Mist kabut: Mist memiliki diameter kurang dari 10 m Fog kabut: Fog adalah mist bila konsentrasi mist cukup tinggi sehingga Fly ash abu terbang: Fly ash memiliki diameter antara 1sampai 10 Teori Korelasi

2.3.1. Definisi Partikulat

Materi partikulat particulate matter didefinisikan sebagai material dalam bentuk solid maupun liquid di udara dengan ukuran diameter partikel sekitar m μ 005 , hingga 100 m μ meskipun yang dalam bentuk suspensi secara umum kurang dari 40 m μ 1 m μ = 1 mikron meter=10 -4 cm. Partikulat yang berukuran 2 – 40 mikron tidak bertahan terus di udara dan akan segera mengendap. Partikulat yang tersuspensi secara permanen di udara juga mempunyai kecepatan pengendapan, tetapi partikulat- partikulat tersebut tetap di udara karena gerakan udara. Partikulat di udara tidak hanya dihasilkan dari emisi langsung berupa partikulat, tetapi juga dari emisi gas-gas tertentu yang mengalami kondensasi dan membentuk partikulat, sehingga ada partikulat primer dan sekunder. Partikulat primer adalah partikel yang langsung diemisikan berbentuk partikulat, sedangkan partikel sekunder adalah partikel yang terbentuk di atmosfer. Beberapa istilah yang digunakan untuk menjelaskan partikulat, yakni: a. Dust debu: Debu berukuran antara 1-10 4 m μ . Merupakan partikel padat, berukuran kecil, berasal dari pecahan massa yang lebih besar, terjadi melalui proses penghancuran, pengasahan, peledakan pada proses atau penanganan material seperti semen, batubara.

b. Fumu Uap: Diameter partikel uap antara 0,03 hingga 0,3 m

μ . Merupakan partikel padatan dan halus sering berupa oksida logam, berbentuk melalui kondensasi uap materi padatan dari proses sublimasi, ataupun pelelehan logam.

c. Mist kabut: Mist memiliki diameter kurang dari 10 m

μ . Merupakan partikel cair berasal dari proses kondensasi uap air, umumnya tersuspensi dalam atmosfer atau berada dekat dengan permukaan tanah.

d. Fog kabut: Fog adalah mist bila konsentrasi mist cukup tinggi sehingga

menghalangi pandangan.

e. Fly ash abu terbang: Fly ash memiliki diameter antara 1sampai 10

3 m μ . Abu terbang merupakan partikel yang tidak terbakar pada proses pembakaran, terbentuk pada proses pembakaran batubara. Fly ash umumnya terdiri dari material dan logam anorganik.

f. Spray uap. Uap memiliki range diameter antara 10 sampai 10

3 m μ .

