BAHAN DAN METODE 1. Waktu dan Tempat Penelitian.

11 u Gedung = leeward = windward angin hasil pengukuran observasi. Tapi jika arah angin semakin mendekati sudut 90° atau 270° tegak lurus dengan ruas jalan, maka besar kemungkinan angin yang masuk ke dalam kotak semakin kecil menjauhi nilai kecepatan angin observasi. Box Model layak digunakan untuk gas CO, SO 2 dan partikulat debu yang secara kimia stabil. Namun asumsi ini tidak tepat digunakan untuk Hidrokarbon HC dan Nitrogen Oksida NO x yang mendorong terbentuknya photochemical smog. Masing-masing model punya kelebihan dan kekurangan. Model Gauss memerlukan data meteorologi lebih dari satu unsur, perhitungan pendugaan konsentrasi polutan harus melewati beberapa tahap perhitungan. Namun hasil pendugaan konsentrasi polutan selama ini hampir mendekati dengan nilai hasil pengukuran. Selain itu Model Gauss dapat menduga konsentrasi serta dispersi berbagai jenis polutan yang bersifat inert atau non-inert. Box-Model tersebut mempunyai beb erapa kelemahan, antara lain : • Model ini tidak memperhitungkan dispersi atmosferik polutan pada arah vertikal maupun horizontal. • Model ini mengasumsikan bahwa emisi polutan bukan merupakan reaksi kimia selama periode waktu yang digunakan dalam analisis.

II.8. Efek Gedung pada ‘ Street Canyon’

