Analisis Sebaran gas NO2 di wilayah Jabodetabek Periode 2005-2013 menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada satelit Aura
ANALISIS SEBARAN GAS NO2 DI WILAYAH JABODETABEK PERIODE
2005-2013 MENGGUNAKAN DATA OZONE MONITORING
INSTRUMENT (OMI) PADA SATELIT AURA
ERANTHY FIRDAUS
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Sebaran gas
NO2 di wilayah Jabodetabek Periode 2005-2013 menggunakan data Ozone
Monitoring Instrument (OMI) pada satelit Aura adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Eranthy Firdaus
NIM F44100040
ABSTRAK
ERANTHY FIRDAUS. Analisis Sebaran gas NO2 di wilayah Jabodetabek Periode
2005-2013 menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada satelit
Aura. Dibimbing oleh ANDIK PRIBADI
Nitrogen dioksida (NO2) adalah salah satu gas yang sangat berbahaya jika
terhirup oleh manusia karena dapat menyebabkan gangguan pernapasan.
Penginderaan jauh atau remote sensing adalah metoda untuk mengamati keadaan
suatu objek atau kumpulan objek yang terdapat permukaan bumi dari jarak jauh.
Penelitian ini menggunakan studi literatur dan data sekunder yang diperoleh dari
software berbasis web Giovanni untuk mencari data curah hujan dan sebaran gas
NO2 di dalam atmosfer wilayah Jabodetabek selama 9 tahun. Terjadi penurunan
pada grafik trendline gas NO2 sebesar 8.3 x 10-5 µg/Nm3 tiap tahunnya. Rataan
besar gas NO2 di atmosfer wilayah Jabodetabek memiliki nilai tertinggi sebesar
0.0043 µg/Nm3 yang terjadi di bulan September 2006 dan rataan nilai terendah
terjadi pada bulan Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3. Nilai sebaran gas NO2
lebih tinggi terjadi pada musim kemarau dibandingkan pada saat musim hujan.
DKI Jakarta dan kabupaten Bekasi adalah wilayah dengan nilai total NO2 tertinggi
pada Jabodetabek, karena merupakan daerah kawasan industri dan padat
transportasi.
Kata kunci: Giovanni, Jabodetabek, Nitrogen Dioksida (NO2), Pencemaran Udara,
Remote Sensing
ABSTRACT
ERANTHY FIRDAUS. Analysis Of NO2 Gas Distribution in Jabodetabek on
2005-2013 Using Ozone Monitoring Instrument (OMI) Data With Aura Satellite.
ANDIK PRIBADI
Nitrogen dioxide (NO2) is one of the gases that are very dangerous if
inhaled by humans because it can cause respiratory problems. NO2 gas quality
standard is 400 μ g/Nm3. Remote sensing is a method to observe the state of an
object which contained the earth's surface from a distance. The study was
conducted by using the study of literature and secondary data obtained from a
web-based software Giovanni to seek rainfall data and NO2 gas distribution in the
atmosphere of Jabodetabek for 9 years. There was a decrease in the NO2 gas
trendline chart at 8.3 x 10-5 µg/Nm3 in each year. The average value of the NO2
gas in the Jabodetabek’s atmosphere has the highest value of 0.0043 µg/Nm3 that
happened in September 2006 and the lowest in Desember 2012 with average value
of 0.0021 µg/Nm3. The distribution value of NO2 gas is higher in the dry season
than during the rainy season. Jakarta and Bekasi district is the region with the
highest total value of NO2 in Jabodetabek, because it is an industrial area and
dense area of transportation.
Keywords: air pollution, Giovanni, Jabodetabek, nitrogen dioxide (NO2), Remote
Sensing
ANALISIS SEBARAN GAS NO2 DI WILAYAH JABODETABEK
PERIODE 2005-2013 MENGGUNAKAN DATA OZONE MONITORING
INSTRUMENT (OMI) PADA SATELIT AURA
ERANTHY FIRDAUS
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Analisis Sebaran gas NO2 di wilayah Jabodetabek Periode 20052013 menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada
satelit Aura
Nama
: Eranthy Firdaus
NIM
: F44100040
Disetujui oleh
Andik Pribadi, S.TP, M.Sc.
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agro
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan kesehatan dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
Analisis Sebaran gas NO2 Periode 2006-2013 di wilayah Jabodetabek
menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada satelit Aura.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Andik Pribadi S.TP, M.Sc
selaku dosen pembimbing akademik Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan,
kedua orang tua, Prof. Dr. Ir. Erizal Jamal dan Ir. Maesti Mardiharini serta adikadik yang selalu memberikan doa, dukunga dan motivasi. Di samping itu penulis
menyampaikan ucapan kepada pihak-pihak di bawah ini :
1. Rekan satu bimbingan, Erbi Setiawan untuk kerja sama dan
dukungannya selama penelitian berlangsung
2. Teman-teman SIL 47 untuk segala dukungan doa dan semangatnya
selama ini.
Karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Namun, penulis berharap semoga
karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2014
Eranthy Firdaus
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
2
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
Pencemaran Udara
3
Nitrogen Dioksida (NO2)
6
Remote Sensing
8
Satelit Aura
9
Giovanni
10
METODE
10
Bahan
10
Alat
10
Prosedur Analisis Data
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
13
Keadaan Umum Wilayah
13
Kecenderungan (Trend) Pencemaran NO2 di Wilayah Jabodetabek
14
Pola Distribusi Temporal Curah Hujan di Wilayah Jabodetabek
16
Pola Distribusi Spasial dan Temporal gas NO2 di Wilayah Jabodetabek
16
SIMPULAN DAN SARAN
20
Simpulan
20
Saran
20
DAFTAR PUSTAKA
21
LAMPIRAN
22
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
Dampak pencemaran udara berupa gas
Dampak pencemaran udara berupa partikel
Penanggulangan pencemaran udara berbentuk gas
Respon manusia terhadap pemaparan jangka pendek NO2
Pembagian Administratif wilayah Jabodetabek
4
5
6
8
13
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
NOx sebagai pusat reaksi kimia di atmosfer
Bagan alir metode penelitian
Peta kawasan Jabodetabek
Tredline gas NO2
Grafik rataan curah hujan 9 tahun
Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan
Januari-Maret (2005-2013)
7 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan AprilJuni (2005-2013)
8 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan JuliSeptember (2005-2013)
9 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan
Oktober-Desember (2005-2013)
7
12
14
15
16
17
17
18
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Data Sebaran NO2 pada musim hujan (Januari-Maret)
Data Sebaran NO2 pada musim peralihan hujan ke kemarau (April-Juni)
Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Juli-September)
Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Oktober-Desember)
22
23
24
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perwujudan kualitas lingkungan yang sehat merupakan bagian
pokok di bidang kesehatan. Udara sebagai komponen lingkungan yang
penting dalam kehidupan perlu dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya
sehingga dapat memberikan daya dukung bagi mahluk hidup untuk hidup
secara optimal. Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan
kondisi yang sangat memprihatinkan. Sumber pencemaran udara dapat
berasal dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran,
dan perumahan. Berbagai kegiatan tersebut merupakan kontribusi terbesar
dari pencemar udara yang dibuang ke udara bebas. Sumber pencemaran
udara juga dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran
hutan, gunung meletus, gas alam beracun, dll.
Udara di atmosfir bumi kita merupakan campuran dari gas nitrogen
(78%), oksigen (21%), gas argon (sekitar 1 %), CO2 (0.0035 %) dan
sejumlah kecil uap air (sekitar 0.01 %). Komposisi gas di atmosfer dapat
mengalami perubahan karena pencemaran udara. Pencemaran udara
diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara
yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan
normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah
tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat
mengganggu kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka
udara dikatakan telah tercemar (Winarso 1991).
Gas buang yang dikeluarkan dari cerobong pabrik mengandung zatzat kimia yang merupakan pengotor udara, salah satunya adalah gas
nitrogen dioksida (NO2). Nitrogen dioksida (NO2) adalah gas yang sangat
berbahaya jika terhirup oleh manusia. Nitrogen monoksida (NO) dapat
mengalami oksidasi menjadi NO2 yang bersifat racun berbau tajam
menyengat hidung dan bewarna merah kecoklatan. Gas NO2 yang
terkandung dalam udara jika melebihi batas standar kesehatan sesuai dengan
Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999 dalam Baku Mutu Udara
Ambien (BMUA) tentang Pengendalian Pencemaran Udara yaitu 400
μ g/Nm3 selama pengukuran 1 jam dapat membahayakan kesehatan
makhluk hidup terutama manusia karena dapat menyebabkan gangguan
pernapasan (penurunan kapasitas difusi paru-paru). (KLH 2007)
Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya pencemaran udara
adalah hujan. Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda
dengan presipitasi non-cair seperti salju dan batu es. Hujan memerlukan
keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu di atas titik
leleh es di dekat dan di atas permukaan Bumi. Di Bumi, hujan adalah
proses kondensasi uap air di atmosfer menjadi butir air yang cukup berat
untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. Pemanasan global juga
mengakibatkan perubahan pola hujan di seluruh dunia, termasuk suasana
hujan di timur Amerika Utara dan suasana kering di wilayah tropis.
2
Untuk dapat mengukur besar nilai konsentarsi pencemaran udara
dapat memakai penginderaan jauh. Penginderaan jauh atau remote sensing
adalah metoda untuk mengamati keadaan suatu objek atau kumpulan objek
yang terdapat permukaan bumi dari jarak jauh tanpa mendatangi langsung
objek atau kumpulan objek tersebut. Untuk itu digunakan sensor ataupun
kamera yang terpasang pada wahana dirgantara seperti balon udara, pesawat
terbang ataupun wahana ruang angkasa. Wahana yang diluncurkan ke
angkasa luar sering disebut sebagai satelit. Satelit merupakan suatu benda
yang beredar mengelilingi suatu objek yang lebih besar.
Penelitian ini akan dilakukan untuk mengetahui pola distribusi
spasial dan temporal gas NO2 di wilayah Jabodetabek dengan menggunakan
data remote sensing.
Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah
bagaimana cara menemukan pola distribusi penyebaran NO2 baik secara
temporal maupun spasial yang terjadi di daerah Jabodetabek, berdasarkan
data dari proses penginderaan jarak jauh yang dilakukan oleh satelit AURA
(OMI) dalam rentang waktu mulai dari tahun 2005 hingga 2013.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui kecederungan (trend) pencemaran NO2 di Jabodetabek
pada periode 2005-2013.
2. Membandingkan tingkat pencemaran NO2 pada musim hujan dan
musim kemarau di wilayah Jabodetabek serta mengidentifikasi
lokasi di wilayah Jabodetabek dengan tingkat pencemaran NO2
tinggi.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah
mengenai tingkat kandungan polutan NO2 pada lapisan atmosfer serta
pengendalian dari pencemaran akibat polutan NO2 tersebut.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian ini yaitu meliputi analisis pola distribusi
spasial dan temporal polutan NO2 pada atmosfer (dalam penelitian ini pada
lapisan troposfer) di wilayah Jabodetabek dengan batas koordinat 106°32’
BT dan 5°88’ - 6°79,9’ LS. Data yang digunakan berasal dari Ozone
Monitoring Instrument (OMI) yang dianalisis menggunakan web based
3
software Giovani. Data tersebut didapat dari hasil pencitraan satelit Aura.
Jangka waktu yang diambil sebagai data tersebut adalah mulai dari Januari
2005 s/d Desember 2013.
TINJAUAN PUSTAKA
Pencemaran Udara
Udara adalah suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan yang
mengelilingi bumi dan komponen campuran gas tersebut tidak selalu konstan
(Fardiaz 1992). Udara juga merupakan atmosfer yang berada di sekeliling bumi
yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia ini. Dalam
udara terdapat oksigen untuk bernafas, karbondioksida untuk proses fotosintesis
oleh klorofil daun dan ozon untuk menahan sinar ultraviolet.
Pengertian pencemaran udara berdasarkan Undang-Undang Nomor
23 tahun 1997 pasal 1 ayat 12 mengenai Pencemaran Lingkungan yaitu
pencemaran yang disebabkan oleh aktivitas manusia seperti pencemaran
yang berasal dari pabrik, kendaraan bermotor, pembakaran sampah, sisa
pertanian, dan peristiwa alam seperti kebakaran hutan, letusan gunung api
yang mengeluarkan debu, gas, dan awan panas. Dapat disimpulkan bahwa
pencemaran udara adalah masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur
berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat mengakibatkan terjadinya
kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara umum
serta menurunkan kualitas lingkungan.
Bahan atau zat pencemaran udara sendiri dapat berbentuk gas dan
partikel. Banyak faktor yang dapat menyebabkan pencemaran udara,
diantaranya pencemaran yang ditimbulkan oleh sumber-sumber alami
maupun kegiatan manusia atau kombinasi keduanya. Pencemaran udara
dapat mengakibatkan dampak pencemaran udara bersifat langsung dan lokal,
regional, maupun global atau tidak langsung dalam kurun waktu lama.