2.3.2. Efek Partikulat

Besarnya efek yang ditimbulkan oleh partikulat merupakan fungsi dari range ukuran partikulat di udara, konsentarasi partikel serta komposisi fisik-kimia partikel di udara. Polutan partikulat yang berasal dari kendaraan bermotor umumnya merupakan fasa padat dari pembakaran tak sempurna bahan bakar minyak yang terdispersi dalam udara dan membentuk asap suspensi partikel kecil di udara atau aerosol yang berasal dari pembakaran tak sempurna dari suatu bahan bakar. Asap ini dapat mengurangi jarak pandang karena partikulat memencarkan dan memantulkan sinar matahari sehingga mengurangi intensitas sinar yang jatuh ke permukaan bumi, intensitas pengurangan jarak pandang ini tergantung kepada ukuran dan bentuk dari partikulat. Menurunnya jarak pandang berdampak negatif terhadap sistem transportasi. Asap ini juga menyebabkan kotornya pakaian dan bahan tekstil, korosi pada bahan bangunan dari logam serta merusak cat bangunan. Hal ini dapat memperlama periode hujan dan salju. Selain itu asap juga dapat merusak kesehatan mahluk hidup. Partikulat yang menempel pada permukaan daun dapat merusak jaringan daun jika terserap ke dalamnya. Selain itu partikulat akan menutup stomata sehingga mengurangi kemampuan tumbuhan untuk berfotosintesis dan mengganggu pertumbuhannya. Hewan yang memakan tumbuhan yang terlapisi oleh partikukat dapat mengalami gangguan pencernaan bahkan kematian karena keracunan zat-zat berbahaya yang terdapat pada partikulat tersebut. Efek partikulat pada kesehatan manusia menjadi berbahaya dikarenakan ukuran partikulat yang sangat kecil dapat menembus system pernapasan sampai ke bagian paru-paru bagian dalam. Terlebih lagi partikulat dapat mengikat polutan lain yang terdapat di dalam udara. Pada konsentrasi tinggi, partikulat tersuspensi berbahaya terhadap kesehatan manusia terutama terhadap pernafasan. Tingkat bahaya dipengaruhi oleh ukuran partikulat yang dihirup dan seberapa jauh memasuki saluran pernafasan. Tanda-tanda kerusakan daun akibat pencemar udara terutama adalah: a. Nercrocis atau hilangnya warna daun. Necrocis menandakan adanya jaringan yang mati pada struktur daun. b. Chlorosis atau hilangnya klorofil. Klorosis merupakan gejala umum pada tumbuhan, umumnya disebabkan kekurangan beberapa nutrient. Klorosis ditandai oleh warna hijau pucat atau warna kuning pada sturktur daun. c. Bercak pada permukaan atas daun.

2.4. Hujan

Hujan merupakan satu bentuk presipitasi yang berwujud cairan. Presipitasi sendiri dapat berwujud padat misalnya salju dan hujan es atau aerosol seperti embun dan kabut. Hujan terbentuk apabila titik air yang terpisah jatuh ke bumi dari awan. Tidak semua air hujan sampai ke permukaan bumi karena sebagian menguap ketika jatuh melalui udara kering. Hujan jenis ini disebut sebagai virga, yaitu tetes air hujan atau es yang jatuh dari atmosfer tetapi tidak sampai ke permukaan tanah. Hujan memainkan peranan penting dalam siklus hidrologi. Lembaban dari laut menguap, berubah menjadi awan, terkumpul menjadi awan mendung, lalu turun kembali ke bumi, dan akhirnya kembali ke laut melalui sungai dan anak sungai untuk mengulangi daur ulang itu semula. Jumlah air hujan diukur menggunakan pengukur hujan atau rain gauge. Jumlah air hujan tersebut dinyatakan sebagai kedalaman air yang terkumpul pada permukaan datar, dan diukur kurang lebih 0.25 mm. Satuan curah hujan menurut SI adalah milimeter, yang merupakan penyingkatan dari liter per meter persegi. Air hujan sering digambarkan sebagai berbentuk lonjong, lebar di bawah dan menciut di atas, tetapi ini tidaklah tepat. Air hujan kecil hampir bulat. Air hujan yang besar jatuh lebih cepat berbanding air hujan yang lebih kecil. Hujan sendiri merupakan proses alamiah yang bermanfaat untuk membersihkan polutan di atmosfer. Termasuk diantara polutan itu adalah partikel-partikel yang tersuspensi di udara SPM. Ketika hujan turun, butiran hujan akan menyapu beberapa partikel besar dalam lintasannya dengan sebuah proses yang secara ilmiah dinamakan coalescene, yaitu penggabungkan dua tetes atau lebih air menjadi satu dengan ukuran menjadi lebih besar.

