Effectivity of roadside vegetation structure in reducing lead particles emitted by motor vehicle (case study of Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)
EFEKTIVITAS STRUKTUR JALUR HIJAU JALAN
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL
DARI EMISI KENDARAAN BERMOTOR
(STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia mangium,
JALAN TOL JAGORAWI)
RACHMAD HERMAWAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan
dalam Mereduksi Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi Kasus
Jalur Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi) adalah karya saya dengan
arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk karya apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
disertasi ini.
Bogor, Januari 2012
Rachmad Hermawan
E061020021
ABSTRACT
RACHMAD HERMAWAN. Effectivity of Roadside Vegetation Structure in
Reducing Lead Particles Emitted by Motor Vehicle (Case Study of Acacia
mangium Greenbelt, Jagorawi Highway), supervised by CECEP KUSMANA,
NIZAR NASRULLAH, LILIK BUDI PRASETYO
Structure of roadside vegetation was assumed to have effects in reducing lead
concentration in the air. One of the structure factors was width of roadside
vegetation. Difference of width of roadside vegetation had an implication on
difference of another structures. The objectives of the research were: (a) to
determine relationship between lead particle concentration emitted by motor
vehicle with decrease of lead particle concentration in the air; (b) to determine
effective width of roaside vegetation in reducing lead particle concentration in
the ambient air; (c) to determine the pattern Pb particle adsorption of leaves in
roadside vegetations; (d) to recognize spatial dispersion pattern of Pb particle
concentration in the air surrounding the roadside vegetation. Air samples to
analyze the concentration of Pb particles in the air were collected on four
collection points: point emission (roadside), 5 m, 15 m and 30 m behind the
roadside vegetation; air samples were also collected from an openspace plot.
Leaves samples were taken from the front and back part of the canopies of three
trees from each of the first three rows of the roadside vegetation. The samples
were used to determine the pattern of Pb particles adsorption. Kriging
interpolation method using software Arc GIS 9.3.1 was used to recognize
dispersion pattern of Pb particle. The results showed that difference of tree row
number affected the decrease of Pb particle concentration; the more the number of
tree rows, the greater the decrease of Pb particle concentration. Two plant rows of
roadside vegetation had same capability with more two plant rows of roadside
vegetation in reducing Pb particle concentration. Roadside vegetation width of 9
m and 17 m had a same capability in reducing lead particle concentration in the
air.
Pb particle concentration on leaves decrease with the increasing distance
from emission sources. Isopleth of spatial dispersion of Pb particle concentration
decrease gradually from emission source.
Keywords: Pb particle, roadside vegetation, adsorption
RINGKASAN
RACHMAD HERMAWAN. Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan dalam
Mereduksi Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi Kasus Jalur
Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi), dibimbing oleh CECEP
KUSMANA, NIZAR NASRULLAH, LILIK BUDI PRASETYO.
Kualitas lingkungan udara di perkotaan cenderung mengalami penurunan
terutama disebabkan oleh aktivitas transportasi.
Kendaraan bermotor
memberikan kontribusi 60-70 % dari total zat pencemar di udara. Salah satu
polutan yang diemisikan dari kendaraan bermotor berbahan bakar bensin adalah
timbal (Pb). Timbal yang masuk ke dalam tubuh manusia mempunyai efek negatif
terhadap kesehatan.
Jalur hijau merupakan agen pertama yang berfungsi sebagai penyaring
polutan udara dari emisi kendaraan bermotor dan penyangga untuk daerah di
belakangnya. Penelitian peranan vegetasi perkotaan dalam mereduksi partikulat
telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya, tetapi belum mengkaji perbedaan
struktur jalur hijau secara sistematis dan bersamaan terhadap keefektifannya
dalam mereduksi emisi partikel timbal. Penelitian ini tidak mendisain faktorfaktor struktur jalur hijau, tetapi memanfaatkan jalur hijau yang sudah ada, maka
dilakukan pembatasan pada faktor yang dikaji. Kajian difokuskan pada perbedaan
lebar jalur hijau jalan.
Tujuan dari penelitian adalah: (1) mengkaji hubungan antara konsentrasi
partikel timbal yang berasal dari emisi kendaraan bermotor dengan besarnya
penurunan konsentrasi partikel timbal udara setelah melalui jalur hijau jalan; (2)
mengkaji lebar jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi
partikel timbal udara dari emisi kendaran bermotor; (3) mengkaji pola jerapan
timbal oleh jalur hijau jalan; (4) mengkaji pola spasial sebaran partikel timbal
udara di sekitar jalur hijau jalan.
Struktur utama jalur hijau yang digunakan untuk mengkaji perbedaan
keefektifan dalam mereduksi partikel timbal adalah lebar jalur hijau. Oleh karena
itu perlu dicari plot-plot penelitian yang mewakili perbedaan lebar jalur hijau.
Pada penelitian ini dibatasi pada tiga lebar jalur hijau. Untuk membedakan lebar
jalur hijau di lapangan, maka digunakan jumlah baris yaitu : (1) satu baris; (2)
dua baris; (3) lebih dari dua baris. Disamping itu, juga ditambah satu jalur berupa
jalur terbuka (tanpa vegetasi). Lokasi tersebut terletak pada km 25 sampai dengan
28+600 Jalan Tol Jagorawi arah dari Bogor-Jakarta.
Pengukuran konsentrasi partikel timbal di udara menggunakan metode
gravimetrik dengan terlebih dahulu melakukan pengambilan sampel udara.
Pengambilan sampel udara dilakukan dengan menggunakan alat Low Volume Air
Sampler dengan kecepatan aliran udara 41 liter per menit pada ketinggian 1,5
meter. Durasi pengambilan sampel setiap titik adalah 3 jam. Waktu pengambilan
sampel adalah pada saat hari kerja yaitu pada hari Senin-Jum’at, dengan kondisi
cuaca terang, antara Pukul 08.00-17.00. Oleh karena keterbatasan alat, maka
pengambilan sampel udara tidak dilakukan secara serempak, dengan asumsi
bahwa kondisi iklim sebelum pengambilan sampel udara mempunyai kondisi
yang sama.
Pada setiap plot penelitian dilakukan pengambilan sampel pada empat titik
yaitu pada: (a) jalur hijau: titik emisi, 5 m, 15 m dan 30 m di belakang jalur hijau;
(b) jalur terbuka: titik emisi, 5m, 15 m dan 30 m dari titik emisi. Pada setiap titik
dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali, kecuali untuk jalur terbuka dan jalur
dengan satu baris tanaman dilakukan dua kali pengulangan. Dengan demikian
terdapat 40 sampel udara ambien. Selanjutnya sampel tersebut dianalisis
konsentrasi timbalnya. Untuk mengetahui pola jerapan partikel debu dan timbal,
maka dilakukan pengambilan sampel daun Acacia mangium berdasarkan letak
pohon dan posisi tajuk. Isopleth pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal
di udara diperoleh dengan metode interpolasi Kriging menggunakan software
ArcGIS 9.3.1.
Jalur hijau jalan memberikan pengaruh terhadap besarnya penurunan
konsentrasi partikel timbal di udara ambien. Jalur hijau jalan dua baris
mempunyai kemampuan yang sama dengan jalur hijau jalan lebih dari dua baris
dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal. Perbedaan pengaruh jalur hijau
jalan hanya sampai pada titik 5 m di belakang jalur hijau dengan penurunan
konsentrasi partikel timbal sebesar 40,58-41,15 %, sedangkan titik 15 m dan 30 m
di belakang jalur hijau tidak memberikan pengaruh yang berbeda.
Jalur hijau jalan lebar 9 m dengan jalur hijau jalan lebar 17 m memberikan
pengaruh yang sama dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal di udara
ambien. Faktor yang mempengaruhi tidak hanya lebar jalur hijau, tetapi juga ciri
struktur lainnya seperti tinggi bebas cabang, indeks luas daun, dan jarak tanam.
Ada kecenderungan bahwa dengan semakin lebar jalur hijau, maka akan semakin
besar konsentrasi partikel timbal udara yang dapat direduksi; tetapi penurunan
konsentrasi partikel timbal yang relatif besar dikontribusikan oleh pengaruh
baris-baris tanamam yang dekat jalan.
Letak pohon dan posisi tajuk pada jalur hijau memberikan pengaruh yang
berbeda terhadap konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb oleh daun. Ada
kecenderungan bahwa jerapan debu dan partikel Pb oleh daun akan semakin
menurun dengan semakin jauh jaraknya dari sumber emisi. Terdapat korelasi
(r= 0,91) antara konsentrasi debu dengan konsentrasi Pb dengan persamaan
Y = -33,538+ 0,1268X (Y= konsentrasi timbal; X= konsentrasi debu).
Peta isopleth hasil metode interpolasi Kriging menunjukkan adanya pola
gradasi penurunan konsentrasi partikel Pb dari pinggir jalan ke arah menjauh dari
jalan. Pengaruh jalur hijau jalan dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal
udara ambien pada isopleth ditunjukkan adanya perubahan pola kontur, yaitu dari
kontur rapat ke kontur yang renggang.
Kata kunci: partikel Pb, jalur hijau jalan, jerapan
© Hak cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau sumber:
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik
atau tinjauan masalah
b. Pengutipan tdak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
EFEKTIVITAS STRUKTUR JALUR HIJAU JALAN
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL
DARI EMISI KENDARAAN BERMOTOR
(STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia mangium,
JALAN TOL JAGORAWI)
RACHMAD HERMAWAN
Disertasi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup : Dr. Ir. H. Endes N. Dahlan, M.S
Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, M.Agr
Penguji pada Ujian Terbuka : Dr. Ir. Tati Budiarti, M.S.
Dr. Ir. Srihartiningsih Purnomohadi, M.S.
Judul
:
Nama Mahasiswa
NIM
:
:
Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan dalam Mereduksi
Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi
Kasus Jalur Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi)
Rachmad Hermawan
E 061020021
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S.
Ketua
Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr.
Anggota
Prof. Dr. Ir. Lilik Budi Prasetyo, M.Sc.
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Ilmu Pengetahuan Kehutanan
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Naresworo Nugroho, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.
Tanggal Ujian: 27 Januari 2012
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Partikulat merupakan polutan udara yang dapat menyebabkan gangguan
terhadap kesehatan manusia. Salah satu partikulat yang mempunyai efek negatif
yang signifikan adalah timbal (Pb). Timbal merupakan polutan yang dihasilkan
dari proses pembakaran pada motor berbahan bakar bensin. Salah satu upaya
untuk mengurangi efek dari polutan ini adalah dengan membangun jalur hijau
jalan. Untuk mengetahui jalur hijau jalan yang efektif untuk mereduksi partikel
timbal, maka perlu dikaji strukturnya.
Puji dan syukur, penulis panjatkan kepada Allah SWT, hanya atas rahmat
dan karunia-Nya maka disertasi ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini,
penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Komisi
Pembimbing yaitu Prof. Dr. Cecep Kusmana sebagai ketua komisi, Dr. Ir. Nizar
Nasrullah, M.Agr dan Prof. Dr. Lilik Budi Prasetyo sebagai anggota komisi, atas
segala arahan, masukan dan dorongan yang diberikan mulai dari saat penyusunan
proposal, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan disertasi.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dekan Fakultas Kehutanan
IPB selama penulis studi yaitu Prof. Dr. Yusuf Sudohadi, Prof. Dr. Cecep
Kusmana, Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr dan Prof. Dr. Bambang Hero Saharjo, atas
ijin, perhatian dan dukungannya. Kepada Ketua Departemen Konservasi
Sumberdaya Hutan dan Ekowisata Fakultas Kehutanan IPB, Prof. Dr. Ani
Mardiastuti, Dr. Ir. Rinekso Soekmadi, MSc.F dan Prof. Dr. Sambas Basuni,
diucapkan terima kasih atas bantuan dan dukungannya. Kepada Kepala Bagian
Hutan Kota dan Jasa Lingkungan, Dr. Ir. H. Endes N. Dahlan, MS, dan rekanrekan satu kantor, diucapkan terima kasih atas segala perhatian dan motivasi agar
penulis dapat segera menyelesaikan studi. Ucapan terima kasih juga disampaikan
kepada pihak PT Jasa Marga yang memberikan ijin kepada penulis untuk dapat
melaksanakan penelitian. Kepada Nugrohojati Ariprayogo, S.Hut yang telah
membantu dalam pengumpulan data di lapangan, Kasuma Wijaya, S.Hut, MSi
yang telah membantu dalam analisis data, untuk itu diucapkan terima kasih.