Bahan atau zat pencemaran udara sendiri dapat berbentuk gas dan
partikel. Dalam bentuk gas dapat dibedakan menjadi:
Golongan belerang (sulfur dioksida, hidrogen sulfida, sulfat aerosol)
Golongan nitrogen (nitrogen oksida, nitrogen monoksida, amoniak,
dan nitrogen dioksida)
Golongan karbon (karbon dioksida, karbon monoksida, hidrokarbon)
Golongan gas yang berbahaya (benzene, vinyl klorida, air raksa uap)
Sedagkan jenis pencemaran udara berbentuk partikel dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
Mineral (anorganik) dapat berupa racun seperti air raksa dan timah
Bahan organik yang terdiri dari ikatan hidrokarbon, klorinasi alkan,
dan benzene
Makhluk hidup terdiri dari bakteri, virus, telur cacing.
Menurut Sitepoe (1997), Soejani (1993), dan Kusnoputranto (1995),
efek pencemaran udara dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu :
4
a. Efek jangka pendek (akut) terhadap saluran pernafasan.
1). Serangan asmatis.
2). Serangan nafas yang hiperaktif.
Hal ini terjadi jika saluran udara menyempit jauh lebih
cepat dibandingkan dengan rata-rata respon normal terhadap
bahan asing yang merupakan mekanisme pertahanan normal
untuk mencegah terhirupnya bahan-bahan yang berbahaya.
3). Infeksi saluran pernafasan.
Hal ini sering terjadi pada anak-anak dengan cirri-ciri
demam, influenza dan sakit tenggorokan.
Penjabaran dampak dari pencemaran udara dapat dilihat pada
tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1 Dampak pencemaran udara berupa gas
No Bahan Pencemar
Sumber
Dampak Pada Individu/Masyarakat
1. Sulfur Dioksida
(SO2)
Batu bara atau bahan Menimbulkan efek iritasi pada saluran
bakar minyak yang nafas sehingga menimbulkan gejala
mengandung Sulfur. batuk dan sesak nafas.
Pembakaran limbah
Proses dalam industri.
2. Hidrogen Sulfat
(H2S)
Dari kawah gunung
yang masih aktif.
Menimbulkan bau yang tidak sedap,
dapat merusak indera penciuman.
3. Nitrogen Monoksida
(NO)
Nitrogen Dioksida
(NO2)
Berbagai jenis
pembakaran.
Gas buang kendaran
bermotor.
Peledak, pabrik
pupuk.
Menggangu sistem pernapasan.
Melemahkan sistem pernapasan paru
dan saluran nafas sehingga paru mudah
terserang infeksi.
4. Karbon Monoksida Semua hasil
(CO)
pembakaran.
Hidrokarbon
Proses Industri
.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Menimbulkan efek sistematik, karena
meracuni tubuh dengan cara
pengikatan hemoglobin yang amat vital
bagi oksigenasi jaringan tubuh
akibatnya apabila otak kekurangan
oksigen dapat menimbulkan kematian.
5
b. Efek jangka panjang yang dapat terjadi antara lain penyakit paru-aru
obstruktif kronik (COPD) dan perubahan perkembangan dan
penuaan dari paru-paru. COPD meliputi bronchritis kronik,
emphysema dan penyakit saluran pernafasan kecil yang diakibatkan
oleh rokok, paparan bahan-bahan yang mengandung pencemar udara
seperti debu dan batu bara, dan faktor-faktor genetis.
Tabel 2. Dampak Pencemaran udara berupa partikel
No Bahan Pencemar
Sumber
Dampak Pada Individu/Masyarakat
1. Debu – partikel Debu domestik
Menimbulkan iritasi mukosa,
maupun dari
bronchitis, menimbulkan fibrosis paru.
industri.
Dampak yang di timbulkan amat
Gas buang
membahayakan, karena dapat meracuni
kendaraan
sistem pembentukan darah merah.
bermotor.
Menimbulkan gangguan pembentukan
Peleburan timah sel darah merah. Pada anak kecil
hitam.
menimbulkan penurunan kemampuan
Pabrik battere
otak. Pada orang dewasa menimbulkan
anemia dan gangguan tekanan darah
tinggi.
2 Benzen
Kendaraan
Menimbulkan gangguan syaraf pusat.
bermotor.
Daerah industri.
3 Partikel polutan Daerah yang
Pada pencemaran udara ruangan yang
bersifat biologis kurang bersih
ber AC dijumpai beberapa jenis bakteri
berupa bakteri, lingkungannya yang mengakibatkan penyakit
jamur, virus,
pernapasan.
telur cacing.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Sedangkan beberapa kegiatan yang dapat mencegah atau
menanggulangi terjadinya pencemaran udara adalah dengan melengkapi
alat penangkap debu (electro precipitator), pembersihan ruangan dengan
sistem basah dan melengkapi water sprayer pada cerobong. Penjabaran
secara lengkap tentang penanggulangan pencemaran udara dapat dilihat
pada tabel 3.
6
Tabel 3. Penanggulangan pencemaran udara berbentuk gas
No Bahan Pencemar
Sumber
1. Sulfur Dioksida Absorbsi
(SO2)
Hidrogen
Suldfida (H2S)
Nitrogen
Monoksida (NO)
Nitrogen
Dioksida (NO2)
Amoniak (NH3)
Karbondioksida
(CO2)
Karbon
Monoksida (CO)
Hidrokarbon
Pembakaran
Dampak Pada Individu/Masyarakat
Dalam proses absorbsi dipergunakan bahan
padat yang dapat menyerap polutan.
Berbagai tipe adsorben yang dipergunakan
antara lain karbon aktif dan silikat.
Adsorben mempunyai daya kejenuhan
sehingga selalu diperlukan pergantian,
bersifat disposal.
Mempergunakan proses oksidasi panas
untuk menghancurkan gas hidrokarbon
yang terdapat didalam polutan. Hasil
pembakaran berupa (CO2) dan (H2O).
Reaksi Kimia Banyak dipergunakan pada emisi golongan
Nitrogen dan golongan Belerang. Biasanya
cara kerja ini merupakan kombinasi dengan
cara – cara lain, hanya dalam pembersihan
polutan udara dengan reaksi kimia yang
dominan. Membersihkan gas golongan
nitrogen , caranya dengan diinjeksikan
amoniak (NH3) yang akan bereaksi kimia
dengan NOx dan membentuk bahan padat
yang mengendap.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Nitrogen Dioksida (NO2)
Oksida nitrogen (NOx), yang terdiri dari nitrogen oksida (NO) dan
nitrogen dioksida (NO2), dihasilkan dari sumber alamiah, kendaraan
bermotor dan proses pembakaran bahan bakar lainnya. NOx dihasilkan
ketika pembakaran bahan bakar pada temperatur tinggi, di dalam gas
buangan. Nitrogen oksida (NO) dihasilkan dari buangan proses pembakaran
dari transportasi dan akan segera teroksidasi di atmosfer membentuk NO2.
NO2 merupakan komponen yang mendapat perhatian lebih dan merupakan
indikator dari grup oksida nitrogen yang lebih besar. Karena kontribusinya
7
dalam pembentukan ground level ozone dan polusi partikulat, NO2 terkait
dengan beberapa efek pada sistem pernafasan (USEPA 2009).
Emisi antropogenik dari pembakaran minyak bumi, gas, dan bensin,
dapat mengoksidasi nitrogen di atmosfer (N2) membentuk NO yang ada di
lingkungan. Sumber NO2 di alam adalah dari proses mikrobiologi di dalam
tanah. Di tanah, proses nitrifikasi dan denitrifikasi dapat melepaskan NO
dan NO2 ke atmosfer. Proses alami ini meningkat saat pupuk nitrogen
ditambahkan untuk meningkatkan hasil pertanian. NOx adalah katalis
atmosfer yang berkaitan erat dengan pembentukan ozon dan radikal OH.
NOx berperan dalam mengatur proses oksidasi atmosferik dan siklus
biogeokimia global.
Gambar 1 NOx sebagai pusat reaksi kimia di atmosfer
Pada Gambar 1 menggambarkan pentingnya kehadiran NOx di
atmosfer. NOx merupakan pusat reaksi-reaksi kimia di atmosfer. Bagian
utama senyawa kimia yang mengalami proses oksidasi lalu dihilangkan dari
atmosfer oleh presipitasi asam nitrat, atau mengalami perubahan menjadi
senyawa yang lain.
Secara umum, sumber NOx di alam berasal dari bakteri dan
akitivitas vulkanik, proses pembentukan petir, dan emisi akibat aktivitas
manusia (antropogenik). Emisi antropogenik NOx terutama berasal dari
pembakaran bahan bakar fosil seperti pembangkit tenaga listrik dan
kendaraan bermotor. Sumber lain di atmosfer berupa proses tanpa
pembakaran, contohnya dari hasil produksi asam nitrat, proses pengelasan,
dan penggunaan bahan peledak.
Gas nitrogen monoksida (NO) memiliki sifat tidak berwarna, yang
pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan. Di samping itu,
gas oksida nitrogen juga dapat menjadi penyebab hujan asam. Keberadaan
gas nitrogen monoksida (NO) di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut
terbakar bersama dengan oksigen (O2), yang terjadi pada suhu tinggi.
8
Reaksinya adalah:
N2 (g) + O2 (g) 2NO (g)
Pada saat kontak dengan udara, maka gas nitrogen monoksida (NO)
akan membentuk gas NO2dengan reaksi sebagai berikut :
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)
Gas NO2 merupakan gas yang beracun, berwarna merah cokelat, dan
berbau seperti asam nitrat yang sangat menyengat dan merangsang.
Keberadaan gas NO2 lebih dari 1 ppm dapat menyebabkan terbentuknya zat
yang bersifat karsinogen atau penyebab terjadinya kanker. Jika menghirup
gas NO2 dalam kadar 20 ppm akan dapat menyebabkan kematian. Studi
sebelumnya mengindikasikan paparan NOx terkait dengan efek kronis pada
kesehatan paru-paru, terutama bagi populasi yang beresiko seperti anak
kecil, orang tua dan penderita asma. NOx merupakan polutan yang sering
melewati standar kualitas udara ambien di daerah perkotaan (Driejana 2006).
Tabel 4 Respon manusia terhadap pemaparan jangka pendek NO2
Efek
Konsentrasi NO2
Waktu
terjadi
3
efek
mg/m
Ppm
Batas timbul bau
0.23
0.12
Segera
Batas adaptasi dalam gelap
0.14
0.075
Tidak dilaporkan
Peningkatan resisten pada 0.50
0.26
Tidak dilaporkan
udara bebas
1.3-3.8
0.7-2.0
20 menit
3.0-3.8
1.6-2.0
15 menit
2.8
1.5
45 menit
3.8
2.0
45 menit
5.6
3.0
45 menit
7.5-9.4
4.0-5.0
40 menit
9.4
5.0
15 menit
11.3-75.2
6.0-40.0
5 menit
Penurunan kapasitas difusi 7.5-9.4
4.0-5.0
15 menit
paru-paru
Untuk wilayah Jabodetabek, berdasarkan ketentuan Keputusan
Gubernur Provinsi DKI Jakarta Nomor 551 Tahun 2001 tentang Baku Mutu
Udara Ambien, ditetapkan baku mutu untuk NO2 adalah sebesar 400 µg/m3.
Remote Sensing
Penginderaan jauh adalah ilmu untuk memperoleh, mengolah dan
menginterpretasi citra yang telah direkam yang berasal dari interaksi antara
gelombang elektromagnetik dengan suatu objek. Menurut Lillesand dan
Kiefer (1993), penginderaan jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh
informasi tentang suatu objek, daerah atau fenomena melalui analisis data
9
yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek,
daerah atau fenomena yang dikaji.
Data penginderaan jauh diperoleh dari suatu satelit, pesawat udara
balon udara atau wahana lainnya. Data-data tersebut berasal dari rekaman
sensor yang memiliki karakteristik berbeda-beda pada masing-masing
tingkat ketinggian yang akhirnya menentukan perbedaan dari data
penginderaan jauh yang di hasilkan (Richards dan Jia 2006).
Dalam penginderaan jauh, objek yang diindera atau yang ingin
diketahui berupa objek di permukaan bumi, dirgantara, atau antariksa. Alat
yang digunakan untuk melakukan penginderaan jauh adalah sensor. Sensor
berfungsi untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek di bumi
dalam daerah jangkauan tertentu. Sensor berupa kamera, scanner, dan
radiometer. Pada umumnya, sensor dipasang pada platform yang berupa
pesawat terbang, satelit, atau pesawat ulang-alik. Berdasarkan ketinggian
peredaran wahana, tempat pemantauan atau pemotretan dari angkasa ini
dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok sebagai berikut :
1. Pesawat terbang rendah sampai medium (low to medium altitude
aircraft), ketinggian antara 1000 meter sampai 9000 meter dari
permukaan bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra foto (foto
udara).
