Analisis Sebaran Karbon Monoksida (CO) dari Sumber Transportasi di Jalan Sisingamangaraja Dengan Metode Gaussian Line Source Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)
TA/TL-USU/2016/001
ANALISIS SEBARAN KARBON MONOKSIDA DARI
SUMBER TRANSPORTASI DI JALAN SISINGAMANGARAJA
DENGAN METODE GAUSSIAN LINE SOURCE BERBASIS
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TUGAS AKHIR
DENI GUSRIANTI
120407039
Pembimbing I
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc.
Pembimbing II
Isra Suryati, S.T., M.Si.
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SEMESTER GANJIL 2016
Universitas Sumatera Utara
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:
ANALISIS SEBARAN KARBON MONOKSIDA DARI
SUMBER TRANSPORTASI DI JALAN SISINGAMANGARAJA
DENGAN METODE GAUSSIAN LINE SOURCE BERBASIS
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program
Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir
ini adalah hasil karya Saya sendiri kecuali kutipan-kutipan yang telah Saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini dibuat apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan
karya Saya atau merupakan hasil jiplakan maka Saya bersedia menerima sanksi sesuai
dengan aturan yang berlaku.
Medan, Desember 2016
DENI GUSRIANTI
12 0407 039
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua sehingga Penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir dengan judul “Analisis Sebaran Karbon Monoksida (CO) dari Sumber
Transportasi di Jalan Sisingamangaraja Dengan Metode Gaussian Line Source
Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)”.
Terimakasih Penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc dan
Ibu Isra Suryati, S.T., M.Si selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis
dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Dan tak lupa pula terimakasih kepada:
1.
Orang tua dan saudara-saudara tercinta yang telah memberikan dorongan moril
dan materil.
2.
Ibu Ir. Netti Herlina, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik Lingkungan Universitas
Sumatera Utara.
3.
Ibu Lies Setyowati, S.T. M.T dan Bapak Muhammad Faisal S.T. M.T sebagai
penguji yang telah memberikan saran dan masukan demi kesempurnaan tugas
akhir ini.
4.
Kak Yani Simamora, S.H yang telah membantu dan memberikan dorongan
kepada Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Pihak Badan Teknik Kesehatan dan Pengendalian Penyakit Kota Medan sebagai
pihak yang membantu Penulis untuk sampling di lapangan.
6.
Semua sektor pemerintahan terkait yang membantu dalam memberikan data-data
sekunder.
7.
Septiaji Pratama sebagai partner yang setia menemani, membantu, serta
memotivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8.
Runi, Karin, Meidina, Fira, Icus, Alan, Hapis, Dika, Usman, Fajrur dan Dwi
yang telah banyak membantu dan memberikan dorongan kepada penulis
9.
Nisa, Dinda yang telah membantu penulis pada saat sampling
10. Rekan-rekan angkatan 2012 yang tidak bisa disebutkan semua namanya yang
telah memberikan banyak bantuan, perhatian, pengertian dan dorongan dalam
pembuatan tugas akhir ini
11. Semua pihak yang telah membantu.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu
kritik, saran, dan masukan dari semua pihak sangat diharapkan agar masa yang akan
datang tugas akhir ini lebih sempurna. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan
sumbangan yang berarti dan bermanfaat. Akhirul qalam penulis berharap semoga
laporan ini berguna bagi kita semua, Aamiin Ya Rabbal Alamin.
