Analisis Konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source di udara ambien (studi kasus: Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas)
ANALISIS KONSENTRASI SO2 DAN CO MENGGUNAKAN
MODEL GAUSSIAN LINE SOURCE DI UDARA AMBIEN
(Studi Kasus : Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas)
TUGAS AKHIR
RIDWAN S SAMOSIR
130407030
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Kota Medan merupakan salah satu kota metropolitan dengan peningkatan jumlah
penduduk ± 0,88% /Tahun. Peningkatan jumlah penduduk tersebut menyebabkan
terjadinya peningkatan jumlah kendaraan bermotor sebesar 10% /Tahun. Apabila
prasarana jalan tidak memadai maka peningkatan jumlah kendaraan bermotor akan
menimbulkan kemacetan. Kemacetan kendaraan bermotor menyebabkan penurunan
kualitas udara ambien. Parameter SO2 dan CO merupakan polutan yang dihasilkan dari
kendaraan bermotor. Keberadaan polutan ini berdampak buruk pada lingkungan dan
manusia.
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengukur konsentrasi SO 2 dan CO di Pintu
Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas, menganalisis konsentrasi SO 2 dan CO di
Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas dengan pemodelan Gaussian Line
Source, menganalisis perbandingan hasil perhitungan Konsentrasi SO 2 dan CO dengan
model Gaussian Line Source terhadap pengukuran serta validasi antara pengukuran dan
perhitungan konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source
Hasil pengukuran kualitas udara ambien roadside di Pintu Tol Tanjung Morawa dan
Pintu Tol Amplas konsentrasi CO dan SO2 masih memenuhi baku mutu udara ambien
menurut PP No. 41 Tahun 1999. konsentrasi CO tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa
adalah 447,06 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas adalah 389,54 µg/m3 sedangkan
konsentrasi SO2 tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah 97,7 µg/m3 dan di Pintu
Tol Amplas adalah 62,51 µg/m3. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan model
Gaussian Line Source, konsentrasi CO tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah
263,16 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas adalah 258,16 µg/m3 sedangkan konsentrasi SO2
tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah 1,64 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas
adalah 1,32 µg/m3. hasil uji validasi dengan IOA, NMSE, FB, dan Fa2, model Gaussian
Line Source dapat diterapkan di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas
untuk parameter CO. Sementara itu model Gaussian Line Source tidak dapat
diaplikasikan untuk parameter SO2 di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol
Amplas.
Kata Kunci: CO, Gaussian Line Source, Kendaraan Bermotor, SO2, Uji Validasi.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Medan city is one of metropolitan city with increasing of population ± 0,88% /year.
This increase in population causes an increase in the number of motor vehicles by 10%
/year. If the road infrastructure is inadequate, So the increase in the number of motor
vehicles will cause congestion. Motor vehicle congestion causes a decrease in ambient
air quality. Parameters SO2 and CO were generated pollutants from motor vehicles. The
presence of these pollutants were bad for the environment and people.
The purpose of this study was to measure the concentration of SO 2 and CO at Toll Gate
Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate, analysis the concentration of SO 2 and CO at
Toll Gate Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate by modeling the Gaussian Line
Source, analysis comparative calculation results Concentration of SO 2 and CO with
Gaussian models Line Source on the measurement and validation of measurement and
calculation of the concentration of SO2 and CO using Gaussian models Line Source
The measurement results of roadside ambient air quality in Tanjung Morawa Toll Gate
and Amplas Toll Gate concentration of CO and SO2 still below ambient air quality
standards according to PP 41 of 1999. The highest CO concentration in Tanjung
Morawa toll gate was 447.06 µg/m3 and at the Amplas toll gate was 389.54 µg/m3, while
the highest concentration of SO2 in Tanjung Morawa toll gate was 97.7 µg/m3 and at
Amplas toll gate was 62.51 µg/m3. Based on calculations using Gaussian models Line
Source, the highest CO concentration in Tanjung Morawa toll gate was 263.16 µg/m3
and at Amplas toll gate was 258.16 µg/m3, while the highest concentration of SO2 in
Tanjung Morawa toll gate was 1,64 µg/m3 and at Amplas toll gate was 1.32 µg/m3.
validation test results with IOA, NMSE, FB, and Fa2, Line Source Gaussian model can
be applied in Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate for parameter CO. Meanwhile
Line Source Gaussian model can not be applied for parameter SO2 in Tanjung Morawa
toll gate and Amplas Toll Gate.