2. Pesawat terbang tinggi (high altitude aircraft), ketinggian sekitar
18.000 meter dari permukaan bumi. Citra yang dihasilkan ialah
foto udara dan multispectral scanner data.
3. Satelit, ketinggian antara 400 km sampai 900 km dari permukaan
bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.
Analisa data penginderaan jauh memerlukan data rujukan seperti peta
tematik, data statistik dan data lapangan. Hasil analisa yang diperoleh
berupa informasi mengenai bentang lahan, jenis penutup lahan, kondisi
lokasi dan kondisi sumberdaya lokasi. Informasi tersebut bagi para
pengguna dapat dimanfaatkan untuk membantu dalam proses pengambilan
keputusan dalam mengembangkan daerah tersebut. Keseluruhan proses
pmulai dari pengambilan data, analisis data hingga penggunaan data tersebut
disebut Sistem Penginderaan Jauh (Purwadhi 2001)
Satelit Aura
Satelit aura diluncurkan pada tanggal 15 juli 2004. Satelit aura
merupakan salah satu bagian dari proyek divisi ilmu kebumian NASA yang
memiliki program untuk memonitor interaksi kompleks di atmosfer yang
dapat memberikan efek global dengan menggunakan satelit dan sistem data
dari NASA (http://www.nasa.gov/).
Aura memiliki massa sekitar 1,765 kg panjang 6.9 m dan jika panel
surya dibentangkan panjangnya mencapai 15 m. Aura membawa 4
instrumen untuk mempelajari komposisi kimia atmosfer bumi yaitu :
1. HIRDLS, yaitu high resolution dynamics limb sounder, digunakan
untuk mengukur radiasi inframerah dari ozon , uap air, CFC, metana
dan nitrogen. Instrumen ini dikembangkan bersama dengan united
kingdom natural environment research council. Alat HIRDLS
10
dimatikan sejak 17 maret 2008 dan tidak lagi mengirimkan data
sejak itu.
2. MLS yaitu microwave limb sounder, digunakan untuk mengukur
emisi dari ozon, khlorin, dan gas lainnya serta mengklarifikasi peran
uap air dalam pemanasan global.
3. OMI yaitu ozone monitoring instrument, menggunakan radiasi
ultraviolet dan radiasi tampak untuk menghasilkan peta beresolusi
tinggi. Instrumen ini dikembangkan oleh finnish meteorogical
Institute dan neteherlands agency for aerospace programmes
4. TES, yaitu tropospheric emmission spectrometer, digunakan untuk
mengukur kandungan ozon troposfer dengan panjang gelombang
infra merah. Selain itu, instrumen ini juga mengukur kandungan
karbon monoksida, metana, dan nitrogen oksida
Giovanni
Giovanni adalah aplikasi perangkat lunak berbasis web yang dibuat
dan dikembangkan oleh GES-DISC (Goddard Earth Sciences Data and
Information Services Center) Interactive Online Visualization and Analysis
Infrastructure. GES-DISC ini merupakan bagian dari badan antariksa
Amerika Serikat atau biasa disebut NASA. Software ini dikembangkan
untuk memudahkan masyarakat luas, khususnya untuk para peneliti, dalam
memvisualisasi, menganalisis, dan mengakses data penginderaan jauh yang
ada di bumi dengan cara yang mudah, tanpa harus mengunduh keseluruhan
data tersebut.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-April 2014. Dalam
pengambilan data diambil dari program software berbasis web Giovanni.
Selanjutnya hasil tersebut dianalisis di Lab Komputer Departemen Teknik
Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor (IPB).
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan :
Data OMI (NO2 Column Amount (Clear, 0-30% Cloud)) hasil
unduhan dari software Giovanni dalam jangka waktu 2005 hingga
2013
11
Data curah hujan bulanan wilayah Jabodetabek dalam jangka waktu
tahun 2005 hingga 2013 hasil ungguhan dari Tropical Rainfall
Measuring Mission (TRMM),
ArcGIS,
Microsoft Office,
Seperangkat komputer,
Alat tulis.
Prosedur Analisis Data
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini
1. Pengambilan data curah hujan dan sebaran konsentrasi NO2
Proses pengambilan data curah hujan di wilayah Jabodetabek pada
periode 2005-2013 diunduh dari Tropical Rainfall Measuring Mission
(TRMM). Sedangkan data sebaran konsentrasi NO2 diunduh dengan
menggunakan software Giovanni
2. Analisis trendline konsentrasi NO2
Setelah data konsentrasi NO2 selama 9 tahun didapat, dibuat grafik
trendline dengan menganalisis kecenderungan garis rata-rata konsentrasi
NO2 yang terjadi.
3. Analisis Pola distribusi NO2
a. Analisis temporal curah hujan
Dalam tahap ini, dengan menggunakan data curah hujan akan
dihasilkan pembagian musim berdasarkan intensitas rataan curah hujan
selama 9 tahun.
b. Analisis spasial dan temporal konsentrasi NO2
Setelah pembagian musim berdasarkan intensitas curah hujan
dilakukan, nilai konsentrasi NO2 akan dibandingkan di tiap musimnya,
sehingga dapat ditentukan musim dengan besar konsentrasi NO2 tertinggi
dan terendah. Lalu sebaran konsentrasi NO2 di wilayah Jabodetabek akan
terlihat dengan titik koordinat sehingga dapat ditentukan wilayah dengan
besar konsentrasi NO2 tertinggi dan terendah.
4. Visualisasi hasil data dengan aplikasi ArcGIS
Setelah pengolahan data sebaran NO2, lalu overlay ke dalam peta
administrasi Jabodetabek dengan menggunakan aplikasi ArcGIS. Sehingga
dapat dilihat sebaran konsentrasi NO2 pada wilayah penelitian.
5. Pemaparan hasil analisis
Hasil dari proses analisis lalu dipaparkan dan ditarik kesimpulan
mengenai pola distribusi konsentrasi NO2 di daerah Jabodetabek.
12
Mulai
Penentuan Parameter
Penelitian
Penentuan Lokasi
Penelitian
Curah Hujan
Pengambilan data
menggunakan software
Giovanni
Konsentrasi
gas NO2
Analisis Trendline
konsentrasi NO2
Analisis temporal
curah hujan
Analisis temporal dan
spasial konsentrasi NO2
Visualisasi menggunakan ArcGIS
kesimpulan
Pembahasan
Gambar 2 Bagan alir metode penelitian
13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Wilayah
Jabodetabek adalah sebuah akronim dari Jakarta-Bogor-DepokTanggerang-Bekasi, yaitu sebuah kawasan metropoltan Jakarta dan
sekitarnya.
Tabel 5 Pembagian Administratif wilayah Jabodetabek
Pembagian
Administratif
Wilayah
(km²)
Populasi
(2007 Untuk
Jawa Barat)
Penduduk
(/km²)
DKI Jakarta
664
8,699,600
(2005)
13,100
Kota Bogor, Jawa
Barat
118.50
866,034
40,168
Kota Depok, Jawa
Barat
200.29
1,412,772
7,053
Kota Bekasi, Jawa
Barat
210.49
6,084,831
9,904.6
Kota
Tangerang, Banten
164.5
1,537,244
(2005)
9,342
Kota
Tangerang
selatan, Banten
210
966,037
4,600
Kabupaten
Bogor, Jawa Barat
3,440.71
4,316,236
1,254.4
Kabupaten
Tangerang, Banten
1,110
3,435,205
(2006)
3,094
Kabupaten
Bekasi, Jawa Barat
1,484.37
2,032,008
1,368.9
Wilayah
Metropolitan
Jabodetabek
7,392
24,383,930
3,341.
Penelitian ini berada pada bagian/wilayah troposfer, khususnya
wilayah Planetary Boundary Layer (PBL). Planetary Boundary Layer
(PBL) atau biasa disebut pula Atmospheric Boundary Layer (ABL)
merupakan bagian terendah dari atmosfer dan karakteristiknya secara
langsung dipengaruhi oleh kontak dengan permukaan bumi. Sehingga
tingkat kekasaran dan aktivitas yang berlangsung di permukaan bumi sangat
mempengaruhi tinggi PBL. Ketinggian yang rendah terjadi saat pagi dan
malam hari sedangkan menjelang siang ketinggian PBL mengalami
14
kenaikan. Ketinggian PBL yang rendah saat pagi dan malam hari
dikarenakan dikarenakan tingkat turbulensi yang terjadi dan berpengaruh
terhadap ketinggian PBL sangat rendah jika dibanding dengan turbulensi
yang terjadi saat siang hari, kondisi siang hari dengan tingkat penyinaran
yang kuat. Perubahan yang terjadi pada lapisan ini terjadi dalam rentang
waktu kurang dari satu jam.
Gambar 3 Peta Kawasan Jabodetabek
Pada daerah penelitian yang mencakup wilayah Jabodetabek dapat
dilihat beberapa titik yang memiliki potensi untuk menjadi sumber
pencemaran NO2. Seperti pada daerah kabupaten Bogor terdapat dua
kawasan industri yang cukup besar, yaitu wilayah kawasan industri Sentul
dan kawasan industri Cibinong. Selain itu dari segi transportasi terdapat
jalan yang dapat dikategorikan sebagai jalan provinsi yaitu diantaranya jalan
tol Jagorawi.
Kecenderungan (Trend) Pencemaran NO2 di Daerah Jabodetabek
Pada penelitian ini didapatkan hasil yang berupa besarnya tingkatan
kolom pencemaran NO2 di lapisan troposfer, yang ada di atas wilayah
penelitian dalam kurun waktu 9 tahun. Besaran tingkat pencemaran yang
dihasilkan dari web based software Giovanni terdapat dalam satuan
molec/cm2. Sehingga hasil perlu dikonversi agar didapat hasil akhir satuan
menjadi µg/Nm3 dengan perhitungan sebagai berikut :
(1)
15
Keterangan :
1 mol = 6.02 x 1025 molec
Berat Jenis molekul NO2 = 46 gr/mol
Ketebalan Troposfer = 15000 m
1 DU =
Dari hasil pengolahan data diperoleh besar konsentrasi gas NO2 pada
bulan Januari 2005 hingga bulan Desember 2013, dengan data bulanan yang
digunakan merupakan hasil rata-rata harian tiap bulannya. Sehingga
diperoleh grafik trendline seperti pada gambar 2.
0.0045
0.004
0.0035
0.003
0.0025
0.002
Linear (Rata-rata)
0.0015
0.001
0.0005
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Gambar 4 Trendline Gas NO2
Pada grafik dapat dilihat bahwa besar kandungan gas NO2 di atmosfer
wilayah jabodetabek paling tinggi teradi pada bulan September 2006 dengan
hasil sebesar 0.0043 µg/Nm3sedangkan besar konsentarsi gas NO2 terendah
terjadi pada bulan Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3. Terjadi
penurunan rata-rata besar konsentrasi gas NO2 sebesar 0.0005 µg/Nm3 pada
16
jangka waktu 6 tahun, atau sebesar 8.3 x 10-5 µg/Nm3 tiap tahunnya. Hal itu
diperkirakan terjadi karena semakin pesatnya teknologi yang telah
berkembang di masyarakat sehingga membantu menurunkan laju emisi.
Seperti banyaknya kendaraan yang bersifat ramah lingkungan dan
banyaknya pabrik yang kini sudah mempunyai program “zero waste” yang
membantu mengurangi tingkat polusi gas NO2 di udara.
Pola Distribusi Temporal Curah Hujan di Wilayah Jabodetabek
Berdasarkan data curah hujan yang didapat dalam periode 2005
sampai 2013, diperoleh rataan curah hujan per bulan selama 9 tahun. Data
yang diperoleh kemudian dibagi berdasarkan musim yaitu musim hujan,
musim peralihan kemarau, musim kemarau dan musim peralihan hujan.
Jumlah rataan curah hujan selama 9 tahun dapat dilihat pada gambar 4
400
350
300
250
200
150
Curah hujan (mm)
100
50
0
Gambar 5 Grafik rataan curah hujan 9 tahun
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa musim hujan berada pada bulan
januari hingga Maret, musim peralihan kemarau berada pada bulan April
hingga Juni, musim kemarau berada pada bulan Juli hingga September dan
musim peralihan hujan berada pada bulan Oktober hingga Desember.
Pola Distribusi Spasial dan Temporal Gas NO2 di Wilayah Jabodetabek
Setelah pembagian musim sudah diketahui, dapat dibandingkan besar
nilai sebaran polutan NO2 pada musim kemarau dan musim hujan. Dengan
data rataan 9 tahun yang telah dibagi dalam 4 musim, seperti yang dapat
dilihat pada lampiran 2.
