ATMOSFIR

ATMOSFIR

= L. UDARA

= UDARA YANG MELIPUTI PLANET BUMI

Lapisan Atmosfir

Sumber: Cunningham, 2004

LAPISAN SUHU (OC) ALTITUDE (KM)

UNSUR KI UTAMA

TROPOSFIR

STRATOSFIR

MESOSFIR

THERMOSFIR

15 – (-)56

(-)56 – (-) 2

(-2) – (-92)

(-92) – 1200

0 – 11

11 – 50

50 – 85

85 – 500

N2,O2,CO2,H2O

O3

O2,NO

O2,O,NO

TROPOSFIR:

Udara tercampur baik homogen

Semakin tinggi temperatur berkurang

Spesies serta zat kimia semakin bertambah

Revolusi Industri peningkatan CO2, CH4, dan N2O sebesar

31%, 151% dan 17%

Anthropogenic climate change

Hujan asam

Greenhouse Effect

KOMPOSISI ATM BAWAH, KERING, BEBAS PENGOTORAN :

Mayor : N2 78.08%

O2 20.95%

Minor : Ar 0.93%

CO2 0.03%

Trace : Ne, He, CH4, KR,

NOx, H2, Xe, SO2 0.01%

O3, NO2, CO, J

Kelompok Contoh

Karbon oksida Karbon monoksida (CO), Karbon dioksida (CO2)

Sulfur Oksida Sulfur dioksida (SO2), Sulfur trioksida (SO3)

Nitrogen oksida Nitrit Oksida (NO), Nitrogen dioksida (NO2), Nitro

oksida (N2O), NO dan NO2 dapat membentuk NOx

Senyawa Organik Volatil Metan (CH4), Propana (C3H8), Benzena (C6H6),

kloroflorokarbon (CFCs)

Partikel tersuspensi Partikel solid (debu, jelaga, asbest, timah-Pb,

garam2 nitrat dan sulfat), tetesan asam sulfat,

PCBs, dioksin, pestisida)

Photochemical Oxidant Ozon (O3), Peroxyacyl nitrates (PANs), Hidrogen

peroksida (H2O2), aldehida

Senyawa-senyawa

radioaktif

Radon-222, iodine-131, Strotium-90, Plutonium-239

Senyawa-senyawa toksik Sejumlah kecil dari 600 senyawa toksik (volatil), 60

diantaranya karsinogenik pada hewan uji

Sumber: Miller 1998

Pencemar Sumber Efek thd kesehatan

CO Pembakaran tidak sempurna 250 ppm pingsan, 750 ppm

kematian

H2S Kebocoran industri kilang

minyak, gunung berapi,

dekomposisi zat organik

Melumpuhkan pusat

pernafasan kematian

Hidrokarbon Asap kendaraan bermotor Karsinogenik

Bencana Pencemaran Udara (Soemirat, 2002)

Lokasi Sumber/jenis

pencemar

Jumlah

penderita/kematian

Kelainan

Meuse Valley,

Belgia, 1930

Industri Baja, dll/

SO2, F, Oxida

6000/60 Peradangan

jaringan paru-paru

Donora, USA, 1949 Industri Baja, dll/

SO2, sulfat

5910/20 Kelainan jaringan

paru-paru

London, 1952 Industri, pemanasan

rumah

Tidak diketahui/4000 Kelainan jaringan

paru-paru

Poza Rica, Mexico,

1950

Kilang Minyak 320/22 Kelainan jaringan

paru-paru, susunan

syaraf pusat

New York, USA,

1953

Industri, Kendaraan

bermotor,

pemanasan rumah

Morbiditas naik/165 Kelainan jaringan

paru-paru dan

jantung

New Orleans USA,

1955

Industri Gandum 200perhari/2 Asthma

Yokohama, Jepang,

1946

Industri, pemanasan

rumah

Tidak diketahui Asthma,

emphysema

Efek Pencemaran Udara Kesehatan manusia

• Meningkatkan probabilitas serangan jantung, penyakit sistem pernafasan dan kanker paru2

• Efek kronis: Bronchitis dan emphysema

Tumbuhan

• kerusakan membran sel sensitif, seperti efek iritasi pada paru2 manusia

• pada oksidasi tingkat toksik menyebabkan kerusakan klorofil dan menghilangnya warna, selanjutnya mematikan dan menghasilkan necrotic spot