Keywords: CO, Gaussian Line Source, Motor Vehicles, SO2, Test Validation.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan Berkat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal
tugas akhir yang berjudul “Analisis Konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model
Gaussian Line Source di udara ambien (studi kasus: Pintu Tol Tanjung Morawa dan
Pintu Tol Amplas)”.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Ibu Ir. Netty Herlina, S.T., M.T selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Ivan Indrawan,S.T., M.T selaku dosen pembimbing I Tugas Akhir Program
Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.
Ibu Isra’Suryati,S.T., M.si selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir Program Studi
Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4.
Kak Yani Simamora, S.H dan Ibu Gesti yang telah membantu dalam administrasi
ke instansi terkait.
5.
Pihak PT.Jasa Marga,Tbk yang telah memberikan data sekunder yang diperlukan
dalam penyelesaian tugas akhir ini.
6.
Pihak BMKG sampali terkhusus Pak Hendri yang telah mendukung serta
memberikan data sekunder yang diperlukan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
7.
Orangtua serta abang, kakak, dan adik saya yang telah memberikan dukungan baik
materil maupun spiritual.
8.
Abangda Andika Pinem, Ian Tarigan serta senior lainnya dan Wendy, Ivana,
Christian, Yahya, Samuel, Kardo, Reza, Angga dan kawan-kawan yang lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberi dukungan dan
semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan yang harus diperbaiki,
untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak untuk kesempurnaan penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca
dan pihak-pihak lain yang berkepentingan.
Medan, April 2017
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR RUMUS .............................................................................................. vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. I-1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... I-5
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... I-5
1.4 Ruang Lingkup .............................................................................................. I-5
1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................................... I-6
1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................... I-6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... II-1
2.1 Ruang Lingkup Pencemaran Udara ................................................................ II-1
2.1.1 Definisi Pencemaran Udara .................................................................... II-1
2.1.2 Sumber Pencemaran Udara .................................................................... II-2
2.1.3 Zat Pencemaran Udara ........................................................................... II-3
2.1.4 Dampak Pencemaan Udara ..................................................................... II-4
2.2 Sulfur Dioksida (SO2) .................................................................................... II-5
2.2.1 Karakteristik Sulfur Dioksida (SO2) ....................................................... II-5
2.2.2 Sumber Sulfur Dioksida (SO2) ............................................................... II-5
2.2.3 Dampak Sulfur Dioksida (SO2) .............................................................. II-5
2.3 Karbonmonoksida (CO) ................................................................................. II-6
2.3.1 Karakterisitik Karbonmonoksida (CO) ................................................... II-6
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Sumber Karbonmonoksida (CO) ............................................................ II-7
2.3.3 Dampak Karbonmonoksida (CO) ........................................................... II-7
2.4 Faktor Yang Mempengaruhi Pencemaran Udara ............................................ II-8
2.4.1 Sumber emisi ......................................................................................... II-8
2.4.2 Meteorologi ........................................................................................... II-8
2.4.3 Tataguna lahan/Topografi ...................................................................... II-9
2.5 Pencemaran Udara Dari Transportasi ............................................................. II-9
2.5.1 Lalu Lintas ............................................................................................. II-9
2.5.2 Prasarana Jalan ....................................................................................... II-10
2.6.Pemodelan Matematis Dispersi Polutan ......................................................... II-10
2.6.1 Model Dispersi Gauss ............................................................................ II-10
2.6.2 Model Gaussian Line source .................................................................. II-11
2.7 Uji Validasi ................................................................................................... II-14
