KONSEP DASAR SISTEM -...

1

PENCEMARAN UDARA

LELY RIAWATI, ST., MT.

2

Pencemaran Udara

3

Regulasi

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia

Nomor 41 Tahun 1999 Tentang

Pengendalian Pencemaran Udara

4

Pencemaran Udara

Masuknya atau dimasukkannya zat,

energi, dan/atau komponen lain ke dalam

udara ambien oleh kegiatan manusia,

sehingga mutu udara ambien turun

sampai ke tingkat tertentu yang

menyebabkan udara ambien tidak dapat

memenuhi fungsinya

5

Pencemaran Udara

Udara ambien adalah udara bebas di permukaan

bumi pada lapisan troposfir yang dibutuhkan dan

mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup

dan unsur lingkungan hidup lainnya.

Emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain

yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk

dan/atau dimasukkannya ke dalam udara ambien

yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai

potensi sebagai unsur pencemar;

6

Baku mutu udara ambien

Baku mutu udara ambien adalah ukuran batas

atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang

ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur

pencemar yang ditenggang keberadaannya

dalam udara ambien

Pencemaran Udara

7

Bahan / zat ke udara (dari

kegiatan manusia dan

alam)

Bila dibawah udara atmosfer

mempunyai kemampuan ekologis

untuk beradaptasi dan mengadakan

pengendalian alamiah (ecological auto

mechanism) dengan unsur dlm

ekosistem

Bila diatas Terjadi pencemaran

Angka Batas (Nilai

ambang batas) :

- Kuantitas kontaminan

- Lamanya berlangsung

- Potensinya

Berbeda untuk setiap negara :

tergantung kepentingan nasional

(kesehatan, estetika, pertumbuhan

industri dll)

FAKTOR PENYEBAB PENCEMARAN UDARA

1. Faktor internal (alamiah), misal :

• Debu yang berterbangan akibat tiupan angin

• Abu / debu dari letusan gunung berapi serta gas

vulkanik

• Proses pembusukan sampah organik dll

2. Faktor Eksternal (kegiatan manusia) / Antropogenik,

misal :

• Hasil pembakaran bahan bakar fosil

• Debu / serbuk dari kegiatan industri

• Pemakaian zat kimia yang disemprotkan ke udara

8

1. Faktor internal (alamiah),

emisi SO2, H2S, CH4, dan

partikulat (letusan gunung

berapi)

9

• Timbul dengan sendirinya

• Tidak dapat dikendalikan tapi

tidak sering terjadi

2. Faktor Eksternal

(kegiatan manusiaanthropogenik)

10

11

Bentuk khusus dari partikel (terkait pencemaran

udara) dibedakan :

a. Mist (kabut)

b. Fog (kabut yg padat/tebal)

c. Smoke (asap)

d. Debu (dust)

e. Fume

Jenis & Karakteristik Pencemar Udara

Berdasarkan kondisi fisiknya

a. Mist (kabut) : Partikel cair yang berada dalam

udara karena kondensasi uap air.

b. Fog (kabut yg padat/tebal) : seperti mist tapi

masih dapat dilihat dengan mata telanjang

c. Smoke (asap): partikel karbon (padat) yang

terjadi dari pembakaran tidak sempurna dari

sumber pembakaran yang menggunakan

bahan bakar hidrokarbon berdiameter kurang

dari 0,1 mikron)

12



d. Dust (debu) : Partikel padat yg terjadi karena

proses mekanis (pemecahan dan reduksi)

terhadap masa padat (masih dipengaruhi

gravitasi) 0,1 – 25 mikron

e. Fume : partikel padat yang terjadi karena

kondensasi dari penguapan logam cair yang

disertai suatu oksidasi di udara pada pabrik

pengecoran dan peleburan logam kurang

dari 1 mikron

13




Berdasarkan reaksi yang terjadi a. Pencemar udara primer

b. Pencemar udara sekunder

14


Berdasarkan reaksi yang terjadi

a. Pencemar udara primer : Semua pencemar diudara yang ada dalam

bentuk yang hampir tidak berubah (sekitar 90%) / langsung dari sumber

oleh kegiatan manusia (penggunaan bahan bakar minyak/batu bara,

peleburan/pemurnian logam, transportasi dll)

Contoh : partikulat, NOx, CO, SO2

b. Pencemar udara sekunder : Semua pencemar diudara yang sudah

berubah karena reaksi tertentu antara dua atau lebih kontaminan /

polutan atau terbentuk oleh interaksi kimiawi antara pencemar primer

dan senyawa-senyawa penyusun atmosfer alamiah.

Contoh : ozon-O3, Peroxy Acetyl Nitrate (PAN), Asam sulfat, asam

nitrat.