2.4.1. Curah Hujan

Curah hujan yaitu jumlah air hujan yang turun pada suatu daerah dalam waktu tertentu. Curah hujan adalah butiran air dalam bentuk cair atau pada di atmosfer yang jatuh ke permukaan bumi. Curah hujan merupakan unsur iklim yang sangat penting bagi kehidupan di bumi. Jumlah curah hujan dicatat dalam inci atau millimeter 1 inci = 25,4 mm. Jumlah curah hujan 1 mm, menunjukkan tinggi air hujan yang menutupi permukaan 1 mm, jika air tersebut tidak meresap ke dalam tanah atau menguap ke atmosfer. Bayong, 2004. Curah hujan bertindak sebagai pencuci atmosfer dan mengurangi penyebaran pencemar di atmosfer. Bayong, 2004. Secara umum, alat yang digunakan untuk mengukur curah hujan disebut penakar hujan atau istilah lainnya rain gauge penakar hujan. Satuan curah hujan yang umum digunakan oleh Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika adalah millimeter mm. Jadi jumlah curah hujan yang diukur sebenarnya adalah tebal atau tingginya permukaan air hujan yang menutupi suatu area di permukaan bumi. Curah hujan 1 mm artinya dalam area 1 m 2 1 meter persegi pada tempat yang datar tertampung air setinggi 1 mm atau tertampung sebanyak 1 liter atau 1000 ml. Diperkirakan volume air hujan yang jatuh di seluruh dunia setiap tahunnya adalah sekitar 505.000 km 3 dan sekitar 398,000 km 3 -nya jatuh di lautan. Jika dirata- ratakan, seluruh permukaan daratan di bumi mengalami curah hujan sekitar 1 meter 39 inci dan di lautan sekitar 1,1 meter 43 inci.

2.4.2. Kimia Air Hujan

Kimia air hujan adalah suatu istilah yang digunakan untuk menunjukkan komposisi kimia dari butiran awan, air hujan di atmosfer. Kimia air hujan merupakan suatu subjek penting dalam kimia atmosfer yang membuktikan bahwa air hujan dapat mencuci ion-ion yang berada di atmosfer. Karenanya, perubahan komposisi kimia air hujan juga dapat merupakan indikator utama dalam perubahan komposisi atmosfer. Pengukuran unsur kimia air hujan sangat penting untuk mengelompokkan unsur-unsur kimia utama di dalam air hujan, yang mencerminkan variasi komposisi kimia atmosfer serta kemungkinan penurunan kualitas udara di suatu wilayah. Pengetahuan tentang jumlah dan jenis ion alami yang tersebar di atmosfer dan yang terkandung dalam air hujan amat penting dalam pengelolaan pertanian, hutan dan ekosistem air. Beberapa pengaruh perubahan kimia dalam deposisi atmosfer dapat dikenali sebagai berikut: a. Perubahan atau berkurangnya produktivitas tanaman pertanian, hutan, tanah datar, rawa dan air tanah. b. Pengaruh terhadap kesehatan dan kemampuan berkembang biak hewan local, satwa liar, ikan, dan beberapa spesies air tawar lainnya. c. Proses pengaratan pada logam dan bahan bangunan.

