Bab IV Metodologi Penelitian Alur penelitian yang dilakukan terdiri atas survei lapangan, pengumpulan data

primer dan sekunder, analisis partikulat, serta analisis paparan unsur-unsur kimia.

Metodologi penelitian ini juga dilengkapi dengan diagram alir untuk

menggambarkan alur penelitan yang dilaksanakan.

IV.1 Survei Lapangan

Survei lapangan perlu dilakukan sebelum pengambilan sampel partikulat udara di

lapangan untuk mengetahui keadaan di lokasi yang akan dilakukan pengambilan

sampel. Hal-hal yang perlu diketahui antara lain pertimbangan dalam penetapan

lokasi studi, jenis peruntukkan lokasi, perkiraan sumber pencemar utama, serta

keberadaan objek studi, sehingga dapat diketahui hal-hal yang dapat

dimungkinkan atau tidak dimungkinkan untuk dilakukan dalam mendukung

perolehan data.

Lokasi pengambilan sampel partikulat udara dilakukan di empat lokasi yang

berbeda. Penentuan lokasi berdasarkan kepada perbedaan tataguna lahan dengan

asumsi bahwa dengan perbedaan karakteristik lokasi dapat terlihat perbedaan

sumber polutan yang memapari masyarakat di lokasi tersebut. Di samping itu

penentuan lokasi juga disesuaikan dengan lokasi stasiun tetap yang dipergunakan

oleh BPLHD Provinsi Jawa Barat untuk memantau kualitas udara Kota Bandung

perbulan tiap tahunnya dan beberapa penelitian yang terkait hal yang sama. Hal

tersebut dilakukan untuk memperoleh data sekunder mengenai partikulat yang

dapat mendukung penelitian ini. Lokasi-lokasi tersebut adalah :

Daerah Aria Graha : mewakili kawasan pemukiman

Daerah Cisaranten Wetan : mewakili kawasan industri

Daerah Tegalega : mewakili kawasan bisnis, keramaian transportasi,

pasar, dan pertokoan

Daerah Dago Pakar : mewakili kawasan bersih

IV.2 Pengumpulan Data

Informasi serta data-data yang dibutuhkan dalam penelitian ini meliputi data

primer dan data sekunder. Data primer berupa konsentrasi paparan partikulat

terespirasi serta unsur-unsur kimia yang terkandung di dalamnya. Data sekunder

yang dibutuhkan adalah data kejadian penyakit ISPA di Kota Bandung, data

pencemaran udara, serta data tingkat emisi di Kota Bandung.

IV.2.1 Pengumpulan Data Primer

Data primer dalam penelitian ini adalah data partikulat terespirasi di tiap-tiap

lokasi yang ditentukan. Pengambilan sampel menggunakan alat Hi Flow Personal

Sampler Gilian HFS-513A yang dilengkapi dengan filter Mixed Cellulose Ester

(MCE) diameter 25 mm, kerapatan 0,8μm, dan SKC alumunium cyclone 225-01-

01/02 (SKC Catalog, 2003/2004). Alat tersebut di pasang pada responden selama

waktu yang ditentukan yaitu 8 jam kerja sesuai aktifitas responden dan

kemampuan alat.

Responden di masing-masing lokasi diambil secara sukarela. Responden adalah

orang-orang yang melakukan kegiatan dan berada pada lokasi tersebut sepanjang

hari seperti pedagang kaki lima, pemilik warung-warung, satpam dan lain

sebagainya dengan pertimbangan responden tersebut bekerja di area terbuka

sehingga berpotensi terpapar polutan partikulat terespirasi dari udara ambien.

Responden yang dipilih adalah orang-orang yang tidak merokok atau yang

dipastikan tidak akan merokok selama proses pengambilan sampel berlangsung.

Pengambilan sampel dilakukan dua hari dalam satu minggu di setiap lokasi

dengan perbedaan hari berdasarkan aktivitas keramaian. Penentuan hari

berdasarkan aktivitas yang diamati dan hasil wawancara dengan responden

mengenai kondisi daerah tersebut. Adanya perbedaan aktifitas dan keramaian

pada waktu-waktu tersebut diperkirakan dapat membuat perbedaan paparan

polutan pada masyarakat.

