BAB 12. Polusi Udara

Seperti postingan sebelum sebelumnya kali ini saya akan menjawab pertanyaan dari bab 12 mengenai Pencemaran Air. Lets go !!

1.       Jelaskan pengertian udara, berikut komposisinya?

Udara  adalah  suatu  campuran  gas  yang  terdapat  pada  lapisan  yang  mengelilingi  bumi.Komposisi  campuran  gas  tersebut  tidak  selalu  konsistan. Komposisinya adalah Komposisi  udara  kering  di  mana  semua  uap  air  telah  dihilangkan  relatif  konstan. Komposisi udara kering yang besih yang dikumpulkan di sekitar laut dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  konsentrasi  gas  dinyatakan  dalam  persen  atau  per  sejuta  (ppm = part permillion), tetapi untuk gas yang konsentrasinya sangat kecil biasanya  dinyatakan dalam ppm. Selai gas-gas yang tercantum dalam Tabel 9.1. masih ada lagi gas-gas  lain  yang  mungkin  terdapat  di  udara  tetapi  jumlahnya  sangat  kecil,  yaitu kurang dari 1 ppm. (Fardiaz, 1992).

Komponen	Formula	Persen Volume	PPM
Nirogen	N2	78,08	780. 800
Oksigen	O2	20,95	209. 500
Argon	Ar	0,934	9. 340
Karbon diokside	CO2	0,0314	314
Neon	Ne	0,00182	18
Helium	He	0,000524	5
Metana	CH4	0,0002	2
Kripton	Kr	0,000114	1

2.       Jelaskan mengenai polutan udara primer dan sumber utama polusi !

Polutan udara primer, yaitu polutan yang mencakup 90% dari jumlah polutan udara seluruhnya, dapat dibedakan menjadi lima kelompok sebagai berikut:

1.  Karbon monokside (CO)

2.  Nitrogen      (NOx)

3.  Hidrokarbon (HC)

4.  Sulfur diokside (SOx)

5.  Partikel

Sumber polusi yang utama berasal dari transportasi, di mana hampir 60% dari polutan  yang  dihasilkan  terdiri  dari  karbon  monokside  dan  sekitar  15%  terdiri  dari hidrokarbon. Sumber-sumber polusi lainnya misalnya pembakaran, proses industri, pembuangan  limbah,  dan  lain-lain. Polutan  yang  utama  adalah  karbon  monokside yang mencapai hampir setengah dari seluruh polutan udara yang ada. Karbon monokside (CO) adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu di  atas -192º C, komponen ini mempunyai berat sebesar 96,5% dari berat air dan tidak larut di dalam air.

3.       Bagaimana terjadinya pembentukan karbon monoksida (CO) !

Karbon monokside yang terdapat di alam terbentuk dari salah satu proses sebagai berikut:

A.      Pembakaran  tidak  lengkap  terhadap  karbon  atau  komponen  yang mengandung karbon.

B.     Reaksi  antara  karbon  diokside  dan  komponen  yang  mengandung  karbon pada suhu tinggi.

C.      Pada suhu tinggi, karbon diokside terurai menjadi karbon monokside dan O.

4.       Bagaimana pengaruh CO terhadap manusia?

Pengaruh beracun CO terhadap tubuh terutama disebabkan oleh reaksi antara CO  dengan  hemoglobin  (Hb)  di  dalam  darah.  Hemoglobin  di  dalam  darah  secara normal  berfungsi  dalam  sistem  transpor  untuk  membawa  oksigen  dalam  bentuk oksihemoglobin (O2Hb) dari paru-paru ke sel-sel tubuh, dan membawa CO2  dalam bentuk  CO2Hb  dari  sel-sel  tubuh  ke  paru-paru.  Dengan  adanya  CO,  hemoglobin dapat  membetuk  karboksihemoglobin.  Jika  reaksi  demikian  terjadi,  maka kemampuan  darah  untuk  mentranspor  oksigen  menjadi  berkurang.  Afinitas  CO terhadap hemoglobin adalah 200 kali lebih tinggi daripada afinitas oksigen teradap hemoglobin,  akibatnya  jika  CO  dan  O2  terhadap  bersama-sama  di  udara  akan terbentuk COHb dalam jumlah jauh lebih banyak dari pada O 2Hb