Penurunan Jarak Pandang

Klasifikasi Bahan Pencemar Berdasarkan

Efek terhadap Kesehatan

Respiratory pollutant

Systemic pollutant

Host specific pollutant

Respiratory pollutant

Menimbulkan dampak/efek terhadap jaringan pada sistem

sal. pernafasan

Terbagi menjadi:

1. Pulmonary Irritans: SO2, Ozon, NOx

2. Debu

3. Agen penyebab granuloma: Berilium,

4. Agent penyebab demam: Mn, Cobalt, Zn,

5. Asphyxiants: CO2, H2S,CO, NH3, dan CH4

Systemic pollutant

Menimbulkan efek pada lebih dari satu organ tubuh, krn masuk ke alat pencernaan, sistem peredaran darah organ tubuh lain: lambung, sistem susunan syaraf pusat dan sal. air seni

Contoh:

Pb, Hg, Cadmium, Fluorida, Organofosfat

Chlorinated Hydrocarbon

Host specific pollutant

Menimbulkan reaksi seperti alergi, kanker dan mutan

Contoh:

Formaldehyde

Thiocyanat

Strontium

Nickel

Asbestos

Selenium

Arsenik

Methyl mercury

Lead

Chlorinated Hydrocarbon

EFEK PENCEMARAN UDARA TERHADAP KESEHATAN

Perhatikan partikel dengan ukuran:

• < 2,5 μm, karena dapat mengandung Cd, Pb dan PAH (Crosby,

1998)

• partikel dengan ukuran antara ~ 0,1 – 1 μm, hanya mewakili ~5

% dari jumlah total partikel udara tetapi 50% bagian darinya

merupakan senyawa organik

• sulfat, SO2, NOx, dan O3 senyawa-senyawa pengoksidasi kuat

menimbulkan iritasi dan merusak jaringan halus mata dan paru-

paru.

• materi-materi halus, tersuspensi dan partikulat berpenetrasi

sampai ke dalam paru2 menyebabkan iritasi, luka bahkan tumor

• Pb dan CO mengikat hemoglobin dan mengganggu aliran oksigen

ke otak

0.001 0.01 100.010.00.1 1.0

Partikel halus

Partikel

mediumPartikel

kasar

Paint pigmen pollen

Asap rokok

Debu insektisida

Photochemical smog

Asap minyak

Debu batubara

Debu semen

Metallurgical dust and fumes

Diameter partikel rata-rata (m) (Miller, 1998)

SULFUR DIOKSIDA (SO2)

SUMBER

Alamiah: Gunung berapi, pembusukan

Buatan: Industri minyak, gas alam, batu bara (ekstraksi, produksi, proses), Pembakaran bahan bakar mengandung sulfur

IDENTITAS

- Gas tidak berwarna , tdk berbau

- Precursor hujan asam

- Irritan terhadap kulit, selaput lendir

- Mudah diserap oleh selaput lendir; saluran pernapasan atas (tdk sampai larynx)

KONSENTRASI :- Rendah spasme temporer bronchioli

t-dingin spasme lebih hebat- Sedang produksi lendir di s.p.b.a- Besar Peradangan hebat pada selaput lendir paralysis cilia,

kerusakan epithelium

Pemaparan yang berulang :

hyperplasia/metaplasia epithel

kanker ?

Terhadap hewan ~ manusia

Terhadap tumbuhan: kerusakan chlorofilchlorosis, nekrosis

NITROGEN OXIDA (NO, N2O, N2O5, NO2 atau NOx)

SUMBER : Industri perminyakan

Pembakaran gas alam, batu baraAtmosfir

NO2 : Toksisitas tergantung: Waktu pemaparanKonsentrasi/dosis

50 – 100 ppm bbrp menit radang paru-paru

150 – 200 ppm bronchiolitis fibrosis obliterans

kematian dalam 3-5 mg – pemaparan

> 500 ppm kematian dlm 2 – 10 hari

“SILO FILLERS DISEASE” (akibat akumulasi NO2 pada gudang makanan ternak)

KARBON MONOKSIDA (CO)