Menurut Nicholson 1975 dalam Hassan dan Crowther 1998 di dalam box-model untuk ’street canyon’ jika aliran angin diatas gedung tegak lurus dengan ruas jalan, maka akan terjadi sirkulasi pusaran vortex di dalam kotak. Dengan sirkulasi pusaran angin sebelah atas searah dengan arah angin dan pusaran bawahnya berlawanan dengan arah angin. Ini terjadi karena angin yang datang tegak lurus dengan ruas jalan mengalami turbulensi dengan gedung-gedung yang berada diantara jalan. Buckland 1998 menyatakan bahwa pada ’street canyon’ reseptor terletak pada dua sisi jalan, yaitu leeward dan windward. Windward didefinisikan sebagai sisi dimana reseptor terletak pada posisi angin berhembus, sedangkan leeward mendefinisikan bahwa letak reseptor berada pada posisi arah asal angin berhembus. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 7 . Beberapa penelitian mengenai ’street canyon’ menyimpulkan bahwa sirkulasi pusaran menyebabkan transport ke arah atas Gambar 7. Ilustrasi Penampang Melintang Reseptor pada sisi leeward dan transport ke bawah pada sisi windward . Ini yang menyebabkan polusi pada sisi leeward lebih besar dari pada sisi windward. Nicholson, 1975 dalam Hassan dan Crowther, 1998. Riain 1998 menyatakan bahwa sirkulasi pusaran juga bergantung kepada aspek rasio antara lebar jalan dan tinggi gedung lh. Jika rasio lh mendekati 1, pusaran berbentuk lingkaran, tapi jika rasio lh menurun kemungkinan pusaran memanjang secara horizontal, seperti terlihat pada Lampiran 2. Oke 1987 membagi tipe sirkulasi pusaran berdasar kan susunan gedung dan rasio lh . Seperti pada Gambar 8. III. BAHAN DAN METODE III.1. Waktu dan Tempat Penelitian. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan April dengan lokasi di Jl. M.H. Thamrin, Jakarta Pusat. Peta lokasi Jl. M.H. Thamrin dapat dilihat pada Lampiran 3. Pengolahan data dilakukan di Badan Pengendalian Dampak Lingkungan DKI Jakarta. III.2. Bahan dan Alat III.2.1. Bahan 1. Data meteorologi yang diperlukan da lam Box-Model ini adalah berupa data arah dan kecepatan angin rata-rata tiap jam selama 24 jam di ruas Jalan M.H. Thamrin pada tanggal 1-7 April 2005. Data tersebut di dapat dari Badan Pengendalian Lingkungan Hidup Daerah BPLHD DKI Jakarta, berupa data per 30 menit Lampiran 4 yang kemudian rata-ratakan menjadi per jam untuk di serasikan 12 Gambar 8. Sirkulasi Pusaran pada Rasio Lebar Jalan dan Tinggi Gedung Berbeda. Sumber : Oke, 1987. dengan data traffic volume yang didapat per 1 jam Lampiran 5. 2. Data Traffic Volume Volume Lalu- lintas, kendaraan yang melewati ruas jalan M.H Thamrin Jakarta Pusati di dapat dari Swiss Contact, sebuah Lembaga Sosial Masyarakat LSM yang bergerak di bidang emisi. Data berupa perhitungan rata-rata 1 jam Lampiran 6 dan 7. 3. Data konsentrasi background CO hasil observasi di dapat dari Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah BPLHD DKI Jakarta hasil pengukuran langsung pada ruas jalan M.H Thamrin road side dengan menggunakan mobile stat ion . Lampiran 8. 4. Data ruas jalan berupa panjang dan lebar yang diamati di dapat dari Seksi Survey Pendataan Dinas Pekerjaan Umum DPU DKI Jakarta. Data ruas jalan yang di dapatkan adalah sebagai berikut panjang jalan 800 meter, lebar jalan 35 meter dan tinggi gedung rata-rata 52 meter. 5. Data tinggi bangunan di sisi ruas jalan yang di amati sebagai masukan nilai H dalam model di dapat dari Dinas Penataan dan Perizinan Bangunan P2B Sub Bagian Arsip Dinas Pekerjaan Umum DPU. Data yang ada berupa data jumlah lantai dalam gedung, yang kemudian di asumsikan tinggi tiap lantai gedung sebesar 3 m. Maka di dapatkan data tinggi beberapa tipe bangunan, seperti pada Tabel 2. Tabel 2. Tinggi Rataan Gedung di Sisi Jln. M.H Thamrin Jakarta Pusat Sumber : Arsip DPU 2003 . 6. Faktor emisi adalah suatu faktor yang dipakai untuk menghitung prediksi jumlah emisi yang dikeluarkan dari suatu sumber pencemar. Faktor emisi dipengaruhi oleh jenis bahan bakar dan performa kendaraan. Dalam hal ini sumber pencemarnya adalah sumber bergerak mobile sources dari kendaraan bermotor. Jenis mesin kendaraan yang bermesin besar maupun kecil akan berpengaruh terhadap emisi yang dikeluarkan. Pemakaian jenis bahan bakar yang berbeda juga berpengaruh pada kandungan komposisi pencemar yang diemisikan. Kendaraan bermotor berbahan bakar bensin akan mengem isikan CO dan NOx yang lebih besar dibandingkan kendaraan dengan bahan bakar solar, tetapi kendaraan yang berbahan bakar solar akan mengemisikan SO2 dan partikulat yang lebih besar. Faktor emisi Jln. M.H. Thamrin JakartaPusat Jumlah Rataan Banyak Lantai Tinggi H m Gedung Duta Besar 4 2 6 Perkantoran 2 10 30 Hotel dan Penginapan 5 30 90 Plaza 5 20 60 Rataan 52 13 di dapatkan dari hasil penelitian BPPT dan Forchungzentrum Ju elich GmbH dari release AP-42 Volume II US EPA yang sudah disesuaikan dengan kondisi jalan di Kota Jakarta. Seperti tampak pada Tabel 3. Tabel 3 . Faktor Emisi CO grkm untuk berbagai jenis kendaraan Sumber : US EPA 1998 III.2.2. Alat Alat yang digunakan untuk penunjang pengolahan data penelitian yaitu seperangkat Personal Computer PC didukung dengan software Microsoft Office 2003, Microsoft Excel 2003, Minitab 14, Wind rose dari enviroware dan Map Street Guide of Jakarta. III.3. Metode III..3.1. Pengamatan 1. Data Meteorologi diukur dengan menggunakan mobile station, yang dilengkapi dengan beberapa alat meteorologi untuk mengukur arah dan kecepatan angin, radiasi, suhu dan kelembaban. Gambar mobile station dapat dilihat pada Lampiran 9. Mobile station sendiri diletakkan di depan Hotel Indonesia mulai dari tanggal 1 sampai 7 April 2005. Data di amati per 30 menit, mulai dari pukul 00.00 hingga 24.00. 