2.4.2.1. Keasaman pH Air Hujan

Dalam ilmu kimia, derajat keasaman diukur dengan pH yang menunjukkan kadar ion H + yang terdapat didalam sebuah larutan yang dinyatakan dalam kadar H + , karena pH menggunakan skala logaritma. pH merupakan istilah yang digunakan untuk menyatakann intensitas keadaan asam atau basa suatu larutan. Dalam penyediaan air pH merupakan satu faktor yang harus dipertimbangkan mengingat bahwa derajat keasaman dari air akan sangat mempengaruhi aktivitas pengolahan yang akan dilakukan, misalnya koagulasi kimiawi, dan dalam pencegahan korosi. pH merupakan suatu faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan atau kehidupan mikroorganisme dalam air, secara empiris pH yang optimum untuk tiap spesies harus ditentukan, kebanyakan dari mikroorganisme tumbuh terbaik pada pH 6,0-8,0. Air hujan normal sedikit asam dengan pH sekitar 5,6, karena karbon dioksida CO2 dan air bereaksi membentuk carbonic acid asam lemah. Jika air hujan memiliki pH dibawah 5,6 maka dianggap sudah tercemari oleh gas mengandung asam di atmosfer. Makin rendah pH air hujan tersebut, makin berat dampaknya bagi mahluk hidup. Hujan asam juga dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material seperti batu kapur, pasirbesi, marmer, batu pada diding beton serta logam. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bagunan tua serta monument termasuk candi dan patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan. Logam besi dapat bereaksi cepat dengan asam klorida HCl membentuk besi II klorida FeCl 2 dan gas hidrogen H 2 . Sifat ini dapat menjelaskan mengapa asam bersifat korosif terhadap sebagian besar logam. Uji sederhana lain yang dapat membedakan asam dan basa adalah reaksi asam asetat dengan senyawa-senyawa yang mengandung ion karbonat CO3 2- membentuk gas karbon dioksida, kalsium asetat dan air. Sedangkan basa secara umum tidak bereaksi dengan logam, namun basa kuat juga bersifat korosif dan jika mengenai kulit akan mengakibatkan luka bakar dan merusak jaringan. Istilah hujan asam digunakan untuk polusi asam dalam bentuk basah yang dapat berupa hujan, salju, kabut, dan uap air. Asam adalah substansi yang berdisosiasi dalam air sehingga menghasilkan ion hydrogen yang korosif. Polutan asam dapat berpindah dari atmosfer ke permukaan bumi dalam bentuk basah dan kering. Deposisi kering ialah peristiwa terkenanya benda dan mahluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi jenis ini terjadi dekat dari sumber pencemaran. Deposisi basah ialah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi. Beberapa proses dapat menghasilkan berbagai wujud asam Gambar 2.2. Nitrogen oksida NOx dan sulfur dioksida SO2 dilepaskan ke atmosfer dari berbagai sumber, jatuh ke tanah dengan mudah dalam bentuk kering. Wujud kering ini kemudian dirubah menjadi asam ketika bertemu dengan air. Kebanyakan perubahan wujud asam basah terbentuk ketika nitrogen oksida NOx dan sulfur dioksida SO2 dirubah menjadi asam nitrit HNO 3 dan asam sulfur H 2 SO 4 melalui oksidasi dan disolusi. Perubahan wujud basah dapat juga terbentuk ketika gas ammonia NH3 dari sumber alam dirubah menjadi ammonium NH4. Sumber: www.physicalgeography.netfundamentalsacid Gambar 2.2 Pembentukan Perubahan Wujud Asam

2.4.2.2. Sulfat SO

4 Sufat merupakan sejenis garam dari asam sulfat. Ion sulfat merupakan sejenis anion poliatom dengan rumus empiris SO 4 -2 . Ia terdiri dari atom pusat sulfur dikelilingi oleh empat atom oksigen dalam susunan tetrahidron. Kebanyakan sulfat sangat larut dalam air. Sulfat berwujud sebagai zat mikroskopik aerosol hasil dari pembakaran bahan bakar fosil dan biomassa. Apa yang dihasilkan menambah keasaman atmosfer dan mengakibatkan hujan asam.

2.4.2.3. Nitrat NO

3 - Nitrat adalah ion organik alami, yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-tama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Tingginya kadar nitrat pada air minum terutama yang berasal dari sungai atau sumur di dekat pertanian juga sering menjadi sumber keracunan nitrat terbesar. Pada kondisi yang normal, baik nitrit maupun nitrat adalah komponen yang stabil dan dapat meledak pada suhu yang sangat tinggi dan tekanan yang sangat besar. Pekerja yang bekerja ditempat pembuatan pupuk dan bahan peledak sangat mungkin terpapar nitrat secara inhalasi karena terhisap debu yang mengnadung garam nitrat. Debu nitrat ini dapat dengan mudah bercampur dengan gula dan kulit. Hal ini juga terjadi pada para petani yang sering menggunakan pupuk yang mengandung nitrat.