* SUMBERAlamiah: - Reaksi-reaksi fotokimia dalam atmosfir

- Hydrozoa di laut

Buatan : Pembakaran tidak sempurna

* IDENTITAS & EFEK

- Tidak berwarna

- Mengikat hemoglobin

O2Hb + CO COHb + O2

- > 100 ppm: Kelainan fungsi syaraf pusat, jantung & paru2

250 ppm : Pingsan

750 ppm: Kematian

- Komplikasi : Penyakit paru merokok

HIDROGEN SULFIDA (H2S)

* SUMBERAlamiah : Gunung berapi, gas bumi, pembusukan

zat organikBuatan : Industri (minyak, gas alam)

* IDENTITAS & EFEK

- Berbau busuk, lebih berat dari udara

- Korosif

- Melumpuhkan susunan syaraf pusat pernafasan kematian

HIDROKARBON (Metan)

* SUMBER

Alamiah : - Tanaman

- Dekomposisi zat organik

- Sumur minyak & gas bumi

Buatan : Pembakaran BBM

*IDENTITAS & EFEK

Tergantung: Jenis

Konsentrasi

Lamanya pemaparan

Chloracne due to Polychlorinated

biphenyls (PCB) poisoning

Viktor Yushchenko, president candidate, Ukraina,

September 6, 2004

OZON* SUMBER

Alamiah : Stratosfir, troposfir

Buatan : Instrumen voltage tinggi dibuat utk desinfeksi

* IDENTITAS

- Tidak stabil, warna biru

- Irritan terhadap saluran pernafasan

- Masuk > larynx

- Bereaksi dg zat-zat organik

- Mematikan makrofag

- Dinding arteri paru-paru menebal

* Pemaparan berulang-ulang/chronis : EMPHISEMA

Paru-paru Normal Paru-paru Emphysema

Sumber: Miller, 1996

PARTIKULAT

* SUMBERAlamiah : Debu

Buatan : Pembakaran

*IDENTITAS & EFEK

Tergantung jenis fi, ki, bi, bentuk, ukuran (aerdinamika)

Anorganik

Hidup

Tidak hidup

Organik

SMOKE FROM BURNING REFUSE

Transportasi

PM2.5 MOBIL PRIBADI - A.C.

Depok – Gatot Subroto

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

0.5

6:07

:11

7:07

:11

8:07

:11

9:07

:11

10:0

7:11

11:0

7:11

12:0

7:11

13:0

7:11

14:0

7:11

15:0

7:11

16:0

7:11

17:0

7:11

18:0

7:11

19:0

7:11

20:0

7:11

21:0

7:11

22:0

7:11

23:0

7:11

0:07

:11

1:07

:11

2:07

:11

3:07

:11

4:07

:11

Open Fire, Rural China

Sumber dan jenis pencemar udara (Miller, 1998)

Photochemical Smog (Miller, 1998)

Greenhouse Gases

Sumber: CO2, CH4, dan N2O

Bersifat menahan (menjebak) panas

menyebabkan perubahan iklim bumi.

Era industri meningkatkan konsentrasi CO2, CH4, dan N2O telah

sampai 31%, 151% dan 17%.

CO2 penyebab utama perubahan iklim, akibat antropogenik,

pebakaran fossil, pembuatan semen, pembakaran hutan dan

grassland serta aktivitas manusia lainnya telah menghasilkan 30 juta

CO2 setiap tahunnya.

Greenhouse Gasses

CFCs (Chlorofluorocarbons) merupakan penyerap infrared terkuat

Carbon management:

Mengurangi limbah dari bahan bakar fosil, perhatian lebih

difokuskan pada CO2 karena CO2 bertahan lebih lama

dibandingkan senyawa lain, CO2 bertahan s.d. 120 th.