2. Data Traffic Volume. Ø Lokasi Pengukuran di Jalan M.H Thamrin, Jakarta Pusat. Lokasi dan titik sampling pengukuran volume lalulintas ini sama dengan lokasi dan titik sampling pengukuran kualitas udara ambien road side, yang telah ditetapkan berdasarkan Standar Operasi Prosedur SOP yang ada. Ø Waktu pengukuran awal dimulai pukul 08.00 dan berakhir pada pukul 08.00 hari berikutnya. Lamanya pengambilan sampling gambar adalah 10 menit dari rata-rata 1 jam traffic volume kendaraan. Teknis waktu pengambilan sampling gambar seperti ini, berdasarkan hasil evaluasi data lama, hasil pengukuran traffic volume yang dilakukan oleh DLLAJ DKI -Jakarta pengukuran tahun 2001, dan data Pusarpedal tahun 2003. Dari hasil evaluasi disimpulkan bahwa profil distribusi volume lalu lintas selama 5 hari dan selama 2 hari libur dan juga profil distribusi volume lalu lintas selama 24 jam di Jakarta tidak berfluktuasi yang sangat tajam. Perhitungan dilakukan selama 2 hari, yaitu hari Minggu tanggal 3 April 2002 dan Senin tanggal 4 April 2005. Kemudian dari data tersebut di asumsikan hari Minggu mewakili hari libur sabtu dan hari Senin mewakili hari kerja Selasa-Jumat. Ø Prosedur pelaksanaan dalam pengukuran volume lalu lintas adalah secara otomatis menggunakan video camera, untuk merekam sampling gambar volume lalu lintas dalam video cassete, kemudian sampling gambar yang telah terekam tersebut diputar di TV, dan volume lalu lintas dihitung dengan menggunakan counter. Alasan menggunakan video camera dalam perhitungan jumlah kendaran ialah dapat memperkecil resiko kesalahan, karena dengan adanya video camera perhitungan volume kendaraan bisa dilakukan secara teliti, bila terjadi kesalahan perhitungan bisa diputar ulang. Selain itu alasan penghematan tenaga manusia. Jarak video camera dari bibir jalan raya sama dengan jarak stasiun bergerak peralatan pengukur kualitas udara ambien road side secara otomatis, yaitu ± 4 meter. Gambar posisi video camera dalam sampling gambar traffic volume untuk Jl. M.H. : Thamrin dapat di lihat pada Gambar 9. Ø Perhitungan dan Analisis Volume Lalu Lintas dilakukan dengan cara Sampling gambar yang terekam dalam beberapa buah video casette, kemudian diputar ulang di media TV. Kemudian dengan menggunakan counter dan form isian untuk jumlah kendaraan maka volume lalu lintas dihitung. Kendaraan yang dihitung volumenya dibagi dalam jenis: Bajaj, Mobil pribadi , Taksi, Metro Bus metro mini, kopaja dan Jenis Kendaraan Faktor Emisi grkm Mobil pribadi Bensin Diesel 24 5,2 TrukBus Kecil Bensin Diesel 41 5,3 TrukBus Besar Diesel 2.5 Motor 4-tak 2-tak 20 17 14 lain-lain, Bus Mayasari Bakti, Bianglala dan lain-lain, Small Truck, Big Truck, Large Truck dan Sepeda motor. Ø Dimensi kotak, terdiri dari panjang p kotak merupakan panjang jalan yang telah ditentukan. Lebar l kotak mengikuti lebar jalan sedangkan tinggi h kotak merupakan tinggi gedung yang ada pada sisi jalan. Sisi depan dan sisi belakang kotak ditentukan dengan melihat arah angin yang dominan. Pada asumsi angin masuk dari sisi kotak depan. = mobile station T = video camera U S B Gambar 9. Posisi Mobile Station dan Video camera. Gambar 10. Ilustrasi ‘street canyon’ Jl. M.H Thamrin Ø Sisi depan maupun belakang kotak mengikuti ruas jalan. Penampang ruas Jalan M.H Thamrin menghadap utara- selatan U-S, maka sisi depan dan belakang kotak antara utara dan selatan. Batasan panjang jalan ini yaitu dari bundaran HI depan Hotel Indonesia mengarah ke utara hingga Sarinah. Gambar 10 merupakan karakteristik fisik penampang melintang dimensi Jalan M.H Thamrin. III.3.2. Pendugaan Konsentrasi CO Prediksio Konsentrasi CO dilakukan 1 – 7 April 2005. Tahapan perhitungan konsentrasi CO adalah sebagai berikut : 1. Perhitungan Beban Emisi Emission Load pada Sumber Garis. Beban emisi adalah banyaknya zat pencemar yang dipancarkan oleh suatu sumber. Biasanya dihitung dalam satuan gram per satuan waktu. Dalam tugas akhir ini zat pencemar udara hanya diperhitungkan dari sumber emisi gas CO yang merupakan gas buangan dari kendaraan bermotor. Beban emisi zat pencemar dalam studi ini dihitung berdasarkan jenis bahan bakar yang digunakan oleh kendaraan bermotor. Faktor emisi dan panjang jalan dibutuhkan dalam perhitungan total beban emisi emission load dari sumber garis. Hamonagan 2004 melakukan perhitunga n total emisi dari kendaraan bermotor dengan menggunakan rumus : E = 3600 xTxp F F s b + 6 E = Beban Emisi mgs. F b = Faktor emisi kendaraan yang menggunakan bahan bakar bensin. mgm. F s = Faktor emisi kendaraan yang menggunakan bahan bakar solar.mgm. T = Jumlah kendaraan yang melintasi jalan kendaraan jam p = Panjang jalan m.