2.4.2.4. Klorida Cl

Konsentrasi 250 mgl unsur ini dalam air merupakan batas maksimal konsentrasi yang dapat mengakibatkan timbulnya rasa asin yang terkandung adalam air hujan. Konsentrasi klorida dalam air dapat meningkat dengan tiba-tiba dengan adanya kontak dengan air bekas. Klorida mencapai air alam dengan banyak cara. Kemampuan melarutkan pada air adalah untuk melarutkan klorida dari lapisan-lapisan yang lebih dalam. Percikan dari laut terbawa ke pedalaman sebagai tetesan atau sebagai kristal- kristal garam kecil, yang dihasilkan dari penguapan air di dalam tetes tersebut. Disamping itu banyak air buangan dari industri yang mengandung klorida dalam jumlah yang cukup besar.

2.5. Teori Korelasi

Dalam teori probabilitas dan statistika, korelasi, juga disebut koefisien korelasi, adalah nilai yang menunjukkan kekuatan dan arah hubungan linier antara dua peubah acak random variable. Korelasi merupakan angka yang menunjukkan arah dan kuatnya hubungan antar dua variabel atau lebih. Arah dinyatakan dalam bentuk hubungan positip + atau negatip -, sedangkan kuatnya hubungan dinyatakan dengan besarnya koefisien korelasi. Hubungan dua variabel dinyatakan positip jika nilai suatu variable ditingkatkan maka akan meningkatkan nilai variabel lainnya, sebaliknya jika nilai variabel tersebut diturunkan maka akan menurunkan nilai variabel yang lain. Hubungan dua variabel dinyatakan negatip jika nilai suatu variabl ditingkatkan maka akan menurunkan nilai variabel lainnya, sebaliknya jikanilai variabel tersebut diturunkan maka akan menaikkan nilai variable yang lain. Korelasi yang digunakan dalam karya tulis ini adalah korelasi Pearson. Di mana korelasi Pearson merupakan statistika parametrik yang digunakan untuk pengujian hipotesis bila data berdistribusi normal serta berbentuk interval dan rasio. Skala interval adalah skala yang memiliki ciri-ciri mengklasifikasi, mengurutkan, menghitung jarak antara dua titik skala, dan titik skala nol tidak tetap serta rasio tergantung pada satuan skala yang digunakan, contoh skala ini adalah pengukuran suhu. Skala rasio adalah skala yang memiliki ciri- ciri mengklasifikasi, mengurutkan, menghitung jarak antara dua titik skala, dan titik skala nol tetap serta rasio tidak tergantung pada satuan skala yang digunakan. Skala rasio mencerminkan nilai sebenarnya dari data dan bisa dilakukan operasi matematis. Contoh skala ini adalah massa, hasil belajar, tinggi badan dan berat badan. Contoh korelasi nonparametik yang tidak digunakan dalam karya tulis ini adalah Korelasi Rank Spearman, dan Kendall. Statistika nonparametrik digunakan untuk pengujian hipotesis bila data berbentuk nominal dan ordinal. Skala nominal adalah skala yang digunakan hanya untuk membedakan suatu ukuran dari ukuran yang tanpa memberi atribut lebih besar atau lebih kecil. Jadi sifat skala ini adalah hanya mengklasifikasi obyek. Contoh skala ini adalah jenis kelamin, jenis warna dan merk motor. Skala ordinal adalah skala yang digunakan untuk membedakan suatu ukuran dari ukuran dengan memberi atribut lebih besar atau lebih kecil tetapi tidak dapat mencari selisih atau perbedaan antar skala. Jadi sifat skala ini adalah mengklasifikasi dan mengurutkan. Contoh skala ini adalah nilai ujian A, B, C, D,E dan kerusakan parah, sedang, ringan. Kelebihan dari korelasi Pearson yaitu sebagai berikut: 1 Koefisien korelasi Pearson dapat menunjukkan arah hubungan antar variabel. 