Medan, Desember 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Lokasi pengamatan dalam penelitian ini adalah Jalan Sisingamangaraja (di depan Indogrosir)
sepanjang ±200 m. Jalan Sisingamangaraja adalah salah satu titik lalu lintas terpadat Kota
Medan dan diduga banyak mengemisikan CO ke udara ambien. Tujuan penelitian ini yaitu
mengestimasi emisi CO dari kendaraan di Jalan Sisingamangaraja, mengetahui pola sebaran CO
menggunakan metode gaussian line source, memetakan sebaran CO dengan aplikasi SIG, dan
membandingkan hasil pemodelan dengan pemantauan langsung di lapangan. Tahapan dalam
penelitian ini dimulai dari studi literatur dan survei lapangan, pengumpulan data sekunder,
pengambilan data primer, menghitung konsentrasi polutan menggunakan metode Finite Length
Line Source (FLLS) yang merupakan jenis dari gaussian line source, sampling kualitas udara di
lapangan, uji validitas, membandingkan hasil konsentrasi yang didapatkan dengan baku mutu
PP No. 41 Tahun 1999, dan visualisasi menggunakan aplikasi SIG. Berdasarkan hasil
pengamatan volume lalu lintas di Jalan Sisingamangaraja adalah 7.591 unit/jam (pagi) dan
7.433 (siang). Jumlah kendaraan tersebut menyumbangkan laju emisi sebesar 49.171,7 µg/m.s
pada pagi hari dan pada siang hari sebesar 46.943,1 µg/m.s. Bedasarkan perhitungan dengan
FLLS konsentrasi CO paling tinggi adalah pada tepi jalan (roadside) yaitu sebesar 20.340
µg/Nm3 pada pagi hari dan 18.340 µg/Nm3 pada siang hari. Sedangkan berdasarkan pengukuran
langsung konsentrasi maksimal sebesar 18.323 µg/Nm3 pada waktu pagi dan 17.177 µg/Nm3
pada waktu siang. Analisa spasial dengan Sistem Informasi Geografis menghasilkan wilayah
sebaran dampak dari sumber tersebut adalah Kelurahan Harjosari 2. Perbandingan hasil
pemodelan dan hasil pengukuran di lapangan dengan wilmott’s index menghasilkan nilai
d=0,69-0,84, R=0,93-0,96, dan NMSE=0,02-0,04. Hasil validasi memiliki keakuratan 16,5%17%.Kisaran ini masih dalam kriteria pemodelan Gaussian (10%- 20%).
Kata kunci : CO, finite length line source, SIG, transportasi.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Observation location in this study is Singamangaraja Street (infront of Indogrosir) ±200 m in
length. Singamangaraja Street is one of the busiest traffic points in Medan City and widely
predicted emit CO ambient air. The purpose of this study is to estimating emissions from
vehicles at Singamangaraja Street, to determining the pattern distribution of CO using gaussian
line source, to maping the distribution of CO with GIS application, and to comparing the
modeling results with direct measurement. Step of the research started from literature studying,
field surveying, collecting secondary and primary data, calculating the concentration of
pollutants using Finite Length Line Source (FLLS) wich is a part of Gaussian line source, air
quality sampling, validity, comparing results obtained with the concentration of National
Ambient Air Quality Standart PP No. 41/1999, and visualization using GIS application. Based
on the results of observations of traffic volume on the Singamangaraja street is 7.591 units/hour
(morning) and 7.433 units/hour (noon). The amount emission rate is 49.171,7 µg/m.s in the
morning and 46.943,1 µg /m.s in the noon. According to calculations FLLS the highest CO
concentration is at roadside (20.340 µg/Nm3 in the morning and 18.340 µg/Nm3 in the noon).
Based on direct measurement of the concentration of a maximum of 18.323 µg /Nm3 in the
morning and 17.177 µg /Nm3 at noon. Spatial analysis with Geographic Information System
generate distribution impact area of the source was Harjosari 2 district. Comparison between
modeling and field survey using wilmott’s index method had d=0,69-0,84, R=0,93-0,96, dan
NMSE=0,02-0,04. Statistic validation had 16,5%-17% accuracy and still in range of Gaussian
criteria (10%- 20%).