Ucapan terima kasih dan penghargaan disampaikan
kepada istri,
Ir. Kusrini yang selalu mendampingi, mendorong serta doa yang tulus untuk
penyelesaian studi penulis; demikian juga, untuk kedua putra penulis yaitu Azar
Rachdian dan Azizan Billardi M. dengan tulus memahami kesibukan ayahandanya
dalam penyelesaian studi ini. Kepada orangtua penulis yaitu Bapak Drh. H.
Moejono (Alm) dan Ibu Hj. Siti Mumpangati serta Bapak dan ibu mertua yaitu
Bapak H. Soemarlan dan Ibu Hj Rochmatun yang senantiasa memberikan doanya,
penulis ucapkan terima kasih.
Penulis menyadari bahwa disertasi ini jauh dari sempurna, oleh karena itu
saran dan kiritik sangat diperlukan untuk perbaikan tulisan ini. Walaupun
demikian, penulis berharap bahwa hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat
dalam pengembangan ilmu hutan kota dan perbaikan kualitas udara.
Bogor, Januari 2012
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jepara pada tanggal 4 Mei 1967 sebagai anak
pertama dari empat bersaudara dari pasangan Drh. H. Moejono (Alm) dan Hj. Siti
Mumpangati. Pendidikan dasar dan menengah diselesaikan di kota kelahirannya.
Pendidikan dasar diselesaikan di SD N Panggang I Jepara pada tahun 1979,
selanjutnya pendidikan menengah diselesaikan di SMP N II Jepara pada tahun
1982 dan di SMA Negeri Jepara pada tahun 1985. Selanjutnya untuk jenjang
pendidikan tinggi, pada tahun 1985 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor,
tahun 1986 penulis masuk Fakultas Kehutanan IPB dan pada tahun 1988 penulis
memilih Jurusan Manajemen Hutan, lulus tahun 1989. Pada tahun 1995
mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan pendidikan S2 pada bidang Ilmu
Kehutanan Tropika di Georg August, Goettingen University, Germany dan lulus
pada tahun 1997. Pada tahun 2002 mendapatkan kesempatan untuk mengikuti
pendidikan program doktor pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dengan mendapatkan beasiswa dari
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (BPPS), Kementerian Pendidikan
Nasional Republik Indonesia.
Sejak tahun 1992 penulis bekerja sebagai staf pengajar di Departemen
Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata, Fakultas Kehutanan IPB. Penulis
berada di bagian Hutan Kota dan Jasa Lingkungan dengan minat pengelolaan
hutan kota.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL.............................................................................................
DAFTAR GAMBAR........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................
xiv
xv
xviii
1
PENDAHULUAN..............................................................................................
Latar Belakang...........................................................................................
Perumusan Masalah....................................................................................
Kerangka Pemikiran...................................................................................
Tujuan Penelitian .......................................................................................
Hipotesis Penelitian....................................................................................
Manfaat Penelitian.....................................................................................
Novelty (Kebaruan)......................................................................................
1
3
6
9
9
9
10
TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................
Hutan Kota...............................................................................................
Struktur Jalur Hijau................................................................................
Partikulat...................................................................................................
Timbal...........................................................................................................
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Polutan Udara.................
Teori Penurunan Polutan Udara Partikulat oleh Vegetasi..........................
11
11
12
13
17
18
21
METODE PENELITIAN..................................................................................
Lokasi Penelitian.......................................................................................
Waktu Penelitian......................................................................................
Disain Penelitian.......................................................................................
Persiapan Penelitian...................................................................................
Pelaksanaan Penelitian..............................................................................
28
28
28
28
29
31
PENGARUH JUMLAH BARIS TANAMAN JALUR HIJAU JALAN
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL (Pb)
DARI EMISI
KENDARAAN BERMOTOR (STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia
mangium JALAN TOL JAGORAWI) [The Effect of the Plant Row Number of
Roadside Vegetation in Reducing Lead (Pb) Particles Emitted by Motor
Vehicle (Case Study of Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)].......
Abstrak.......................................................................................................
Abstract....................................................................................................
Pendahuluan.............................................................................................
Tujuan.........................................................................................................
Metode Penelitian......................................................................................
Hasil dan Pembahasan...............................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
41
41
41
42
43
43
47
62
62
xii
JERAPAN DEBU DAN PARTIKEL TIMBAL (Pb) OLEH DAUN
BERDASARKAN LETAK POHON DAN POSISI TAJUK (STUDI KASUS
JALUR HIJAU Acacia mangium, JALAN TOL JAGORAWI) [Adsorption of
Dust and Pb Particles By Leaves Based on Location of Trees and Position of
Crowns (Case Study of Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)]......
Abstrak.......................................................................................................
Abstract....................................................................................................
Pendahuluan.............................................................................................
Tujuan.........................................................................................................
Metode Penelitian......................................................................................
Hasil dan Pembahasan...............................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
65
65
65
66
67
67
71
79
80
POLA SEBARAN SPASIAL KONSENTRASI PARTIKEL TIMBAL DI
SEKITAR JALUR HIJAU JALAN (STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia
mangium, JALAN TOL JAGORAWI) [Spatial Dispersion Pattern of Lead
Particle Concentration in Surrounding Roadside Vegetation (Case Study of
Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)]..............................................
Abstrak .......................................................................................................
Abstract........................................................................................................
Pendahuluan................................................................................................
Tujuan..........................................................................................................
Metode Penelitian.......................................................................................
Hasil dan Pembahasan.................................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
82
82
83
83
84
84
84
89
89
PEMBAHASAN UMUM.................................................................................
96
SIMPULAN DAN SARAN................................................................................
97
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................
99
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
1.
Kemampuan jerapan dan pertambahan jerapan partikulat beberapa jenis
tanaman penghijauan (studi kasus di DKI Jakarta)......................................
27
2.
Plot-plot penelitian yang digunakan.............................................................
28
3.
Lokasi plot sampel penelitian......................................................................
47
4.
Struktur jalur hijau yang digunakan sebagai plot penelitian..................
49
5.
Kondisi iklim mikro di sekitar plot-plot penelitian....................................
52
6.
Rata-rata konsentrasi Pb pada jalur-jalur penelitian.................................
56
7.
Rata-rata konsentrasi Pb pada berbagai jarak titik pengukuran sampel
udara...........................................................................................................
56
Rata-rata penurunan konsentrasi partikel timbal sebelum dan sesudah
melewati jalur hijau......................................................................................
58
9.
Penurunan konsentrasi Pb (µg. m-3) pada berbagai titik pengukuran...........
58
10.
Persentase (%) penurunan konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik
pengambilan sampel udara di plot-plot penelitian......................................
59
11.
Nilai rata-rata konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb berdasarkan letak
pohon...........................................................................................................
71
12.
Nilai rata-rata konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb berdasarkan
posisi tajuk pohon.......................................................................................
72
13.
Penurunan konsentrasi jerapan debu dan partikel timbal oleh daun............
75
14.
Perhitungan jerapan partikel timbal pada jalur hijau dua baris...................
78
15.
Perhitungan jerapan partikel timbal pada jalur hijau tiga baris..................
79
16.
Jumlah kelas nilai konsentrasi partikel timbal pada isopleth di setiap
jalur................................................................................................................
87
8.
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
Kerangka pemikiran penelitian.............................................................
8
2.
Lapse Rate yang Terjadi dan DALR (Vesilind et al. 1990)...................
19
3.
Profil kecepatan deposisi patikulat dengan ukuran partikel yang
berbeda dan mekanisme deposisi yang dominan (QUARG 1996
diacu dalam Cavanagh 2006)..............................................................
23
4.
Mekanisme tumbukan partikel dengan obyek (permukaan)............
24
5.
Pemetaan pohon untuk diagram profil.................................................
31
5.
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (satu baris)......
32
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi
timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (dua
baris)......................................................................................................
33
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (lebih dua
baris)......................................................................................................
33
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi partikulat udara ambien di daerah terbuka........................
34
Sketsa plot penelitian.............................................................................
38
10. Sketsa lokasi pengambilan daun sampel pada tajuk.............................
38
11. Bagian daun yang digunakan untuk analisis kandungan partikel Pb..
39
12. Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal di udara di sekitar jalur hijau..........................
45
13. Sketsa lokasi plot-plot penelitian..........................................................
48
14. Peta situasi lolasi plot-plot penelitian.....................................................
48
6.
7.
8.
9.
15
Lokasi pengambel sampel udara ambien: (a) jalur terbuka;
(b) jalur satu baris................................................................................
50
xv
16. Lokasi pengambel sampel udara ambien: (a) jalur dua baris; (b) jalur
lebih dua baris........................................................................................
50
17. Hasil pemotretan alat hemispherical view: (a) jalur satu baris; (b) jalur
dua baris; (c) jalur lebih dua baris..........................................................
51
18. Kecepatan angin rata-rata pada plot-plot penelitian...............................
53
19. Jumlah kendaraan per menit yang melewati plot-plot penelitian...........
54
20. Konsentrasi partikel timbal pada titik emisi (T0) pada berbagai
jalur...................................................................................................
54
21
Rata-rata konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik pengukuran
di plot-plot penelitian...........................................................................
55
22
Rata-rata konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik pengukuran
57
23
Persentase penurunan konsentrasi partikel timbal pada berbagai jarak
di setiap jalur.........................................................................................
60
24
Sketsa lokasi plot penelitian...................................................................
68
25
Sketsa plot penelitian...........................................................................
68
26
Sketsa lokasi pengambilan daun sampel pada tajuk...............................
69
27
Bagian daun yang digunakan untuk analisis kandungan partikel
Pb...........................................................................................................
69
Jerapan debu dan partikel timbal oleh daun berdasarkan letak pohon
dan posisi tajuk.............................................................................
74
28
29. Hubungan antara konsentrasi debu dengan konsentrasi Pb...............
30
31
32
33
76
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur
terbuka.................................................................................................
85
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur satu
baris.....................................................................................................
85
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur dua
baris.......................................................................................................
86
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur lebih
dua baris...............................................................................................
86
xvi
34.
35.
Hubungan indeks luas daun dengan persentase penurunan
konsentrasi partikel Pb pada titik 5 m di belakang jalur hijau.............
93
Hubungan
indeks luas daun dengan persentase penurunan
konsentrasi partikel Pb pada titik 15 m di belakang jalur hijau...........
93
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
Spesifikasi alat Low Volume Air Sampler............................................
107
2.
Data pohon penyusun jalur hijau satu baris..........................................
108
3.
Data pohon penyusun jalur hijau dua baris.........................................
109
4.
Data pohon penyusun jalur hijau lebih dua baris................................
111
5.
Diagram profil jalur satu baris...............................................................
113
6.
Diagram profil jalur dua baris ..............................................................
114
7.
Diagram profil jalur lebih dua baris......................................................
115
8.
Analisis sidik ragam pengaruh jalur dan jarak terhadap konsentrasi Pb
di udara................................................................................................
116
9.
Analisis sidik ragam pengaruh jalur terhadap selisih konsentrasi Pb di
udara......................................................................................................
116
10. Analisis sidik ragam pengaruh jalur dan jarak terhadap persentase
penurunan konsentrasi Pb di udara.....................................................
116
11. Analisis sidik ragam pengaruh letak dan posisi tajuk terhadap jerapan
debu oleh daun Acacia mangium........................................................
117
12.