2 Koefisien korelasi Pearson dapat menunjukkan tingkat korelasi variabel. Adapun kekurangan dari korelasi Pearson yaitu: 1 Tidak terpengaruh dengan nilai ekstrim . 2 Koefisien korelasi bisa salah jika pemilihan variabelnya tidak tepat. Koefisien korelasi positif terbesar adalah 1 dan koefisien korelasi negatif terbesar adalah -1, sedangkan yang terkecil adalah 0. Bila hubungan antara dua variabel atau lebih itu mempunyai koefisien korelasi 1 atau -1, maka hubungan tersebut sempurna. Dalam arti kejadian-kejadian pada variabel satu akan dapat dijelaskan atau diprediksikan oleh variabel yang lain tanpa terjadi kesalahan error. Semakin kecil koefisien korelasi, maka akan semakin besar error untuk membuat prediksi. Analisis korelasi dilakukan dengan tujuan antara lain: a. Untuk mencari bukti terdapat tidaknya hubungan korelasi antar variabel, b. Bila sudah ada hubungan, untuk melihat besar kecilnya hubungan antar variabel, dan. c. Untuk memperoleh kejelasan dan kepastian apakah hubungan tersebut berarti meyakinkansignifikan atau tidak berarti tidak meyakinkan. Koefisien korelasi linier antara dua variabel dapat dicari dengan persamaan berikut: } } { { 2 2 2 2 Y Y n X X n Y X XY n r Σ − Σ Σ − Σ Σ Σ − Σ = 2.1 Keterangan : r = Koefisien korelasi pearson X = Variabel x dalam skala interval Y = Variabel y dalam skala interval n = Jumlah responden Koefisien korelasi terletak antara -1 dan 1, yaitu -1 1 ≤ ≤ r . a. nilai 1 − = r , disebut korelasi linear negatif berlawanan arah; artinya terdapat hubungan negative yang sempurna antara variabel X dengan variabel Y. b. nilai 1 = r , disebut korelasi linear positif searah; artinya terdapat hubungan positif yang sempurna antara variabel X dengan variabel Y. c. nilai , disebut tidak berkorelasi secara linear; artinya tidak ada hubungan antara variabel X dengan Y. = r Y X r=1 Y X r=-1 Y X r=0 a b c Gambar 2.3 Grafik Y Vs X untuk a Koefisien Korelasi Positifsempurna, b Koefisien Korelasi negatifsempurna, c Koefisien Korelasi r =0 Y X 0r1 Y X -1r0 a b Gambar 2.4 Grafik Y Vs X untuk a Koefisien Korelasi Positif, b Koefisien Korelasi Negatif Semakin titik-titik hubungan yang kita bikin membentuk Garis Lurus – Semakin Kuat Hubungan antara variabel X dan Y yang kita amati nilai r semakin mendekati 1 atau -1. Untuk memudahkan melakukan interpretasi mengenai kekuatan hubungan antara dua variabel diberikan kriteria sebagai berikut Sarwono:2006: a. Bila r = ± 1.00; korelasi sempurnakedua variabel memiliki hubungan yang sempurna, artinya titik titik hubungan yang dibuat kedua variabel mempunyai hubungan linier sempurna membentuk garis lurus. b. Bila 0,75 r 0,99 atau -0,75 r -0,99; korelasi sangat kuatkedua variabel memiliki hubungan yang sangat kuat. Artinya titik-titik hubungan yang dibuat kedua variabel hampir membentuk garis linier sempurna. c. Bila 0,5 r 0,75 atau -0,5 r -0,75; korelasi kuatkedua variabel memiliki hubungan yang kuat. Artinya sebaran titik- titik koordinat antara dua variabel membentuk garis linier. d. Bila 0,25 r 0,50 atau -0,25 r -0,50; korelasi cukup kedua variabel cukup memiliki hubungan. Artinya sebaran titik- titik koordinat antara dua variabel hampir membentuk garis linier. e. Bila 0,0 r 0,25 atau -0,25 r 0,0; korelasi sangat lemah kedua variabel memiliki hubungan yang lemah. Artinya sebaran titik- titik koordinat antara dua variable membentuk lingkaran yang memanjang. Berdasarkan kriteria hubungan antara dua variabel dapat disimpulkan bahwa semakin Koefisien Korelasi Mendekati 0, maka Semakin Lemah Hubungan yang ada.

2.6. Program Aplikasi Statistik SPSS