Keywords: CO, finite length line source, GIS, transportation.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR PERSAMAAN
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat Penelitian
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
1.6 Sistematika penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
2.2 Gambaran Wilayah Studi
2.3 Pencemaran Udara
2.3.1 Sumber Pencemaran Udara
2.3.2 Jenis Pencemaran Udara
2.3.3 Dampak Pencemaran Udara
2.3.4 Baku Mutu Kualitas Udara
2.4 Pencemaran Udara dari Kendaraan Bermotor
2.5 Model Penyebaran Pencemaran Udara
2.5.1 Model SebaranGaussian
2.5.2 Model Finite Length Line Source
2.6 Faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Pencemaran Udara
2.6.1 Temperatur Inversi
2.6.2 Arah Angin
2.6.3 Kecepatan Angin
2.6.4 Intensitas Penyinaran Matahari
2.6.5 Stabilitas Atmosfer
2.7 Sistem Informasi Geografis dalam Pemodelan Pencemaran Udara
2.8 Validasi Model
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
3.2 Variabel Penelitian
3.3 Lokasi Penelitian
3.4 Jenis dan Sumber Data
3.4.1 Jenis dan Sumber Data Data Primer
3.4.2 Jenis dan Sumber Data Data Sekunder
3.5 Teknik Pengumpulan Data
3.5.1 Pengumpulan Data Primer
3.5.2 Pengumpulan Data Sekunder
3.6 Teknik Pengolahan Data
i
iii
iv
v
vii
viiii
ix
x
I-1
I-1
I-4
I-4
I-4
I-5
I-5
II-1
II-1
II-1
II-9
II-9
II-10
II-10
II-13
II-13
II-15
II-16
II-17
II-21
II-21
II-21
II-22
II-23
II-23
II-24
II-25
III-1
III-1
III-4
III-4
III-7
III-7
III-7
III-7
III-7
III-10
III-10
Universitas Sumatera Utara
3.6.1 Menghitung Konsentrasi CO dengan Pemodelan
Gaussian Line Source
3.6.2 Uji Validasi
3.6.3 Analisis Komparatif
3.6.4 Analisis Spasial Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Volume Lalu Lintas Jalan Sisingamangaraja
4.2 Laju Emisi CO
4.3 Kondisi Meteorologi
4.3.1 Distribusi Angin
4.3.2 Stabilitas Atmosfer
4.4 Konsentrasi CO di Sekitar Jalan Sisingamangaraja
4.5 Analisa Hasil Pemodelan Finite Length Line Source (FLLS)
4.6 Validasi Hasil Pemodelan CO
4.7 Perbandingan Konsentrasi CO Hasil Pemodelan,
Pengukuran di Lapangan, dan Baku Mutu
4.8 Analisis Spasial Menggunakan Aplikasi SIG
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
III-10
III-12
III-12
III-12
IV-1
IV-1
IV-2
IV-5
IV-5
IV-6
IV-7
IV-8
IV-12
IV-13
IV-15
V-1
V-1
V-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Hasil Pemantauan CO Roadside Tahun 2014
Tabel 1.2 Hasil Pemantauan CO Roadside Tahun 2015
Tabel 2.1 Penelitian Sebelumnya Tentang Pemodelan Persebaran
Pencemaran Udara
Tabel 2.2 Pengaruh Konsentrasi CO di Udara Terhadap Tubuh Manusia
Tabel 2.3 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor di Indonesia
Tabel 2.4 Nilai Konstanta a, b, c, d, dan f
Tabel 3.1 Koordinat Sampling CO di Lapangan
Tabel 3.2 Kelas Stabilitas Atmosfer
Tabel 4.1Data Volume Lalu Lintas dan Faktor Emisi
Tabel 4.2 Laju Emisi CO
Tabel 4.3 Validasi Statistik Hasil Pemodelan CO Pagi
Tabel 4.4 Validasi Statistik Hasil Pemodelan CO Siang
I-2