Analisis sidik ragam pengaruh letak dan posisi tajuk terhadap jerapan
debu oleh daun Acacia mangium........................................................
13. Hasil pengukuran konsentrasi partikel timbal di udara ambien yang
digunakan untuk pembuatan peta isopleth menggunakan metode
interpolasi Kriging...............................................................................
117
118
xviii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kota adalah suatu wilayah yang menjadi tempat pemusatan penduduk dan
aktivitas perekonomian, yang
merupakan suatu sistem dinamis yang dapat
berpengaruh terhadap kondisi lingkungannya (Irwan 1997). Sesuai dengan salah
satu
asas
dasar ilmu
lingkungan bahwa
sistem
yang sudah mantap
mengeksploitasi sistem yang belum mantap (Soeriatmadja
1997).
Kota
dianalogikan sebagai suatu sistem yang mantap yang dapat mengeksploitasi atau
menjadi daya tarik bagi manusia yang ada di sistem yang belum mantap,
sehingga hal ini menyebabkan meningkatnya arus urbanisasi.
Konsekuensi
urbanisasi adalah meningkatnya aktivitas transportasi, industri, jasa, dan kegiatan
lainnya yang dapat meningkatkan buangan sisa kegiatan-kegiatan tersebut ke
udara. Disamping itu pula, perkembangan kota ditandai dengan meningkatnya
bangunan fisik, yang mengakibatkan terjadinya konversi lahan yang semula
merupakan ruang tumbuh vegetasi menjadi bangunan fisik.
Pembangunan suatu kota yang hanya menitikberatkan pada pertumbuhan
ekonomi, kurang menghiraukan fungsi ekologi, seringkali menimbulkan
kemunduran kualitas lingkungan hidup yaitu
berupa tingginya tingkat
pencemaran yang pada akhirnya akan menyebabkan permasalahan kesehatan dan
sosial. Salah satu masalah yang dihadapi di kota-kota besar di Indonesia adalah
kecenderungan menurunnya kualitas udara dalam dua dekade terakhir (ADB
2006).
Salah satu penyebab permasalahan ini adalah akibat emisi kendaraan
bermotor yang kurang memperhatikan manajemen transportasi yang ramah
lingkungan.
Status polusi udara di Jakarta dan kota-kota besar lain di Indonesia sudah
mencapai titik kritis karena melampaui baku mutu dengan polutan utama gas
nitrogen oksida (NO) dan partikel debu atau TSP (total suspended particulate).
Sebagai contoh di Kota Bandung,
hasil pengukuran konsentrasi pencemaran
udara 10 lokasi pada tahun 2004 oleh Badan Pengendalian Lingungan Hidup
Daerah Jawa Barat, menunjukkan bahwa Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU)
2
4 lokasi termasuk dalam kategori “tidak sehat”, sisanya termasuk kategori
“sedang”.
Dalam upaya pengendalian dan monitoring kualitas udara, Kementerian
Negara Lingkungan Hidup (KLH) telah melakukan
pengukuran yang
berkesinambungan melalui jaringan Air Quality Monitoring System (AQMS) di
10 kota yaitu Jakarta, Bandung, Denpasar, Medan, Jambi,
Palangkaraya,
Pekanbaru, Pontianak, Semarang dan Surabaya. Hasil monitoring menunjukkan
bahwa pada tahun
2002
kualitas udara
di
10 kota tersebut
sudah
mengkhawatirkan. Di enam kota, jumlah hari dengan kualitas udara baik tidak
lebih dari 20 persen, berarti hanya 73 hari dalam setahun.
Sementara di
Pontianak dan Palangkaraya penduduknya harus menghirup udara yang masuk
kategori berbahaya selama 88 dan 22 hari. Dari beberapa kota yang diamati,
sebagai parameter polutan udara yang kritis dominan adalah material partikulat
dengan diameter aerodinamis kurang dari 10 µm atau yang biasa disingkat PM10.
Pencemaran udara telah berdampak terhadap menurunnya tingkat kesehatan
dan menimbulkan kerugian ekonomi.
Hampir setengah juta setiap tahunnya
penduduk Asia-termasuk Indonesia-menderita penyakit saluran pernafasan, asma,
iritasi mata dan kulit; penyakit autis yang belakangan ini banyak ditemui, terbukti
terkait dengan kandungan logam dalam urin, darah dan rambut anak-anak. Pada
tahun 1998, estimasi
kerugian ekonomi akibat dari pencemaran udara kurang
lebih 1 % dari total Gross Domestic Bruto (GDB).
Sesuai dengan UU No. 32 Tahun 2009
tentang Perlindungan dan
Pengelolaan Lingkunan Hidup pada Pasal 3 dijelaskan bahwa perlindungan dan
pengelolaan lingkungan hidup bertujuan untuk menjamin keselamatan, kesehatan,
dan kehidupan manusia dan menjamin kelangsungan kehidupan makhluk hidup
dan kelestarian ekosistem; Salah satu komponen lingkungan hidup yang penting
bagi kehidupan manusia adalah kualitas udara. Oleh karena itu perlu ditempuh
upaya-upaya untuk mencegah, menanggulangi dan memulihkan kualitas udara,
yang secara lebih teknis dituangkan dalam Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun
1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara.
Di DKI Jakarta, peraturan
pemerintah ini telah ditindaklanjuti dengan Peraturan Daerah (Perda) No. 2/2005
tentang Pengendalian Pencemaran Udara. Kedua peraturan tersebut penekanannya
3
lebih pada pengendalian pencemaran udara dari sumbernya. Selain itu, juga dapat
ditempuh upaya pengendalian pencemaran udara di lingkungan (udara ambien)
yaitu
dengan menata dan membangun hutan kota yang dapat memberikan
manfaat maksimal dalam meningkatkan kualitas udara.
Hutan kota mempunyai peran yang penting dalam siklus biogeokimia di
suatu ekosistem. Tumbuhan merupakan komponen ekosistem yang dilintasi oleh
siklus unsur kimia dan berfungsi sebagai peramu dan penggerak aktivitas seluruh
komponen ekosistem; serta mempunyai kemampuan fisiologis dan ekologis dalam
memperbaiki kualitas lingkungan. Selain itu, hutan kota juga memberikan
manfaat estetika, proteksi dan manfaat khusus lainnya.
Salah satu bentuk hutan kota yang telah dikembangkan di Indonesia adalah
jalur hijau jalan. Jalur hijau mempunyai peran penting dalam memberikan nilai
estetika kota, kenyamanan dan perlindungan pengguna jalan serta penyangga
masyarakat yang bertempat tinggal di sekitarnya dari pencemaran udara.
.
Perumusan Masalah
Kualitas lingkungan udara di perkotaan cenderung mengalami penurunan
terutama disebabkan oleh aktivitas transportasi. Kendaraan bermotor memberikan
kontribusi 60-70% dari total zat pencemar di udara (Krisnaya & Bedi 1986;
Kusnoputranto 1996).
Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) mengestimasi
pada tahun 2003 total beban pencemaran udara Jakarta dari sumber transportasi,
pabrik dan rumah tangga untuk oksida nitrogen 24.696 ton/tahun, oksida sulfur
35.456 ton/tahun, dan TSP 4.669 ton/tahun. Berdasarkan data yang dikeluarkan
Laboratorium Udara Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan (Sarpedal) KLH,
khusus untuk parameter NO2, sudah mencapai 49,8 ppb (part per billion) di titik
sekitar jalan raya. Tingkat ini melebih standar baku mutu nasional 48,7 ppb.
Titik yang jauh dari jalan raya masih di bawah baku mutu nasional, tetapi sudah
sampai pada tingkat yang mengkhawatirkan dengan kisaran 8- 40 ppb. Parameter
TSP konsentrasi rata-rata tahunannya juga telah melebihi standar baku mutu
nasional (90 µg/m3) yaitu tercatat berkisar 91 hingga 145 µg/m3 baik di lokasi
sekitar maupun yang jauh dari jalan raya.
4
Partikulat merupakan polutan yang bersifat prevalens dan mempunyai
dampak signifikan terhadap kesehatan (Soedomo 2001). Salah satu partikulat
yang diemisikan oleh kendaraan berbahan bakar bensin adalah timbal. Timbal
yang diemisikan dari asap kendaraan bermotor mempunyai ukuran antara 0,081,00 µm.
Waktu tinggal yang cukup lama di udara yaitu antara 4-40 hari,
sehingga berpeluang untuk disebarkan angin hingga mencapai jarak 100-1000 km
dari sumbernya (Saeni 1995).
Timbal merupakan racun berbahaya yang berdampak terhadap kesehatan
manusia, baik anak-anak maupun orang dewasa. Pada anak-anak timbal dapat
menyebabkan penurunan tingkat kecerdasan (IQ points), penurunan kemampuan
belajar. Pada orang dewasa pencemaran timbal dapat menyebabkan tekanan darah
tinggi, serangan jantung, kemandulan dan pada level yang sangat tinggi dapat
menyebabkan kematian (Lestari 2006).
Pemerintah
telah
melakukan
berbagai
upaya
untuk
menangani
permasalahan tersebut, antara lain telah dicanangkannya Program Langit Biru,
pengujian emisi kendaraan bermotor, penggunaan bahan bakar tanpa timbal.
Hamonangan (2004) menjelaskan bahwa dampak penggunaan bensin tanpa timbal
terhadap konsentrasi timbal udara ambien di Jakarta menunjukkan penurunannya
setelah satu tahun pemberlakuan unleaded gasoline.
Hasil pemantauaan
konsentrasi timbal udara ambien di Jakarta pada tahun 2010 di berbagai lokasi
pengamatan menunjukkan nilai jauh di bawah baku mutu (Pemprov DKI Jakarta
2010). Demikian juga halnya dengan Sugiarta (2008) yang melakukan penelitian
di Denpasar bahwa konsentrasi timbal udara ambien di berbagai tempat berada di
bawah baku mutu.
Konsentrasi timbal yang rendah bukan berarti tidak memberikan dampak
yang negatif terhadap kesehatan manusia. Manusia yang sering terpapari polutan
timbal dalam jangka waktu yang lama, walaupun konsentrasinya kecil,
mempunyai resiko terhadap gangguan kesehatan. Timbal terakumulasi dalam
tubuh manusia dengan pelepasan yang lambat (Wijetilleke & Karunaratne 1995).
Salah satu upaya untuk mengatasi partikel timbal udara adalah dengan
membangun hutan kota. Hutan kota dapat dibangun dengan berbagai bentuk
seperti
bergerombol, menyebar dan memanjang (Irwan
1997; Peraturan
5
Pemerintah RI No. 63 Tahun 2002) atau menurut Fakuara (1987) dikelompokkan
menjadi bentuk taman, jalur hijau, kebun-pekarangan dan hutan. Hutan kota telah
dibangun di berbagai landuse seperti pemukiman, industri, pusat bisnis maupun di
lokasi-lokasi penting lainnya seperti pinggir sungai, pinggir jalur kereta api
maupun pinggir jalan raya dalam bentuk jalur hijau.
Irwan (1997) menjelaskan bahwa hutan kota yang mempunyai
kemampuan tinggi dalam memperbaiki kualitas lingkungan adalah hutan kota
dengan bentuk tersebar serta berstrata lebih dari dua. Luasan hutan kota juga
berpengaruh terhadap kemampuan mereduksi partikulat yang diemisikan oleh
kendaraan bermotor. Semakin luas hutan kota maka akan semakin besar pula
kapasitasnya dalam mereduksi partikulat, tetapi hal ini akan mengalami kesulitan
dalam impelementasinya ketika dihadapkan pada permasalahan keterbatasan
lahan. Oleh karena itu perlu dicari bentuk hutan kota dengan strukturnya yang
efektif dalam mengatasi pencemaran partikel timbal.
Jalur hijau merupakan agen pertama yang berfungsi sebagai pereduksi
partikel timbal
yang diemisikan oleh kendaraan bermotor. Oleh karena itu,
perannya sangat penting sebagai penyangga untuk wilayah yang ada di sekitarnya.