15

16

• Pencemar primer CO dan NO

diemisikan pagi hari dari

kendaraan bermotor

• Puncak konsentrasi CO & NO

terjadi pada waktu pagi hari

• Pencemar sekunder: NO2 dan

O3 terbentuk pada waktu siang

hari (reaksi pencemar primer

dengan sinar matahari)


Berdasarkan reaksi yang terjadi

a. Pencemar Udara Primer

1. Karbonmonoksida (CO)

2. Nitrogen oksida (NOx)

3. Hidrokarbon (HC)

4. Sulfur oksida (SOx)

5. Partikel

17

18

Polutan

19

1. KARBONMONOKSIDA

Berasal dari :

a. Pembakaran tidak sempurna (terhadap karbon / komponen yg

mengandung karbon)

20

1. Karbonmonoksida

2 C + O2 2 CO

2 CO +O2 2CO2

- Bila jumlah oksigen tidak mencukupi

untuk pembakaran sempurna atau

bahan bakar lebih banyak daripada

udara

- Reaksi 1 berlangsung 10 kali lebih

cepat

b. Reaksi antara karbondioksida dan komponen yang

mengandung karbon (pada T tinggi) biasanya terjadi

pada pembakaran di furnace

b. Pada T tinggi karbondioksida terurai menjadi

karbonmonoksida dan atom O (makin tinggi T gas

CO2 yang terdisosiasi makin banyak)

21

1. Karbonmonoksida

CO2 + C 2CO

CO2 CO + O

Dari aktivitas manusia ;

• Transportasi paling banyak, kadar CO di kota

> desa.

• Pembakaran minyak, gas, arang dll

• Proses industri ( besi, petroleum, kertas dll)

• Pembuangan limbah padat

• Kebakaran hutan.

22

1. Karbonmonoksida

CO dengan konsentrasi tinggi mematikan, dengan

konsentrasi rendah ( <100 ppm) mengganggu kesehatan

(sistem syaraf fungsi mental)

23

1. Karbonmonoksida

Terdapat reaksi antara CO dengan Hb dalam darah

kemampuan darah dalam mentransfer oksigen berkurang

(Hb berfungsi dalam sistem transport membawa oksigen

oksihaemoglobin (O2Hb) dari paru-paru ke sel tubuh dan

membawa CO2 karboksihaemoglobin (COHb)

24

2. NITROGEN OKSIDA

Di atmosfer jumlah NO > NO2

25

2. Nitrogen Oksida (NOx)

N2 + O2 2 NO

2 NO +O2 2NO2

Jumlah NO yang terdapat diudara dalam keadaan

ekuilibrium dipengaruhi oleh :

1. Suhu pembakaran, semakin tinggi suhu semakin

tinggi konsentrasi NO.

2. Selang waktu gas hasil pembakaran terdapat pada

suhu tsb

3. Jumlah kelebihan oksigen tersedia kelebihan udara

akan mengurangi konsentrasi NO

26

Bila suhu diturunkan perlahan-lahan NO akan terdisosiasi

menjadi N2 dan O2 kembali.

Bila didinginkan mendadak (biasanya pada proses

pembakaran) NO banyak terdapat dalam suhu rendah tsb.


NOx

27

Oleh aktivitas bakteri

terbanyak

Tidak bermasalah

tersebar merata

Oleh aktivitas

manusia

bermasalah

jumlahnya

meningkat pada

daerah tertentu

• Kota kadar NOx 10-100x

lbh besar dari pedesaan

• Dipengaruhi kepadatan

penduduk pembakaran

kendaraan bermotor,

produksi dll


NOx berperan dalam pembentukan oksidan

fotokimia (komponen berbahaya dalam asap)

28

Terjadi bila terdapat polutan yg akibatkan reaksi

yang melibatkan NO dan NO2 (disebut Siklus

fotolitik NO2 )


29 2. Nitrogen Oksida

Siklus reaksi fotolitik NO2

Energi sinar

matahari

(ultraviolet)

NO2

O

O2

O3

O2

Keberadaan NOx

dipengaruhi oleh

sinar matahari

NO

NO2 mengabsorbsi energi dalam bentuk sinar

ultraviolet dari matahari.

30

Digunakan untuk memecah NO2 menjadi molekul

NO dan atom oksigen (sangat reaktif)

Atom O akan bereaksi dengan O2 diatmosfir O3

(polutan sekunder)

Ozon bereaksi dengan NO membentuk NO2 dan

O2

2. Nitrogen Oksida

Siklus fotolitik NO2

31

3. HIDROKARBON

(HC)

3. HIDROKARBON (HC)

32

Terdiri dari hidrogen dan karbon

Pada suhu kamar :

• 1-4 atom karbon gas (sering menimbulkan

pencemaran udara)

• 5 atau lebih cair atau padat (semakin tinggi jumlah

karbon cenderung berbentuk padat)

HC gas tercampur dengan gas-gas hasil buangan

lainnya. HC cair membentuk semacam kabut minyak.

HC padat membentuk asap yang pekat dan akhirnya

menggumpal menjadi debu

33

http://ultrawomen.files.wordpress.com/2010/02/sri1.jpg

Kegiatan industri industri plastik, resin, pigmen, zat warna,

pestisida dan pemrosesan karet.