I-2
II-2
II-12
II-14
II-20
III-5
III-11
IV-2
IV-3
IV-12
IV-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Deskripsi Model FLLS
Gambar 2.2 Hubungan Antara Lapse Rate, Adiabatic Lapse Rate,
dan Stabilitas Atmosfer
Gambar 2.3 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Gambar 3.2 Diagram Fishbone Penelitian
Gambar 3.2 Gambar 3.3 Peta Lokasi Pengamatan
Gambar 4.1 Volume Lalu Lintas Jalan Sisingamangaraja
Gambar 4.2 Persentase Laju Emisi dari Kendaraan Pagi Hari
Gambar 4.3 Persentase Laju Emisi dari Kendaraan Siang Hari
Gambar 4.4 Arah dan Kecepatan Angin Dominan
Gambar 4.5 Persentase Kelas Stabilitas Atmosfer
Gambar 4.6 Konsentrasi CO Hasil Pengukuran
Gambar 4.7 Geometri Jalan
Gambar 4.8 Konsentrasi CO Hasil Pemodelan FLLS Pagi
Gambar 4.9 Konsentrasi CO Hasil Pemodelan FLLS Siang
Gambar 4.10 Konsentrasi CO vs Baku Mutu Hasil Pengukuran Pagi
Gambar 4.11 Konsentrasi CO vs Baku Mutu Hasil Pengukuran Siang
Gambar 4.12 Isopleth Hasil Pengukuran Pagi
Gambar 4.13 Isopleth Hasil Pengukuran Siang
Gambar 4.14 Isopleth Hasil Perhitungan Pagi
Gambar 4.15 Isopleth Hasil Perhitungan Siang
II-18
II-23
III-2
III-3
III-6
IV-1
IV-4
IV-4
IV-5
IV-7
IV-8
IV-9
IV-10
IV-11
IV-13
IV-14
IV-17
IV-18
IV-19
IV-20
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan Infinite Length Line Source
Turunan Persamaan 2.1
Rumus untuk Mencari dC
Dasar PersamaanFinite Length Line Source
Rumus Mencari Nilai K Berdasarkan Persamaan
Sebelumnya
Persamaan 2.6 Rumus Mencari Nilai B
Persamaan 2.7 Turunan Persamaan 2.4
Persamaan 2.8 Turunan persamaan 2.7
Persamaan 2.9 Persamaan untuk Menghitung nilai C Menggunakan
Finite Length Lline Source
Persamaan 2.10 Rumus untuk Menghitung Nilai G(B)
Persamaan 2.11 Rumus untuk Menghitung Laju Emisi (Q)
Persamaan 2.12 Rumus untuk Menentukan Kecepatan Angin Efektif (ū)
Persamaan 2.13 Rumus Menghitung Parameter Penyebaran Horizontal (σ y )
Persamaan 2.14 Rumus Menghitung Parameter Penyebaran Vertikal (σ z )
Persamaan 2.15 Rumus untuk Menghitung Nilai d
Persamaan 2.16 Rumus untuk Menghitung Nilai NMSE
Persamaan 2.17 Rumus untuk Menghitung Nilai R
Persamaan 2.18 Rumus untuk Menghitung Nilai FB
Persamaan 2.19 Rumus untuk Menghitung Nilai Fa 2
Persamaan 3.1 Rumus Konversi ppm ke µg/Nm3
Persamaan 2.1
Persamaan 2.2
Persamaan 2.3
Persamaan 2.4
Persamaan 2.5
II-16
II-17
II-17
II-18
II-18
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-26
II-26
II-26
II-26
II-26
III-9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I Tabel Distribusi Gaussian
LAMPIRAN II Baku Mutu Kualitas Udara Ambien
LAMPIRAN III Hasil Pengukuran CO di Lapangan
Universitas Sumatera Utara
ANALISIS SEBARAN KARBON MONOKSIDA DARI
SUMBER TRANSPORTASI DI JALAN SISINGAMANGARAJA
DENGAN METODE GAUSSIAN LINE SOURCE BERBASIS
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
TUGAS AKHIR
DENI GUSRIANTI
120407039
Pembimbing I
Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc.
Pembimbing II
Isra Suryati, S.T., M.Si.