Kemampuan jalur hijau dalam mereduksi partikel timbal diduga dipengaruhi oleh
strukturnya. Struktur jalur hijau merupakan susunan spasial dan karakteristik
vegetasi hubungannya dengan obyek yang lain (seperti bangunan) dalam wilayah
perkotaan (Nowak et al. 2002). Struktur jalur hijau dapat dibedakan menurut
berbagai karakteristik tanaman yang mencakup komposisi jenis, umur, dimensi
jalur hijau, kondisi kesehatan dan kepadatan tanaman fisik (Sanders 1984).
Partikel timbal yang diemisikan oleh kendaraan bermotor dibawa oleh
angin ke lokasi jalur hijau. Partikel-partikel yang mempunyai ukuran besar akan
cepat jatuh ke permukaan tanah, sedangkan partikel yang berukuran kecil akan
melayang-layang di udara terlebih dahulu, sebelum jatuh ke permukaan daun.
Jalur hijau yang ditanam di pinggir jalan menghalangi penyebaran partikel ke
lokasi yang lebih jauh karena mempunyai mekanisme menjerap maupun
menyerap partikel timbal (Dahlan 1989). Menurut Smith (1981) bahwa
pengendapan partikel oleh tumbukan akan semakin banyak dengan semakin
6
banyaknya benda yang menghalangi.
Semakin rimbun, maka akan semakin
banyak partikel yang ditangkap.
Berbagai penelitian membahas pereduksian partikulat telah dilaksanakan.
Penelitian peranan vegetasi perkotaan dalam mereduksi partikulat telah dilakukan
oleh peneliti sebelumnya (Dahlan 1989; Irwan 1997; Sukarsono 1998; Arifudin
2000; Taihuttu 2001; Nowak et al. 2002; Sari 2002; Setiadi 2002; Cavanagh et
al. 2009), tetapi belum mengkaji
perbedaan struktur jalur hijau jalan secara
sistematis dan bersamaan terhadap keefektifannya dalam mereduksi emisi partikel
timbal.
Berdasarkan uraian tersebut, maka dalam penelitian ini terdapat
rumusan masalah seperti berikut :
(1) Sampai seberapa besar kemampuan jalur hijau jalan dalam mereduksi
konsentrasi partikel timbal udara dari emisi kendaraan bermotor berdasarkan
perbedaan strukturnya?
(2)
Bagaimana pola penurunan konsentrasi partikel timbal menurut perbedaan
struktur jalur hijau jalan?
(3) Bagaimana pola jerapan partikel timbal oleh jalur hijau jalan?
(4) Bagaimana pola spasial sebaran timbal di sekitar jalur hijau jalan?
Kerangka Pemikiran
Partikulat
yang
diemisikan
oleh
kendaraan
bermotor
sebagian
didistribusikan ke lokasi yang lebih jauh oleh angin maupun turbulensi, dan
sebagian lagi jatuh ke tanah. Jarak pendistribusian tergantung dari ada tidaknya
halangan yang ada. Partikulat yang lebih besar dan berat diakumulasikan di
dekat sumber pencemaran, sedangkan partikulat dengan ukuran yang lebih kecil
dan ringan akan mengalami penyebaran yang lebih jauh dari sumber pencemaran
(Chamberlain et al. 1978; Hirano et al. 1991).
Akumulasi partikulat yang terdapat di permukaan tanaman yang tumbuh di
tepi jalan raya, tergantung pada jarak dari tepi jalan raya, luas permukaan daun
yang berhubungan langsung dengan udara bebas, sifat permukaan daun, kulit
ranting/batang dan buah yang yang dimiliki tanaman, lamanya tanaman tersebut
berhubungan langsung dengan udara bebas, kepadatan lalu-lintas, arah angin dan
curah hujan.
Pengaruh tanaman penyangga terhadap penyebaran dan
7
pengendapan pencemaran udara tergantung luas dan ketebalan tanaman
penyangga tersebut. Jalur hijau yang tipis, yang hanya terdiri dari satu barisan
tanaman hanya mampu membelokkan angin. Jalur hijau yang tebal, yang terdiri
dari kelompok tanaman mampu menyaring partikel-partikel bahan pencemar
udara (Bernatzky 1978).
Kerapatan pohon mempunyai pengaruh pada aliran angin.
Perubahan
aliran angin dekat tanaman tergantung banyak faktor. Tanaman yang rapat dapat
mempunyai pengaruh yang sama seperti dinding suara terhadap aliran angin. Pada
vegetasi non-permeable terjadi peningkatan konsentrasi dekat windward (upwind)
dan menurun dekat leeward (downwind). Aliran angin dalam vegetasi yang non
permeable (rapat) dapat terjadi beberapa hal: (1) angin tidak dapat masuk ke
dalam tanaman yang padat dan angin dibelokkan melalui atas tajuk; (2) terjadi
turbulensi pada sisi windward dan leeward; (3) kecepatan angin dikurangi sampai
dengan jarak sepuluh kali tinggi pohon di belakang tanaman.
Aliran angin dalam vegetasi yang permeable: (1) angin disaring melalui
pohon-pohonan; (2) sebagian angin dibelokkan melalui atas tajuk; (3) angin yang
bertiup pelan menjaga turbulensi di atas permukaan tanah; (4) kecepatan angin
dikurangi sampai dengan 30 kali tinggi pohon di belakang tanaman; (5) dapat
berperan sebagai windbreak dengan melindungi areal leeward di belakang pohon
dan dapat menciptakan turbulensi yang menyebabkan jatuhan partikel pada
vegetasi. Tegakan semi-permeable (porositas 40-60 %) dapat melindungi areal
downwind sampai dengan 30 kali tinggi vegetasi. Tegakan pohon mempunyai
keunggulan
dalam mereduksi konsentrasi partikulat udara ambien karena
memungkinkan aliran udara melalui tajuk dan meningkatkan tumbukan partikel
pada permukaan vegetasi (Gardiner et al. 2006 diacu dalam Fuller 2009a).
Pengujian terhadap beberapa parameter struktur jalur hijau jalan secara
sistematis dan bersamaan relatif sulit dilakukan, karena jalur hijau jalan yang ada
tidak didisain berdasarkan parameter tertentu. Oleh karena itu dalam penelitian
ini dilakukan pembatasan pada faktor yang dikaji. Faktor yang dikaji dibatasi
pada lebar jalur hijau jalan. Perbedaan lebar jalur hijau berimplikasi terhadap
perbedaan ciri struktur lainnya yaitu jumlah baris tanaman, indeks luas daun dan
kerapatan tanaman.
8
Perbedaan lebar jalur hijau
diduga menyebabkan perbedaan dalam
mereduksi konsentrasi partikel timbal di udara ambien (Irwan 1997; Khan &
Abbasi 2000; Shannigrahi et al. 2003; Fuller et al. 2009a)
sehingga akan
berpengaruh terhadap tingkat penurunan dan pola sebaran partikel timbal udara
ambien di
sekitar jalur hijau.
Selain itu,
perbedaan lebar jalur hijau
menyebabkan perbedaan besarnya konsentrasi partikel timbal yang dapat dijerap.
Tingkat keefektifan jalur hijau dalam mereduksi partikel timbal di udara
ditentukan berdasarkan besarnya persentase penurunan konsentrasi partikel timbal
sebelum dan sesudah melalui jalur hijau jalan. Adapun kerangka pemikiran dalam
penelitian ini seperti tersaji pada Gambar 1.
Angin
Turbulensi
Emisi Partikel Timbal Dari
Kendaraan Bermotor
Hujan
Difusi
Dispersi
Struktur
Jalur Hijau Jalan
Pola Sebaran Spasial Partikel
Timbal di Areal Terbuka
Lebar Jalur Hijau
Jerapan Partikel
Timbal oleh Jalur
Hijau
Jumlah Baris Tanaman
Kerapatan Tanaman
Indeks Luas Daun
Penurunan Konsentrasi Partikel
Timbal Udara
Efektivitas Penurunan
Konsentrasi Partikel Timbal
Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian.
Pola Sebaran Spasial Partikel
Timbal di Sekitar Jalur
Hijau Jalan
9
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1) Mengkaji
hubungan antara konsentrasi partikel timbal yang berasal dari
emisi kendaraan bermotor dengan besarnya penurunan konsentrasi partikel
timbal udara setelah melalui jalur hijau jalan;
2) Mengkaji lebar jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi
partikel timbal udara dari emisi kendaran bermotor;
3) Mengkaji pola jerapan konsentrasi partikel timbal oleh jalur hijau jalan;
4) Mengkaji pola spasial sebaran partikel timbal udara di sekitar jalur hijau
jalan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1) Jalur hijau jalan mempunyai kemampuan menurunkan konsentrasi partikel
timbal di udara yang diemisikan oleh kendaraan bermotor.
2) Semakin lebar jalur hijau jalan, maka akan semakin besar kemampuan
dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal udara.
3) Konsentrasi partikel timbal di udara semakin menurun dengan semakin jauh
jaraknya dari jalan raya.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1) Memberikan kontribusi dalam pengembangan pengetahuan yang berkaitan
dengan pencemaran udara, khususnya pengendalian pencemaran udara oleh
tumbuhan.
2) Memberikan masukan kepada pihak pengelola jalur hijau jalan (Pemerintah
Kabupaten atau Pemerintah Kota) dalam penataan jalur hijau jalan kaitannya
dengan struktur jalur hijau jalan yang meliputi lebar jalur hijau, jumlah baris,
kerapatan tanaman dan indeks luas daun.
3) Memberikan informasi jarak aman dari jalur hijau jalan bagi pemukiman
yang akan dikembangkan di daerah yang padat kendaraan berdasarkan lebar
jalur hijau yang dikembangkan.
10
Novelty (Kebaruan)
Novelty (kebaruan) dalam penelitian ini adalah mendapatkan struktur
horizontal jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi partikel
timbal di udara dari emisi kendaraan bermotor, dan mendapatkan pola penurunan
konsentrasi partikel timbal pada berbagai lebar jalur hijau jalan. Selain itu, dalam
penelitian ini menggunakan metode interpolasi Kriging untuk menggambarkan
sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di udara sekitar jalur hijau jalan.
TINJAUAN PUSTAKA
Hutan Kota
Hutan kota telah banyak didefinisikan oleh banyak pakar, pihak maupun
berbagai forum. Dari berbagai definisi yang ada dapat ditarik persamaannya bahwa
hutan kota merupakan ruang terbuka yang didominasi oleh vegetasi berkayu beserta
asosiasinya yang terletak di daerah perkotaan, baik di tanah milik maupun tanah
negara, yang memberikan manfaat sebesar-besarnya kepada penduduk perkotaan.
Lebih rinci definisi hutan kota seperti berikut :
(1) Fakultas Kehutanan IPB (1987) : hutan kota didefinisikan sebagai ruang terbuka
yang ditumbuhi vegetasi berkayu di wilayah perkotaan, baik di tanah milik
maupun negara, yang memberikan manfaat lingkungan sebesar-besarnya kepada
penduduk perkotaan dalam kegunaan-kegunaan proteksi, estetika, rekreasi dan
kegunaan khusus lainnya
(2) Rapat Teknis Departemen Kehut
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL
DARI EMISI KENDARAAN BERMOTOR
(STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia mangium,
JALAN TOL JAGORAWI)
RACHMAD HERMAWAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan
dalam Mereduksi Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi Kasus
Jalur Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi) adalah karya saya dengan
arahan dari Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk karya apa pun
kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
disertasi ini.