5.       Berbagai  cara  dilakukan  untuk  mengurangi  emisi  CO  dari  kendaraan bermotor, berikan penjelasan!

Cara-cara tersebut diantaranya adalah sebagai berikut:

Pertama modifikasi  mesin  pembakar  untuk  mengurangi  jumlah  polutan  yang  terbentuk karena pembakaran. Kedua pengembangan  reaktor   sistem  ekshaust  sehingga  proses  pembakaran berlangsung  sempurna  dan  polutan  yang  berbahaya  diubah  menjadi polutan yang aman. Ketiga pengembangan  substitusi  bahan  bakar  untuk  bensin  sehingga menghasilkan polutan dangan konsentrasi rendah selama pembakaran. Keempat pengembangan  sumber  tenaga  yang  rendah  polusi  untuk  menggantikan mesin pembakar yang ada.

6.       Berikan uraian menganai udara nitrogen oksida, hidrokarbon,  sulfur oksida dan partikel !

Nitrogen okside (NOx) adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfir yang  terdiri  dari  gas  nitrik  okside  (NO)  dan  nitrogen  diokside  (NO 2).  Walupun  bentuk nitrogen okside  lainnya  ada,  tetapi  kedua  gas  ini  yang  banyak  ditemukan  sebagai polutan udara. Nitrik okside merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau, sebaliknya nitrogen diokside mempunyai warna coklat kemerahan dan berbau tajam.

 

Hidrokarbon komponen hidrokarbon hanya terdiri dari elemen hidrogen dan karbon. Beribu-ribu komponen hidrokarbon terdapat di alam, di mana pada  suhu  kamar  terdapat  tiga  bentuk,  yaitu  gas,  cair  dan  padat.  Sifat  fisik  dari masing-masing bentuk tersebut dipengaruhi oleh struktur molekul, terutama jumlah atom karbon yan menyusun molekul hidrokarbon. Hidrokarbon yang mengandung 1 -4  atom  karbon  berbentuk  gas  pada  suhu  kamar,  sedangkan  yang  mengandung  5 atau  lebih  atom  karbon  berbentuk  cair  atau  padat.  Semakin  tinggi  jumlah  atom karbon  semakin  cenderung  untuk  terdapat  dalam  bentuk  padat.  Hidrokarbon  yang sering menimbulkan masalah dalam polusi udara adalah yang berbentuk gas pada suhu atmosfer normal atau hidrokarbon yang bersifat sangat volatif (mudah berubah menjadi  gas)  pada  suhu  tersebut.  Kebanyakan  komponen-komponen  tersebut  mempunyai  struktur  yang  sederhana,  yaitu  mengandung  12  atom  karbon  atau kurang per molekul.

 

Polusi oleh sulfur okside terutama disebabkan oleh dua komponen gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur diokside (SO 2) dan sulfur triokside (SO3), dan keduanya disebut sebagai SOx. Sulfur diokside mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak terbakar di udara, sedangkan sulfur triokside merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran  bahan-bahan  yang  mengandung  sulfur  akan  menghasilkan kedua  bentuk  sulfur  okside,  tetapi  jumlah  relatif  masing -masing  tidak  dipengaruhi oleh  jumlah  oksigen  yang  tersedia.  Meskipun  udara  tersedia  dalam  jumlah  cukup, SO2 selalu terbentuk dalam jumlah terbesar. Jumlah SO yang terbentuk dipengaruhi oleh kondisi reaksi, terutama suhu, dan bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SO x. Meskipun  polutan  udara  yang  telah  dijelaskan  pada  bab-bab  sebelumnya berbentuk  gas,  tetapi  ada  polutan  udara  yang  berbentuk  partikel-partikel  kecil  padatan dan droplet cairan yang terdapat dalam jumlah tinggi di udara. Polusi udara karena  partikel-partikel  tersebut  merupakan  masalah  lingkungan  yang  perlu mendapat perhatian, terutama di daerah perkotaan.