2.8 Baku Mutu Udara Ambien (BMUA) .............................................................. II-15
2.9 Pengendalian Pencemaran Udara ................................................................... II-15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. III-1
3.1 Kerangka Penelitian....................................................................................... III-1
3.2 Lokasi dan Waktu .......................................................................................... III-3
3.2.1 Lokasi .................................................................................................... III-3
3.2.2 Waktu .................................................................................................... III-6
3.3 Variabel Penelitian ........................................................................................ III-7
3.4 Alat penelitian ............................................................................................... III-7
3.5 Metode Pengumpulan Data ............................................................................ III-8
3.6 Metode Analisis Data .................................................................................... III-10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. IV-1
4.1 Kondisi Jumlah Kendaraan di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Amplas .......... IV-1
4.2 Kondisi Meteorologis Wilayah Kajian ........................................................... IV-3
4.2.1 Arah dan Kecepatan Angin..................................................................... IV-3
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Kestabilan Atmosfer............................................................................... IV-5
4.3 Kualitas Udara Ambien Roadside .................................................................. IV-6
4.3.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas .............................................................................. IV-6
4.3.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas .............................................................................. IV-8
4.4 Analisis Hasil Model Gaussian Line Source .................................................. IV-9
4.4.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) dengan Menggunakan Model
Gaussian Line Source ............................................................................ IV-9
4.4.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) dengan Menggunakan Model
Gaussian Line Source ............................................................................ IV-11
4.5 Perbandingan Hasil Pengukuran Roadside dengan Hasil Perhitungan
Menggunakan Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ................................................................................... IV-15
4.5.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ............................................................................ IV-15
4.5.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ............................................................................ IV-17
4.6 Validasi Pemodelan Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ................................................................................... IV-18
4.6.1 Validasi Hasil Pemodelan CO (Karbon Monoksida) di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ................................................. IV-18
4.6.2 Validasi Hasil Pemodelan SO2 (Sulfur Dioksida) di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ................................................. IV-20
BAB V Kesimpulan dan Saran ............................................................................ V-1
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... V-1
5.1 Saran ............................................................................................................. V-2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Gaussian Point Source .......................................................... II-11
Gambar 2.2 Model Gaussian Line Source............................................................ II-12
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................... III-2
Gambar 3.2 Lokasi Jalan Tol Belmera ................................................................. III-3
Gambar 3.3 Jumlah Kendaraan Yang Melewati Jalan Tol Belmera ...................... III-4
Gambar 3.4 Lokasi Sampling 1............................................................................ III-5
Gambar 3.5 Lokasi Sampling 2............................................................................ III-6
Gambar 3.6 Skema Impinger ............................................................................... III-9
Gambar 4.1 Jumlah Kendaraan Berbahan Bakar Bensin di Pintu Tol Amplas
dan Pintu Tol Tanjung Morawa ......................................................... IV-2
Gambar 4.2 Jumlah Kendaraan Berbahan Bakar Solar di Pintu Tol Amplas dan
Pintu Tol Tanjung Morawa................................................................ IV-3
Gambar 4.3 Arah dan Kecepatan Angin Dominan ............................................... IV-4