Bogor, Januari 2012
Rachmad Hermawan
E061020021
ABSTRACT
RACHMAD HERMAWAN. Effectivity of Roadside Vegetation Structure in
Reducing Lead Particles Emitted by Motor Vehicle (Case Study of Acacia
mangium Greenbelt, Jagorawi Highway), supervised by CECEP KUSMANA,
NIZAR NASRULLAH, LILIK BUDI PRASETYO
Structure of roadside vegetation was assumed to have effects in reducing lead
concentration in the air. One of the structure factors was width of roadside
vegetation. Difference of width of roadside vegetation had an implication on
difference of another structures. The objectives of the research were: (a) to
determine relationship between lead particle concentration emitted by motor
vehicle with decrease of lead particle concentration in the air; (b) to determine
effective width of roaside vegetation in reducing lead particle concentration in
the ambient air; (c) to determine the pattern Pb particle adsorption of leaves in
roadside vegetations; (d) to recognize spatial dispersion pattern of Pb particle
concentration in the air surrounding the roadside vegetation. Air samples to
analyze the concentration of Pb particles in the air were collected on four
collection points: point emission (roadside), 5 m, 15 m and 30 m behind the
roadside vegetation; air samples were also collected from an openspace plot.
Leaves samples were taken from the front and back part of the canopies of three
trees from each of the first three rows of the roadside vegetation. The samples
were used to determine the pattern of Pb particles adsorption. Kriging
interpolation method using software Arc GIS 9.3.1 was used to recognize
dispersion pattern of Pb particle. The results showed that difference of tree row
number affected the decrease of Pb particle concentration; the more the number of
tree rows, the greater the decrease of Pb particle concentration. Two plant rows of
roadside vegetation had same capability with more two plant rows of roadside
vegetation in reducing Pb particle concentration. Roadside vegetation width of 9
m and 17 m had a same capability in reducing lead particle concentration in the
air.
Pb particle concentration on leaves decrease with the increasing distance
from emission sources. Isopleth of spatial dispersion of Pb particle concentration
decrease gradually from emission source.
Keywords: Pb particle, roadside vegetation, adsorption
RINGKASAN
RACHMAD HERMAWAN. Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan dalam
Mereduksi Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi Kasus Jalur
Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi), dibimbing oleh CECEP
KUSMANA, NIZAR NASRULLAH, LILIK BUDI PRASETYO.
Kualitas lingkungan udara di perkotaan cenderung mengalami penurunan
terutama disebabkan oleh aktivitas transportasi.
Kendaraan bermotor
memberikan kontribusi 60-70 % dari total zat pencemar di udara. Salah satu
polutan yang diemisikan dari kendaraan bermotor berbahan bakar bensin adalah
timbal (Pb). Timbal yang masuk ke dalam tubuh manusia mempunyai efek negatif
terhadap kesehatan.
Jalur hijau merupakan agen pertama yang berfungsi sebagai penyaring
polutan udara dari emisi kendaraan bermotor dan penyangga untuk daerah di
belakangnya. Penelitian peranan vegetasi perkotaan dalam mereduksi partikulat
telah dilakukan oleh peneliti sebelumnya, tetapi belum mengkaji perbedaan
struktur jalur hijau secara sistematis dan bersamaan terhadap keefektifannya
dalam mereduksi emisi partikel timbal. Penelitian ini tidak mendisain faktorfaktor struktur jalur hijau, tetapi memanfaatkan jalur hijau yang sudah ada, maka
dilakukan pembatasan pada faktor yang dikaji. Kajian difokuskan pada perbedaan
lebar jalur hijau jalan.
Tujuan dari penelitian adalah: (1) mengkaji hubungan antara konsentrasi
partikel timbal yang berasal dari emisi kendaraan bermotor dengan besarnya
penurunan konsentrasi partikel timbal udara setelah melalui jalur hijau jalan; (2)
mengkaji lebar jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi
partikel timbal udara dari emisi kendaran bermotor; (3) mengkaji pola jerapan
timbal oleh jalur hijau jalan; (4) mengkaji pola spasial sebaran partikel timbal
udara di sekitar jalur hijau jalan.
Struktur utama jalur hijau yang digunakan untuk mengkaji perbedaan
keefektifan dalam mereduksi partikel timbal adalah lebar jalur hijau. Oleh karena
itu perlu dicari plot-plot penelitian yang mewakili perbedaan lebar jalur hijau.
Pada penelitian ini dibatasi pada tiga lebar jalur hijau. Untuk membedakan lebar
jalur hijau di lapangan, maka digunakan jumlah baris yaitu : (1) satu baris; (2)
dua baris; (3) lebih dari dua baris. Disamping itu, juga ditambah satu jalur berupa
jalur terbuka (tanpa vegetasi). Lokasi tersebut terletak pada km 25 sampai dengan
28+600 Jalan Tol Jagorawi arah dari Bogor-Jakarta.
Pengukuran konsentrasi partikel timbal di udara menggunakan metode
gravimetrik dengan terlebih dahulu melakukan pengambilan sampel udara.
Pengambilan sampel udara dilakukan dengan menggunakan alat Low Volume Air
Sampler dengan kecepatan aliran udara 41 liter per menit pada ketinggian 1,5
meter. Durasi pengambilan sampel setiap titik adalah 3 jam. Waktu pengambilan
sampel adalah pada saat hari kerja yaitu pada hari Senin-Jum’at, dengan kondisi
cuaca terang, antara Pukul 08.00-17.00. Oleh karena keterbatasan alat, maka
pengambilan sampel udara tidak dilakukan secara serempak, dengan asumsi
bahwa kondisi iklim sebelum pengambilan sampel udara mempunyai kondisi
yang sama.
Pada setiap plot penelitian dilakukan pengambilan sampel pada empat titik
yaitu pada: (a) jalur hijau: titik emisi, 5 m, 15 m dan 30 m di belakang jalur hijau;
(b) jalur terbuka: titik emisi, 5m, 15 m dan 30 m dari titik emisi. Pada setiap titik
dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali, kecuali untuk jalur terbuka dan jalur
dengan satu baris tanaman dilakukan dua kali pengulangan. Dengan demikian
terdapat 40 sampel udara ambien. Selanjutnya sampel tersebut dianalisis
konsentrasi timbalnya. Untuk mengetahui pola jerapan partikel debu dan timbal,
maka dilakukan pengambilan sampel daun Acacia mangium berdasarkan letak
pohon dan posisi tajuk. Isopleth pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal
di udara diperoleh dengan metode interpolasi Kriging menggunakan software
ArcGIS 9.3.1.
Jalur hijau jalan memberikan pengaruh terhadap besarnya penurunan
konsentrasi partikel timbal di udara ambien. Jalur hijau jalan dua baris
mempunyai kemampuan yang sama dengan jalur hijau jalan lebih dari dua baris
dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal. Perbedaan pengaruh jalur hijau
jalan hanya sampai pada titik 5 m di belakang jalur hijau dengan penurunan
konsentrasi partikel timbal sebesar 40,58-41,15 %, sedangkan titik 15 m dan 30 m
di belakang jalur hijau tidak memberikan pengaruh yang berbeda.
Jalur hijau jalan lebar 9 m dengan jalur hijau jalan lebar 17 m memberikan
pengaruh yang sama dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal di udara
ambien. Faktor yang mempengaruhi tidak hanya lebar jalur hijau, tetapi juga ciri
struktur lainnya seperti tinggi bebas cabang, indeks luas daun, dan jarak tanam.
Ada kecenderungan bahwa dengan semakin lebar jalur hijau, maka akan semakin
besar konsentrasi partikel timbal udara yang dapat direduksi; tetapi penurunan
konsentrasi partikel timbal yang relatif besar dikontribusikan oleh pengaruh
baris-baris tanamam yang dekat jalan.
Letak pohon dan posisi tajuk pada jalur hijau memberikan pengaruh yang
berbeda terhadap konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb oleh daun. Ada
kecenderungan bahwa jerapan debu dan partikel Pb oleh daun akan semakin
menurun dengan semakin jauh jaraknya dari sumber emisi. Terdapat korelasi
(r= 0,91) antara konsentrasi debu dengan konsentrasi Pb dengan persamaan
Y = -33,538+ 0,1268X (Y= konsentrasi timbal; X= konsentrasi debu).
Peta isopleth hasil metode interpolasi Kriging menunjukkan adanya pola
gradasi penurunan konsentrasi partikel Pb dari pinggir jalan ke arah menjauh dari
jalan. Pengaruh jalur hijau jalan dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal
udara ambien pada isopleth ditunjukkan adanya perubahan pola kontur, yaitu dari
kontur rapat ke kontur yang renggang.
Kata kunci: partikel Pb, jalur hijau jalan, jerapan
© Hak cipta milik IPB, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa
mencantumkan atau sumber:
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian,
penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik
atau tinjauan masalah
b. Pengutipan tdak merugikan kepentingan yang wajar IPB
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya
tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
EFEKTIVITAS STRUKTUR JALUR HIJAU JALAN
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL
DARI EMISI KENDARAAN BERMOTOR
(STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia mangium,
JALAN TOL JAGORAWI)
RACHMAD HERMAWAN
Disertasi
Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Penguji pada Ujian Tertutup : Dr. Ir. H. Endes N. Dahlan, M.S
Dr. Ir. Bambang Sulistyantara, M.Agr
Penguji pada Ujian Terbuka : Dr. Ir. Tati Budiarti, M.S.
Dr. Ir. Srihartiningsih Purnomohadi, M.S.
Judul
:
Nama Mahasiswa
NIM
:
:
Efektivitas Struktur Jalur Hijau Jalan dalam Mereduksi
Partikel Timbal dari Emisi Kendaraan Bermotor (Studi
Kasus Jalur Hijau Acacia mangium, Jalan Tol Jagorawi)
Rachmad Hermawan
E 061020021
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, M.S.
Ketua
Dr. Ir. Nizar Nasrullah, M.Agr.
Anggota
Prof. Dr. Ir. Lilik Budi Prasetyo, M.Sc.
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Ilmu Pengetahuan Kehutanan
Dekan Sekolah Pascasarjana IPB
Dr. Ir. Naresworo Nugroho, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.
Tanggal Ujian: 27 Januari 2012
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Partikulat merupakan polutan udara yang dapat menyebabkan gangguan
terhadap kesehatan manusia. Salah satu partikulat yang mempunyai efek negatif
yang signifikan adalah timbal (Pb). Timbal merupakan polutan yang dihasilkan
dari proses pembakaran pada motor berbahan bakar bensin. Salah satu upaya
untuk mengurangi efek dari polutan ini adalah dengan membangun jalur hijau
jalan. Untuk mengetahui jalur hijau jalan yang efektif untuk mereduksi partikel
timbal, maka perlu dikaji strukturnya.
Puji dan syukur, penulis panjatkan kepada Allah SWT, hanya atas rahmat
dan karunia-Nya maka disertasi ini dapat terselesaikan. Pada kesempatan ini,
penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Komisi
Pembimbing yaitu Prof. Dr. Cecep Kusmana sebagai ketua komisi, Dr. Ir. Nizar
Nasrullah, M.Agr dan Prof. Dr. Lilik Budi Prasetyo sebagai anggota komisi, atas
segala arahan, masukan dan dorongan yang diberikan mulai dari saat penyusunan
proposal, pelaksanaan penelitian sampai penyusunan disertasi.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dekan Fakultas Kehutanan
IPB selama penulis studi yaitu Prof. Dr. Yusuf Sudohadi, Prof. Dr. Cecep
Kusmana, Dr. Ir. Hendrayanto, M.Agr dan Prof. Dr. Bambang Hero Saharjo, atas
ijin, perhatian dan dukungannya. Kepada Ketua Departemen Konservasi
Sumberdaya Hutan dan Ekowisata Fakultas Kehutanan IPB, Prof. Dr. Ani
Mardiastuti, Dr. Ir. Rinekso Soekmadi, MSc.F dan Prof. Dr. Sambas Basuni,
diucapkan terima kasih atas bantuan dan dukungannya. Kepada Kepala Bagian
Hutan Kota dan Jasa Lingkungan, Dr. Ir. H. Endes N. Dahlan, MS, dan rekanrekan satu kantor, diucapkan terima kasih atas segala perhatian dan motivasi agar
penulis dapat segera menyelesaikan studi. Ucapan terima kasih juga disampaikan
kepada pihak PT Jasa Marga yang memberikan ijin kepada penulis untuk dapat
melaksanakan penelitian. Kepada Nugrohojati Ariprayogo, S.Hut yang telah
membantu dalam pengumpulan data di lapangan, Kasuma Wijaya, S.Hut, MSi
yang telah membantu dalam analisis data, untuk itu diucapkan terima kasih.