Pengambilan sampel dilakukan dalam tiga kali pengulangan, dengan jumlah

responden satu hari yaitu tiga orang sehingga dalam satu lokasi akan diperoleh 24

sampel sehingga dari keseluruhan lokasi akan terkumpul sejumlah 72 sampel.

Jumlah sampel yang diperoleh dari masing-masing lokasi diperlihatkan pada

Tabel IV.1.

Tabel IV.1 Jumlah sampel di setiap lokasi

Jumlah sampel Lokasi

Hari kerja Akhir pekan Tegalega 9 9

Aria Graha 12 6 Dago Pakar 9 9

Cisaranten Wetan 9 9 Total 39 33

Pada hari kerja jumlah sampel di Aria Graha lebih banyak jika dibandingkan

dengan akhir pekan. Hal tersebut didasarkan pada tidak ada perbedaan aktifitas

yang mencolok di kawasan tersebut pada hari kerja dan akhir pekan, sehingga

diupayakan pengambilan sampel lebih banyak pada hari kerja.

Sampel yang terkumpul kemudian dilakukan analisis, yaitu analisis konsentrasi,

dan analisis kandungan unsur-unsur. Analisis kandungan unsur-unsur dilakukan

dengan tiga cara yaitu analisis elemental dengan INAA, analisis Pb dan Hg

dengan AAS, analisis black carbon dengan reflektometer. Analisis konsentrasi

dan black carbon dilakukan terhadap seluruh sampel, sedangkan tidak seluruh

sampel dianalisis dengan INAA dan AAS. Hal tersebut dikarenakan sampel yang

telah dianalisis dengan INAA akan bersifat radioaktif sehingga tidak bisa

dilakukan analisis dengan AAS, begitu pula sebaliknya sampel yang telah

dianalisis dengan AAS telah mengalami proses destruksi sehingga tidak dapat

dianalisis dengan INAA. Dengan demikian sebagian sampel dianalisis dengan

INAA dan sebagian dengan AAS. Jumlah sampel yang dianalisis dengan INAA

sebanyak 25 sampel dengan masing-masing dipilih tiga sampel pada hari kerja

dan akhir pekan dari masing-masing lokasi. Di Aria Graha diambil lima sampel

dan akhir pekan dua sampel karena jumlah sampel pada hari kerja diperoleh lebih

banyak dibandingkan dengan pada akhir pekan. Jumlah sampel yang dianalisis

dengan AAS adalah sebanyak 47 sampel, dengan di masing-masing lokasi

sebanyak 6 sampel pada hari kerja dan akhir pekan, kecuali di Aria Graha dipilih

sebanyak 7 sampel pada hari kerja dan 4 sampel pada akhir pekan.

IV.2.2 Pengumpulan Data Sekunder

Data sekunder dibutuhkan untuk menunjang analisis dan pembahasan data

paparan partikulat terespirasi sebagai data primer. Data sekunder tersebut

diantaranya yaitu data monitoring kualitas udara di kota Bandung yang dilakukan

di stasiun-stasiun pemantau kualitas udara BPLHD dan data-data dari penelitian

sebelumnya yang menunjang tentang polutan partikulat di udara kota Bandung.

Data monitoring khususnya untuk partikulat yang diperoleh dari stasiun pemantau

milik BPLHD tidak lengkap mengingat karena berbagai keterbatasan sehingga

operasi stasiun pemantau ini tidak maksimal. Data yang digunakan hanya data

monitoring dari tahun 2001 hingga 2002 yang dianggap cukup lengkap

dibandingkan tahun-tahun sesudahnya.

Data sekunder lainnya adalah data kejadian penyakit saluran pernafasan di tiap-

tiap puskesmas di kota Bandung yang diperoleh dari Dinas kesehatan Kota

Bandung. Data ini diperlukan untuk memberikan informasi mengenai jumlah

serta perkembangan kejadian penyakit saluran pernafasan dari tahun ke tahun

yang terjadi di kota Bandung. Data kejadian penyakit yang digunakan adalah dari

tahun 2003 hingga 2006. Data meteorologi, khususnya data kecepatan dan arah

angin juga diperlukan untuk mengetahui gambaran umum kondisi meteorologi

khususnya arah dan kecepatan angin di kota Bandung dalam satu tahun terakhir.