Gambar 4.4 Hasil Pengukuran Konsentrasi CO ambien roadside di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ............................................ IV-7
Gambar 4.5 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 ambien roadside di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ............................................ IV-8
Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Konsentrasi CO Menggunakan Model Gaussian
Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ..... IV-11
Gambar 4.7 Hasil Perhitungan Konsentrasi SO2 Menggunakan Model Gaussian
Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ..... IV-14
Gambar 4.8 Perbandingan Konsentrasi CO Ambien roadside dengan
Konsentrasi CO Model Gaussian Line Source di Pintu Tol
Tanjung Morawa ............................................................................... IV-15
Gambar 4.9 Perbandingan Konsentrasi CO Ambien roadside dengan Konsentrasi
CO Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Amplas ...................... IV-16
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Perbandingan Konsentrasi SO2 Ambien roadside dengan Konsentrasi
SO2 Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung MOrawa ...... IV-17
Gambar 4.11 Perbandingan Konsentrasi SO2 Ambien roadside dengan Konsentrasi
SO2 Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Amplas ..................... IV-18
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR RUMUS
Persamaan (2.1) Rumus Model Dispersi Gauss Point Source secara umum .......... II-11
Persamaan (2.2) Rumus Model Gaussian line source ........................................... II-12
Persamaan (2.3) Rumus Menghitung Laju Emisi ................................................. II-12
Persamaan (2.4) Rumus Menghitung Koefisien Dispersi ..................................... II-13
Persamaan (2.5) Rumus Perhitungan Index of Agreement (d) ............................... II-14
Persamaan (2.6) Rumus Perhitungan Normalized Mean Square Error (NMSE) ... II-14
Persamaan (2.7) Rumus Perhitungan Fractional Bias (FB) .................................. II-14
Persamaan (2.8) Rumus Perhitungan Factor of 2 (Fa2) ........................................ II-15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 di Stasiun TVRI Kota Medan .................... I-1
Tabel 1.2 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 Gerbang Tol Belmera Kota Medan ............ I-2
Tabel 1.3 Studi Penelitian Terdahulu ............................................................................... I-8
Tabel 2.1 Dampak Pencemaran Udara Terhadap Kesehatan Manusia .............................. II-4
Tabel 2.2 Dampak SO2 Pada Kesehatan Manusia ............................................................ II-6
Tabel 2.3 Efek terbentuknya COHb dalam darah ............................................................. II-7
Tabel 2.4 Kelas Kestabilan Pasquill ................................................................................. II-9
Tabel 2.5 Faktor Emisi Kendaraan Mobil Berbahan Bakar Bensin dan Solar ................... II-12
Tabel 2.6 Konstanta Untuk Menghitung Koefisien Dispersi............................................. II-13
Tabel 3.1 Kualitas Udara di Jalan Tol Belmera ................................................................ III-4
Tabel 3.2 Jadwal Kegiatan Sampling ............................................................................... III-6
Tabel 4.1 Jadwal Pelaksanaan Tugas Akhir ..................................................................... IV-1
Tabel 5.1 Rencana Anggaran Biaya ................................................................................. V-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 Tentang Baku Mutu Udara
Ambien.
Lampiran 2 : SNI-19-7119-9-2005 Tentang Lokasi Sampling Roadside.
Lampiran 3 : Jumlah Kendaraan Bermotor di Jalan Tol Belmera.
Lampiran 4 : SNI-19-7119-7-2005 Tentang Uji Kadar SO2.
Lampiran 5 : Hasil pengukuran Jumlah Kendaraan bensin dan Solar di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas.
Lampiran 6 : Intensitas Penyinaran Matahari Rata-rata Bulanan Tahun 2012-2016.
Lampiran 7 : Hasil Sampling Roadside di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Amplas.
Lampiran 8 : Lembar Kegiatan Asistensi
Lampiran 9 : Dokumentasi.
Universitas Sumatera Utara
MODEL GAUSSIAN LINE SOURCE DI UDARA AMBIEN
(Studi Kasus : Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas)
TUGAS AKHIR
RIDWAN S SAMOSIR
130407030
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2017
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Kota Medan merupakan salah satu kota metropolitan dengan peningkatan jumlah
penduduk ± 0,88% /Tahun. Peningkatan jumlah penduduk tersebut menyebabkan
terjadinya peningkatan jumlah kendaraan bermotor sebesar 10% /Tahun. Apabila
prasarana jalan tidak memadai maka peningkatan jumlah kendaraan bermotor akan
menimbulkan kemacetan. Kemacetan kendaraan bermotor menyebabkan penurunan
kualitas udara ambien. Parameter SO2 dan CO merupakan polutan yang dihasilkan dari
kendaraan bermotor. Keberadaan polutan ini berdampak buruk pada lingkungan dan
manusia.