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SEMESTER GANJIL 2016
Universitas Sumatera Utara
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir dengan judul:
ANALISIS SEBARAN KARBON MONOKSIDA DARI
SUMBER TRANSPORTASI DI JALAN SISINGAMANGARAJA
DENGAN METODE GAUSSIAN LINE SOURCE BERBASIS
SISTEM INFORMASI GEOGRAFIS (SIG)
Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program
Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Tugas Akhir
ini adalah hasil karya Saya sendiri kecuali kutipan-kutipan yang telah Saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini dibuat apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan
karya Saya atau merupakan hasil jiplakan maka Saya bersedia menerima sanksi sesuai
dengan aturan yang berlaku.
Medan, Desember 2016
DENI GUSRIANTI
12 0407 039
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Syukur Alhamdulillah Penulis ucapkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat dan karunia-Nya kepada kita semua sehingga Penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir dengan judul “Analisis Sebaran Karbon Monoksida (CO) dari Sumber
Transportasi di Jalan Sisingamangaraja Dengan Metode Gaussian Line Source
Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)”.
Terimakasih Penulis ucapkan kepada Bapak Dr. Ir. Ahmad Perwira Mulia, M.Sc dan
Ibu Isra Suryati, S.T., M.Si selaku dosen pembimbing yang telah membimbing penulis
dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Dan tak lupa pula terimakasih kepada:
1.
Orang tua dan saudara-saudara tercinta yang telah memberikan dorongan moril
dan materil.
2.
Ibu Ir. Netti Herlina, M.T, selaku ketua Jurusan Teknik Lingkungan Universitas
Sumatera Utara.
3.
Ibu Lies Setyowati, S.T. M.T dan Bapak Muhammad Faisal S.T. M.T sebagai
penguji yang telah memberikan saran dan masukan demi kesempurnaan tugas
akhir ini.
4.
Kak Yani Simamora, S.H yang telah membantu dan memberikan dorongan
kepada Penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
5.
Pihak Badan Teknik Kesehatan dan Pengendalian Penyakit Kota Medan sebagai
pihak yang membantu Penulis untuk sampling di lapangan.
6.
Semua sektor pemerintahan terkait yang membantu dalam memberikan data-data
sekunder.
7.
Septiaji Pratama sebagai partner yang setia menemani, membantu, serta
memotivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
8.
Runi, Karin, Meidina, Fira, Icus, Alan, Hapis, Dika, Usman, Fajrur dan Dwi
yang telah banyak membantu dan memberikan dorongan kepada penulis
9.
Nisa, Dinda yang telah membantu penulis pada saat sampling
10. Rekan-rekan angkatan 2012 yang tidak bisa disebutkan semua namanya yang
telah memberikan banyak bantuan, perhatian, pengertian dan dorongan dalam
pembuatan tugas akhir ini
11. Semua pihak yang telah membantu.
Universitas Sumatera Utara
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu
kritik, saran, dan masukan dari semua pihak sangat diharapkan agar masa yang akan
datang tugas akhir ini lebih sempurna. Semoga tugas akhir ini dapat memberikan
sumbangan yang berarti dan bermanfaat. Akhirul qalam penulis berharap semoga
laporan ini berguna bagi kita semua, Aamiin Ya Rabbal Alamin.