Hal ini diperlukan sebagai pendukung dalam penentuan perkiraan sumber

pencemar. Data ini diperoleh dari pencatatan yang dilakukan BMG kota Bandung,

serta Lanud Husein Sastranegara Bandung.

Data tingkat emisi di kota Bandung, diperlukan untuk mengetahui potensi-potensi

pencemaran yang ada di kota Bandung sehingga dapat mendukung dalam proses

interpretasi karakteristik perkiraan sumber pencemar. Data emisi ini diperoleh

dari penelitian serta kajian-kajian mengenai emisi dan tingkat emisi yang pernah

dilakukan di kota Bandung.

Pengukuran serta observasi kondisi lingkungan juga dilakukan pada waktu

dilakukan pengambilan sampel partikulat. Parameter yang diukur adalah

temperatur kering, temperatur basah, arah angin, cuaca, dan kecepatan angin.

Pengukuran temperatur kering dan temperatur basah sekaligus untuk menghitung

kelembaban udara menggunakan sling psychrometer. Kecepatan angin diketahui

dengan menggunakan anemometer. Arah angin ditentukan dengan menggunakan

kompas, sedangkan keadaan cuaca ditentukan dengan mengamati kondisi

lingkungan sekitar.

IV.3 Analisis Partikulat Terespirasi

Partikulat terespirasi di analisis untuk mengetahui konsentrasi, unsur-unsur kimia

yang terkandung dalam partikulat terespirasi tersebut.

1. Analisis Konsentrasi Partikulat

Analisis gravimetri dilakukan untuk mengetahui konsentrasi partikulat pada

sampel yang terukur di setiap lokasi penelitian. Konsentrasi partikulat terespirasi

dihitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut (Wight, 1994):

VM

C ss =

Keterangan:

CS : Konsentrasi partikulat tersuspensi (µg/m3)

Ms : Massa yang terkumpul (μg)

V : Volume udara (m3)

2. Identifikasi Unsur-unsur Kimia dalam Partikulat Terespirasi

Metoda ini menggunakan tiga alat yaitu EEL smokestain reflectometer, Analisa

Pengaktifan Neutron (APN) atau dikenal juga sebagai Instrumental Neutron

Activation Analysis (INAA), dan dengan Atomic Absorption Spectrophotometry

(AAS).

A. Pengukuran black carbon

Pengukuran black carbon dilakukan setelah penimbangan berat sampel partikulat

sebelum dilakukan analisis dengan INAA atau dengan AAS. Pengukuran black

carbon ini menggunakan metode refleksi cahaya dengan alat EEL smokestain

reflectometer. Pengukuran black carbon dilakukan di PTNBR BATAN Bandung.

Perhitungan konsentrasi black carbon menggunakan rumus (Cohen et al., 2000):

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡

⎭⎬⎫

⎩⎨⎧=

RRo

VABC ln

2100ε

keterangan :

BC : Konsentrasi black carbon (μg/m3)

A : Luas permukaan sampel (cm2)

V : Volume udara (m3)

R0 : Reflektansi filter kosong

R : Reflektansi sampel

ε : Koefisien absorbsi (m2/g) = 7 untuk aerosol

B. Analisis Unsur dengan INAA

INAA merupakan analisis unsur-unsur menggunakan neutron yang diaktivasi.

Pemanfaatan INAA diantaranya untuk mengkarakterisasi partikel-partikel di

udara dengan ketelitian hingga nanogram (Santoso, 2006). Proses iradiasi sampel

partikulat udara dilakukan di BATAN Serpong, dan proses pencacahan unsur

dilakukan di Serpong dan Bandung.

Kadar unsur dalam sampel yang telah diiradiasi dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan sebagai berikut (Susetyo, 1984):

Tt

ot AA.693,0

.−

= ε

VW

xAA

C std

ostd

o=

Keterangan:

At : Aktivitas radioaktif unsur setelah diiradiasi (cps)

Ao : Aktivitas radioaktif unsur sebelum diiradiasi (cps)

Aostd : Aktivitas radioaktif standar sebelum diiradiasi (cps)

t : Waktu iradiasi (s)

T : Waktu paruh unsur (s)

Wstd : Berat standar (μg)

V : Volume udara (m3)

C. Analisis Pb dan Hg

Beberapa elemen logam tidak dapat dikarakterisasi menggunakan INAA, karena

itu dilakukan analisis dengan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometry) untuk

mengetahui keberadaan logam Pb dan Hg baik secara kualitatif dan kuantitatif.