17
Gambar 6 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
Musim Hujan (Januari-Maret)
Pada gambar 5, musim hujan yang terjadi di bulan Januari hingga
Maret, sebaran total kolom NO2 di wilayah Jabodetabek terlihat lebih tinggi
pada daerah Bekasi dan Jakarta. Kabupaten Bekasi memiliki nilai
konsentrasi NO2 paling tinggi sebesar 2.794 µg/Nm3. Hal ini disebabkan
oleh banyaknya kawasan industri yang cukup besar di wilayah tersebut.
Sedangkan pada kawasan sekitar kabupaten Bogor, besar konsentrasi NO2
tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan wilayah Jakarta. Nilai NO2
terendah di Kabupaten Bogor adalah sebesar 0.718 µg/Nm3.
Gambar 7 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
Musim Peralihan hujan ke kemarau (April-Juni)
18
Pada gambar 6, musim peralihan kemarau yang terjadi di bulan April
hingga Juni, pola penyebaran total kolom NO2 di wilayah Kabupaten Bogor
memiliki nilai total kolom NO2 terendah sebesar 1.062 µg/Nm3.Sedangkan
pada sebagian wilayah kabupaten Tanggerang memiliki kenaikan nilai total
kolom NO2 jika dibanding pada musim hujan, sebesar 2.558 µg/Nm3. Pada
daerah Jakarta pusat, nilai total kolom NO2 adalah sebesar 4.232 µg/Nm3.
yang merupakan nilai total kolom terbesar di wilayah Jabodetabek pada
musim peralihan kemarau. Hal tersebut dikarenakan pada daerah tersebut
memiliki jalu transportasi cukup besar sehingga membuat volume
kendaraan bermotor di wilayah tersebut cukup tinggi.
Gambar 8 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
musim kemarau (Juli-September)
Pada gambar 7, musim kemarau yang terjadi di bulan Juli hingga
September, pada sebagian besar wilayah kabupaten Bogor masih memiliki
nilai total kolom NO2 terendah dengan rata-rata sebesar 1.550 µg/Nm3.
Sedangkan nilai total kolom NO2 di beberapa wilayah mengalami
peningkatan dibandingkan pada musim hujan. Seperti Kota Depok yang
memiliki nilai total kolom NO2 sebesar 3.760 µg/Nm3 pada musim kemarau
dan Kota bekasi yang memiliki nilai total kolom NO2 sebesar 2.913
µg/Nm3. Jakarta Utara memiliki nilai total kolom NO2 terbesar pada musim
kemarau dengan nilai 5.074 µg/Nm3. Hal itu semua terjadi dikarenakan
berkurangnya intensitas hujan pada musim kemarau serta adanya kontribusi
dari kegiatan transportasi dan industri pada wilayah tersebut.
19
Gambar 9 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek pada
musim peralihan kemarau ke hujan (Oktober-Desember)
Pada gambar 8, musim peralihan hujan yang terjadi di bulan Oktober
hingga Desember, pada sebagian besar daerah kabupaten Bogor memiliki
nilai total kolom NO2 terendah sebesar 0.961 µg/Nm3. Sedangkan pada
wilayah Jakarta Selatan memiliki nilai total kolom NO2 tertinggi dengan
nilai sebesar 3.408 µg/Nm3.
Berdasarkan hasil visualisasi selama kurun waktu 9 tahun, terlihat
adanya pola sebaran NO2 di wilayah Jabodetabek, yaitu pada bulan Januari
hingga Maret yang memiliki nilai curah hujan tinggi memiliki nilai total
NO2 yang rendah. Hal yang sebaliknya terjadi bila dibandingkan dengan
bulan Juli-September dengan nilai curah hujan yang rendah memiliki nilai
total NO2 yang tinggi.
Dapat dilihat dari pola sebaran nilai kolom NO2 di wilayah
Jabodetabek, wilayah-wilayah yang memiliki nilai total kolom NO2 tinggi
adalah wilayah yang memiliki kawasan industri dan jalur transportasi yang
besar, seperti pada Kabupaten Bekasi, Jakarta pusat, Jakarta Utara dan
Jakarta Selatan. Kegiatan industri memang berperan penting dalam proses
pembangunan daerah dan kesejahteraan rakyat, namun pembangunannya
diharapkan tidak memberi dampak negatif yang besar terhadap
lingkungannya. Dengan adanya pola sebaran NO2 ini, diharapkan dapat
membantu pemerintah setempat dalam proses pembangunan wilayah
tersebut khususnya dalam bidang industri.
Begitupula dalam sektor transportasi, yang juga menjadi faktor
tingginya nilai total kolom NO2 di beberapa wilayah di Jabodetabek. Dalam
hasil visualisasi terlihat bahwa daerah yang memiliki sarana jalan lintas
provinsi dan memiliki tingkat kepadatan lalu lintas yang tinggi, memiliki
nilai total kolom NO2 yang tinggi.
20
Dengan adanya pola pola penyebaran NO2 ini, dapat terlihat daerah
yang memiliki tingkat polusi tinggi maupun rendah. Sehingga dapat
dilakukan langkah-langkah pengendalian serta pencegahan pencemaran
udara dengan efektif. Salah satu yang dapat dilakukan adalah tidak
menambah lagi pabrik atau industri pada wilayah yang telah memiliki
tingkat pencemaran udara yang tinggi, menambahkan ruang terbuka hijau
serta pemeriksaan mesin kendaraan secara berkala. Kesadaran dan
partisipasi masyarakat untuk mencegah dan mengendalikan pencemaran
juga diperlukan karena salah satu faktor penyebab pencemaran ini adalah
kegiatan manusia (antropogenik).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Simpulan yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Terjadi penurunan pada grafik trendline gas NO2 sebesar 8.3 x 10-5
µg/Nm3 tiap tahunnya. Hal itu diperkirakan terjadi karena semakin pesatnya
teknologi yang telah berkembang di masyarakat sehingga membantu
menurunkan laju emisi. Nilai rataan total besar gas NO2 di atmosfer wilayah
Jabodetabek memiliki nilai tertinggi sebesar 0.0043 µg/Nm3 yang terjadi di
bulan September 2006 dan rataan nilai terendah terjadi pada bulan
Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3.
2. Pola distribusi sebaran gas NO2 di atmosfer wilayah Jabodetabek
dipengaruhi oleh curah hujan pada wilayah tersebut. Nilai sebaran gas NO2
lebih tinggi terjadi pada musim kemarau dibandingkan pada saat musim
hujan. DKI Jakarta dan kabupaten Bekasi adalah wilayah dengan nilai total
NO2 tertinggi pada Jabodetabek.
Saran
Penelitian ini hanya memberikan sedikit gambaran tentang kualitas
udara di wilayah Jabodetabek, khususnya tentang pola distribusi NO2 di
atmosfer. Belum ada perbandingan data yang diperoleh dengan pengukuran
langsung di lapang, sehingga akan lebih baik apabila perbandingan tersebut
dapat dilakukan untuk mencapai hasil yang lebih baik. Beberapa langkah
pengendalian dan pencegahan polutan NO2 dapat dilakukan dengan tidak
menambah lagi pabrik atau industri pada wilayah yang telah memiliki
tingakt pencemaran udara yang tinggi, menambahkan ruang terbuka hijau
serta pemeriksaan mesin kendaraan secara berkala.
21
DAFTAR PUSTAKA
Alfiah Tati. 2009 Pencemaran Lingkungan : Penerbit ITATS
Anwar. Dasar – dasar kesehatan lingkungan. Environmental Health
Departement Faculty of Public Health. Makassar. 2007
Barus,Sanggup, dkk.2011. Fisika. Medan: UNIMED
Elsari. 2006. Pencemaran Udara Terhadap Lingkungan dan Manusia.
[terhubung berkala] http://elsari.wordpress.com/2010/02/06/dampakpencemaran-udara-terhadap lingkungan-dan-manusia/ (3 Maret 2014)
Hamonangan, E. 2004. Air Pollution simulation Model. Bplhd 5;6-15
Hapsari, Ririn Evi. 2009. Dampak Pencemaran Nitrogen . [terhubung
berkala].http://ririnhapsari.blogspot.com/2009/12/dampak-pencemarannitrogen.html (3 Maret 2014)
Karami, Ghozan. 2009. Penginderaan Jauh. (Terhubung berkala
www.remotesensing1a.blogspot.com) (10 Februari 2014).
KLH. 2007. Pedoman Pemantauan Kualitas Udara Jalan Raya. Asdep
urusan pengendalian pencemaran emisi sumber bergerak Kementerian
Negara Lingkungan Hidup
Lillesand, T.M. dan R.W. Kiefer. 1997. Remote Sensing and Image
Interpretation. John Wiley and Sons, New York.
Novianti, S dan Driejana. 2009. Pengaruh Karakteristik Faktor Emisi
Terhadap Estimasi Beban Emisi Oksida Nitrogen (NOx) dari Sektor
Transportasi. Teknik Lingkungan. ITB.
Purwadhi, F.S.H. 2001. Interpretasi Citra Digital. PT. Grasindo. Jakarta
Richards, J.A. and Jia, X. (2006). Remote Sensing Digital Image Analysis:
An Introduction.4th Edition. Springer, Berlin.
Soedomo, M. 2001. Pencemaran Udara (Kumpulan Karya Ilmiah).
Bandung: ITB.
Suharyadi. 2001. Penginderaan Jauh untuk Studi Kota. Fakultas Geografi
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tjasyono,Bayong.2004.Klimatologi.Bandung : Penerbit ITB
Wardhana WA. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Offset,
Yogyakarta
Winarso, P.A. 1991. Studi Tentang Keasaman Air Hujan. Widyapura 5
(VII) : 55-59. Udara dan Bising. Jakarta
22
Lampiran 1 Data Sebaran NO2 pada musim hujan (Januari-Maret)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
0.776
0.718
0.749
0.785
0.932
0.866
1.099
1.328
1.423
1.405
1.237
1.954
2.794
2.602
2.145
1.572
1.986
2.612
2.517
2.055
1.475
1.524
1.669
1.667
1.675
23
Lampiran 2 Data Sebaran NO2 pada musim peralihan hujan ke kemarau
(April-Juni)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
1.062
1.139
1.151
1.083
1.167
1.344
1.801
2.061
1.707
1.445
2.454
3.508
4.054
2.930
2.008
3.115
4.008
4.232
3.078
1.999
2.472
2.558
2.495
2.075
1.578
24
Lampiran 3 Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Juli-September)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
1.229
1.306
1.313
1.265
1.403
1.550
2.094
2.485
1.979
1.679
2.913
4.497
5.007
3.182
2.043
3.760
5.053
5.007
3.074
1.838
2.953
2.944
2.681
1.961
1.421
25
Lampiran 4 Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Oktober-Desember)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
0.961
0.982
0.995
0.983
1.012
1.231
1.586
1.884
1.679
1.458
1.880
2.787
3.408
2.709
1.984
2.312
2.971
3.315
2.501
1.918
2.221
2.177
2.118
1.898
1.574
26
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Bogor pada tanggal 9 Desember 1992 dari
pasangan Prof. Dr. Ir. Erizal Jamal M.sc dan Ir. Maesti Mardiharini M.Sc.
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Kakak dari
Diyandaru Adhitya dan Ichwan Bagus Ernanda. Penulis lulus dari Christian
School International pada tahun 2004 lalu melanjutkan studinya di SMPN 7
Bogor hingga tahun 2007. Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMAN 3
Bogor dan lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi reporter untuk Koran
Kampus IPB (2010-2011), Bendahara Divisi Hubungan Eksternal (Hubeks)
Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) (20112012). Penulis pernah melaksanakan praktik lapangan di PT. Krakatau
Steel., Tbk sebagai staff Safety, Health and Environment (SHE) pada tahun
2013. Beberapa prestasi yang pernah diraih penulis adalah juara dua basket
putri TPB CUP dan juara 4 lomba marathon TPB CUP.
2005-2013 MENGGUNAKAN DATA OZONE MONITORING
INSTRUMENT (OMI) PADA SATELIT AURA
ERANTHY FIRDAUS
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Analisis Sebaran gas
NO2 di wilayah Jabodetabek Periode 2005-2013 menggunakan data Ozone
Monitoring Instrument (OMI) pada satelit Aura adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya
yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam
teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Eranthy Firdaus
NIM F44100040
ABSTRAK
ERANTHY FIRDAUS. Analisis Sebaran gas NO2 di wilayah Jabodetabek Periode
2005-2013 menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada satelit
Aura. Dibimbing oleh ANDIK PRIBADI
Nitrogen dioksida (NO2) adalah salah satu gas yang sangat berbahaya jika
terhirup oleh manusia karena dapat menyebabkan gangguan pernapasan.
Penginderaan jauh atau remote sensing adalah metoda untuk mengamati keadaan
suatu objek atau kumpulan objek yang terdapat permukaan bumi dari jarak jauh.