Ucapan terima kasih dan penghargaan disampaikan
kepada istri,
Ir. Kusrini yang selalu mendampingi, mendorong serta doa yang tulus untuk
penyelesaian studi penulis; demikian juga, untuk kedua putra penulis yaitu Azar
Rachdian dan Azizan Billardi M. dengan tulus memahami kesibukan ayahandanya
dalam penyelesaian studi ini. Kepada orangtua penulis yaitu Bapak Drh. H.
Moejono (Alm) dan Ibu Hj. Siti Mumpangati serta Bapak dan ibu mertua yaitu
Bapak H. Soemarlan dan Ibu Hj Rochmatun yang senantiasa memberikan doanya,
penulis ucapkan terima kasih.
Penulis menyadari bahwa disertasi ini jauh dari sempurna, oleh karena itu
saran dan kiritik sangat diperlukan untuk perbaikan tulisan ini. Walaupun
demikian, penulis berharap bahwa hasil penelitian ini dapat memberikan manfaat
dalam pengembangan ilmu hutan kota dan perbaikan kualitas udara.
Bogor, Januari 2012
Penulis
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jepara pada tanggal 4 Mei 1967 sebagai anak
pertama dari empat bersaudara dari pasangan Drh. H. Moejono (Alm) dan Hj. Siti
Mumpangati. Pendidikan dasar dan menengah diselesaikan di kota kelahirannya.
Pendidikan dasar diselesaikan di SD N Panggang I Jepara pada tahun 1979,
selanjutnya pendidikan menengah diselesaikan di SMP N II Jepara pada tahun
1982 dan di SMA Negeri Jepara pada tahun 1985. Selanjutnya untuk jenjang
pendidikan tinggi, pada tahun 1985 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor,
tahun 1986 penulis masuk Fakultas Kehutanan IPB dan pada tahun 1988 penulis
memilih Jurusan Manajemen Hutan, lulus tahun 1989. Pada tahun 1995
mendapatkan kesempatan untuk melanjutkan pendidikan S2 pada bidang Ilmu
Kehutanan Tropika di Georg August, Goettingen University, Germany dan lulus
pada tahun 1997. Pada tahun 2002 mendapatkan kesempatan untuk mengikuti
pendidikan program doktor pada Program Studi Ilmu Pengetahuan Kehutanan
Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dengan mendapatkan beasiswa dari
Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (BPPS), Kementerian Pendidikan
Nasional Republik Indonesia.
Sejak tahun 1992 penulis bekerja sebagai staf pengajar di Departemen
Konservasi Sumberdaya Hutan dan Ekowisata, Fakultas Kehutanan IPB. Penulis
berada di bagian Hutan Kota dan Jasa Lingkungan dengan minat pengelolaan
hutan kota.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL.............................................................................................
DAFTAR GAMBAR........................................................................................
DAFTAR LAMPIRAN.......................................................................................
xiv
xv
xviii
1
PENDAHULUAN..............................................................................................
Latar Belakang...........................................................................................
Perumusan Masalah....................................................................................
Kerangka Pemikiran...................................................................................
Tujuan Penelitian .......................................................................................
Hipotesis Penelitian....................................................................................
Manfaat Penelitian.....................................................................................
Novelty (Kebaruan)......................................................................................
1
3
6
9
9
9
10
TINJAUAN PUSTAKA.......................................................................................
Hutan Kota...............................................................................................
Struktur Jalur Hijau................................................................................
Partikulat...................................................................................................
Timbal...........................................................................................................
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Polutan Udara.................
Teori Penurunan Polutan Udara Partikulat oleh Vegetasi..........................
11
11
12
13
17
18
21
METODE PENELITIAN..................................................................................
Lokasi Penelitian.......................................................................................
Waktu Penelitian......................................................................................
Disain Penelitian.......................................................................................
Persiapan Penelitian...................................................................................
Pelaksanaan Penelitian..............................................................................
28
28
28
28
29
31
PENGARUH JUMLAH BARIS TANAMAN JALUR HIJAU JALAN
DALAM MEREDUKSI PARTIKEL TIMBAL (Pb)
DARI EMISI
KENDARAAN BERMOTOR (STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia
mangium JALAN TOL JAGORAWI) [The Effect of the Plant Row Number of
Roadside Vegetation in Reducing Lead (Pb) Particles Emitted by Motor
Vehicle (Case Study of Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)].......
Abstrak.......................................................................................................
Abstract....................................................................................................
Pendahuluan.............................................................................................
Tujuan.........................................................................................................
Metode Penelitian......................................................................................
Hasil dan Pembahasan...............................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
41
41
41
42
43
43
47
62
62
xii
JERAPAN DEBU DAN PARTIKEL TIMBAL (Pb) OLEH DAUN
BERDASARKAN LETAK POHON DAN POSISI TAJUK (STUDI KASUS
JALUR HIJAU Acacia mangium, JALAN TOL JAGORAWI) [Adsorption of
Dust and Pb Particles By Leaves Based on Location of Trees and Position of
Crowns (Case Study of Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)]......
Abstrak.......................................................................................................
Abstract....................................................................................................
Pendahuluan.............................................................................................
Tujuan.........................................................................................................
Metode Penelitian......................................................................................
Hasil dan Pembahasan...............................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
65
65
65
66
67
67
71
79
80
POLA SEBARAN SPASIAL KONSENTRASI PARTIKEL TIMBAL DI
SEKITAR JALUR HIJAU JALAN (STUDI KASUS JALUR HIJAU Acacia
mangium, JALAN TOL JAGORAWI) [Spatial Dispersion Pattern of Lead
Particle Concentration in Surrounding Roadside Vegetation (Case Study of
Acacia mangium Greenbelt, Jagorawi Highway)]..............................................
Abstrak .......................................................................................................
Abstract........................................................................................................
Pendahuluan................................................................................................
Tujuan..........................................................................................................
Metode Penelitian.......................................................................................
Hasil dan Pembahasan.................................................................................
Simpulan.....................................................................................................
Daftar Pustaka............................................................................................
82
82
83
83
84
84
84
89
89
PEMBAHASAN UMUM.................................................................................
96
SIMPULAN DAN SARAN................................................................................
97
DAFTAR PUSTAKA.........................................................................................
99
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman
1.
Kemampuan jerapan dan pertambahan jerapan partikulat beberapa jenis
tanaman penghijauan (studi kasus di DKI Jakarta)......................................
27
2.
Plot-plot penelitian yang digunakan.............................................................
28
3.
Lokasi plot sampel penelitian......................................................................
47
4.
Struktur jalur hijau yang digunakan sebagai plot penelitian..................
49
5.
Kondisi iklim mikro di sekitar plot-plot penelitian....................................
52
6.
Rata-rata konsentrasi Pb pada jalur-jalur penelitian.................................
56
7.
Rata-rata konsentrasi Pb pada berbagai jarak titik pengukuran sampel
udara...........................................................................................................
56
Rata-rata penurunan konsentrasi partikel timbal sebelum dan sesudah
melewati jalur hijau......................................................................................
58
9.
Penurunan konsentrasi Pb (µg. m-3) pada berbagai titik pengukuran...........
58
10.
Persentase (%) penurunan konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik
pengambilan sampel udara di plot-plot penelitian......................................
59
11.
Nilai rata-rata konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb berdasarkan letak
pohon...........................................................................................................
71
12.
Nilai rata-rata konsentrasi jerapan debu dan partikel Pb berdasarkan
posisi tajuk pohon.......................................................................................
72
13.
Penurunan konsentrasi jerapan debu dan partikel timbal oleh daun............
75
14.
Perhitungan jerapan partikel timbal pada jalur hijau dua baris...................
78
15.
Perhitungan jerapan partikel timbal pada jalur hijau tiga baris..................
79
16.
Jumlah kelas nilai konsentrasi partikel timbal pada isopleth di setiap
jalur................................................................................................................
87
8.
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1.
Kerangka pemikiran penelitian.............................................................
8
2.
Lapse Rate yang Terjadi dan DALR (Vesilind et al. 1990)...................
19
3.
Profil kecepatan deposisi patikulat dengan ukuran partikel yang
berbeda dan mekanisme deposisi yang dominan (QUARG 1996
diacu dalam Cavanagh 2006)..............................................................
23
4.
Mekanisme tumbukan partikel dengan obyek (permukaan)............
24
5.
Pemetaan pohon untuk diagram profil.................................................
31
5.
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (satu baris)......
32
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi
timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (dua
baris)......................................................................................................
33
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal udara ambien di sekitar jalur hijau (lebih dua
baris)......................................................................................................
33
Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi partikulat udara ambien di daerah terbuka........................
34
Sketsa plot penelitian.............................................................................
38
10. Sketsa lokasi pengambilan daun sampel pada tajuk.............................
38
11. Bagian daun yang digunakan untuk analisis kandungan partikel Pb..
39
12. Sketsa lokasi pengambilan sampel udara untuk pengukuran
konsentrasi timbal di udara di sekitar jalur hijau..........................
45
13. Sketsa lokasi plot-plot penelitian..........................................................
48
14. Peta situasi lolasi plot-plot penelitian.....................................................
48
6.
7.
8.
9.
15
Lokasi pengambel sampel udara ambien: (a) jalur terbuka;
(b) jalur satu baris................................................................................
50
xv
16. Lokasi pengambel sampel udara ambien: (a) jalur dua baris; (b) jalur
lebih dua baris........................................................................................
50
17. Hasil pemotretan alat hemispherical view: (a) jalur satu baris; (b) jalur
dua baris; (c) jalur lebih dua baris..........................................................
51
18. Kecepatan angin rata-rata pada plot-plot penelitian...............................
53
19. Jumlah kendaraan per menit yang melewati plot-plot penelitian...........
54
20. Konsentrasi partikel timbal pada titik emisi (T0) pada berbagai
jalur...................................................................................................
54
21
Rata-rata konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik pengukuran
di plot-plot penelitian...........................................................................
55
22
Rata-rata konsentrasi partikel timbal pada berbagai titik pengukuran
57
23
Persentase penurunan konsentrasi partikel timbal pada berbagai jarak
di setiap jalur.........................................................................................
60
24
Sketsa lokasi plot penelitian...................................................................
68
25
Sketsa plot penelitian...........................................................................
68
26
Sketsa lokasi pengambilan daun sampel pada tajuk...............................
69
27
Bagian daun yang digunakan untuk analisis kandungan partikel
Pb...........................................................................................................
69
Jerapan debu dan partikel timbal oleh daun berdasarkan letak pohon
dan posisi tajuk.............................................................................
74
28
29. Hubungan antara konsentrasi debu dengan konsentrasi Pb...............
30
31
32
33
76
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur
terbuka.................................................................................................
85
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur satu
baris.....................................................................................................
85
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur dua
baris.......................................................................................................
86
Pola sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di sekitar jalur lebih
dua baris...............................................................................................
86
xvi
34.
35.
Hubungan indeks luas daun dengan persentase penurunan
konsentrasi partikel Pb pada titik 5 m di belakang jalur hijau.............
93
Hubungan
indeks luas daun dengan persentase penurunan
konsentrasi partikel Pb pada titik 15 m di belakang jalur hijau...........
93
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1.
Spesifikasi alat Low Volume Air Sampler............................................
107
2.
Data pohon penyusun jalur hijau satu baris..........................................
108
3.
Data pohon penyusun jalur hijau dua baris.........................................
109
4.
Data pohon penyusun jalur hijau lebih dua baris................................
111
5.
Diagram profil jalur satu baris...............................................................
113
6.
Diagram profil jalur dua baris ..............................................................
114
7.
Diagram profil jalur lebih dua baris......................................................
115
8.
Analisis sidik ragam pengaruh jalur dan jarak terhadap konsentrasi Pb
di udara................................................................................................