Analisis dengan AAS ini dilakukan di PTNBR BATAN Bandung. Dasar

perhitungan kadar unsur Pb dan Hg menggunakan persamaan berikut (Sumber:

GBC, 1993):

DK

C s=

Keterangan:

C : Kadar unsur (ppm)

Ks : Konsentrasi sampel dari kurva yang terbaca (ppm)

D : Densitas (berat sampel/pengenceran) (mg/ml)

IV.4 Analisis Sumber Pencemar

Analisis faktor digunakan sebagai alat untuk memperkirakan sumber yang

berkontribusi dalam pencemaran partikulat. Software yang digunakan dalam

penelitian ini adalah SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) ver.11.5.

Interpretasi terhadap hasil yang diperoleh didasarkan atas unsur-unsur penanda

pada profil sumber yang dikeluarkan oleh US EPA dan dilengkapi dengan

literatur-literatur lain serta hasil penelitian terdahulu mengenai karakterisasi

partikulat. Langkah-langkah dalam analisis sumber ini ditampilkan dalam

Lampiran K.

IV.5 Analisis Paparan Unsur-unsur Kimia

Analisis paparan partikulat dilakukan dengan perhitungan nilai IEC (Inhalation

exposure concentration). Perhitungan nilai IEC dilakukan sebagai gambaran awal

untuk mengetahui potensi paparan dari unsur-unsur kimia terhadap manusia

melalui jalur inhalasi di lingkungan umum (udara ambien), dengan menggunakan

persamaan berikut (Foster, 1994):

BIOEDEFETCaIEC ××××=7036524

Keterangan:

IEC : Inhalation exposure concentrations atau konsentrasi paparan melalui

inhalasi (mg/m3)

Ca : Konsentrasi unsur kimia di udara (mg/m3)

ET : Waktu paparan (jam/hari)

EF : Frekuensi paparan (hari/tahun)

ED : Durasi terpapar (tahun)

BIO : Faktor bioavailibility = 1,0

Dalam perhitungan IEC, waktu paparan ET yang digunakan untuk seluruh lokasi

adalah 8 jam disesuaikan dengan rata-rata aktivitas di luar ruangan dari penduduk

di keseluruhan lokasi. Frekuensi paparan (EF) yang digunakan adalah 365 hari,

sedangkan durasi terpapar (ED) adalah selama 67,8 tahun yang merupakan rata-

rata usia harapan hidup penduduk Indonesia baik laki-laki maupun perempuan

pada periode 2000-2005 (Statistik Indonesia, 2008)

Hasil dari perhitungan IEC merupakan gambaran yang akan merujuk pada

estimasi rata-rata paparan polutan partikulat terespirasi pada masyarakat selama

kurun waktu tersebut. Dengan demikian dapat dijadikan sebagai dasar untuk studi

epidemiologi dengan menghubungkannya dengan data kejadian penyakit saluran

pernafasan.

IV.6 Diagram Alir Alur kerja yang dilakukan dalam penelitian ini digambarkan secara sederhana

dalam diagram alir. Diagram alir tersebut ditampilkan pada Gambar IV.1

Identifikasi Permasalahan

Survei Lapangan

Pengumpulan Data di Lapangan

Penentuan Unsur-unsur Kimia

Pengumpulan Data Primer: Sampel partikulat terespirasi

Analisis black carbonAnalisis Pb dan Hg Analisis Elemental

Penentuan Konsentrasi Partikulat Terespirasi

Analisis Paparan Terhadap Reseptor

Kesimpulan

Pengumpulan Data Sekunder: - Data monitoring kualitas udara BPLHD Provinsi Jawa Barat - Data Kejadian ISPA di kota Bandung

Penentuan Sumber Pencemar

Gambar IV.1 Diagram alir garis besar penelitian