Penelitian ini menggunakan studi literatur dan data sekunder yang diperoleh dari
software berbasis web Giovanni untuk mencari data curah hujan dan sebaran gas
NO2 di dalam atmosfer wilayah Jabodetabek selama 9 tahun. Terjadi penurunan
pada grafik trendline gas NO2 sebesar 8.3 x 10-5 µg/Nm3 tiap tahunnya. Rataan
besar gas NO2 di atmosfer wilayah Jabodetabek memiliki nilai tertinggi sebesar
0.0043 µg/Nm3 yang terjadi di bulan September 2006 dan rataan nilai terendah
terjadi pada bulan Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3. Nilai sebaran gas NO2
lebih tinggi terjadi pada musim kemarau dibandingkan pada saat musim hujan.
DKI Jakarta dan kabupaten Bekasi adalah wilayah dengan nilai total NO2 tertinggi
pada Jabodetabek, karena merupakan daerah kawasan industri dan padat
transportasi.
Kata kunci: Giovanni, Jabodetabek, Nitrogen Dioksida (NO2), Pencemaran Udara,
Remote Sensing
ABSTRACT
ERANTHY FIRDAUS. Analysis Of NO2 Gas Distribution in Jabodetabek on
2005-2013 Using Ozone Monitoring Instrument (OMI) Data With Aura Satellite.
ANDIK PRIBADI
Nitrogen dioxide (NO2) is one of the gases that are very dangerous if
inhaled by humans because it can cause respiratory problems. NO2 gas quality
standard is 400 μ g/Nm3. Remote sensing is a method to observe the state of an
object which contained the earth's surface from a distance. The study was
conducted by using the study of literature and secondary data obtained from a
web-based software Giovanni to seek rainfall data and NO2 gas distribution in the
atmosphere of Jabodetabek for 9 years. There was a decrease in the NO2 gas
trendline chart at 8.3 x 10-5 µg/Nm3 in each year. The average value of the NO2
gas in the Jabodetabek’s atmosphere has the highest value of 0.0043 µg/Nm3 that
happened in September 2006 and the lowest in Desember 2012 with average value
of 0.0021 µg/Nm3. The distribution value of NO2 gas is higher in the dry season
than during the rainy season. Jakarta and Bekasi district is the region with the
highest total value of NO2 in Jabodetabek, because it is an industrial area and
dense area of transportation.
Keywords: air pollution, Giovanni, Jabodetabek, nitrogen dioxide (NO2), Remote
Sensing
ANALISIS SEBARAN GAS NO2 DI WILAYAH JABODETABEK
PERIODE 2005-2013 MENGGUNAKAN DATA OZONE MONITORING
INSTRUMENT (OMI) PADA SATELIT AURA
ERANTHY FIRDAUS
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik
pada
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Analisis Sebaran gas NO2 di wilayah Jabodetabek Periode 20052013 menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada
satelit Aura
Nama
: Eranthy Firdaus
NIM
: F44100040
Disetujui oleh
Andik Pribadi, S.TP, M.Sc.
Pembimbing
Diketahui oleh
Prof. Dr. Ir. Budi Indra Setiawan, M.Agro
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan kesehatan dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi yang berjudul
Analisis Sebaran gas NO2 Periode 2006-2013 di wilayah Jabodetabek
menggunakan data Ozone Monitoring Instrument (OMI) pada satelit Aura.
Penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Andik Pribadi S.TP, M.Sc
selaku dosen pembimbing akademik Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan,
kedua orang tua, Prof. Dr. Ir. Erizal Jamal dan Ir. Maesti Mardiharini serta adikadik yang selalu memberikan doa, dukunga dan motivasi. Di samping itu penulis
menyampaikan ucapan kepada pihak-pihak di bawah ini :
1. Rekan satu bimbingan, Erbi Setiawan untuk kerja sama dan
dukungannya selama penelitian berlangsung
2. Teman-teman SIL 47 untuk segala dukungan doa dan semangatnya
selama ini.
Karya ilmiah ini masih jauh dari sempurna. Namun, penulis berharap semoga
karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2014
Eranthy Firdaus
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
2
Perumusan Masalah
2
Tujuan Penelitian
2
Manfaat Penelitian
2
Ruang Lingkup Penelitian
2
TINJAUAN PUSTAKA
3
Pencemaran Udara
3
Nitrogen Dioksida (NO2)
6
Remote Sensing
8
Satelit Aura
9
Giovanni
10
METODE
10
Bahan
10
Alat
10
Prosedur Analisis Data
11
HASIL DAN PEMBAHASAN
13
Keadaan Umum Wilayah
13
Kecenderungan (Trend) Pencemaran NO2 di Wilayah Jabodetabek
14
Pola Distribusi Temporal Curah Hujan di Wilayah Jabodetabek
16
Pola Distribusi Spasial dan Temporal gas NO2 di Wilayah Jabodetabek
16
SIMPULAN DAN SARAN
20
Simpulan
20
Saran
20
DAFTAR PUSTAKA
21
LAMPIRAN
22
RIWAYAT HIDUP
26
DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5
Dampak pencemaran udara berupa gas
Dampak pencemaran udara berupa partikel
Penanggulangan pencemaran udara berbentuk gas
Respon manusia terhadap pemaparan jangka pendek NO2
Pembagian Administratif wilayah Jabodetabek
4
5
6
8
13
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
NOx sebagai pusat reaksi kimia di atmosfer
Bagan alir metode penelitian
Peta kawasan Jabodetabek
Tredline gas NO2
Grafik rataan curah hujan 9 tahun
Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan
Januari-Maret (2005-2013)
7 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan AprilJuni (2005-2013)
8 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan JuliSeptember (2005-2013)
9 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek bulan
Oktober-Desember (2005-2013)
7
12
14
15
16
17
17
18
19
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
Data Sebaran NO2 pada musim hujan (Januari-Maret)
Data Sebaran NO2 pada musim peralihan hujan ke kemarau (April-Juni)
Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Juli-September)
Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Oktober-Desember)
22
23
24
25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perwujudan kualitas lingkungan yang sehat merupakan bagian
pokok di bidang kesehatan. Udara sebagai komponen lingkungan yang
penting dalam kehidupan perlu dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya
sehingga dapat memberikan daya dukung bagi mahluk hidup untuk hidup
secara optimal. Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan
kondisi yang sangat memprihatinkan. Sumber pencemaran udara dapat
berasal dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran,
dan perumahan. Berbagai kegiatan tersebut merupakan kontribusi terbesar
dari pencemar udara yang dibuang ke udara bebas. Sumber pencemaran
udara juga dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran
hutan, gunung meletus, gas alam beracun, dll.
Udara di atmosfir bumi kita merupakan campuran dari gas nitrogen
(78%), oksigen (21%), gas argon (sekitar 1 %), CO2 (0.0035 %) dan
sejumlah kecil uap air (sekitar 0.01 %). Komposisi gas di atmosfer dapat
mengalami perubahan karena pencemaran udara. Pencemaran udara
diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara
yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan
normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah
tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat
mengganggu kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka
udara dikatakan telah tercemar (Winarso 1991).
Gas buang yang dikeluarkan dari cerobong pabrik mengandung zatzat kimia yang merupakan pengotor udara, salah satunya adalah gas
nitrogen dioksida (NO2). Nitrogen dioksida (NO2) adalah gas yang sangat
berbahaya jika terhirup oleh manusia. Nitrogen monoksida (NO) dapat
mengalami oksidasi menjadi NO2 yang bersifat racun berbau tajam
menyengat hidung dan bewarna merah kecoklatan. Gas NO2 yang
terkandung dalam udara jika melebihi batas standar kesehatan sesuai dengan
Peraturan Pemerintah Nomor 41 tahun 1999 dalam Baku Mutu Udara
Ambien (BMUA) tentang Pengendalian Pencemaran Udara yaitu 400
μ g/Nm3 selama pengukuran 1 jam dapat membahayakan kesehatan
makhluk hidup terutama manusia karena dapat menyebabkan gangguan
pernapasan (penurunan kapasitas difusi paru-paru). (KLH 2007)
Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya pencemaran udara
adalah hujan. Hujan adalah sebuah presipitasi berwujud cairan, berbeda
dengan presipitasi non-cair seperti salju dan batu es. Hujan memerlukan
keberadaan lapisan atmosfer tebal agar dapat menemui suhu di atas titik
leleh es di dekat dan di atas permukaan Bumi. Di Bumi, hujan adalah
proses kondensasi uap air di atmosfer menjadi butir air yang cukup berat
untuk jatuh dan biasanya tiba di daratan. Pemanasan global juga
mengakibatkan perubahan pola hujan di seluruh dunia, termasuk suasana
hujan di timur Amerika Utara dan suasana kering di wilayah tropis.
2
Untuk dapat mengukur besar nilai konsentarsi pencemaran udara
dapat memakai penginderaan jauh. Penginderaan jauh atau remote sensing
adalah metoda untuk mengamati keadaan suatu objek atau kumpulan objek
yang terdapat permukaan bumi dari jarak jauh tanpa mendatangi langsung
objek atau kumpulan objek tersebut. Untuk itu digunakan sensor ataupun
kamera yang terpasang pada wahana dirgantara seperti balon udara, pesawat
terbang ataupun wahana ruang angkasa. Wahana yang diluncurkan ke
angkasa luar sering disebut sebagai satelit. Satelit merupakan suatu benda
yang beredar mengelilingi suatu objek yang lebih besar.
Penelitian ini akan dilakukan untuk mengetahui pola distribusi
spasial dan temporal gas NO2 di wilayah Jabodetabek dengan menggunakan
data remote sensing.
Perumusan Masalah
Rumusan masalah yang menjadi fokus dalam penelitian ini adalah
bagaimana cara menemukan pola distribusi penyebaran NO2 baik secara
temporal maupun spasial yang terjadi di daerah Jabodetabek, berdasarkan
data dari proses penginderaan jarak jauh yang dilakukan oleh satelit AURA
(OMI) dalam rentang waktu mulai dari tahun 2005 hingga 2013.
Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui kecederungan (trend) pencemaran NO2 di Jabodetabek
pada periode 2005-2013.
2. Membandingkan tingkat pencemaran NO2 pada musim hujan dan
musim kemarau di wilayah Jabodetabek serta mengidentifikasi
lokasi di wilayah Jabodetabek dengan tingkat pencemaran NO2
tinggi.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi ilmiah
mengenai tingkat kandungan polutan NO2 pada lapisan atmosfer serta
pengendalian dari pencemaran akibat polutan NO2 tersebut.
Ruang Lingkup Penelitian
Ruang lingkup dari penelitian ini yaitu meliputi analisis pola distribusi
spasial dan temporal polutan NO2 pada atmosfer (dalam penelitian ini pada
lapisan troposfer) di wilayah Jabodetabek dengan batas koordinat 106°32’
BT dan 5°88’ - 6°79,9’ LS. Data yang digunakan berasal dari Ozone
Monitoring Instrument (OMI) yang dianalisis menggunakan web based
3
software Giovani. Data tersebut didapat dari hasil pencitraan satelit Aura.
Jangka waktu yang diambil sebagai data tersebut adalah mulai dari Januari
2005 s/d Desember 2013.
TINJAUAN PUSTAKA
Pencemaran Udara
Udara adalah suatu campuran gas yang terdapat pada lapisan yang
mengelilingi bumi dan komponen campuran gas tersebut tidak selalu konstan
(Fardiaz 1992). Udara juga merupakan atmosfer yang berada di sekeliling bumi
yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia ini. Dalam
udara terdapat oksigen untuk bernafas, karbondioksida untuk proses fotosintesis
oleh klorofil daun dan ozon untuk menahan sinar ultraviolet.
Pengertian pencemaran udara berdasarkan Undang-Undang Nomor
23 tahun 1997 pasal 1 ayat 12 mengenai Pencemaran Lingkungan yaitu
pencemaran yang disebabkan oleh aktivitas manusia seperti pencemaran
yang berasal dari pabrik, kendaraan bermotor, pembakaran sampah, sisa
pertanian, dan peristiwa alam seperti kebakaran hutan, letusan gunung api
yang mengeluarkan debu, gas, dan awan panas. Dapat disimpulkan bahwa
pencemaran udara adalah masuknya, atau tercampurnya unsur-unsur
berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat mengakibatkan terjadinya
kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia secara umum
serta menurunkan kualitas lingkungan.
Bahan atau zat pencemaran udara sendiri dapat berbentuk gas dan
partikel. Banyak faktor yang dapat menyebabkan pencemaran udara,
diantaranya pencemaran yang ditimbulkan oleh sumber-sumber alami
maupun kegiatan manusia atau kombinasi keduanya. Pencemaran udara
dapat mengakibatkan dampak pencemaran udara bersifat langsung dan lokal,
regional, maupun global atau tidak langsung dalam kurun waktu lama.