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk mengukur konsentrasi SO 2 dan CO di Pintu
Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas, menganalisis konsentrasi SO 2 dan CO di
Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas dengan pemodelan Gaussian Line
Source, menganalisis perbandingan hasil perhitungan Konsentrasi SO 2 dan CO dengan
model Gaussian Line Source terhadap pengukuran serta validasi antara pengukuran dan
perhitungan konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model Gaussian Line Source
Hasil pengukuran kualitas udara ambien roadside di Pintu Tol Tanjung Morawa dan
Pintu Tol Amplas konsentrasi CO dan SO2 masih memenuhi baku mutu udara ambien
menurut PP No. 41 Tahun 1999. konsentrasi CO tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa
adalah 447,06 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas adalah 389,54 µg/m3 sedangkan
konsentrasi SO2 tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah 97,7 µg/m3 dan di Pintu
Tol Amplas adalah 62,51 µg/m3. Berdasarkan hasil perhitungan menggunakan model
Gaussian Line Source, konsentrasi CO tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah
263,16 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas adalah 258,16 µg/m3 sedangkan konsentrasi SO2
tertinggi di Pintu Tol Tanjung Morawa adalah 1,64 µg/m3 dan di Pintu Tol Amplas
adalah 1,32 µg/m3. hasil uji validasi dengan IOA, NMSE, FB, dan Fa2, model Gaussian
Line Source dapat diterapkan di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas
untuk parameter CO. Sementara itu model Gaussian Line Source tidak dapat
diaplikasikan untuk parameter SO2 di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol
Amplas.
Kata Kunci: CO, Gaussian Line Source, Kendaraan Bermotor, SO2, Uji Validasi.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Medan city is one of metropolitan city with increasing of population ± 0,88% /year.
This increase in population causes an increase in the number of motor vehicles by 10%
/year. If the road infrastructure is inadequate, So the increase in the number of motor
vehicles will cause congestion. Motor vehicle congestion causes a decrease in ambient
air quality. Parameters SO2 and CO were generated pollutants from motor vehicles. The
presence of these pollutants were bad for the environment and people.
The purpose of this study was to measure the concentration of SO 2 and CO at Toll Gate
Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate, analysis the concentration of SO 2 and CO at
Toll Gate Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate by modeling the Gaussian Line
Source, analysis comparative calculation results Concentration of SO 2 and CO with
Gaussian models Line Source on the measurement and validation of measurement and
calculation of the concentration of SO2 and CO using Gaussian models Line Source
The measurement results of roadside ambient air quality in Tanjung Morawa Toll Gate
and Amplas Toll Gate concentration of CO and SO2 still below ambient air quality
standards according to PP 41 of 1999. The highest CO concentration in Tanjung
Morawa toll gate was 447.06 µg/m3 and at the Amplas toll gate was 389.54 µg/m3, while
the highest concentration of SO2 in Tanjung Morawa toll gate was 97.7 µg/m3 and at
Amplas toll gate was 62.51 µg/m3. Based on calculations using Gaussian models Line
Source, the highest CO concentration in Tanjung Morawa toll gate was 263.16 µg/m3
and at Amplas toll gate was 258.16 µg/m3, while the highest concentration of SO2 in
Tanjung Morawa toll gate was 1,64 µg/m3 and at Amplas toll gate was 1.32 µg/m3.
validation test results with IOA, NMSE, FB, and Fa2, Line Source Gaussian model can
be applied in Tanjung Morawa and Amplas Toll Gate for parameter CO. Meanwhile
Line Source Gaussian model can not be applied for parameter SO2 in Tanjung Morawa
toll gate and Amplas Toll Gate.
Keywords: CO, Gaussian Line Source, Motor Vehicles, SO2, Test Validation.