Medan, Desember 2016
Penulis
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Lokasi pengamatan dalam penelitian ini adalah Jalan Sisingamangaraja (di depan Indogrosir)
sepanjang ±200 m. Jalan Sisingamangaraja adalah salah satu titik lalu lintas terpadat Kota
Medan dan diduga banyak mengemisikan CO ke udara ambien. Tujuan penelitian ini yaitu
mengestimasi emisi CO dari kendaraan di Jalan Sisingamangaraja, mengetahui pola sebaran CO
menggunakan metode gaussian line source, memetakan sebaran CO dengan aplikasi SIG, dan
membandingkan hasil pemodelan dengan pemantauan langsung di lapangan. Tahapan dalam
penelitian ini dimulai dari studi literatur dan survei lapangan, pengumpulan data sekunder,
pengambilan data primer, menghitung konsentrasi polutan menggunakan metode Finite Length
Line Source (FLLS) yang merupakan jenis dari gaussian line source, sampling kualitas udara di
lapangan, uji validitas, membandingkan hasil konsentrasi yang didapatkan dengan baku mutu
PP No. 41 Tahun 1999, dan visualisasi menggunakan aplikasi SIG. Berdasarkan hasil
pengamatan volume lalu lintas di Jalan Sisingamangaraja adalah 7.591 unit/jam (pagi) dan
7.433 (siang). Jumlah kendaraan tersebut menyumbangkan laju emisi sebesar 49.171,7 µg/m.s
pada pagi hari dan pada siang hari sebesar 46.943,1 µg/m.s. Bedasarkan perhitungan dengan
FLLS konsentrasi CO paling tinggi adalah pada tepi jalan (roadside) yaitu sebesar 20.340
µg/Nm3 pada pagi hari dan 18.340 µg/Nm3 pada siang hari. Sedangkan berdasarkan pengukuran
langsung konsentrasi maksimal sebesar 18.323 µg/Nm3 pada waktu pagi dan 17.177 µg/Nm3
pada waktu siang. Analisa spasial dengan Sistem Informasi Geografis menghasilkan wilayah
sebaran dampak dari sumber tersebut adalah Kelurahan Harjosari 2. Perbandingan hasil
pemodelan dan hasil pengukuran di lapangan dengan wilmott’s index menghasilkan nilai
d=0,69-0,84, R=0,93-0,96, dan NMSE=0,02-0,04. Hasil validasi memiliki keakuratan 16,5%17%.Kisaran ini masih dalam kriteria pemodelan Gaussian (10%- 20%).
Kata kunci : CO, finite length line source, SIG, transportasi.
Universitas Sumatera Utara
ABSTRACT
Observation location in this study is Singamangaraja Street (infront of Indogrosir) ±200 m in
length. Singamangaraja Street is one of the busiest traffic points in Medan City and widely
predicted emit CO ambient air. The purpose of this study is to estimating emissions from
vehicles at Singamangaraja Street, to determining the pattern distribution of CO using gaussian
line source, to maping the distribution of CO with GIS application, and to comparing the
modeling results with direct measurement. Step of the research started from literature studying,
field surveying, collecting secondary and primary data, calculating the concentration of
pollutants using Finite Length Line Source (FLLS) wich is a part of Gaussian line source, air
quality sampling, validity, comparing results obtained with the concentration of National
Ambient Air Quality Standart PP No. 41/1999, and visualization using GIS application. Based
on the results of observations of traffic volume on the Singamangaraja street is 7.591 units/hour
(morning) and 7.433 units/hour (noon). The amount emission rate is 49.171,7 µg/m.s in the
morning and 46.943,1 µg /m.s in the noon. According to calculations FLLS the highest CO
concentration is at roadside (20.340 µg/Nm3 in the morning and 18.340 µg/Nm3 in the noon).
Based on direct measurement of the concentration of a maximum of 18.323 µg /Nm3 in the
morning and 17.177 µg /Nm3 at noon. Spatial analysis with Geographic Information System
generate distribution impact area of the source was Harjosari 2 district. Comparison between
modeling and field survey using wilmott’s index method had d=0,69-0,84, R=0,93-0,96, dan
NMSE=0,02-0,04. Statistic validation had 16,5%-17% accuracy and still in range of Gaussian
criteria (10%- 20%).