Bahan atau zat pencemaran udara sendiri dapat berbentuk gas dan
partikel. Dalam bentuk gas dapat dibedakan menjadi:
Golongan belerang (sulfur dioksida, hidrogen sulfida, sulfat aerosol)
Golongan nitrogen (nitrogen oksida, nitrogen monoksida, amoniak,
dan nitrogen dioksida)
Golongan karbon (karbon dioksida, karbon monoksida, hidrokarbon)
Golongan gas yang berbahaya (benzene, vinyl klorida, air raksa uap)
Sedagkan jenis pencemaran udara berbentuk partikel dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
Mineral (anorganik) dapat berupa racun seperti air raksa dan timah
Bahan organik yang terdiri dari ikatan hidrokarbon, klorinasi alkan,
dan benzene
Makhluk hidup terdiri dari bakteri, virus, telur cacing.
Menurut Sitepoe (1997), Soejani (1993), dan Kusnoputranto (1995),
efek pencemaran udara dapat dibagi menjadi beberapa kelompok, yaitu :
4
a. Efek jangka pendek (akut) terhadap saluran pernafasan.
1). Serangan asmatis.
2). Serangan nafas yang hiperaktif.
Hal ini terjadi jika saluran udara menyempit jauh lebih
cepat dibandingkan dengan rata-rata respon normal terhadap
bahan asing yang merupakan mekanisme pertahanan normal
untuk mencegah terhirupnya bahan-bahan yang berbahaya.
3). Infeksi saluran pernafasan.
Hal ini sering terjadi pada anak-anak dengan cirri-ciri
demam, influenza dan sakit tenggorokan.
Penjabaran dampak dari pencemaran udara dapat dilihat pada
tabel 1 dan tabel 2.
Tabel 1 Dampak pencemaran udara berupa gas
No Bahan Pencemar
Sumber
Dampak Pada Individu/Masyarakat
1. Sulfur Dioksida
(SO2)
Batu bara atau bahan Menimbulkan efek iritasi pada saluran
bakar minyak yang nafas sehingga menimbulkan gejala
mengandung Sulfur. batuk dan sesak nafas.
Pembakaran limbah
Proses dalam industri.
2. Hidrogen Sulfat
(H2S)
Dari kawah gunung
yang masih aktif.
Menimbulkan bau yang tidak sedap,
dapat merusak indera penciuman.
3. Nitrogen Monoksida
(NO)
Nitrogen Dioksida
(NO2)
Berbagai jenis
pembakaran.
Gas buang kendaran
bermotor.
Peledak, pabrik
pupuk.
Menggangu sistem pernapasan.
Melemahkan sistem pernapasan paru
dan saluran nafas sehingga paru mudah
terserang infeksi.
4. Karbon Monoksida Semua hasil
(CO)
pembakaran.
Hidrokarbon
Proses Industri
.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Menimbulkan efek sistematik, karena
meracuni tubuh dengan cara
pengikatan hemoglobin yang amat vital
bagi oksigenasi jaringan tubuh
akibatnya apabila otak kekurangan
oksigen dapat menimbulkan kematian.
5
b. Efek jangka panjang yang dapat terjadi antara lain penyakit paru-aru
obstruktif kronik (COPD) dan perubahan perkembangan dan
penuaan dari paru-paru. COPD meliputi bronchritis kronik,
emphysema dan penyakit saluran pernafasan kecil yang diakibatkan
oleh rokok, paparan bahan-bahan yang mengandung pencemar udara
seperti debu dan batu bara, dan faktor-faktor genetis.
Tabel 2. Dampak Pencemaran udara berupa partikel
No Bahan Pencemar
Sumber
Dampak Pada Individu/Masyarakat
1. Debu – partikel Debu domestik
Menimbulkan iritasi mukosa,
maupun dari
bronchitis, menimbulkan fibrosis paru.
industri.
Dampak yang di timbulkan amat
Gas buang
membahayakan, karena dapat meracuni
kendaraan
sistem pembentukan darah merah.
bermotor.
Menimbulkan gangguan pembentukan
Peleburan timah sel darah merah. Pada anak kecil
hitam.
menimbulkan penurunan kemampuan
Pabrik battere
otak. Pada orang dewasa menimbulkan
anemia dan gangguan tekanan darah
tinggi.
2 Benzen
Kendaraan
Menimbulkan gangguan syaraf pusat.
bermotor.
Daerah industri.
3 Partikel polutan Daerah yang
Pada pencemaran udara ruangan yang
bersifat biologis kurang bersih
ber AC dijumpai beberapa jenis bakteri
berupa bakteri, lingkungannya yang mengakibatkan penyakit
jamur, virus,
pernapasan.
telur cacing.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Sedangkan beberapa kegiatan yang dapat mencegah atau
menanggulangi terjadinya pencemaran udara adalah dengan melengkapi
alat penangkap debu (electro precipitator), pembersihan ruangan dengan
sistem basah dan melengkapi water sprayer pada cerobong. Penjabaran
secara lengkap tentang penanggulangan pencemaran udara dapat dilihat
pada tabel 3.
6
Tabel 3. Penanggulangan pencemaran udara berbentuk gas
No Bahan Pencemar
Sumber
1. Sulfur Dioksida Absorbsi
(SO2)
Hidrogen
Suldfida (H2S)
Nitrogen
Monoksida (NO)
Nitrogen
Dioksida (NO2)
Amoniak (NH3)
Karbondioksida
(CO2)
Karbon
Monoksida (CO)
Hidrokarbon
Pembakaran
Dampak Pada Individu/Masyarakat
Dalam proses absorbsi dipergunakan bahan
padat yang dapat menyerap polutan.
Berbagai tipe adsorben yang dipergunakan
antara lain karbon aktif dan silikat.
Adsorben mempunyai daya kejenuhan
sehingga selalu diperlukan pergantian,
bersifat disposal.
Mempergunakan proses oksidasi panas
untuk menghancurkan gas hidrokarbon
yang terdapat didalam polutan. Hasil
pembakaran berupa (CO2) dan (H2O).
Reaksi Kimia Banyak dipergunakan pada emisi golongan
Nitrogen dan golongan Belerang. Biasanya
cara kerja ini merupakan kombinasi dengan
cara – cara lain, hanya dalam pembersihan
polutan udara dengan reaksi kimia yang
dominan. Membersihkan gas golongan
nitrogen , caranya dengan diinjeksikan
amoniak (NH3) yang akan bereaksi kimia
dengan NOx dan membentuk bahan padat
yang mengendap.
Sumber : Fisika Nondik 2008 UNIMED
Nitrogen Dioksida (NO2)
Oksida nitrogen (NOx), yang terdiri dari nitrogen oksida (NO) dan
nitrogen dioksida (NO2), dihasilkan dari sumber alamiah, kendaraan
bermotor dan proses pembakaran bahan bakar lainnya. NOx dihasilkan
ketika pembakaran bahan bakar pada temperatur tinggi, di dalam gas
buangan. Nitrogen oksida (NO) dihasilkan dari buangan proses pembakaran
dari transportasi dan akan segera teroksidasi di atmosfer membentuk NO2.
NO2 merupakan komponen yang mendapat perhatian lebih dan merupakan
indikator dari grup oksida nitrogen yang lebih besar. Karena kontribusinya
7
dalam pembentukan ground level ozone dan polusi partikulat, NO2 terkait
dengan beberapa efek pada sistem pernafasan (USEPA 2009).
Emisi antropogenik dari pembakaran minyak bumi, gas, dan bensin,
dapat mengoksidasi nitrogen di atmosfer (N2) membentuk NO yang ada di
lingkungan. Sumber NO2 di alam adalah dari proses mikrobiologi di dalam
tanah. Di tanah, proses nitrifikasi dan denitrifikasi dapat melepaskan NO
dan NO2 ke atmosfer. Proses alami ini meningkat saat pupuk nitrogen
ditambahkan untuk meningkatkan hasil pertanian. NOx adalah katalis
atmosfer yang berkaitan erat dengan pembentukan ozon dan radikal OH.
NOx berperan dalam mengatur proses oksidasi atmosferik dan siklus
biogeokimia global.
Gambar 1 NOx sebagai pusat reaksi kimia di atmosfer
Pada Gambar 1 menggambarkan pentingnya kehadiran NOx di
atmosfer. NOx merupakan pusat reaksi-reaksi kimia di atmosfer. Bagian
utama senyawa kimia yang mengalami proses oksidasi lalu dihilangkan dari
atmosfer oleh presipitasi asam nitrat, atau mengalami perubahan menjadi
senyawa yang lain.
Secara umum, sumber NOx di alam berasal dari bakteri dan
akitivitas vulkanik, proses pembentukan petir, dan emisi akibat aktivitas
manusia (antropogenik). Emisi antropogenik NOx terutama berasal dari
pembakaran bahan bakar fosil seperti pembangkit tenaga listrik dan
kendaraan bermotor. Sumber lain di atmosfer berupa proses tanpa
pembakaran, contohnya dari hasil produksi asam nitrat, proses pengelasan,
dan penggunaan bahan peledak.
Gas nitrogen monoksida (NO) memiliki sifat tidak berwarna, yang
pada konsentrasi tinggi juga dapat menimbulkan keracunan. Di samping itu,
gas oksida nitrogen juga dapat menjadi penyebab hujan asam. Keberadaan
gas nitrogen monoksida (NO) di udara disebabkan karena gas nitrogen ikut
terbakar bersama dengan oksigen (O2), yang terjadi pada suhu tinggi.
8
Reaksinya adalah:
N2 (g) + O2 (g) 2NO (g)
Pada saat kontak dengan udara, maka gas nitrogen monoksida (NO)
akan membentuk gas NO2dengan reaksi sebagai berikut :
2NO (g) + O2 (g) 2NO2 (g)
Gas NO2 merupakan gas yang beracun, berwarna merah cokelat, dan
berbau seperti asam nitrat yang sangat menyengat dan merangsang.
Keberadaan gas NO2 lebih dari 1 ppm dapat menyebabkan terbentuknya zat
yang bersifat karsinogen atau penyebab terjadinya kanker. Jika menghirup
gas NO2 dalam kadar 20 ppm akan dapat menyebabkan kematian. Studi
sebelumnya mengindikasikan paparan NOx terkait dengan efek kronis pada
kesehatan paru-paru, terutama bagi populasi yang beresiko seperti anak
kecil, orang tua dan penderita asma. NOx merupakan polutan yang sering
melewati standar kualitas udara ambien di daerah perkotaan (Driejana 2006).
Tabel 4 Respon manusia terhadap pemaparan jangka pendek NO2
Efek
Konsentrasi NO2
Waktu
terjadi
3
efek
mg/m
Ppm
Batas timbul bau
0.23
0.12
Segera
Batas adaptasi dalam gelap
0.14
0.075
Tidak dilaporkan
Peningkatan resisten pada 0.50
0.26
Tidak dilaporkan
udara bebas
1.3-3.8
0.7-2.0
20 menit
3.0-3.8
1.6-2.0
15 menit
2.8
1.5
45 menit
3.8
2.0
45 menit
5.6
3.0
45 menit
7.5-9.4
4.0-5.0
40 menit
9.4
5.0
15 menit
11.3-75.2
6.0-40.0
5 menit
Penurunan kapasitas difusi 7.5-9.4
4.0-5.0
15 menit
paru-paru
Untuk wilayah Jabodetabek, berdasarkan ketentuan Keputusan
Gubernur Provinsi DKI Jakarta Nomor 551 Tahun 2001 tentang Baku Mutu
Udara Ambien, ditetapkan baku mutu untuk NO2 adalah sebesar 400 µg/m3.
Remote Sensing
Penginderaan jauh adalah ilmu untuk memperoleh, mengolah dan
menginterpretasi citra yang telah direkam yang berasal dari interaksi antara
gelombang elektromagnetik dengan suatu objek. Menurut Lillesand dan
Kiefer (1993), penginderaan jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh
informasi tentang suatu objek, daerah atau fenomena melalui analisis data
9
yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek,
daerah atau fenomena yang dikaji.
Data penginderaan jauh diperoleh dari suatu satelit, pesawat udara
balon udara atau wahana lainnya. Data-data tersebut berasal dari rekaman
sensor yang memiliki karakteristik berbeda-beda pada masing-masing
tingkat ketinggian yang akhirnya menentukan perbedaan dari data
penginderaan jauh yang di hasilkan (Richards dan Jia 2006).
Dalam penginderaan jauh, objek yang diindera atau yang ingin
diketahui berupa objek di permukaan bumi, dirgantara, atau antariksa. Alat
yang digunakan untuk melakukan penginderaan jauh adalah sensor. Sensor
berfungsi untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek di bumi
dalam daerah jangkauan tertentu. Sensor berupa kamera, scanner, dan
radiometer. Pada umumnya, sensor dipasang pada platform yang berupa
pesawat terbang, satelit, atau pesawat ulang-alik. Berdasarkan ketinggian
peredaran wahana, tempat pemantauan atau pemotretan dari angkasa ini
dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok sebagai berikut :
1. Pesawat terbang rendah sampai medium (low to medium altitude
aircraft), ketinggian antara 1000 meter sampai 9000 meter dari
permukaan bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra foto (foto
udara).