116
9.
Analisis sidik ragam pengaruh jalur terhadap selisih konsentrasi Pb di
udara......................................................................................................
116
10. Analisis sidik ragam pengaruh jalur dan jarak terhadap persentase
penurunan konsentrasi Pb di udara.....................................................
116
11. Analisis sidik ragam pengaruh letak dan posisi tajuk terhadap jerapan
debu oleh daun Acacia mangium........................................................
117
12.
Analisis sidik ragam pengaruh letak dan posisi tajuk terhadap jerapan
debu oleh daun Acacia mangium........................................................
13. Hasil pengukuran konsentrasi partikel timbal di udara ambien yang
digunakan untuk pembuatan peta isopleth menggunakan metode
interpolasi Kriging...............................................................................
117
118
xviii
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kota adalah suatu wilayah yang menjadi tempat pemusatan penduduk dan
aktivitas perekonomian, yang
merupakan suatu sistem dinamis yang dapat
berpengaruh terhadap kondisi lingkungannya (Irwan 1997). Sesuai dengan salah
satu
asas
dasar ilmu
lingkungan bahwa
sistem
yang sudah mantap
mengeksploitasi sistem yang belum mantap (Soeriatmadja
1997).
Kota
dianalogikan sebagai suatu sistem yang mantap yang dapat mengeksploitasi atau
menjadi daya tarik bagi manusia yang ada di sistem yang belum mantap,
sehingga hal ini menyebabkan meningkatnya arus urbanisasi.
Konsekuensi
urbanisasi adalah meningkatnya aktivitas transportasi, industri, jasa, dan kegiatan
lainnya yang dapat meningkatkan buangan sisa kegiatan-kegiatan tersebut ke
udara. Disamping itu pula, perkembangan kota ditandai dengan meningkatnya
bangunan fisik, yang mengakibatkan terjadinya konversi lahan yang semula
merupakan ruang tumbuh vegetasi menjadi bangunan fisik.
Pembangunan suatu kota yang hanya menitikberatkan pada pertumbuhan
ekonomi, kurang menghiraukan fungsi ekologi, seringkali menimbulkan
kemunduran kualitas lingkungan hidup yaitu
berupa tingginya tingkat
pencemaran yang pada akhirnya akan menyebabkan permasalahan kesehatan dan
sosial. Salah satu masalah yang dihadapi di kota-kota besar di Indonesia adalah
kecenderungan menurunnya kualitas udara dalam dua dekade terakhir (ADB
2006).
Salah satu penyebab permasalahan ini adalah akibat emisi kendaraan
bermotor yang kurang memperhatikan manajemen transportasi yang ramah
lingkungan.
Status polusi udara di Jakarta dan kota-kota besar lain di Indonesia sudah
mencapai titik kritis karena melampaui baku mutu dengan polutan utama gas
nitrogen oksida (NO) dan partikel debu atau TSP (total suspended particulate).
Sebagai contoh di Kota Bandung,
hasil pengukuran konsentrasi pencemaran
udara 10 lokasi pada tahun 2004 oleh Badan Pengendalian Lingungan Hidup
Daerah Jawa Barat, menunjukkan bahwa Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU)
2
4 lokasi termasuk dalam kategori “tidak sehat”, sisanya termasuk kategori
“sedang”.
Dalam upaya pengendalian dan monitoring kualitas udara, Kementerian
Negara Lingkungan Hidup (KLH) telah melakukan
pengukuran yang
berkesinambungan melalui jaringan Air Quality Monitoring System (AQMS) di
10 kota yaitu Jakarta, Bandung, Denpasar, Medan, Jambi,
Palangkaraya,
Pekanbaru, Pontianak, Semarang dan Surabaya. Hasil monitoring menunjukkan
bahwa pada tahun
2002
kualitas udara
di
10 kota tersebut
sudah
mengkhawatirkan. Di enam kota, jumlah hari dengan kualitas udara baik tidak
lebih dari 20 persen, berarti hanya 73 hari dalam setahun.
Sementara di
Pontianak dan Palangkaraya penduduknya harus menghirup udara yang masuk
kategori berbahaya selama 88 dan 22 hari. Dari beberapa kota yang diamati,
sebagai parameter polutan udara yang kritis dominan adalah material partikulat
dengan diameter aerodinamis kurang dari 10 µm atau yang biasa disingkat PM10.
Pencemaran udara telah berdampak terhadap menurunnya tingkat kesehatan
dan menimbulkan kerugian ekonomi.
Hampir setengah juta setiap tahunnya
penduduk Asia-termasuk Indonesia-menderita penyakit saluran pernafasan, asma,
iritasi mata dan kulit; penyakit autis yang belakangan ini banyak ditemui, terbukti
terkait dengan kandungan logam dalam urin, darah dan rambut anak-anak. Pada
tahun 1998, estimasi
kerugian ekonomi akibat dari pencemaran udara kurang
lebih 1 % dari total Gross Domestic Bruto (GDB).
Sesuai dengan UU No. 32 Tahun 2009
tentang Perlindungan dan
Pengelolaan Lingkunan Hidup pada Pasal 3 dijelaskan bahwa perlindungan dan
pengelolaan lingkungan hidup bertujuan untuk menjamin keselamatan, kesehatan,
dan kehidupan manusia dan menjamin kelangsungan kehidupan makhluk hidup
dan kelestarian ekosistem; Salah satu komponen lingkungan hidup yang penting
bagi kehidupan manusia adalah kualitas udara. Oleh karena itu perlu ditempuh
upaya-upaya untuk mencegah, menanggulangi dan memulihkan kualitas udara,
yang secara lebih teknis dituangkan dalam Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun
1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara.
Di DKI Jakarta, peraturan
pemerintah ini telah ditindaklanjuti dengan Peraturan Daerah (Perda) No. 2/2005
tentang Pengendalian Pencemaran Udara. Kedua peraturan tersebut penekanannya
3
lebih pada pengendalian pencemaran udara dari sumbernya. Selain itu, juga dapat
ditempuh upaya pengendalian pencemaran udara di lingkungan (udara ambien)
yaitu
dengan menata dan membangun hutan kota yang dapat memberikan
manfaat maksimal dalam meningkatkan kualitas udara.
Hutan kota mempunyai peran yang penting dalam siklus biogeokimia di
suatu ekosistem. Tumbuhan merupakan komponen ekosistem yang dilintasi oleh
siklus unsur kimia dan berfungsi sebagai peramu dan penggerak aktivitas seluruh
komponen ekosistem; serta mempunyai kemampuan fisiologis dan ekologis dalam
memperbaiki kualitas lingkungan. Selain itu, hutan kota juga memberikan
manfaat estetika, proteksi dan manfaat khusus lainnya.
Salah satu bentuk hutan kota yang telah dikembangkan di Indonesia adalah
jalur hijau jalan. Jalur hijau mempunyai peran penting dalam memberikan nilai
estetika kota, kenyamanan dan perlindungan pengguna jalan serta penyangga
masyarakat yang bertempat tinggal di sekitarnya dari pencemaran udara.
.
Perumusan Masalah
Kualitas lingkungan udara di perkotaan cenderung mengalami penurunan
terutama disebabkan oleh aktivitas transportasi. Kendaraan bermotor memberikan
kontribusi 60-70% dari total zat pencemar di udara (Krisnaya & Bedi 1986;
Kusnoputranto 1996).
Kementerian Lingkungan Hidup (KLH) mengestimasi
pada tahun 2003 total beban pencemaran udara Jakarta dari sumber transportasi,
pabrik dan rumah tangga untuk oksida nitrogen 24.696 ton/tahun, oksida sulfur
35.456 ton/tahun, dan TSP 4.669 ton/tahun. Berdasarkan data yang dikeluarkan
Laboratorium Udara Sarana Pengendalian Dampak Lingkungan (Sarpedal) KLH,
khusus untuk parameter NO2, sudah mencapai 49,8 ppb (part per billion) di titik
sekitar jalan raya. Tingkat ini melebih standar baku mutu nasional 48,7 ppb.
Titik yang jauh dari jalan raya masih di bawah baku mutu nasional, tetapi sudah
sampai pada tingkat yang mengkhawatirkan dengan kisaran 8- 40 ppb. Parameter
TSP konsentrasi rata-rata tahunannya juga telah melebihi standar baku mutu
nasional (90 µg/m3) yaitu tercatat berkisar 91 hingga 145 µg/m3 baik di lokasi
sekitar maupun yang jauh dari jalan raya.
4
Partikulat merupakan polutan yang bersifat prevalens dan mempunyai
dampak signifikan terhadap kesehatan (Soedomo 2001). Salah satu partikulat
yang diemisikan oleh kendaraan berbahan bakar bensin adalah timbal. Timbal
yang diemisikan dari asap kendaraan bermotor mempunyai ukuran antara 0,081,00 µm.
Waktu tinggal yang cukup lama di udara yaitu antara 4-40 hari,
sehingga berpeluang untuk disebarkan angin hingga mencapai jarak 100-1000 km
dari sumbernya (Saeni 1995).
Timbal merupakan racun berbahaya yang berdampak terhadap kesehatan
manusia, baik anak-anak maupun orang dewasa. Pada anak-anak timbal dapat
menyebabkan penurunan tingkat kecerdasan (IQ points), penurunan kemampuan
belajar. Pada orang dewasa pencemaran timbal dapat menyebabkan tekanan darah
tinggi, serangan jantung, kemandulan dan pada level yang sangat tinggi dapat
menyebabkan kematian (Lestari 2006).
Pemerintah
telah
melakukan
berbagai
upaya
untuk
menangani
permasalahan tersebut, antara lain telah dicanangkannya Program Langit Biru,
pengujian emisi kendaraan bermotor, penggunaan bahan bakar tanpa timbal.
Hamonangan (2004) menjelaskan bahwa dampak penggunaan bensin tanpa timbal
terhadap konsentrasi timbal udara ambien di Jakarta menunjukkan penurunannya
setelah satu tahun pemberlakuan unleaded gasoline.
Hasil pemantauaan
konsentrasi timbal udara ambien di Jakarta pada tahun 2010 di berbagai lokasi
pengamatan menunjukkan nilai jauh di bawah baku mutu (Pemprov DKI Jakarta
2010). Demikian juga halnya dengan Sugiarta (2008) yang melakukan penelitian
di Denpasar bahwa konsentrasi timbal udara ambien di berbagai tempat berada di
bawah baku mutu.
Konsentrasi timbal yang rendah bukan berarti tidak memberikan dampak
yang negatif terhadap kesehatan manusia. Manusia yang sering terpapari polutan
timbal dalam jangka waktu yang lama, walaupun konsentrasinya kecil,
mempunyai resiko terhadap gangguan kesehatan. Timbal terakumulasi dalam
tubuh manusia dengan pelepasan yang lambat (Wijetilleke & Karunaratne 1995).
Salah satu upaya untuk mengatasi partikel timbal udara adalah dengan
membangun hutan kota. Hutan kota dapat dibangun dengan berbagai bentuk
seperti
bergerombol, menyebar dan memanjang (Irwan
1997; Peraturan
5
Pemerintah RI No. 63 Tahun 2002) atau menurut Fakuara (1987) dikelompokkan
menjadi bentuk taman, jalur hijau, kebun-pekarangan dan hutan. Hutan kota telah
dibangun di berbagai landuse seperti pemukiman, industri, pusat bisnis maupun di
lokasi-lokasi penting lainnya seperti pinggir sungai, pinggir jalur kereta api
maupun pinggir jalan raya dalam bentuk jalur hijau.
Irwan (1997) menjelaskan bahwa hutan kota yang mempunyai
kemampuan tinggi dalam memperbaiki kualitas lingkungan adalah hutan kota
dengan bentuk tersebar serta berstrata lebih dari dua. Luasan hutan kota juga
berpengaruh terhadap kemampuan mereduksi partikulat yang diemisikan oleh
kendaraan bermotor. Semakin luas hutan kota maka akan semakin besar pula
kapasitasnya dalam mereduksi partikulat, tetapi hal ini akan mengalami kesulitan
dalam impelementasinya ketika dihadapkan pada permasalahan keterbatasan
lahan. Oleh karena itu perlu dicari bentuk hutan kota dengan strukturnya yang
efektif dalam mengatasi pencemaran partikel timbal.