Sarana transportasi kondisi mesin yang kurang baik akan

menghasilkan HC. Umumnya pada pagi dan sore hari HC di

udara tinggi, siang & malam hari menurun.

Proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan

pemanfaatan gas alam dan minyak bumi : misal metana.

Proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah

Pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia

lainnya

34

3. SUMBER PENCEMAR HIDROKARBON (HC)

35

4. Sulfur Oksida

(SOx)

4. Sulfur Oksida (SOx)

Pencemaran oleh sulfur oksida (SOx) :

• SO2 (sulfur dioksida) bau tajam (mulai terdeteksi 0,3 –

1 ppm), tidak terbakar diudara

• SO3 (sulfur trioksida) reaktif, mudah bereaksi dengan

uap air di udara H2SO4 (reaktifpengkaratan)

Pembakaran bahan yang mengandung sulfur

menghasilkan sulfur oksida (SOx).

SO2 selalu terbentuk dalam jumlah terbesar (tidak

dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia)

36

Mekanisme pembentukan SOx

S + O2 SO2

2SO2 + O2 2SO3

Setelah berada di atmosfer, sebagian SO2 akan

diubah menjadi SO3 (kemudian menjadi H2SO4)

oleh proses-proses fotolitik dan katalitik. Jumlah

SO2 yang teroksidasi menjadi SO3 dipengaruhi

oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang

tersedia, intensitas, waktu dan distribusi

spektrum sinar matahari

37


• H2SO4 di atmosfer lebih tinggi dari hasil emisi SO3

yang lain berasal dari mekanisme-mekanisme lain

• SO3 biasanya diproduksi dalam jumlah kecil selama

pembakaran reaksi pembentukan SO3 berlangsung

sangat lambat pada suhu relatif rendah (misalnya

pada 200oC), kecepatan reaksi meningkat dengan

kenaikan suhu.

• SO3 di udara dalam bentuk gas terjadi jika konsentrasi

uap air sangat rendah. Bila agak tinggi SO3 dan air

akan bergabung membentuk droplet asam sulfat

(H2SO4).

SO3 + H2O H2SO4

38


Sulfur di atmosfer :

Sepertiga aktivitas manusia (kebanyakan

dalam bentuk SO2) terkonsentrasi pada

daerah tertentu / distribusinya tidak merata

Dua pertiga sumber-sumber alam seperti

volcano (terdapat juga dalam bentuk H2S dan

oksida)

39


Gas H2S dihasilkan oleh

pembusukan bahan

organik, letusan gunung

berapi , industri

40

5. Partikel

Komponen partikel dan bentuk yang umum

terdapat di udara

KOMPONEN BENTUK

Besi

Magnesium

Kalsium

Aluminium

Sulfur

Titanium

Karbonat

Silikon

Fosfor

Kalium

Natrium

Lain-lain

Fe2O3,Fe3O4

MgO

CaO

Al2O3

SO2

TiO2

CO3ˉ

SiO2

P2O5

K2O

Na2O

41

Sumber pencemaran partikel

Peristiwa alami :

• Debu tanah/pasir halus yang terbang terbawa

oleh angin kencang.

• Abu dan bahan-bahan vulkanik yang terlempar

ke udara akibat letusan gunung berapi.

• Semburan uap air panas di sekitar daerah

sumber panas bumi di daerah pegunungan.

42

Sumber pencemaran partikel

Kegiatan manusia:

• Pembakaran bahan bakar dari sumbernya

• Proses industri

• Kebakaran hutan

• Transportasi

43

Partikel yang masuk ke dalam paru-paru

dapat membahayakan manusia

a. Sifat-sifat kimia dan fisik dari partikel tersebut

mungkin beracun

b. Partikel yang masuk tersebut bersifat inert

c. Partikel tersebut membawa molekul-molekul

gas berbahaya dengan cara mengabsorbsi

maupun mengadsorpsi yang menyebabkan

molekul-molekul gas tersebut dapat mencapai

dan tertinggal dalam paru-paru.

44

5. Partikel

Selain gas, polutan udara terdapat dalam bentuk

partikel kecil padat dan droplet cairan

Menurut WHO, ukuran partikel debu yang dapat

masuk kedalam saluran pernafasan manusia

0,1 µm sampai 10 µm dan berada sebagai

suspended particulate matter (partikulat

melayang dengan ukuran ≤ 10 µm dan dikenal

dengan nama PM10).

45

DAMPAK NEGATIF DARI PARTIKEL

PM10 bersifat akut pada saluran pernafasan

bagian bawah seperti pneumonia dan bronchitis

baik pada anak-anak maupun pada orang

dewasa.

Mist asam sulfat (H2SO4) menyebabkan ISPA

(mengiritasi membran mukosa saluran pernafasan

dapat merusak saluran pelindung pernafasan

(bulu hidung, silia, selaput lendir) kuman dapat

mudah masuk kedalam tubuh dan menimbulkan

penyakit infeksi saluran nafas akut

46

47

?

Selamat

Belajar…

KONSEP DASAR SISTEM -...

Documents

Transcript of KONSEP DASAR SISTEM -...