2. Perhitungan Konsentrasi CO

Perhitungan konsentrasi karbon monoksida CO dengan menggunakan box-model dengan beberapa rumus dan asumsi yang digunakan. Ilustrasi box- model ”street canyon” dapat dilihat pada Gambar 11. 52 m 15 m 5 m 15 m 35 m 15 Gambar 11. Ilustrasi Box-M odel ”street canyon” Rumus Prinsip Konservasi Massa dalam box model: t plhC ∂ ∂ = Qpl – Cuhl 7 Dimana: h = ketinggian polutan bercampur m p = panjang kotak m l = lebar kotak m C = konsentrasi rata-rata CO di dalam kotak gm 3 Q = laju emisi per unit area gm 2 s u = kecepatan angin konstan di dalam kotak, diukur pada stasiun meteorologi terdekat. ms Untuk kodisi stedy-state : dt dc = 0; C = uh Qp . 8 Rumus 7 dan 8 berlaku untuk skala meso atau regional. Sedangkan pada perhitungan kali ini penulis menggunakan tipe box-model ‘street canyon’ skala mikro yang dimensi kotaknya berupa ruas jalan p,l dan tinggi gedung h. Rumus perhitungan yang digunakan dalam perhitungan Box-Model ‘street canyon’ dengan memperhitungkan arah angin yang tidak selalu sejajar dengan jalan, dipergunakan koreksi trigonometri Hassan dan Crowther, 1998. Persamaan 7 menjadi : t hplC ∂ ∂ = Qpl – C-Cou E lh – C- Cov E pl – k 3 C-Co 9 C = Konsentrasi dalam kotak mgm 3 Co = Konsentrasi background mgm 3 Q = Laju emisi mgm 2 s v E = Kecepatan Ventilasi angin ke arah atas kotak; u.sin ã ms u E = Kecepatan bilas angin k e sisi belakang kotak; u.cos ã ms Diasumsikan keadaan steady state, C t = 0, total kehilangan polutan yang melalui atas dan sisi belakang kotak sama dengan nilai yang polutan yang dihasilkan dalam kotak. E = Qpl dan persamaan 9 menjadi: C = C + sin . . cos . 3 2 1 k pl u k h l u k E + + γ γ 10 k 1 = Parameter konstan komponen angin yang membujur k 2 = Parameter konstan komponen angin yang melintang k 3 = Parameter konstan untuk kondisi calm m 3 s

3. Penentuan Parameter Konstan

Penentuan parameter konstan k 1 ,k 2 ,k 3 dilakukan dengan metode regresi kuadrat terkecil least square dengan bantuan software Minitab 14. Rumus Persamaan Box-model disubsitusukan ke dalam bentuk regresi linear berganda : y = aX 1 +bX 2 +c; 11 y = EC; E = Total Beban Emisi mgs C = Konsentrasi CO hasil observasi mgm 3 X 1 = u. Cos ã.l.h X 2 = u. Sin ã p.l; u = Kecepatan angin ms ã = Arah Angin ° l = Lebar jalan m h = T inggi gedung bangunan yang mengapit jalan m . p = Panjang jalan m a = k 1 ; b = k 2 ; c = k 3 . Parameter k 1 .k 2 ,k 3 akan berbeda di setiap waktu dan tempat. Ini sangat berhubungan dengan pola lalu-lintas pada jalan dan juga kondisi cuaca. Hassan dan Crowther 1979 mengemukakan bahwa parameter k bervariasi tiap bulan ini u u . . c c o o s s ã ã u u . . s s i i n n ã ã 16 mungkin menunjukkan variasi kondisi cuaca, seperti stabilitas atmosfer yang tidak di perhitungkan dalam model. Parameter k akan berbeda sangat significant pada musim hujan dan kemarau. Setelah itu dilakukan uji sensitivitas parameter k, untuk melihat efeknya terhadap perubahan konsentrasi CO. III.4. Asumsi Dalam penerapan model kotak ini diperlukan beberapa asumsi sebagai berikut : Ø Pemukaan kotak berukuran panjang p, lebar l diantara gedung-gedung. dan ketinggian gedung h Ø Konsentrasi polutan yang masuk ke kotak pada x=0 adalah konstan. Ø Tidak ada polutan yang masuk atau keluar kedua sisi yang sejajar dengan arah angin. Melainkan keluar melalui sisi belakang kotak dan atas atap kotak. Ø Konsentrasi polutan seragam di sepanjang jalan. Ø Kondisi yang selalu tetap steady state, baik emisi, kecepatan angin dan karakteristik udara untuk pengeceran yang nilainya tidak bervariasi terhadap ketinggian tempat. Ø Sifat polutan adalah stabil, tidak terurai selama berada di udara dalam kotak. Ø Tidak ada endapan yang terjadi dalam kotak. Selanjutnya diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 12. Gambar 12. Diagram Alir Metode Penelitian IV. HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1. Kondisi Meteorologi