SO2
secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan
sebagian akan terdapat di udara (Depkes).
Hidrokarbon (HC)
Hidrokarbon terdiri dari elemen hidrogen dan karbon. HC
dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon
pembentuk HC, maka molekul HC cenderung berbentuk padatan. HC yang berupa gas
akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila berupa cair
maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan
membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu (Depkes).
Sumber HC antara lain transportasi, sumber tidak bergerak,
proses industri dan limbah padat. HC merupakan sumber polutan primer karena
dilepaskan ke udara secara langsung. Molekul ini merupakan sumber fotokimia
dari ozon. Bila pencemaran udara oleh HC disertai dengan pencemaran oleh
nitrogen oksida (NOx), maka akan terbentuk Peroxy Acetyl Nitrat dengan bantuan
oksigen (Sunu, 2001).
Partikel
Partikel adalah pencemar udara yang dapat berada
bersama-sama dengan bahan atau bentuk pencemar lainnya. Partikel dapat
diartikan secara murni atau sempit sebagai bahan pencemar yang berbentuk
padatan (Mulia, 2005). Partikel merupakan campuran yang sangat rumit dari
berbagai senyawa organik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter
yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron.
Partikel debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam
keadaan melayang-layang di udara dan masuk ke dalam tubuh manusia melalui
saluran pernafasan. Partikel pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia
yang berbeda dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbada pula, tergantung
dari mana sumber emisinya (Depkes).
Berbagai proses alami yang menyebabkan penyebaran partikel
di atmosfer, misalnya letusan vulkano dan hembusan debu serta tanah oleh angin.
Aktivitas manusia juga berperan dalam penyebaran partikel, misalnya dalam
bentuk partikel- partikel debu dan asbes dari bahan bangunan, abu terbang dari
proses peleburan baja, dan asap dari proses pembakaran tidak sempurna, terutama
dari batu arang. Sumber partikel yang utama adalah dari pembakaran bahan bakar
dari sumbernya diikuti oleh proses-proses industri (Fardiaz, 1992).
Dalam proses
pembakaran tenaga panas bahan bakar diubah ketenaga mekanik melalui pembakaran
bahan bakar didalam motor. Pembakaran adalah proses kimia dimana Karbondioksida
dan zat air bergabung dengan oksigen dalam udara. Jika pembakaran berlangsung
maka diperlukan : a)Bahan bakar dan udara dimasukkan kedalam motor b)Bahan
bakar dipanaskan hingga suhu tinggi Pembakaran menimbulkan panas dan
menghasilkan tekanan, kemudian menghasilkan tenaga mekanik. Campuran masuk
kedalam motor mengandung udara dan bahan bakar. Perbandingan campuran kira kira
12-15 berbanding 1 setara 12-15 kg udara dalam 1 kg bahan bakar. Yaitu karbon
dioksida 85% dan zat asam (Oksigen) 15 % atau 1/5 bagian dengan karbon dioksida
dan zat air. Zat lemas (N) tidak mengambil bagian dalam pembakaran.
Emisi gas buang adalah sisa
hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran
dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin.
Sisa hasil
pembakaran berupa air (H2O), gas CO atau disebut
juga karbon monooksida
yang beracun, CO2 atau disebut juga karbon dioksida yang merupakan gas rumah kaca, NOx senyawa nitrogen oksida, HC berupa senyawa Hidrat
arang sebagai akibat ketidak sempurnaan proses pembakaran serta partikel lepas.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar