KARAKTERISTIK TEMPORAL PENCEMAR UDARA AMBIEN DI KOTA SURABAYA | Gusnita | Jurnal Kimia dan Pendidikan Kimia 9404 21132 1 PB
JURNAL KIMIA DAN PENDIDIKAN KIMIA (JKPK), Vol 1., No 3., Desember 2016
Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret
http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpk
Hal. 174-179
ISSN 2503-4146
ISSN 2503-4154 (online)
KARAKTERISTIK TEMPORAL PENCEMAR UDARA AMBIEN DI
KOTA SURABAYA
Dessy Gusnita1
1 Kelompok
Lingkungan Atmosfer, LAPAN, Bandung, Indonesia
Telp/ Fax : (022) 6037445/ (022) 6037443,email: nitagusnita@gmail.com
Received: 20 September 2016
Accepted: December 1, 2016
Online Published: December 30, 2016
ABSTRAK
Kualitas udara ambien di Surabaya telah dimonitoring secara komprehensif untuk
memberikan informasi kepada masyarakat mengenai kualitas udara di kota Surabaya.
Monitoring konsentrasi polutan udara CO, NO2, SO2, O3, dan PM10 dilakukan dengan
menggunakan perangkat AQMS monitoring yang ditempatkan di titik pengamatan di kota
Surabaya. Data-data polutan tersebut selanjutnya di analisis untuk mendapatkan pola perilaku
polutan temporal yang dikaji berdasarkan kelompok musiman yaitu musim hujan, musim
peralihan dan musim kering, selain itu pula dilakukan korelasi antar polutan dengan parameter
meteorology untuk menganalisis keterkaitan polutan dengan parameter meteorologi selama
tahun 2010. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi rata-rata maksimum polutan NOx, CO, SO2,
and PM10 terjadi pada musim pancaroba pada bulan Maret-Mei, hal ini diduga karena tingginya
emisi pada musim peralihan, rendahnya kecepatan angin, tingginya kelembaban relatif (RH).
Dan minimum konsentrasi ditemukan pada bulan Juli atau Agustus yang disebabkan oleh
tingginya presipitasi atau degradasi fotokimia. Pola konsentrasi polutan selama 24 jam
menunjukkan bahwa ke-lima polutan memiliki karakteristik masing-masing yang spesifik.
Polutan PM10 memiliki peak pada siang hari, CO dan NOx menunjukan 2 peak yaitu pagi hari
dan pukul 20.00 malam hari, ozon memiliki hanya 1 peak pada siang hari dan SO2 memiliki
peak pada sekitar pukul 08.00 WIB pagi hari. Sementara untuk konsentrasi rata-rata polutan
menunjukkan pola konsentrasi polutan NOx dan CO memiliki konsentrasi yang lebih tinggi
pada musim peralihan (MAM), sedangkan polutan PM10, SO 2 dan O3 memiliki konsentrasi
tertinggi pada musim kering (JJA).
Kata Kunci: Polusi udara, konsentrasi CO, NOx, SO2, PM10, Ozon
ABSTRCT
Ambient air quality in Surabaya has monitored comprehensively to inform the public
about air quality in the city of Surabaya. Monitoring the concentration of air pollutants CO, NO2,
SO2, O3 and PM10 AQMS done using monitoring devices placed in an observation point in the
city of Surabaya. Data pollutants are then analyzed to obtain a pattern of behavior of pollutants
temporal being studied by a group of seasonal, rainy season, transitional season and the dry
season, but it also made the correlation between the pollutants with parameter meteorology to
analyze the relationship pollutants with meteorological parameters during the year 2010. the
results showed that the average concentration of maximum pollutant NOx, CO, SO2, and PM10
occurs in the transition season in the months of March to May, it is suspected because of the
high emissions in transitional seasons, low wind speed, high relative humidity (RH). And the
minimum concentration was found in July or August due to higher precipitation or
photochemical degradation. The pattern of pollutant concentrations for 24 hours showed that all
five pollutants has the characteristics of each specific. Pollutants PM10 has a peak at noon, CO
174
175 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
and NOx showed two peaks, namely the mornings and evenings at 20:00, ozone has only one
peak at noon and SO2 have a peak at about 08.00 pm morning. As for the average
concentration of pollutants shows the pattern of concentration of pollutants NOx and CO have a
higher concentration in the transitional seasons (MAM), while the pollutants PM10, SO2 and O3
has the highest concentration in the dry season (JJA).
Keywords: air pollution, the concentration of CO, NOx, SO2, PM10, Ozone
cara melakukan monitoring secara kompre-
PENDAHULUAN
Polusi
udara
terjadi
bersamaan
dengan peningkatan aktivitas manusia,dan
hal ini telah menyita perhatian dunia selama
beberapa
dekade
belakangan
ini
[1].
Dampak pencemaran udara memberikan
efek
negatif
bagi
kesehatan
manusia
dengan terjadinya berbagai jenis penyakit
antara lain lain asma, cardio vascular dan
hensif terhadap lima parameter pencemar
udara yaitu NOx, SO2, PM10, CO dan ozon.
Ke-lima pencemar udara tersebut telah
dipantau dengan menggunakan alat pemantau kualitas udara AQMS (Air Quality
Monitoring System) yang tersebar di beberapa wilayah pemantauan di kota Surabaya[5].
Tujuan penulisan makalah ini adalah
paru-paru [2]. Kejadian hujan asam yang
disebabkan tingginya konsentrasi SO2 dan
NO2 juga membawa dampak yang serius
terhadap ekosistem pH air menjadi asam,
tanah menjadi asam [3]. Karena begitu
banyaknya dampak yang ditimbulkan oleh
polusi udara, maka penelitian karakteristik
polutan
udara
ambien
masih
sangat
dibutuhkan untuk melaksanakan pengukuran yang efektif dalam memitigasi pencemaran udara khususnya di wilayah perkotaan.
Surabaya sebagai kota terbesar
untuk mengkaji pola/perilaku polutan udara
di kota Surabaya selama tahun 2010 yang
terdiri dari NOx, SO2, PM10, CO dan ozon
ser-ta
beberapa
parameter
meteorologi
yang terkait antara lain arah dan kecepatan
angin serta kelembaban relatif yang berpengaruh terhadap konsentrasi polutan di
Surabaya.Dari kajian tersebut diharapkan
dapat memberi masukan kepada pemerintah kota Surabaya agar melakukan program
mitigasi pencemar udara dengan lebih efisien dan intensif.
kedua di Indonesia tentunya telah cukup
lama mengalami pencemaran udara yang
METODE PENELITIAN
cukup serius baik yang bersumber dari
Pada makalah ini penulis menggu-
industri, transportasi serta domestik [4] .De-
nakan data sekunder yang bersumber dari
ngan perkembangan kota Surabaya yang
BPLH Kota Surabaya selama periode bulan
semakin pesat serta pertambahan populasi
Januari hingga bulan Desember tahun 2010,
yang tinggi tentunya memberi pengaruh
yang terdiri dari data konsentrasi polutan
besar terhadap kualitas udara di wilayah ini.
udara ambien karbonmonoksida (CO), Nitro-
Sejauh ini pemerintah kota Surabaya cukup
gen oksida (NOx), Sulfur dioksida (SO2),
memberikan perhatian serius untuk mengur-
Ozon (O3) dan debu (PM10). Data-data
angi polutan udara di kota Surabaya dengan
yang digunakan terdiri dari data konsentrasi
JURNAL KIMIA DAN PENDI DIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 174-179
176
polutan udara dari 5 parameter polutan disertai data meteorologi yaitu arah dan kecepatan angin serta data kelembaban relatif
(RH). Data-data polutan tersebut selanjutnya diolah menggunakan program Excel,
sedangkan pengolahan data meteorologi
(arah dan kecepatan angin) menggunakan
software Wind Rose.
Tabel 1 berikut ini menunjukkan metode/ system kerja yang mendasari pengukuran polutan udara menggunakan instrumen AQMS.
Tabel 1. Alat pemantau kualitas udara
AQMS
(Air
Quality
Monitoring
System) [6]
_______
Pollutant
Metode
NOx,
NO2Chemiluminescence
SO2
Pulse fluorescence (UV)
CO
Non-dispersiveIR
photometry
Ozone (O3)
UV photometry
PM10
Beta Gauge
Gambar 1 Pola Konsentrasi udara ambien
selama 24 jam di kota Surabaya
untuk musim kering musim
peralihan dan musim hujan tahun
2010
Dari Gambar 1 dapat dipelajari pola
perilaku yang spesifik dan unik polutan NOx,
CO, SO2, and PM10 dan ozon selama 24
jam. Kondisi kualitas udara ambien selama
24 jam utamanya dipengaruhi oleh emisi diurnal dan temperatur atau radiasi sinar
matahari. Di kota Surabaya variasi harian
HASIL DAN PEMBAHASAN
dari emisi umumnya dihasilkan oleh emisi
a. Variasi Konsentrasi polutan udara
ambien 24 Jam di kota Surabaya
dari kendaraan bermotor. Untuk polutan CO
dan NOx terdapat 2 puncak kepadatan ken-
Analisis data konsentrasi polutan ambien di
daraan selama terjadinya kepadatan arus
kota Surabaya dilakukan secara temporal
lalu lintas yaitu: puncak di pagi hari (pukul
dengan
polutan
06.30 WIB-09.00 WIB) dan puncak/peak ke-
menjadi 3 musim yaitu musim hujan, musim
dua saat sore hari saat selesai bekerja
musim peralihan dan musim kering. Penge-
(pukul 16.00-20.00 WIB). Selama musim
lompokkan ini dimaksudkan untuk menga-
kemarau (Juni-Juli-Agustus) konsentrasi po-
nalisa pola polutan selama 24 jam maupun
lutan yang tertinggi adalah PM10 dan SO2.
pola konsentrasi rata-rata harian polutan
Sementara konsentrasi PM10/debu yang
selama ketiga musim tersebut. Gambar
tinggi pada musim kemarau disebabkan
3.1menyajikan hasil analisa lima parameter
karena rendahnya curah hujan yang terjadi
pencemar udara di kota Surabaya selama
pada musim kering, sehingga konsentrasi
periode bulan Januari hingga Desember
debu semakin meningkat.Selain itu rendah-
tahun 2010.
nya curah hujan mengurangi proses wash-
mengelompokkan
data
ing out polutan yang ada di atmosfer. Ka-
177 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
peak yang spesifik pada jam 09.00-14.00
b. Rata-rata harian polutan udara ambien
di Kota Surabaya
WIB pagi hingga siang hari. Sedangkan
Variasi musiman konsentrasi polu-
menurut Wang di wilayah China umumnya
tan pada setiap menunjukkan variasi musi-
peak polutan PM10 terjadi kira-kira jam
man berbeda dan disajikan pada Gambar .2
07.00-09.00
berikut ini.
rakteristik polutan PM10 memiliki 1 puncak/
WIB[1].
Berdasarkan
arah
angin (dari Gambar 3.3) diketahui umumnya
pada musim kemarau angin bertiup dari
Timur kota Surabaya
yang merupakan
wilayah industri. Polutan udara yang menunjukkan konsentrasi tertinggi saat musim
peralihan adalah ozon, NOx dan CO. Tingginya konsentrasi ozon saat musim peralihan
berkaitan dengan aktivitas matahari yang
merupakan sumber pembentukan polutan
ozon di udara ambien. Dan biasanya pembentukan ozon ini dipicu oleh konsentrasi
polutan CO dan NOx di udara.Ozon terbentuk pada atmosfer rendah (groundlecvel)
oleh serangkain reaksi kimia kompleks
termasuk dipicu oleh adanya volatile organic
compounds (VOC) dan NOx dengan kehadiran sinar matahari. Karena itu pem-
Gambar 2 Tren Konsentrasi Rata Ratapolutan Harian Di Kota Surabaya
Selama Musim Hujan Dan Musim
Kering 2010
bentukan ozon dipacu oleh sinar matahari
dan adanya emisi yang menghasilkan VOC
Untuk
melihat
variasi
musiman,
dan NOx (misalnya dari kendaraan bermo-
selama bulan Januari-Desember tahun 2010
tor) [6].
data dibagi menjadikelompok 3 musim yaitu
Hanya terdapat 1 peakpolutan ozon
musim hujan bulanDesember-Januari-Feb-
yang terjadi pada jam 12.30-13.00 WIB
ruari, musim peralihanbulan Maret-April-Mei
dimana hal ini terkait dengan tingginya
dan musim kering bulan Juni-Juli-Agustus.
aktivitas matahari. Sedangkan polutan NOx
Sebagaimana disajikan pada Gambar 2
memiliki 2 peak/puncakyang umumnya terja-
akibat pengaruh emisi, kecepatan angin
di pada jam 06.00 hingga 07.00 WIB pagi
serta kelembaban relatif, konsentrasi rata-
hari dan saat malam hari dari jam 18.30-
rata polusi udara di Surabaya tertinggi pada
22.30 WIB. Begitu pula pola polutan CO
musim peralihan adalah NOx, CO dan
memiliki karakteristikkhusus yaitu memiliki 2
Ozon, sedangkan untuk
peak saat pagi hari yaitu jam 06.00-09.00,
PM10 memiliki konsentrasi tertinggi pada
dan jam 18.00-20.00 WIBdi malam hari.
musim kering.
polutan SO2 dan
178
JURNAL KIMIA DAN PENDI DIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 174-179
NORTH
NORTH
NORTH
40%
25%
28%
24%
21%
16%
10%
14%
8%
5%
WEST
35%
32%
20%
15%
7%
WEST
EAST
EAST
WEST
WIND SPEED
(m/s)
WIND SPEED
(m/s)
>= 11.1
>= 11.1
8.8 - 11.1
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
SOUTH
3.6 - 5.7
5.7 - 8.8
SOUTH
3.6 - 5.7
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
2.1 - 3.6
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
0.5 - 2.1
0.5 - 2.1
Calms: 29.17%
a. Musim Hujan
WIND SPEED
(m/s)
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
SOUTH
EAST
Calms: 4.17%
Calms: 0.00%
b. Musim Peralihan
c. Musim kering
Gambar 3 Arah Kecepatan Angin Kota Surabaya Pada Musim Hujan Peralihan, dan Kering
2010
Data arah angin pada gambar 3 menunjukkan bahwa pada musim hujan angin
bertiup dari Barat menuju ke Timur kota
Surabaya. Sedangkan pada musim kering
angin dominan bertiup dari Timur menuju ke
(a) CO dan RH
(b) NOx dan RH
(c) PM10 dan RH
Barat. Saat musim kering terjadi peningkatan konsentrasi polutan musiman ozon,
SO2 dan PM10, hal ini diduga berasal dari
kawasan industri yang berada di Timur kota
Surabaya yang membawa polutan ke kota
(d) SO2 dan RH
(e) ozon dan RH
tersebut. Kecepatan angin pada musim kering umumnya lemah dengan kecepatan 0,5
m/detik-2,1 m/detik sehingga polutan udara
. Gambar 4. Korelasi polutan udara ambien
dengan Kelembaban relative (RH) di
Surabaya tahun 2010
khususnya PM10, ozon dan SO2 terakumulasi di udara ambien, sehingga hal ini
meningkatkan polutan tersebut pada musim
kering[7]. Sedangkan saat musim peralihan
kecepatan angin cukup kuat mencapai 11
m/detik, hal ini tentunya sangat berpengaruh
terhadap kenaikan konsentrasi polutan. Disamping itu tingginya konsentrasi beberapa
polutan yaitu NOx, CO juga dipengaruhi
oleh kelembaban relatif (RH) yang mencapai
nilai 85% pada musim peralihan.
Gambar
5
menyajikan
korelasi
Antara RH (%) dengan konsentrasi polutanpolutan di udara ambien. Gambar 2 menunjukkan rendahnya konsentrasi CO dipenga-
Gambar 5. menyajikan korelasi Antara RH
(%) dengan konsentrasi polutanpolutan di udara ambien
ruhi low washout, sehingga reaksinya dengan OH akan menurunkan jumlah CO di
udara saat musim kemarau[8].
Hasil korelasi menunjukkan bahwa
terdapat hubungan yang kuat antara RH
179 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
dengan konsentrasi polutan. Hubungan RH
dengan polutan udara ambien di Surabaya
DAFTAR RUJUKAN
[1]
An, J.L., Wang, Y.S., Li, X. and Sun,
Y,
2008,
Characteristics
of
Atmospheric
O3
and
NOx
Concentrations in the Urban Area,
Ecol. Environ. 17, 1420
[2]
Atkinson, R. (2000). Atmospheric
Chemistry of Vocs and NOx. Atmos.
Environ. 34, 2063.
[3]
Chan, C.K. and Yao, X. 2008, Air
Pollution in Mega Cities in China.
Atmos. Environ. 42, 1–42.
[4]
Profil kota Surabaya, 2012, sarana
Transportasi.
[5]
Surabaya Dalam Angka, 2011, Sektor
Industri.
[6]
Célia Alves, Mário Tomé Assessment
of Air Quality in Viana do castelo,
portugal, 2007, in the scope of the
polis Programme Quim. Nova, 7,
1555
[7]
Tiwari, S., Pandithurai, G., Attri, S.D.,
Srivastava, A.K., Soni, V.K., Bisht,
D.S., Kumar, V.A. and Srivastava,
M.K,
2015,
Aerosol Optical
Properties and Their Relationship with
Meteorological Parameters during
Wintertime in Delhi, India. Atmos.
Res. 153, 465–479.
[8]
StockwellW and Calvert, J.G, 1983,
The Mechanisme HO-SO2 reaction,
Atmos. Environ, 17, 2231-2235
[9]
Cheng, S.Y., Lang, J.L., Zhou, Y.,
Han, L.H., Wang, G. and Chen, D.S,
2013, A New Monitoring – SimulationSource Apportionment Approach for
Investigating the Vehicular Emission
Contribution to the PM2.5 Pollution in
Beijing, China. Atmos. Environ. 79,
308–316
[10]
Abhishek
Gaur,
S. N. Tripathi,
V. P. Kanawade, Vinod Tare &
S. P. Shukla, 2014,
Four-year
measurements of trace gases (SO2,
NOx, CO, and O3) at an urban
location, Kanpur, in Northern India,
Atmos. Chem, 71,
menunjukkan hubungan yang positif, kecuali
ozon. Atau dengan kata lain jika RH meningkat maka konsentrasi polutan udara
juga meningkat, kecuali untuk polutan ozon.
Hal ini disebabkan karena tingginya RH
dapat membantu reaksi pembentukan partikel sekunder di atmosfer [9,10].
Karena kecepatan angin yang cukup
kuat saat musim peralihan, disertai dengan
tingginya RH, sehingga kedua faktor tersebut
semakin meningkatkan konsentrasi
polutan (CO,NOx, SO2 dan PM10) di kota
Surabaya dengan sumber utama polutannnya
berasal
dari
transportasi
dan
kegiatan industri.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis data musiman
polutan udara ambien di kota Surabaya,
maka disimpulkan bahwa konsentrasi maksimum polutan NOx, CO, terjadi pada
musim pancaroba bulan Maret-April-Mei,
dan konsentrasi maksimumozon, SO2dan
PM10 terjadi pada musim kering (Juni-JuliAgustus). Berdasarkan kajian tersebut diharapkan pemerintah setempat dapat melakukan antisipasi untuk mencegah dampak
yang ditimbulkan oleh peningkatan polutan
pada bulan-bulan tersebut.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada
BPLH kota Surabaya khususnya kepada
Mas Dwi yang telah mensupport data yang
kami butuhkan.
Program Studi Pendidikan Kimia Universitas Sebelas Maret
http://jurnal.fkip.uns.ac.id/index.php/jkpk
Hal. 174-179
ISSN 2503-4146
ISSN 2503-4154 (online)
KARAKTERISTIK TEMPORAL PENCEMAR UDARA AMBIEN DI
KOTA SURABAYA
Dessy Gusnita1
1 Kelompok
Lingkungan Atmosfer, LAPAN, Bandung, Indonesia
Telp/ Fax : (022) 6037445/ (022) 6037443,email: nitagusnita@gmail.com
Received: 20 September 2016
Accepted: December 1, 2016
Online Published: December 30, 2016
ABSTRAK
Kualitas udara ambien di Surabaya telah dimonitoring secara komprehensif untuk
memberikan informasi kepada masyarakat mengenai kualitas udara di kota Surabaya.
Monitoring konsentrasi polutan udara CO, NO2, SO2, O3, dan PM10 dilakukan dengan
menggunakan perangkat AQMS monitoring yang ditempatkan di titik pengamatan di kota
Surabaya. Data-data polutan tersebut selanjutnya di analisis untuk mendapatkan pola perilaku
polutan temporal yang dikaji berdasarkan kelompok musiman yaitu musim hujan, musim
peralihan dan musim kering, selain itu pula dilakukan korelasi antar polutan dengan parameter
meteorology untuk menganalisis keterkaitan polutan dengan parameter meteorologi selama
tahun 2010. Hasil menunjukkan bahwa konsentrasi rata-rata maksimum polutan NOx, CO, SO2,
and PM10 terjadi pada musim pancaroba pada bulan Maret-Mei, hal ini diduga karena tingginya
emisi pada musim peralihan, rendahnya kecepatan angin, tingginya kelembaban relatif (RH).
Dan minimum konsentrasi ditemukan pada bulan Juli atau Agustus yang disebabkan oleh
tingginya presipitasi atau degradasi fotokimia. Pola konsentrasi polutan selama 24 jam
menunjukkan bahwa ke-lima polutan memiliki karakteristik masing-masing yang spesifik.
Polutan PM10 memiliki peak pada siang hari, CO dan NOx menunjukan 2 peak yaitu pagi hari
dan pukul 20.00 malam hari, ozon memiliki hanya 1 peak pada siang hari dan SO2 memiliki
peak pada sekitar pukul 08.00 WIB pagi hari. Sementara untuk konsentrasi rata-rata polutan
menunjukkan pola konsentrasi polutan NOx dan CO memiliki konsentrasi yang lebih tinggi
pada musim peralihan (MAM), sedangkan polutan PM10, SO 2 dan O3 memiliki konsentrasi
tertinggi pada musim kering (JJA).
Kata Kunci: Polusi udara, konsentrasi CO, NOx, SO2, PM10, Ozon
ABSTRCT
Ambient air quality in Surabaya has monitored comprehensively to inform the public
about air quality in the city of Surabaya. Monitoring the concentration of air pollutants CO, NO2,
SO2, O3 and PM10 AQMS done using monitoring devices placed in an observation point in the
city of Surabaya. Data pollutants are then analyzed to obtain a pattern of behavior of pollutants
temporal being studied by a group of seasonal, rainy season, transitional season and the dry
season, but it also made the correlation between the pollutants with parameter meteorology to
analyze the relationship pollutants with meteorological parameters during the year 2010. the
results showed that the average concentration of maximum pollutant NOx, CO, SO2, and PM10
occurs in the transition season in the months of March to May, it is suspected because of the
high emissions in transitional seasons, low wind speed, high relative humidity (RH). And the
minimum concentration was found in July or August due to higher precipitation or
photochemical degradation. The pattern of pollutant concentrations for 24 hours showed that all
five pollutants has the characteristics of each specific. Pollutants PM10 has a peak at noon, CO
174
175 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
and NOx showed two peaks, namely the mornings and evenings at 20:00, ozone has only one
peak at noon and SO2 have a peak at about 08.00 pm morning. As for the average
concentration of pollutants shows the pattern of concentration of pollutants NOx and CO have a
higher concentration in the transitional seasons (MAM), while the pollutants PM10, SO2 and O3
has the highest concentration in the dry season (JJA).
Keywords: air pollution, the concentration of CO, NOx, SO2, PM10, Ozone
cara melakukan monitoring secara kompre-
PENDAHULUAN
Polusi
udara
terjadi
bersamaan
dengan peningkatan aktivitas manusia,dan
hal ini telah menyita perhatian dunia selama
beberapa
dekade
belakangan
ini
[1].
Dampak pencemaran udara memberikan
efek
negatif
bagi
kesehatan
manusia
dengan terjadinya berbagai jenis penyakit
antara lain lain asma, cardio vascular dan
hensif terhadap lima parameter pencemar
udara yaitu NOx, SO2, PM10, CO dan ozon.
Ke-lima pencemar udara tersebut telah
dipantau dengan menggunakan alat pemantau kualitas udara AQMS (Air Quality
Monitoring System) yang tersebar di beberapa wilayah pemantauan di kota Surabaya[5].
Tujuan penulisan makalah ini adalah
paru-paru [2]. Kejadian hujan asam yang
disebabkan tingginya konsentrasi SO2 dan
NO2 juga membawa dampak yang serius
terhadap ekosistem pH air menjadi asam,
tanah menjadi asam [3]. Karena begitu
banyaknya dampak yang ditimbulkan oleh
polusi udara, maka penelitian karakteristik
polutan
udara
ambien
masih
sangat
dibutuhkan untuk melaksanakan pengukuran yang efektif dalam memitigasi pencemaran udara khususnya di wilayah perkotaan.
Surabaya sebagai kota terbesar
untuk mengkaji pola/perilaku polutan udara
di kota Surabaya selama tahun 2010 yang
terdiri dari NOx, SO2, PM10, CO dan ozon
ser-ta
beberapa
parameter
meteorologi
yang terkait antara lain arah dan kecepatan
angin serta kelembaban relatif yang berpengaruh terhadap konsentrasi polutan di
Surabaya.Dari kajian tersebut diharapkan
dapat memberi masukan kepada pemerintah kota Surabaya agar melakukan program
mitigasi pencemar udara dengan lebih efisien dan intensif.
kedua di Indonesia tentunya telah cukup
lama mengalami pencemaran udara yang
METODE PENELITIAN
cukup serius baik yang bersumber dari
Pada makalah ini penulis menggu-
industri, transportasi serta domestik [4] .De-
nakan data sekunder yang bersumber dari
ngan perkembangan kota Surabaya yang
BPLH Kota Surabaya selama periode bulan
semakin pesat serta pertambahan populasi
Januari hingga bulan Desember tahun 2010,
yang tinggi tentunya memberi pengaruh
yang terdiri dari data konsentrasi polutan
besar terhadap kualitas udara di wilayah ini.
udara ambien karbonmonoksida (CO), Nitro-
Sejauh ini pemerintah kota Surabaya cukup
gen oksida (NOx), Sulfur dioksida (SO2),
memberikan perhatian serius untuk mengur-
Ozon (O3) dan debu (PM10). Data-data
angi polutan udara di kota Surabaya dengan
yang digunakan terdiri dari data konsentrasi
JURNAL KIMIA DAN PENDI DIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 174-179
176
polutan udara dari 5 parameter polutan disertai data meteorologi yaitu arah dan kecepatan angin serta data kelembaban relatif
(RH). Data-data polutan tersebut selanjutnya diolah menggunakan program Excel,
sedangkan pengolahan data meteorologi
(arah dan kecepatan angin) menggunakan
software Wind Rose.
Tabel 1 berikut ini menunjukkan metode/ system kerja yang mendasari pengukuran polutan udara menggunakan instrumen AQMS.
Tabel 1. Alat pemantau kualitas udara
AQMS
(Air
Quality
Monitoring
System) [6]
_______
Pollutant
Metode
NOx,
NO2Chemiluminescence
SO2
Pulse fluorescence (UV)
CO
Non-dispersiveIR
photometry
Ozone (O3)
UV photometry
PM10
Beta Gauge
Gambar 1 Pola Konsentrasi udara ambien
selama 24 jam di kota Surabaya
untuk musim kering musim
peralihan dan musim hujan tahun
2010
Dari Gambar 1 dapat dipelajari pola
perilaku yang spesifik dan unik polutan NOx,
CO, SO2, and PM10 dan ozon selama 24
jam. Kondisi kualitas udara ambien selama
24 jam utamanya dipengaruhi oleh emisi diurnal dan temperatur atau radiasi sinar
matahari. Di kota Surabaya variasi harian
HASIL DAN PEMBAHASAN
dari emisi umumnya dihasilkan oleh emisi
a. Variasi Konsentrasi polutan udara
ambien 24 Jam di kota Surabaya
dari kendaraan bermotor. Untuk polutan CO
dan NOx terdapat 2 puncak kepadatan ken-
Analisis data konsentrasi polutan ambien di
daraan selama terjadinya kepadatan arus
kota Surabaya dilakukan secara temporal
lalu lintas yaitu: puncak di pagi hari (pukul
dengan
polutan
06.30 WIB-09.00 WIB) dan puncak/peak ke-
menjadi 3 musim yaitu musim hujan, musim
dua saat sore hari saat selesai bekerja
musim peralihan dan musim kering. Penge-
(pukul 16.00-20.00 WIB). Selama musim
lompokkan ini dimaksudkan untuk menga-
kemarau (Juni-Juli-Agustus) konsentrasi po-
nalisa pola polutan selama 24 jam maupun
lutan yang tertinggi adalah PM10 dan SO2.
pola konsentrasi rata-rata harian polutan
Sementara konsentrasi PM10/debu yang
selama ketiga musim tersebut. Gambar
tinggi pada musim kemarau disebabkan
3.1menyajikan hasil analisa lima parameter
karena rendahnya curah hujan yang terjadi
pencemar udara di kota Surabaya selama
pada musim kering, sehingga konsentrasi
periode bulan Januari hingga Desember
debu semakin meningkat.Selain itu rendah-
tahun 2010.
nya curah hujan mengurangi proses wash-
mengelompokkan
data
ing out polutan yang ada di atmosfer. Ka-
177 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
peak yang spesifik pada jam 09.00-14.00
b. Rata-rata harian polutan udara ambien
di Kota Surabaya
WIB pagi hingga siang hari. Sedangkan
Variasi musiman konsentrasi polu-
menurut Wang di wilayah China umumnya
tan pada setiap menunjukkan variasi musi-
peak polutan PM10 terjadi kira-kira jam
man berbeda dan disajikan pada Gambar .2
07.00-09.00
berikut ini.
rakteristik polutan PM10 memiliki 1 puncak/
WIB[1].
Berdasarkan
arah
angin (dari Gambar 3.3) diketahui umumnya
pada musim kemarau angin bertiup dari
Timur kota Surabaya
yang merupakan
wilayah industri. Polutan udara yang menunjukkan konsentrasi tertinggi saat musim
peralihan adalah ozon, NOx dan CO. Tingginya konsentrasi ozon saat musim peralihan
berkaitan dengan aktivitas matahari yang
merupakan sumber pembentukan polutan
ozon di udara ambien. Dan biasanya pembentukan ozon ini dipicu oleh konsentrasi
polutan CO dan NOx di udara.Ozon terbentuk pada atmosfer rendah (groundlecvel)
oleh serangkain reaksi kimia kompleks
termasuk dipicu oleh adanya volatile organic
compounds (VOC) dan NOx dengan kehadiran sinar matahari. Karena itu pem-
Gambar 2 Tren Konsentrasi Rata Ratapolutan Harian Di Kota Surabaya
Selama Musim Hujan Dan Musim
Kering 2010
bentukan ozon dipacu oleh sinar matahari
dan adanya emisi yang menghasilkan VOC
Untuk
melihat
variasi
musiman,
dan NOx (misalnya dari kendaraan bermo-
selama bulan Januari-Desember tahun 2010
tor) [6].
data dibagi menjadikelompok 3 musim yaitu
Hanya terdapat 1 peakpolutan ozon
musim hujan bulanDesember-Januari-Feb-
yang terjadi pada jam 12.30-13.00 WIB
ruari, musim peralihanbulan Maret-April-Mei
dimana hal ini terkait dengan tingginya
dan musim kering bulan Juni-Juli-Agustus.
aktivitas matahari. Sedangkan polutan NOx
Sebagaimana disajikan pada Gambar 2
memiliki 2 peak/puncakyang umumnya terja-
akibat pengaruh emisi, kecepatan angin
di pada jam 06.00 hingga 07.00 WIB pagi
serta kelembaban relatif, konsentrasi rata-
hari dan saat malam hari dari jam 18.30-
rata polusi udara di Surabaya tertinggi pada
22.30 WIB. Begitu pula pola polutan CO
musim peralihan adalah NOx, CO dan
memiliki karakteristikkhusus yaitu memiliki 2
Ozon, sedangkan untuk
peak saat pagi hari yaitu jam 06.00-09.00,
PM10 memiliki konsentrasi tertinggi pada
dan jam 18.00-20.00 WIBdi malam hari.
musim kering.
polutan SO2 dan
178
JURNAL KIMIA DAN PENDI DIKAN KIMIA (JKPK), Vol. 1, No. 3, Bulan Desember 2016., hal. 174-179
NORTH
NORTH
NORTH
40%
25%
28%
24%
21%
16%
10%
14%
8%
5%
WEST
35%
32%
20%
15%
7%
WEST
EAST
EAST
WEST
WIND SPEED
(m/s)
WIND SPEED
(m/s)
>= 11.1
>= 11.1
8.8 - 11.1
>= 11.1
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
SOUTH
3.6 - 5.7
5.7 - 8.8
SOUTH
3.6 - 5.7
3.6 - 5.7
2.1 - 3.6
2.1 - 3.6
2.1 - 3.6
0.5 - 2.1
0.5 - 2.1
0.5 - 2.1
Calms: 29.17%
a. Musim Hujan
WIND SPEED
(m/s)
8.8 - 11.1
5.7 - 8.8
SOUTH
EAST
Calms: 4.17%
Calms: 0.00%
b. Musim Peralihan
c. Musim kering
Gambar 3 Arah Kecepatan Angin Kota Surabaya Pada Musim Hujan Peralihan, dan Kering
2010
Data arah angin pada gambar 3 menunjukkan bahwa pada musim hujan angin
bertiup dari Barat menuju ke Timur kota
Surabaya. Sedangkan pada musim kering
angin dominan bertiup dari Timur menuju ke
(a) CO dan RH
(b) NOx dan RH
(c) PM10 dan RH
Barat. Saat musim kering terjadi peningkatan konsentrasi polutan musiman ozon,
SO2 dan PM10, hal ini diduga berasal dari
kawasan industri yang berada di Timur kota
Surabaya yang membawa polutan ke kota
(d) SO2 dan RH
(e) ozon dan RH
tersebut. Kecepatan angin pada musim kering umumnya lemah dengan kecepatan 0,5
m/detik-2,1 m/detik sehingga polutan udara
. Gambar 4. Korelasi polutan udara ambien
dengan Kelembaban relative (RH) di
Surabaya tahun 2010
khususnya PM10, ozon dan SO2 terakumulasi di udara ambien, sehingga hal ini
meningkatkan polutan tersebut pada musim
kering[7]. Sedangkan saat musim peralihan
kecepatan angin cukup kuat mencapai 11
m/detik, hal ini tentunya sangat berpengaruh
terhadap kenaikan konsentrasi polutan. Disamping itu tingginya konsentrasi beberapa
polutan yaitu NOx, CO juga dipengaruhi
oleh kelembaban relatif (RH) yang mencapai
nilai 85% pada musim peralihan.
Gambar
5
menyajikan
korelasi
Antara RH (%) dengan konsentrasi polutanpolutan di udara ambien. Gambar 2 menunjukkan rendahnya konsentrasi CO dipenga-
Gambar 5. menyajikan korelasi Antara RH
(%) dengan konsentrasi polutanpolutan di udara ambien
ruhi low washout, sehingga reaksinya dengan OH akan menurunkan jumlah CO di
udara saat musim kemarau[8].
Hasil korelasi menunjukkan bahwa
terdapat hubungan yang kuat antara RH
179 Dessy Gusnita. Karaterustik Temporal
dengan konsentrasi polutan. Hubungan RH
dengan polutan udara ambien di Surabaya
DAFTAR RUJUKAN
[1]
An, J.L., Wang, Y.S., Li, X. and Sun,
Y,
2008,
Characteristics
of
Atmospheric
O3
and
NOx
Concentrations in the Urban Area,
Ecol. Environ. 17, 1420
[2]
Atkinson, R. (2000). Atmospheric
Chemistry of Vocs and NOx. Atmos.
Environ. 34, 2063.
[3]
Chan, C.K. and Yao, X. 2008, Air
Pollution in Mega Cities in China.
Atmos. Environ. 42, 1–42.
[4]
Profil kota Surabaya, 2012, sarana
Transportasi.
[5]
Surabaya Dalam Angka, 2011, Sektor
Industri.
[6]
Célia Alves, Mário Tomé Assessment
of Air Quality in Viana do castelo,
portugal, 2007, in the scope of the
polis Programme Quim. Nova, 7,
1555
[7]
Tiwari, S., Pandithurai, G., Attri, S.D.,
Srivastava, A.K., Soni, V.K., Bisht,
D.S., Kumar, V.A. and Srivastava,
M.K,
2015,
Aerosol Optical
Properties and Their Relationship with
Meteorological Parameters during
Wintertime in Delhi, India. Atmos.
Res. 153, 465–479.
[8]
StockwellW and Calvert, J.G, 1983,
The Mechanisme HO-SO2 reaction,
Atmos. Environ, 17, 2231-2235
[9]
Cheng, S.Y., Lang, J.L., Zhou, Y.,
Han, L.H., Wang, G. and Chen, D.S,
2013, A New Monitoring – SimulationSource Apportionment Approach for
Investigating the Vehicular Emission
Contribution to the PM2.5 Pollution in
Beijing, China. Atmos. Environ. 79,
308–316
[10]
Abhishek
Gaur,
S. N. Tripathi,
V. P. Kanawade, Vinod Tare &
S. P. Shukla, 2014,
Four-year
measurements of trace gases (SO2,
NOx, CO, and O3) at an urban
location, Kanpur, in Northern India,
Atmos. Chem, 71,
menunjukkan hubungan yang positif, kecuali
ozon. Atau dengan kata lain jika RH meningkat maka konsentrasi polutan udara
juga meningkat, kecuali untuk polutan ozon.
Hal ini disebabkan karena tingginya RH
dapat membantu reaksi pembentukan partikel sekunder di atmosfer [9,10].
Karena kecepatan angin yang cukup
kuat saat musim peralihan, disertai dengan
tingginya RH, sehingga kedua faktor tersebut
semakin meningkatkan konsentrasi
polutan (CO,NOx, SO2 dan PM10) di kota
Surabaya dengan sumber utama polutannnya
berasal
dari
transportasi
dan
kegiatan industri.
KESIMPULAN
Berdasarkan analisis data musiman
polutan udara ambien di kota Surabaya,
maka disimpulkan bahwa konsentrasi maksimum polutan NOx, CO, terjadi pada
musim pancaroba bulan Maret-April-Mei,
dan konsentrasi maksimumozon, SO2dan
PM10 terjadi pada musim kering (Juni-JuliAgustus). Berdasarkan kajian tersebut diharapkan pemerintah setempat dapat melakukan antisipasi untuk mencegah dampak
yang ditimbulkan oleh peningkatan polutan
pada bulan-bulan tersebut.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis mengucapkan terimakasih kepada
BPLH kota Surabaya khususnya kepada
Mas Dwi yang telah mensupport data yang
kami butuhkan.