2. Pesawat terbang tinggi (high altitude aircraft), ketinggian sekitar
18.000 meter dari permukaan bumi. Citra yang dihasilkan ialah
foto udara dan multispectral scanner data.
3. Satelit, ketinggian antara 400 km sampai 900 km dari permukaan
bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.
Analisa data penginderaan jauh memerlukan data rujukan seperti peta
tematik, data statistik dan data lapangan. Hasil analisa yang diperoleh
berupa informasi mengenai bentang lahan, jenis penutup lahan, kondisi
lokasi dan kondisi sumberdaya lokasi. Informasi tersebut bagi para
pengguna dapat dimanfaatkan untuk membantu dalam proses pengambilan
keputusan dalam mengembangkan daerah tersebut. Keseluruhan proses
pmulai dari pengambilan data, analisis data hingga penggunaan data tersebut
disebut Sistem Penginderaan Jauh (Purwadhi 2001)
Satelit Aura
Satelit aura diluncurkan pada tanggal 15 juli 2004. Satelit aura
merupakan salah satu bagian dari proyek divisi ilmu kebumian NASA yang
memiliki program untuk memonitor interaksi kompleks di atmosfer yang
dapat memberikan efek global dengan menggunakan satelit dan sistem data
dari NASA (http://www.nasa.gov/).
Aura memiliki massa sekitar 1,765 kg panjang 6.9 m dan jika panel
surya dibentangkan panjangnya mencapai 15 m. Aura membawa 4
instrumen untuk mempelajari komposisi kimia atmosfer bumi yaitu :
1. HIRDLS, yaitu high resolution dynamics limb sounder, digunakan
untuk mengukur radiasi inframerah dari ozon , uap air, CFC, metana
dan nitrogen. Instrumen ini dikembangkan bersama dengan united
kingdom natural environment research council. Alat HIRDLS
10
dimatikan sejak 17 maret 2008 dan tidak lagi mengirimkan data
sejak itu.
2. MLS yaitu microwave limb sounder, digunakan untuk mengukur
emisi dari ozon, khlorin, dan gas lainnya serta mengklarifikasi peran
uap air dalam pemanasan global.
3. OMI yaitu ozone monitoring instrument, menggunakan radiasi
ultraviolet dan radiasi tampak untuk menghasilkan peta beresolusi
tinggi. Instrumen ini dikembangkan oleh finnish meteorogical
Institute dan neteherlands agency for aerospace programmes
4. TES, yaitu tropospheric emmission spectrometer, digunakan untuk
mengukur kandungan ozon troposfer dengan panjang gelombang
infra merah. Selain itu, instrumen ini juga mengukur kandungan
karbon monoksida, metana, dan nitrogen oksida
Giovanni
Giovanni adalah aplikasi perangkat lunak berbasis web yang dibuat
dan dikembangkan oleh GES-DISC (Goddard Earth Sciences Data and
Information Services Center) Interactive Online Visualization and Analysis
Infrastructure. GES-DISC ini merupakan bagian dari badan antariksa
Amerika Serikat atau biasa disebut NASA. Software ini dikembangkan
untuk memudahkan masyarakat luas, khususnya untuk para peneliti, dalam
memvisualisasi, menganalisis, dan mengakses data penginderaan jauh yang
ada di bumi dengan cara yang mudah, tanpa harus mengunduh keseluruhan
data tersebut.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-April 2014. Dalam
pengambilan data diambil dari program software berbasis web Giovanni.
Selanjutnya hasil tersebut dianalisis di Lab Komputer Departemen Teknik
Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor (IPB).
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan :
Data OMI (NO2 Column Amount (Clear, 0-30% Cloud)) hasil
unduhan dari software Giovanni dalam jangka waktu 2005 hingga
2013
11
Data curah hujan bulanan wilayah Jabodetabek dalam jangka waktu
tahun 2005 hingga 2013 hasil ungguhan dari Tropical Rainfall
Measuring Mission (TRMM),
ArcGIS,
Microsoft Office,
Seperangkat komputer,
Alat tulis.
Prosedur Analisis Data
Tahapan yang dilakukan dalam penelitian ini
1. Pengambilan data curah hujan dan sebaran konsentrasi NO2
Proses pengambilan data curah hujan di wilayah Jabodetabek pada
periode 2005-2013 diunduh dari Tropical Rainfall Measuring Mission
(TRMM). Sedangkan data sebaran konsentrasi NO2 diunduh dengan
menggunakan software Giovanni
2. Analisis trendline konsentrasi NO2
Setelah data konsentrasi NO2 selama 9 tahun didapat, dibuat grafik
trendline dengan menganalisis kecenderungan garis rata-rata konsentrasi
NO2 yang terjadi.
3. Analisis Pola distribusi NO2
a. Analisis temporal curah hujan
Dalam tahap ini, dengan menggunakan data curah hujan akan
dihasilkan pembagian musim berdasarkan intensitas rataan curah hujan
selama 9 tahun.
b. Analisis spasial dan temporal konsentrasi NO2
Setelah pembagian musim berdasarkan intensitas curah hujan
dilakukan, nilai konsentrasi NO2 akan dibandingkan di tiap musimnya,
sehingga dapat ditentukan musim dengan besar konsentrasi NO2 tertinggi
dan terendah. Lalu sebaran konsentrasi NO2 di wilayah Jabodetabek akan
terlihat dengan titik koordinat sehingga dapat ditentukan wilayah dengan
besar konsentrasi NO2 tertinggi dan terendah.
4. Visualisasi hasil data dengan aplikasi ArcGIS
Setelah pengolahan data sebaran NO2, lalu overlay ke dalam peta
administrasi Jabodetabek dengan menggunakan aplikasi ArcGIS. Sehingga
dapat dilihat sebaran konsentrasi NO2 pada wilayah penelitian.
5. Pemaparan hasil analisis
Hasil dari proses analisis lalu dipaparkan dan ditarik kesimpulan
mengenai pola distribusi konsentrasi NO2 di daerah Jabodetabek.
12
Mulai
Penentuan Parameter
Penelitian
Penentuan Lokasi
Penelitian
Curah Hujan
Pengambilan data
menggunakan software
Giovanni
Konsentrasi
gas NO2
Analisis Trendline
konsentrasi NO2
Analisis temporal
curah hujan
Analisis temporal dan
spasial konsentrasi NO2
Visualisasi menggunakan ArcGIS
kesimpulan
Pembahasan
Gambar 2 Bagan alir metode penelitian
13
HASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umum Wilayah
Jabodetabek adalah sebuah akronim dari Jakarta-Bogor-DepokTanggerang-Bekasi, yaitu sebuah kawasan metropoltan Jakarta dan
sekitarnya.
Tabel 5 Pembagian Administratif wilayah Jabodetabek
Pembagian
Administratif
Wilayah
(km²)
Populasi
(2007 Untuk
Jawa Barat)
Penduduk
(/km²)
DKI Jakarta
664
8,699,600
(2005)
13,100
Kota Bogor, Jawa
Barat
118.50
866,034
40,168
Kota Depok, Jawa
Barat
200.29
1,412,772
7,053
Kota Bekasi, Jawa
Barat
210.49
6,084,831
9,904.6
Kota
Tangerang, Banten
164.5
1,537,244
(2005)
9,342
Kota
Tangerang
selatan, Banten
210
966,037
4,600
Kabupaten
Bogor, Jawa Barat
3,440.71
4,316,236
1,254.4
Kabupaten
Tangerang, Banten
1,110
3,435,205
(2006)
3,094
Kabupaten
Bekasi, Jawa Barat
1,484.37
2,032,008
1,368.9
Wilayah
Metropolitan
Jabodetabek
7,392
24,383,930
3,341.
Penelitian ini berada pada bagian/wilayah troposfer, khususnya
wilayah Planetary Boundary Layer (PBL). Planetary Boundary Layer
(PBL) atau biasa disebut pula Atmospheric Boundary Layer (ABL)
merupakan bagian terendah dari atmosfer dan karakteristiknya secara
langsung dipengaruhi oleh kontak dengan permukaan bumi. Sehingga
tingkat kekasaran dan aktivitas yang berlangsung di permukaan bumi sangat
mempengaruhi tinggi PBL. Ketinggian yang rendah terjadi saat pagi dan
malam hari sedangkan menjelang siang ketinggian PBL mengalami
14
kenaikan. Ketinggian PBL yang rendah saat pagi dan malam hari
dikarenakan dikarenakan tingkat turbulensi yang terjadi dan berpengaruh
terhadap ketinggian PBL sangat rendah jika dibanding dengan turbulensi
yang terjadi saat siang hari, kondisi siang hari dengan tingkat penyinaran
yang kuat. Perubahan yang terjadi pada lapisan ini terjadi dalam rentang
waktu kurang dari satu jam.
Gambar 3 Peta Kawasan Jabodetabek
Pada daerah penelitian yang mencakup wilayah Jabodetabek dapat
dilihat beberapa titik yang memiliki potensi untuk menjadi sumber
pencemaran NO2. Seperti pada daerah kabupaten Bogor terdapat dua
kawasan industri yang cukup besar, yaitu wilayah kawasan industri Sentul
dan kawasan industri Cibinong. Selain itu dari segi transportasi terdapat
jalan yang dapat dikategorikan sebagai jalan provinsi yaitu diantaranya jalan
tol Jagorawi.
Kecenderungan (Trend) Pencemaran NO2 di Daerah Jabodetabek
Pada penelitian ini didapatkan hasil yang berupa besarnya tingkatan
kolom pencemaran NO2 di lapisan troposfer, yang ada di atas wilayah
penelitian dalam kurun waktu 9 tahun. Besaran tingkat pencemaran yang
dihasilkan dari web based software Giovanni terdapat dalam satuan
molec/cm2. Sehingga hasil perlu dikonversi agar didapat hasil akhir satuan
menjadi µg/Nm3 dengan perhitungan sebagai berikut :
(1)
15
Keterangan :
1 mol = 6.02 x 1025 molec
Berat Jenis molekul NO2 = 46 gr/mol
Ketebalan Troposfer = 15000 m
1 DU =
Dari hasil pengolahan data diperoleh besar konsentrasi gas NO2 pada
bulan Januari 2005 hingga bulan Desember 2013, dengan data bulanan yang
digunakan merupakan hasil rata-rata harian tiap bulannya. Sehingga
diperoleh grafik trendline seperti pada gambar 2.
0.0045
0.004
0.0035
0.003
0.0025
0.002
Linear (Rata-rata)
0.0015
0.001
0.0005
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
januari
juli
0
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013
Gambar 4 Trendline Gas NO2
Pada grafik dapat dilihat bahwa besar kandungan gas NO2 di atmosfer
wilayah jabodetabek paling tinggi teradi pada bulan September 2006 dengan
hasil sebesar 0.0043 µg/Nm3sedangkan besar konsentarsi gas NO2 terendah
terjadi pada bulan Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3. Terjadi
penurunan rata-rata besar konsentrasi gas NO2 sebesar 0.0005 µg/Nm3 pada
16
jangka waktu 6 tahun, atau sebesar 8.3 x 10-5 µg/Nm3 tiap tahunnya. Hal itu
diperkirakan terjadi karena semakin pesatnya teknologi yang telah
berkembang di masyarakat sehingga membantu menurunkan laju emisi.
Seperti banyaknya kendaraan yang bersifat ramah lingkungan dan
banyaknya pabrik yang kini sudah mempunyai program “zero waste” yang
membantu mengurangi tingkat polusi gas NO2 di udara.
Pola Distribusi Temporal Curah Hujan di Wilayah Jabodetabek
Berdasarkan data curah hujan yang didapat dalam periode 2005
sampai 2013, diperoleh rataan curah hujan per bulan selama 9 tahun. Data
yang diperoleh kemudian dibagi berdasarkan musim yaitu musim hujan,
musim peralihan kemarau, musim kemarau dan musim peralihan hujan.
Jumlah rataan curah hujan selama 9 tahun dapat dilihat pada gambar 4
400
350
300
250
200
150
Curah hujan (mm)
100
50
0
Gambar 5 Grafik rataan curah hujan 9 tahun
Dari grafik di atas dapat dilihat bahwa musim hujan berada pada bulan
januari hingga Maret, musim peralihan kemarau berada pada bulan April
hingga Juni, musim kemarau berada pada bulan Juli hingga September dan
musim peralihan hujan berada pada bulan Oktober hingga Desember.