Gas metan serta gas lainnya mempunyai kemampuan menyerab (absorbsi) infra red lebih kuat, tetapi berada di udara lebih cepat (pendek). Lifetime metan 12,23 tahun

FISIKA U. BEBAS

-Gelombang elektro magnetis : UV, IM

-Sinar-sinar pengion

-Kebisingan

-T, kelembaban, curah hujan

BIOLOGI

Mikroba:

Tidak dapat hidup lama di udara bebas

Tidak dapat berkembang biak

Kecuali virus, telur2 cacing dan spora

lainnya: tiddk bertahan lama dalam udara bebas

Penyakit Infeksi dari Lingkungan Udara:

Agent Penyakit

Corynebacterium diphtheriae

Mycobacterium tubercolosis

Bordetella pertusis

Diplococcus pneumoniae

Parotitis epidemica virus

Virus varicella

Virus Morbilli

Virus Influenza

Enterobius vermicularis

Histoplasma capsulatum

Diphteriae

Tubercolosa

Pertussis

Pneumonia

Parotitis epidemica

Varicella

Morbilli

Influenza

Oxyuriasis

Histoplasmosis

Udara di dalam gedung-gedung : Rumah, pabrik, sekolah, dll.

Penyakit:

Fibrosis (pertumbuhan jaringan ikat)

Penyebab fibrosis:

Silica bebas, besi, cobalt, barium, berilium, asbes, karbon

UDARA TIDAK BEBAS

Pneumoconiosis (paru-paru

berdebu)

Merupakan gejala utama fibrosis

Beriliumberiliosis

Banyak terjadi di pertambangan batubara

Prinsip Pengelolaan Kualitas Udara

Penanggulangan

Tujuan:

Kualitas udara yang sehat

Komponen yang diperlukan:

Baku mutu Udara :

-Ambien

- Emisi

Inventarisasi Sumber

Baku mutu udara ambien:

Diberlakukan untuk udara, udara yang

mengandung unsur melebihi baku mutu

udara telah tercemar

Baku mutu emisi (standard emisi):

Diberlakukan bagi sumber-sumber pengotor

Emisi cerobong pabrik

Emisi kendaraan bermotor

Standar kualitas bahan bakar

No Parameter Baku mutu

1 SO2 0,01 ppm

2 CO 20,00 ppm

3 NOx 0,05 ppm

4 Ox 0,10 ppm

5 Debu 0,26 mg/m3

6 Pb 0,06 mg/m3

7 H2S 0,03 ppm

8 NH3 2,00 ppm

9 HC 0,24 ppm

Baku mutu kualitas udara ambien (KEP-2/MENKLH/I/1988)

Nilai Standar

Catu Udara Bersih Untuk Ruangan Parkir : 6 x

Volume Ruangan / jam (SNI 03-6572-2001)

Karbon Monoksida : 25 ppm (SK Menaker No. SE

01/MEN/1997)

Hasil Pengukuran (Studi

Kasus: BIP, 2004)

Ruangan CO (ppm) HC (ppm)Debit Udara

(m3/jam)

Basement Utama 25,15 5,4 141490

Lower Ground - - 314525

Basement 2 55,03 6,7 205448

Basement 3 221,71 3,3 51125

Penanggulangan:

Inventarisasi Sumber:

Klasifikasi:

Alamiah

Buatan

Sumber titik: cerobong

Sumber bergerak: kendaraan bermotor

Sumber area: pemukiman

Teknologi

Penyelidikan epidemiologi

Hukum

Sarana dan Prasarana yang diperlukan

untuk Pengendalian Kualitas Udara

Badan/jawatan khusus

Tenaga ahli:

Rekayasa: perubahan/pemilihan bahan di industri

Pemantauan, fasilitas laboratorium

Pusat Penyimpanan Data

Penyuluhan

Pencatatan kondisi meteorologi, koordinasi dengan

industri

Protokol Kyoto

Pembatasan emisi terkait dengan perubahan iklim global membatasi

emisi CO2, CH4, N2O, CFCs, SOX .

Indonesia: Ratifikasi Protokol Kyoto dengan UURI No.

17 Tahun 2004

Pembatasan pada sumber:

Energi: Industri, Transportasi

Industri: Kimia, Logam, dll

Pertanian: Pengel. pupuk, Pembakaran residu pertanian, dll

Limbah: Pembuangan limbah padat, pembakaran limbah, dll

INDONESIA TELAH MERATIFIKASI KONVENSI WINA DAN MONTREAL YANG MENGHAPUSKAN BAHAN-BAHAN PERUSAK OZON DAN MENETAPKAN PROGRAM IMPLEMENTASI SEJAK 1996/1997 DG KEPPRES 23/1992.