Keywords: CO, finite length line source, GIS, transportation.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR PERSAMAAN
DAFTAR LAMPIRAN
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Masalah
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Manfaat Penelitian
1.5 Ruang Lingkup Penelitian
1.6 Sistematika penulisan
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Penelitian Terdahulu
2.2 Gambaran Wilayah Studi
2.3 Pencemaran Udara
2.3.1 Sumber Pencemaran Udara
2.3.2 Jenis Pencemaran Udara
2.3.3 Dampak Pencemaran Udara
2.3.4 Baku Mutu Kualitas Udara
2.4 Pencemaran Udara dari Kendaraan Bermotor
2.5 Model Penyebaran Pencemaran Udara
2.5.1 Model SebaranGaussian
2.5.2 Model Finite Length Line Source
2.6 Faktor yang Mempengaruhi Penyebaran Pencemaran Udara
2.6.1 Temperatur Inversi
2.6.2 Arah Angin
2.6.3 Kecepatan Angin
2.6.4 Intensitas Penyinaran Matahari
2.6.5 Stabilitas Atmosfer
2.7 Sistem Informasi Geografis dalam Pemodelan Pencemaran Udara
2.8 Validasi Model
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Metode Penelitian
3.2 Variabel Penelitian
3.3 Lokasi Penelitian
3.4 Jenis dan Sumber Data
3.4.1 Jenis dan Sumber Data Data Primer
3.4.2 Jenis dan Sumber Data Data Sekunder
3.5 Teknik Pengumpulan Data
3.5.1 Pengumpulan Data Primer
3.5.2 Pengumpulan Data Sekunder
3.6 Teknik Pengolahan Data
i
iii
iv
v
vii
viiii
ix
x
I-1
I-1
I-4
I-4
I-4
I-5
I-5
II-1
II-1
II-1
II-9
II-9
II-10
II-10
II-13
II-13
II-15
II-16
II-17
II-21
II-21
II-21
II-22
II-23
II-23
II-24
II-25
III-1
III-1
III-4
III-4
III-7
III-7
III-7
III-7
III-7
III-10
III-10
Universitas Sumatera Utara
3.6.1 Menghitung Konsentrasi CO dengan Pemodelan
Gaussian Line Source
3.6.2 Uji Validasi
3.6.3 Analisis Komparatif
3.6.4 Analisis Spasial Berbasis Sistem Informasi Geografis (SIG)
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Volume Lalu Lintas Jalan Sisingamangaraja
4.2 Laju Emisi CO
4.3 Kondisi Meteorologi
4.3.1 Distribusi Angin
4.3.2 Stabilitas Atmosfer
4.4 Konsentrasi CO di Sekitar Jalan Sisingamangaraja
4.5 Analisa Hasil Pemodelan Finite Length Line Source (FLLS)
4.6 Validasi Hasil Pemodelan CO
4.7 Perbandingan Konsentrasi CO Hasil Pemodelan,
Pengukuran di Lapangan, dan Baku Mutu
4.8 Analisis Spasial Menggunakan Aplikasi SIG
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
III-10
III-12
III-12
III-12
IV-1
IV-1
IV-2
IV-5
IV-5
IV-6
IV-7
IV-8
IV-12
IV-13
IV-15
V-1
V-1
V-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Hasil Pemantauan CO Roadside Tahun 2014
Tabel 1.2 Hasil Pemantauan CO Roadside Tahun 2015
Tabel 2.1 Penelitian Sebelumnya Tentang Pemodelan Persebaran
Pencemaran Udara
Tabel 2.2 Pengaruh Konsentrasi CO di Udara Terhadap Tubuh Manusia
Tabel 2.3 Faktor Emisi Kendaraan Bermotor di Indonesia
Tabel 2.4 Nilai Konstanta a, b, c, d, dan f
Tabel 3.1 Koordinat Sampling CO di Lapangan