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
melimpahkan Berkat dan Karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan proposal
tugas akhir yang berjudul “Analisis Konsentrasi SO2 dan CO menggunakan model
Gaussian Line Source di udara ambien (studi kasus: Pintu Tol Tanjung Morawa dan
Pintu Tol Amplas)”.
Dalam kesempatan ini, penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada:
1.
Ibu Ir. Netty Herlina, S.T., M.T selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan,
Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
2.
Bapak Ivan Indrawan,S.T., M.T selaku dosen pembimbing I Tugas Akhir Program
Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.
Ibu Isra’Suryati,S.T., M.si selaku dosen pembimbing II Tugas Akhir Program Studi
Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
4.
Kak Yani Simamora, S.H dan Ibu Gesti yang telah membantu dalam administrasi
ke instansi terkait.
5.
Pihak PT.Jasa Marga,Tbk yang telah memberikan data sekunder yang diperlukan
dalam penyelesaian tugas akhir ini.
6.
Pihak BMKG sampali terkhusus Pak Hendri yang telah mendukung serta
memberikan data sekunder yang diperlukan dalam penyelesaian tugas akhir ini.
7.
Orangtua serta abang, kakak, dan adik saya yang telah memberikan dukungan baik
materil maupun spiritual.
8.
Abangda Andika Pinem, Ian Tarigan serta senior lainnya dan Wendy, Ivana,
Christian, Yahya, Samuel, Kardo, Reza, Angga dan kawan-kawan yang lainnya
yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang telah memberi dukungan dan
semangat dalam menyelesaikan Tugas Akhir.
Penulis menyadari Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan yang harus diperbaiki,
untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari
semua pihak untuk kesempurnaan penelitian ini.
Universitas Sumatera Utara
Akhir kata penulis berharap semoga Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca
dan pihak-pihak lain yang berkepentingan.
Medan, April 2017
Penulis
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
ABSTRAK .......................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ......................................................................................... ii
DAFTAR ISI ....................................................................................................... iv
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... vi
DAFTAR RUMUS .............................................................................................. vii
DAFTAR TABEL ............................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... ix
BAB I PENDAHULUAN.................................................................................... I-1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................. I-1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................................... I-5
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................... I-5
1.4 Ruang Lingkup .............................................................................................. I-5
1.5 Manfaat Penelitian ......................................................................................... I-6
1.6 Sistematika Penulisan .................................................................................... I-6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA .......................................................................... II-1
2.1 Ruang Lingkup Pencemaran Udara ................................................................ II-1
2.1.1 Definisi Pencemaran Udara .................................................................... II-1
2.1.2 Sumber Pencemaran Udara .................................................................... II-2
2.1.3 Zat Pencemaran Udara ........................................................................... II-3
2.1.4 Dampak Pencemaan Udara ..................................................................... II-4
2.2 Sulfur Dioksida (SO2) .................................................................................... II-5
2.2.1 Karakteristik Sulfur Dioksida (SO2) ....................................................... II-5
2.2.2 Sumber Sulfur Dioksida (SO2) ............................................................... II-5
2.2.3 Dampak Sulfur Dioksida (SO2) .............................................................. II-5
2.3 Karbonmonoksida (CO) ................................................................................. II-6
2.3.1 Karakterisitik Karbonmonoksida (CO) ................................................... II-6
Universitas Sumatera Utara
2.3.2 Sumber Karbonmonoksida (CO) ............................................................ II-7
2.3.3 Dampak Karbonmonoksida (CO) ........................................................... II-7
2.4 Faktor Yang Mempengaruhi Pencemaran Udara ............................................ II-8
2.4.1 Sumber emisi ......................................................................................... II-8
2.4.2 Meteorologi ........................................................................................... II-8
2.4.3 Tataguna lahan/Topografi ...................................................................... II-9