7.       Apa yang anda ketahui mengenai polusi udara di kota besar ?

Masalah   pencemaran   udara   dikota-kota   besar,   sangat   dipengaruhi   dan  berbeda oleh berbagai factor yaitu: tofografi, kependudukan, iklim dan cuaca serta tingkat  atau  angka  perkembangan  sosio  ekonomi  dan  industrialisasi.  Masalah-masalah ini akan meningkat keadaannya, jika jumlah penduduk perkotaan semakin meningkat yang mengakibatkan jumlah penduduk yang terpapar polusi  udara juga meningkat.

8.       Bagaimana peranan perguruan tinggi dalam mengatasi polusi udara, buatlah analisis singkat dengan studi kasus Program Pengelolaan Udara di Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB ?

Melalui Program Pengelolaan Udara dan Limbah, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan  ITB  telah  melakukan  berbagai  kegiatan  penelitian  dan  pengabdian masyarakat, seperti berikut :

Penelitian-Penelitian yang Dilakukan di Laboratorium Kualitas Udara

·         Faktor Emisi Gas Buang CO, Pb, dan Partikulat pada Kendaraan Bermotor Roda Empat di Indonesia

·         Pengaruh Buangan Gas CO, NO2, dan HC, Partikulat, SO2 dan Pb dari Industri terhadap Kualias Udara di Daerah Bandung  Selatan

·         Studi Evaluasi Kualitas Udara, Khususnya SO, SO, NO, Partikuiat Akibat Proses Pembakaran Batubara PUD Suralaya

·         Metodologi Penentuan Titik Pemantauan untuk Sumber Udara Tidak Bergerak dengan Industri Semen Palimanan sebagai Studi Kasus

·         Penyisihan NOx secara Fotokatalitik menggunakan Titanium Dioksida

·         Pengaruh Pembebanan dalam Komposisi Polisiklik Aromatik Hidrokarbon (PAH) dalam Emisi Mesin Diesel

Penelitian dalam Kualitas Udara Perkotaan

·         Pengukuran Fluks Deposisi Kering Ambien untuk Partikel Total dan Pb di Bandung

·         Studi Pencemaran Udara (TSP, Pb, SO2, CO, NO2, Total Hidro Karbon di Daerah Pemukiman Bandung Utara

·         Distribusi Ukuran Parikulat untuk Senyawa Sulfat dan Nitrat di Bandung

·         Identifikasi Sumber Emisi Pencemar Gas dan Partikulat di Surabaya

·         Analisis Komposisi dan Fraksi Partikulat Atmosferik di Kota Bandung

·         Evaluasi Hasil Pengukuran Konsentrasi Partikulat, Senyawa NOx, CO, NO2 dan Pb di Jalan Braga Bandung

·         Analisis Komposisi Fraksi dan Fluktuasi Hidro Karbon C1 –C5 dari Udara, Studi Kasus di Bandung Utara

·         Analisis Prekursor Fotooksidan di Daerah Bandung

·         Index Pencemaran Udara dengan Indikator Coefficient of Haze: Studi Kasus Bandung-Jakarta

·         Kajian Korelasi Konsentrasi Polutan CO dan NOx dengan Jumlah Kendaraan Bermotor dengan Studi Kasus Terminal Leuwi Panjang Bandung

Penelitian dalam Pengendalian Pencemaran Udara

·         Proses Biofiltrasi untuk Penyisihan Gas Ammonia dan Hidrogen Sulfida

·         Proses Biofiltrasi untuk Penyisihan Gas SO2

·         Studi Evaluasi Efisiensi Penyisihan Gas SO2 dengan Pembebanan Tinggi

·         Menggunakan Teknik Biofiltrasi

Penelitian dalam Studi Kinetik dan Kimia Atmosfer Daerah Tropis

·         Studi Analisis Mengenai Perilaku Keasaman Partikulat pada Deposisi Kering

·         Studi Analisis Mengenai Perilaku Keasaman pada Deposisi Basah 

·         Studi Perilaku SenyawaSulfurdi Daerah Tropis

·         Model Kinetika Pembentukan Ozon di Troposfer dengan Prekursor

·         Hidrokarbon dan NOx

·         Identifikasi Prekursor Sumber Emisi dan Proses Asidifikasi Hujan Asam