Pola Distribusi Spasial dan Temporal Gas NO2 di Wilayah Jabodetabek
Setelah pembagian musim sudah diketahui, dapat dibandingkan besar
nilai sebaran polutan NO2 pada musim kemarau dan musim hujan. Dengan
data rataan 9 tahun yang telah dibagi dalam 4 musim, seperti yang dapat
dilihat pada lampiran 2.
17
Gambar 6 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
Musim Hujan (Januari-Maret)
Pada gambar 5, musim hujan yang terjadi di bulan Januari hingga
Maret, sebaran total kolom NO2 di wilayah Jabodetabek terlihat lebih tinggi
pada daerah Bekasi dan Jakarta. Kabupaten Bekasi memiliki nilai
konsentrasi NO2 paling tinggi sebesar 2.794 µg/Nm3. Hal ini disebabkan
oleh banyaknya kawasan industri yang cukup besar di wilayah tersebut.
Sedangkan pada kawasan sekitar kabupaten Bogor, besar konsentrasi NO2
tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan wilayah Jakarta. Nilai NO2
terendah di Kabupaten Bogor adalah sebesar 0.718 µg/Nm3.
Gambar 7 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
Musim Peralihan hujan ke kemarau (April-Juni)
18
Pada gambar 6, musim peralihan kemarau yang terjadi di bulan April
hingga Juni, pola penyebaran total kolom NO2 di wilayah Kabupaten Bogor
memiliki nilai total kolom NO2 terendah sebesar 1.062 µg/Nm3.Sedangkan
pada sebagian wilayah kabupaten Tanggerang memiliki kenaikan nilai total
kolom NO2 jika dibanding pada musim hujan, sebesar 2.558 µg/Nm3. Pada
daerah Jakarta pusat, nilai total kolom NO2 adalah sebesar 4.232 µg/Nm3.
yang merupakan nilai total kolom terbesar di wilayah Jabodetabek pada
musim peralihan kemarau. Hal tersebut dikarenakan pada daerah tersebut
memiliki jalu transportasi cukup besar sehingga membuat volume
kendaraan bermotor di wilayah tersebut cukup tinggi.
Gambar 8 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek Pada
musim kemarau (Juli-September)
Pada gambar 7, musim kemarau yang terjadi di bulan Juli hingga
September, pada sebagian besar wilayah kabupaten Bogor masih memiliki
nilai total kolom NO2 terendah dengan rata-rata sebesar 1.550 µg/Nm3.
Sedangkan nilai total kolom NO2 di beberapa wilayah mengalami
peningkatan dibandingkan pada musim hujan. Seperti Kota Depok yang
memiliki nilai total kolom NO2 sebesar 3.760 µg/Nm3 pada musim kemarau
dan Kota bekasi yang memiliki nilai total kolom NO2 sebesar 2.913
µg/Nm3. Jakarta Utara memiliki nilai total kolom NO2 terbesar pada musim
kemarau dengan nilai 5.074 µg/Nm3. Hal itu semua terjadi dikarenakan
berkurangnya intensitas hujan pada musim kemarau serta adanya kontribusi
dari kegiatan transportasi dan industri pada wilayah tersebut.
19
Gambar 9 Peta Konsentrasi Nitrogen Dioksida Rata-rata Jabodetabek pada
musim peralihan kemarau ke hujan (Oktober-Desember)
Pada gambar 8, musim peralihan hujan yang terjadi di bulan Oktober
hingga Desember, pada sebagian besar daerah kabupaten Bogor memiliki
nilai total kolom NO2 terendah sebesar 0.961 µg/Nm3. Sedangkan pada
wilayah Jakarta Selatan memiliki nilai total kolom NO2 tertinggi dengan
nilai sebesar 3.408 µg/Nm3.
Berdasarkan hasil visualisasi selama kurun waktu 9 tahun, terlihat
adanya pola sebaran NO2 di wilayah Jabodetabek, yaitu pada bulan Januari
hingga Maret yang memiliki nilai curah hujan tinggi memiliki nilai total
NO2 yang rendah. Hal yang sebaliknya terjadi bila dibandingkan dengan
bulan Juli-September dengan nilai curah hujan yang rendah memiliki nilai
total NO2 yang tinggi.
Dapat dilihat dari pola sebaran nilai kolom NO2 di wilayah
Jabodetabek, wilayah-wilayah yang memiliki nilai total kolom NO2 tinggi
adalah wilayah yang memiliki kawasan industri dan jalur transportasi yang
besar, seperti pada Kabupaten Bekasi, Jakarta pusat, Jakarta Utara dan
Jakarta Selatan. Kegiatan industri memang berperan penting dalam proses
pembangunan daerah dan kesejahteraan rakyat, namun pembangunannya
diharapkan tidak memberi dampak negatif yang besar terhadap
lingkungannya. Dengan adanya pola sebaran NO2 ini, diharapkan dapat
membantu pemerintah setempat dalam proses pembangunan wilayah
tersebut khususnya dalam bidang industri.
Begitupula dalam sektor transportasi, yang juga menjadi faktor
tingginya nilai total kolom NO2 di beberapa wilayah di Jabodetabek. Dalam
hasil visualisasi terlihat bahwa daerah yang memiliki sarana jalan lintas
provinsi dan memiliki tingkat kepadatan lalu lintas yang tinggi, memiliki
nilai total kolom NO2 yang tinggi.
20
Dengan adanya pola pola penyebaran NO2 ini, dapat terlihat daerah
yang memiliki tingkat polusi tinggi maupun rendah. Sehingga dapat
dilakukan langkah-langkah pengendalian serta pencegahan pencemaran
udara dengan efektif. Salah satu yang dapat dilakukan adalah tidak
menambah lagi pabrik atau industri pada wilayah yang telah memiliki
tingkat pencemaran udara yang tinggi, menambahkan ruang terbuka hijau
serta pemeriksaan mesin kendaraan secara berkala. Kesadaran dan
partisipasi masyarakat untuk mencegah dan mengendalikan pencemaran
juga diperlukan karena salah satu faktor penyebab pencemaran ini adalah
kegiatan manusia (antropogenik).
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Simpulan yang dapat diberikan pada penelitian ini adalah sebagai
berikut:
1. Terjadi penurunan pada grafik trendline gas NO2 sebesar 8.3 x 10-5
µg/Nm3 tiap tahunnya. Hal itu diperkirakan terjadi karena semakin pesatnya
teknologi yang telah berkembang di masyarakat sehingga membantu
menurunkan laju emisi. Nilai rataan total besar gas NO2 di atmosfer wilayah
Jabodetabek memiliki nilai tertinggi sebesar 0.0043 µg/Nm3 yang terjadi di
bulan September 2006 dan rataan nilai terendah terjadi pada bulan
Desember 2012 sebesar 0.0021 µg/Nm3.
2. Pola distribusi sebaran gas NO2 di atmosfer wilayah Jabodetabek
dipengaruhi oleh curah hujan pada wilayah tersebut. Nilai sebaran gas NO2
lebih tinggi terjadi pada musim kemarau dibandingkan pada saat musim
hujan. DKI Jakarta dan kabupaten Bekasi adalah wilayah dengan nilai total
NO2 tertinggi pada Jabodetabek.
Saran
Penelitian ini hanya memberikan sedikit gambaran tentang kualitas
udara di wilayah Jabodetabek, khususnya tentang pola distribusi NO2 di
atmosfer. Belum ada perbandingan data yang diperoleh dengan pengukuran
langsung di lapang, sehingga akan lebih baik apabila perbandingan tersebut
dapat dilakukan untuk mencapai hasil yang lebih baik. Beberapa langkah
pengendalian dan pencegahan polutan NO2 dapat dilakukan dengan tidak
menambah lagi pabrik atau industri pada wilayah yang telah memiliki
tingakt pencemaran udara yang tinggi, menambahkan ruang terbuka hijau
serta pemeriksaan mesin kendaraan secara berkala.
21
DAFTAR PUSTAKA
Alfiah Tati. 2009 Pencemaran Lingkungan : Penerbit ITATS
Anwar. Dasar – dasar kesehatan lingkungan. Environmental Health
Departement Faculty of Public Health. Makassar. 2007
Barus,Sanggup, dkk.2011. Fisika. Medan: UNIMED
Elsari. 2006. Pencemaran Udara Terhadap Lingkungan dan Manusia.
[terhubung berkala] http://elsari.wordpress.com/2010/02/06/dampakpencemaran-udara-terhadap lingkungan-dan-manusia/ (3 Maret 2014)
Hamonangan, E. 2004. Air Pollution simulation Model. Bplhd 5;6-15
Hapsari, Ririn Evi. 2009. Dampak Pencemaran Nitrogen . [terhubung
berkala].http://ririnhapsari.blogspot.com/2009/12/dampak-pencemarannitrogen.html (3 Maret 2014)
Karami, Ghozan. 2009. Penginderaan Jauh. (Terhubung berkala
www.remotesensing1a.blogspot.com) (10 Februari 2014).
KLH. 2007. Pedoman Pemantauan Kualitas Udara Jalan Raya. Asdep
urusan pengendalian pencemaran emisi sumber bergerak Kementerian
Negara Lingkungan Hidup
Lillesand, T.M. dan R.W. Kiefer. 1997. Remote Sensing and Image
Interpretation. John Wiley and Sons, New York.
Novianti, S dan Driejana. 2009. Pengaruh Karakteristik Faktor Emisi
Terhadap Estimasi Beban Emisi Oksida Nitrogen (NOx) dari Sektor
Transportasi. Teknik Lingkungan. ITB.
Purwadhi, F.S.H. 2001. Interpretasi Citra Digital. PT. Grasindo. Jakarta
Richards, J.A. and Jia, X. (2006). Remote Sensing Digital Image Analysis:
An Introduction.4th Edition. Springer, Berlin.
Soedomo, M. 2001. Pencemaran Udara (Kumpulan Karya Ilmiah).
Bandung: ITB.
Suharyadi. 2001. Penginderaan Jauh untuk Studi Kota. Fakultas Geografi
Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.
Tjasyono,Bayong.2004.Klimatologi.Bandung : Penerbit ITB
Wardhana WA. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Offset,
Yogyakarta
Winarso, P.A. 1991. Studi Tentang Keasaman Air Hujan. Widyapura 5
(VII) : 55-59. Udara dan Bising. Jakarta
22
Lampiran 1 Data Sebaran NO2 pada musim hujan (Januari-Maret)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
0.776
0.718
0.749
0.785
0.932
0.866
1.099
1.328
1.423
1.405
1.237
1.954
2.794
2.602
2.145
1.572
1.986
2.612
2.517
2.055
1.475
1.524
1.669
1.667
1.675
23
Lampiran 2 Data Sebaran NO2 pada musim peralihan hujan ke kemarau
(April-Juni)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
1.062
1.139
1.151
1.083
1.167
1.344
1.801
2.061
1.707
1.445
2.454
3.508
4.054
2.930
2.008
3.115
4.008
4.232
3.078
1.999
2.472
2.558
2.495
2.075
1.578
24
Lampiran 3 Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Juli-September)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
1.229
1.306
1.313
1.265
1.403
1.550
2.094
2.485
1.979
1.679
2.913
4.497
5.007
3.182
2.043
3.760
5.053
5.007
3.074
1.838
2.953
2.944
2.681
1.961
1.421
25
Lampiran 4 Data Sebaran NO2 pada musim kemarau (Oktober-Desember)
Latitude
(degrees)
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.875
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.625
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.375
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-6.125
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
-5.875
Longitude
(degrees)
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
106.375
106.625
106.875
107.125
107.375
Nilai total kolom NO2
(µg/m3)
0.961
0.982
0.995
0.983
1.012
1.231
1.586
1.884
1.679
1.458
1.880
2.787
3.408
2.709
1.984
2.312
2.971
3.315
2.501
1.918
2.221
2.177
2.118
1.898
1.574
26
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kota Bogor pada tanggal 9 Desember 1992 dari
pasangan Prof. Dr. Ir. Erizal Jamal M.sc dan Ir. Maesti Mardiharini M.Sc.
Penulis merupakan anak pertama dari tiga bersaudara. Kakak dari
Diyandaru Adhitya dan Ichwan Bagus Ernanda. Penulis lulus dari Christian
School International pada tahun 2004 lalu melanjutkan studinya di SMPN 7
Bogor hingga tahun 2007. Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMAN 3
Bogor dan lulus seleksi masuk IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk
IPB (USMI).
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi reporter untuk Koran
Kampus IPB (2010-2011), Bendahara Divisi Hubungan Eksternal (Hubeks)
Himpunan Mahasiswa Teknik Sipil dan Lingkungan (HIMATESIL) (20112012). Penulis pernah melaksanakan praktik lapangan di PT. Krakatau
Steel., Tbk sebagai staff Safety, Health and Environment (SHE) pada tahun
2013. Beberapa prestasi yang pernah diraih penulis adalah juara dua basket
putri TPB CUP dan juara 4 lomba marathon TPB CUP.