2.5 Pencemaran Udara Dari Transportasi ............................................................. II-9
2.5.1 Lalu Lintas ............................................................................................. II-9
2.5.2 Prasarana Jalan ....................................................................................... II-10
2.6.Pemodelan Matematis Dispersi Polutan ......................................................... II-10
2.6.1 Model Dispersi Gauss ............................................................................ II-10
2.6.2 Model Gaussian Line source .................................................................. II-11
2.7 Uji Validasi ................................................................................................... II-14
2.8 Baku Mutu Udara Ambien (BMUA) .............................................................. II-15
2.9 Pengendalian Pencemaran Udara ................................................................... II-15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ............................................................. III-1
3.1 Kerangka Penelitian....................................................................................... III-1
3.2 Lokasi dan Waktu .......................................................................................... III-3
3.2.1 Lokasi .................................................................................................... III-3
3.2.2 Waktu .................................................................................................... III-6
3.3 Variabel Penelitian ........................................................................................ III-7
3.4 Alat penelitian ............................................................................................... III-7
3.5 Metode Pengumpulan Data ............................................................................ III-8
3.6 Metode Analisis Data .................................................................................... III-10
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. IV-1
4.1 Kondisi Jumlah Kendaraan di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Amplas .......... IV-1
4.2 Kondisi Meteorologis Wilayah Kajian ........................................................... IV-3
4.2.1 Arah dan Kecepatan Angin..................................................................... IV-3
Universitas Sumatera Utara
4.2.2 Kestabilan Atmosfer............................................................................... IV-5
4.3 Kualitas Udara Ambien Roadside .................................................................. IV-6
4.3.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas .............................................................................. IV-6
4.3.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas .............................................................................. IV-8
4.4 Analisis Hasil Model Gaussian Line Source .................................................. IV-9
4.4.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) dengan Menggunakan Model
Gaussian Line Source ............................................................................ IV-9
4.4.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) dengan Menggunakan Model
Gaussian Line Source ............................................................................ IV-11
4.5 Perbandingan Hasil Pengukuran Roadside dengan Hasil Perhitungan
Menggunakan Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ................................................................................... IV-15
4.5.1 Konsentrasi Karbon Monoksida (CO) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ............................................................................ IV-15
4.5.2 Konsentrasi Sulfur Dioksida (SO2) di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ............................................................................ IV-17
4.6 Validasi Pemodelan Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa
dan Pintu Tol Amplas ................................................................................... IV-18
4.6.1 Validasi Hasil Pemodelan CO (Karbon Monoksida) di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ................................................. IV-18
4.6.2 Validasi Hasil Pemodelan SO2 (Sulfur Dioksida) di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ................................................. IV-20
BAB V Kesimpulan dan Saran ............................................................................ V-1
5.1 Kesimpulan ................................................................................................... V-1
5.1 Saran ............................................................................................................. V-2
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Model Gaussian Point Source .......................................................... II-11
Gambar 2.2 Model Gaussian Line Source............................................................ II-12
Gambar 3.1 Diagram Alir Penelitian .................................................................... III-2