Jalur hijau merupakan agen pertama yang berfungsi sebagai pereduksi
partikel timbal
yang diemisikan oleh kendaraan bermotor. Oleh karena itu,
perannya sangat penting sebagai penyangga untuk wilayah yang ada di sekitarnya.
Kemampuan jalur hijau dalam mereduksi partikel timbal diduga dipengaruhi oleh
strukturnya. Struktur jalur hijau merupakan susunan spasial dan karakteristik
vegetasi hubungannya dengan obyek yang lain (seperti bangunan) dalam wilayah
perkotaan (Nowak et al. 2002). Struktur jalur hijau dapat dibedakan menurut
berbagai karakteristik tanaman yang mencakup komposisi jenis, umur, dimensi
jalur hijau, kondisi kesehatan dan kepadatan tanaman fisik (Sanders 1984).
Partikel timbal yang diemisikan oleh kendaraan bermotor dibawa oleh
angin ke lokasi jalur hijau. Partikel-partikel yang mempunyai ukuran besar akan
cepat jatuh ke permukaan tanah, sedangkan partikel yang berukuran kecil akan
melayang-layang di udara terlebih dahulu, sebelum jatuh ke permukaan daun.
Jalur hijau yang ditanam di pinggir jalan menghalangi penyebaran partikel ke
lokasi yang lebih jauh karena mempunyai mekanisme menjerap maupun
menyerap partikel timbal (Dahlan 1989). Menurut Smith (1981) bahwa
pengendapan partikel oleh tumbukan akan semakin banyak dengan semakin
6
banyaknya benda yang menghalangi.
Semakin rimbun, maka akan semakin
banyak partikel yang ditangkap.
Berbagai penelitian membahas pereduksian partikulat telah dilaksanakan.
Penelitian peranan vegetasi perkotaan dalam mereduksi partikulat telah dilakukan
oleh peneliti sebelumnya (Dahlan 1989; Irwan 1997; Sukarsono 1998; Arifudin
2000; Taihuttu 2001; Nowak et al. 2002; Sari 2002; Setiadi 2002; Cavanagh et
al. 2009), tetapi belum mengkaji
perbedaan struktur jalur hijau jalan secara
sistematis dan bersamaan terhadap keefektifannya dalam mereduksi emisi partikel
timbal.
Berdasarkan uraian tersebut, maka dalam penelitian ini terdapat
rumusan masalah seperti berikut :
(1) Sampai seberapa besar kemampuan jalur hijau jalan dalam mereduksi
konsentrasi partikel timbal udara dari emisi kendaraan bermotor berdasarkan
perbedaan strukturnya?
(2)
Bagaimana pola penurunan konsentrasi partikel timbal menurut perbedaan
struktur jalur hijau jalan?
(3) Bagaimana pola jerapan partikel timbal oleh jalur hijau jalan?
(4) Bagaimana pola spasial sebaran timbal di sekitar jalur hijau jalan?
Kerangka Pemikiran
Partikulat
yang
diemisikan
oleh
kendaraan
bermotor
sebagian
didistribusikan ke lokasi yang lebih jauh oleh angin maupun turbulensi, dan
sebagian lagi jatuh ke tanah. Jarak pendistribusian tergantung dari ada tidaknya
halangan yang ada. Partikulat yang lebih besar dan berat diakumulasikan di
dekat sumber pencemaran, sedangkan partikulat dengan ukuran yang lebih kecil
dan ringan akan mengalami penyebaran yang lebih jauh dari sumber pencemaran
(Chamberlain et al. 1978; Hirano et al. 1991).
Akumulasi partikulat yang terdapat di permukaan tanaman yang tumbuh di
tepi jalan raya, tergantung pada jarak dari tepi jalan raya, luas permukaan daun
yang berhubungan langsung dengan udara bebas, sifat permukaan daun, kulit
ranting/batang dan buah yang yang dimiliki tanaman, lamanya tanaman tersebut
berhubungan langsung dengan udara bebas, kepadatan lalu-lintas, arah angin dan
curah hujan.
Pengaruh tanaman penyangga terhadap penyebaran dan
7
pengendapan pencemaran udara tergantung luas dan ketebalan tanaman
penyangga tersebut. Jalur hijau yang tipis, yang hanya terdiri dari satu barisan
tanaman hanya mampu membelokkan angin. Jalur hijau yang tebal, yang terdiri
dari kelompok tanaman mampu menyaring partikel-partikel bahan pencemar
udara (Bernatzky 1978).
Kerapatan pohon mempunyai pengaruh pada aliran angin.
Perubahan
aliran angin dekat tanaman tergantung banyak faktor. Tanaman yang rapat dapat
mempunyai pengaruh yang sama seperti dinding suara terhadap aliran angin. Pada
vegetasi non-permeable terjadi peningkatan konsentrasi dekat windward (upwind)
dan menurun dekat leeward (downwind). Aliran angin dalam vegetasi yang non
permeable (rapat) dapat terjadi beberapa hal: (1) angin tidak dapat masuk ke
dalam tanaman yang padat dan angin dibelokkan melalui atas tajuk; (2) terjadi
turbulensi pada sisi windward dan leeward; (3) kecepatan angin dikurangi sampai
dengan jarak sepuluh kali tinggi pohon di belakang tanaman.
Aliran angin dalam vegetasi yang permeable: (1) angin disaring melalui
pohon-pohonan; (2) sebagian angin dibelokkan melalui atas tajuk; (3) angin yang
bertiup pelan menjaga turbulensi di atas permukaan tanah; (4) kecepatan angin
dikurangi sampai dengan 30 kali tinggi pohon di belakang tanaman; (5) dapat
berperan sebagai windbreak dengan melindungi areal leeward di belakang pohon
dan dapat menciptakan turbulensi yang menyebabkan jatuhan partikel pada
vegetasi. Tegakan semi-permeable (porositas 40-60 %) dapat melindungi areal
downwind sampai dengan 30 kali tinggi vegetasi. Tegakan pohon mempunyai
keunggulan
dalam mereduksi konsentrasi partikulat udara ambien karena
memungkinkan aliran udara melalui tajuk dan meningkatkan tumbukan partikel
pada permukaan vegetasi (Gardiner et al. 2006 diacu dalam Fuller 2009a).
Pengujian terhadap beberapa parameter struktur jalur hijau jalan secara
sistematis dan bersamaan relatif sulit dilakukan, karena jalur hijau jalan yang ada
tidak didisain berdasarkan parameter tertentu. Oleh karena itu dalam penelitian
ini dilakukan pembatasan pada faktor yang dikaji. Faktor yang dikaji dibatasi
pada lebar jalur hijau jalan. Perbedaan lebar jalur hijau berimplikasi terhadap
perbedaan ciri struktur lainnya yaitu jumlah baris tanaman, indeks luas daun dan
kerapatan tanaman.
8
Perbedaan lebar jalur hijau
diduga menyebabkan perbedaan dalam
mereduksi konsentrasi partikel timbal di udara ambien (Irwan 1997; Khan &
Abbasi 2000; Shannigrahi et al. 2003; Fuller et al. 2009a)
sehingga akan
berpengaruh terhadap tingkat penurunan dan pola sebaran partikel timbal udara
ambien di
sekitar jalur hijau.
Selain itu,
perbedaan lebar jalur hijau
menyebabkan perbedaan besarnya konsentrasi partikel timbal yang dapat dijerap.
Tingkat keefektifan jalur hijau dalam mereduksi partikel timbal di udara
ditentukan berdasarkan besarnya persentase penurunan konsentrasi partikel timbal
sebelum dan sesudah melalui jalur hijau jalan. Adapun kerangka pemikiran dalam
penelitian ini seperti tersaji pada Gambar 1.
Angin
Turbulensi
Emisi Partikel Timbal Dari
Kendaraan Bermotor
Hujan
Difusi
Dispersi
Struktur
Jalur Hijau Jalan
Pola Sebaran Spasial Partikel
Timbal di Areal Terbuka
Lebar Jalur Hijau
Jerapan Partikel
Timbal oleh Jalur
Hijau
Jumlah Baris Tanaman
Kerapatan Tanaman
Indeks Luas Daun
Penurunan Konsentrasi Partikel
Timbal Udara
Efektivitas Penurunan
Konsentrasi Partikel Timbal
Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian.
Pola Sebaran Spasial Partikel
Timbal di Sekitar Jalur
Hijau Jalan
9
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk:
1) Mengkaji
hubungan antara konsentrasi partikel timbal yang berasal dari
emisi kendaraan bermotor dengan besarnya penurunan konsentrasi partikel
timbal udara setelah melalui jalur hijau jalan;
2) Mengkaji lebar jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi
partikel timbal udara dari emisi kendaran bermotor;
3) Mengkaji pola jerapan konsentrasi partikel timbal oleh jalur hijau jalan;
4) Mengkaji pola spasial sebaran partikel timbal udara di sekitar jalur hijau
jalan.
Hipotesis Penelitian
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah :
1) Jalur hijau jalan mempunyai kemampuan menurunkan konsentrasi partikel
timbal di udara yang diemisikan oleh kendaraan bermotor.
2) Semakin lebar jalur hijau jalan, maka akan semakin besar kemampuan
dalam menurunkan konsentrasi partikel timbal udara.
3) Konsentrasi partikel timbal di udara semakin menurun dengan semakin jauh
jaraknya dari jalan raya.
Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah :
1) Memberikan kontribusi dalam pengembangan pengetahuan yang berkaitan
dengan pencemaran udara, khususnya pengendalian pencemaran udara oleh
tumbuhan.
2) Memberikan masukan kepada pihak pengelola jalur hijau jalan (Pemerintah
Kabupaten atau Pemerintah Kota) dalam penataan jalur hijau jalan kaitannya
dengan struktur jalur hijau jalan yang meliputi lebar jalur hijau, jumlah baris,
kerapatan tanaman dan indeks luas daun.
3) Memberikan informasi jarak aman dari jalur hijau jalan bagi pemukiman
yang akan dikembangkan di daerah yang padat kendaraan berdasarkan lebar
jalur hijau yang dikembangkan.
10
Novelty (Kebaruan)
Novelty (kebaruan) dalam penelitian ini adalah mendapatkan struktur
horizontal jalur hijau jalan yang efektif dalam menurunkan konsentrasi partikel
timbal di udara dari emisi kendaraan bermotor, dan mendapatkan pola penurunan
konsentrasi partikel timbal pada berbagai lebar jalur hijau jalan. Selain itu, dalam
penelitian ini menggunakan metode interpolasi Kriging untuk menggambarkan
sebaran spasial konsentrasi partikel timbal di udara sekitar jalur hijau jalan.
TINJAUAN PUSTAKA
Hutan Kota
Hutan kota telah banyak didefinisikan oleh banyak pakar, pihak maupun
berbagai forum. Dari berbagai definisi yang ada dapat ditarik persamaannya bahwa
hutan kota merupakan ruang terbuka yang didominasi oleh vegetasi berkayu beserta
asosiasinya yang terletak di daerah perkotaan, baik di tanah milik maupun tanah
negara, yang memberikan manfaat sebesar-besarnya kepada penduduk perkotaan.
Lebih rinci definisi hutan kota seperti berikut :
(1) Fakultas Kehutanan IPB (1987) : hutan kota didefinisikan sebagai ruang terbuka
yang ditumbuhi vegetasi berkayu di wilayah perkotaan, baik di tanah milik
maupun negara, yang memberikan manfaat lingkungan sebesar-besarnya kepada
penduduk perkotaan dalam kegunaan-kegunaan proteksi, estetika, rekreasi dan
kegunaan khusus lainnya
(2) Rapat Teknis Departemen Kehut