Tabel 3.2 Kelas Stabilitas Atmosfer
Tabel 4.1Data Volume Lalu Lintas dan Faktor Emisi
Tabel 4.2 Laju Emisi CO
Tabel 4.3 Validasi Statistik Hasil Pemodelan CO Pagi
Tabel 4.4 Validasi Statistik Hasil Pemodelan CO Siang
I-2
I-2
II-2
II-12
II-14
II-20
III-5
III-11
IV-2
IV-3
IV-12
IV-12
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Deskripsi Model FLLS
Gambar 2.2 Hubungan Antara Lapse Rate, Adiabatic Lapse Rate,
dan Stabilitas Atmosfer
Gambar 2.3 Diagram Alir Penelitian
Gambar 3.1 Gambar 3.2 Diagram Fishbone Penelitian
Gambar 3.2 Gambar 3.3 Peta Lokasi Pengamatan
Gambar 4.1 Volume Lalu Lintas Jalan Sisingamangaraja
Gambar 4.2 Persentase Laju Emisi dari Kendaraan Pagi Hari
Gambar 4.3 Persentase Laju Emisi dari Kendaraan Siang Hari
Gambar 4.4 Arah dan Kecepatan Angin Dominan
Gambar 4.5 Persentase Kelas Stabilitas Atmosfer
Gambar 4.6 Konsentrasi CO Hasil Pengukuran
Gambar 4.7 Geometri Jalan
Gambar 4.8 Konsentrasi CO Hasil Pemodelan FLLS Pagi
Gambar 4.9 Konsentrasi CO Hasil Pemodelan FLLS Siang
Gambar 4.10 Konsentrasi CO vs Baku Mutu Hasil Pengukuran Pagi
Gambar 4.11 Konsentrasi CO vs Baku Mutu Hasil Pengukuran Siang
Gambar 4.12 Isopleth Hasil Pengukuran Pagi
Gambar 4.13 Isopleth Hasil Pengukuran Siang
Gambar 4.14 Isopleth Hasil Perhitungan Pagi
Gambar 4.15 Isopleth Hasil Perhitungan Siang
II-18
II-23
III-2
III-3
III-6
IV-1
IV-4
IV-4
IV-5
IV-7
IV-8
IV-9
IV-10
IV-11
IV-13
IV-14
IV-17
IV-18
IV-19
IV-20
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR PERSAMAAN
Persamaan Infinite Length Line Source
Turunan Persamaan 2.1
Rumus untuk Mencari dC
Dasar PersamaanFinite Length Line Source
Rumus Mencari Nilai K Berdasarkan Persamaan
Sebelumnya
Persamaan 2.6 Rumus Mencari Nilai B
Persamaan 2.7 Turunan Persamaan 2.4
Persamaan 2.8 Turunan persamaan 2.7
Persamaan 2.9 Persamaan untuk Menghitung nilai C Menggunakan
Finite Length Lline Source
Persamaan 2.10 Rumus untuk Menghitung Nilai G(B)
Persamaan 2.11 Rumus untuk Menghitung Laju Emisi (Q)
Persamaan 2.12 Rumus untuk Menentukan Kecepatan Angin Efektif (ū)
Persamaan 2.13 Rumus Menghitung Parameter Penyebaran Horizontal (σ y )
Persamaan 2.14 Rumus Menghitung Parameter Penyebaran Vertikal (σ z )
Persamaan 2.15 Rumus untuk Menghitung Nilai d
Persamaan 2.16 Rumus untuk Menghitung Nilai NMSE
Persamaan 2.17 Rumus untuk Menghitung Nilai R
Persamaan 2.18 Rumus untuk Menghitung Nilai FB
Persamaan 2.19 Rumus untuk Menghitung Nilai Fa 2
Persamaan 3.1 Rumus Konversi ppm ke µg/Nm3
Persamaan 2.1
Persamaan 2.2
Persamaan 2.3
Persamaan 2.4
Persamaan 2.5
II-16
II-17
II-17
II-18
II-18
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-19
II-26
II-26
II-26
II-26
II-26
III-9
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN I Tabel Distribusi Gaussian
LAMPIRAN II Baku Mutu Kualitas Udara Ambien
LAMPIRAN III Hasil Pengukuran CO di Lapangan
Universitas Sumatera Utara