Gambar 3.2 Lokasi Jalan Tol Belmera ................................................................. III-3
Gambar 3.3 Jumlah Kendaraan Yang Melewati Jalan Tol Belmera ...................... III-4
Gambar 3.4 Lokasi Sampling 1............................................................................ III-5
Gambar 3.5 Lokasi Sampling 2............................................................................ III-6
Gambar 3.6 Skema Impinger ............................................................................... III-9
Gambar 4.1 Jumlah Kendaraan Berbahan Bakar Bensin di Pintu Tol Amplas
dan Pintu Tol Tanjung Morawa ......................................................... IV-2
Gambar 4.2 Jumlah Kendaraan Berbahan Bakar Solar di Pintu Tol Amplas dan
Pintu Tol Tanjung Morawa................................................................ IV-3
Gambar 4.3 Arah dan Kecepatan Angin Dominan ............................................... IV-4
Gambar 4.4 Hasil Pengukuran Konsentrasi CO ambien roadside di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ............................................ IV-7
Gambar 4.5 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 ambien roadside di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ............................................ IV-8
Gambar 4.6 Hasil Perhitungan Konsentrasi CO Menggunakan Model Gaussian
Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ..... IV-11
Gambar 4.7 Hasil Perhitungan Konsentrasi SO2 Menggunakan Model Gaussian
Line Source di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas ..... IV-14
Gambar 4.8 Perbandingan Konsentrasi CO Ambien roadside dengan
Konsentrasi CO Model Gaussian Line Source di Pintu Tol
Tanjung Morawa ............................................................................... IV-15
Gambar 4.9 Perbandingan Konsentrasi CO Ambien roadside dengan Konsentrasi
CO Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Amplas ...................... IV-16
Universitas Sumatera Utara
Gambar 4.10 Perbandingan Konsentrasi SO2 Ambien roadside dengan Konsentrasi
SO2 Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Tanjung MOrawa ...... IV-17
Gambar 4.11 Perbandingan Konsentrasi SO2 Ambien roadside dengan Konsentrasi
SO2 Model Gaussian Line Source di Pintu Tol Amplas ..................... IV-18
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR RUMUS
Persamaan (2.1) Rumus Model Dispersi Gauss Point Source secara umum .......... II-11
Persamaan (2.2) Rumus Model Gaussian line source ........................................... II-12
Persamaan (2.3) Rumus Menghitung Laju Emisi ................................................. II-12
Persamaan (2.4) Rumus Menghitung Koefisien Dispersi ..................................... II-13
Persamaan (2.5) Rumus Perhitungan Index of Agreement (d) ............................... II-14
Persamaan (2.6) Rumus Perhitungan Normalized Mean Square Error (NMSE) ... II-14
Persamaan (2.7) Rumus Perhitungan Fractional Bias (FB) .................................. II-14
Persamaan (2.8) Rumus Perhitungan Factor of 2 (Fa2) ........................................ II-15
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 di Stasiun TVRI Kota Medan .................... I-1
Tabel 1.2 Hasil Pengukuran Konsentrasi SO2 Gerbang Tol Belmera Kota Medan ............ I-2
Tabel 1.3 Studi Penelitian Terdahulu ............................................................................... I-8
Tabel 2.1 Dampak Pencemaran Udara Terhadap Kesehatan Manusia .............................. II-4
Tabel 2.2 Dampak SO2 Pada Kesehatan Manusia ............................................................ II-6
Tabel 2.3 Efek terbentuknya COHb dalam darah ............................................................. II-7
Tabel 2.4 Kelas Kestabilan Pasquill ................................................................................. II-9
Tabel 2.5 Faktor Emisi Kendaraan Mobil Berbahan Bakar Bensin dan Solar ................... II-12
Tabel 2.6 Konstanta Untuk Menghitung Koefisien Dispersi............................................. II-13
Tabel 3.1 Kualitas Udara di Jalan Tol Belmera ................................................................ III-4
Tabel 3.2 Jadwal Kegiatan Sampling ............................................................................... III-6
Tabel 4.1 Jadwal Pelaksanaan Tugas Akhir ..................................................................... IV-1
Tabel 5.1 Rencana Anggaran Biaya ................................................................................. V-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 : Peraturan Pemerintah No.41 Tahun 1999 Tentang Baku Mutu Udara
Ambien.
Lampiran 2 : SNI-19-7119-9-2005 Tentang Lokasi Sampling Roadside.
Lampiran 3 : Jumlah Kendaraan Bermotor di Jalan Tol Belmera.
Lampiran 4 : SNI-19-7119-7-2005 Tentang Uji Kadar SO2.
Lampiran 5 : Hasil pengukuran Jumlah Kendaraan bensin dan Solar di Pintu Tol
Tanjung Morawa dan Pintu Tol Amplas.
Lampiran 6 : Intensitas Penyinaran Matahari Rata-rata Bulanan Tahun 2012-2016.
Lampiran 7 : Hasil Sampling Roadside di Pintu Tol Tanjung Morawa dan Amplas.
Lampiran 8 : Lembar Kegiatan Asistensi
Lampiran 9 : Dokumentasi.
Universitas Sumatera Utara