ANALISA DAN PENENTUAN KONSENTRASI DEBU J
ANALISA DAN PENENTUAN KONSENTRASI DEBU JATUH
(DUSTFALL) DALAM UDARA AMBIEN DI SEKITAR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN METODE GRAVIMETRI
ANALYSIS AND DETERMINATION OF CONCENTRATION
DUSTFALL IN AMBIEN AIR AROUND OF DEPARTMENT OF
CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING USING
GRAVIMETRIC METHOD
Aditya Wibawa1, Fadhly Zul Akmal1, Gita Anistya Sari1, M Hafiz Adilla1, Ina Rotulhuda2
1) Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln.
Kamper Kampus IPB, Dramaga, 16680
Email:
[email protected],
[email protected],
1
1
[email protected] , [email protected]
2) Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Pertanian Bogor, Jln. Meranti
Kampus IPB, Dramaga, 16680
Email: [email protected]
Abstrak : Udara adalah salah satu komponen lingkungan yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia. Tanpa udara setiap organisme tidak dapat hidup, oleh karena itu, udara harus dipelihara
dan ditingkatkan kualitasnya sehingga dapat memberikan daya dukung bagi makhluk hidup untuk
hidup secara optimal.Debu jatuh (dustfall) adalah debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi
maupun yang terikut air hujan dan salah satu bentuk pencemaran udara primer. Debu jatuh juga
merupakan salah satu parameter pencemar. Dampak yang ditimbulkan dari debu jatuh ini sangat
merugikan dan membahayakan kesehatan manusia. Salah satu kegiatan dalam pengendalian
pencemaran udara adalah pemantauan kualitas udara. Penelitian terhadap kualitas udara dilakukan
di lingkungan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menentukan konsentrasi debu jatuh (dustfall) pada udara ambient dengan menggunakan metode
gravimetri, sehingga dapat dilakukan penanganan dalam mencegah naiknya konsentrasi debu jatuh di
udara dan menjaga agar kualitas udara semakin baik dan stabil. Hasil pengukuran dustfall di
lingkungan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan di dapat nilai konsentrasi sebesar
1.2072 gr/m 2 /bulan ton/km2/bulan. Angka ini masih berada di bawah ambang baku mutu
berdasarkan PP No. 41 Tahun 1999 yang sebesar 10 ton/km2/bulan. Hal ini menunjukkan bahwa
kualitas udara di tempat tersebut masih baik dilihat dari jumlah dustfall-nya. Banyaknya dustfall
dapat dikurangi dengan alat penangkap debu jatuh yang terdiri atas dua bagian utama yaitu alat
penangkap debu jatuh (dustfall canister) dan filter stabilisation chamber.
Kata kunci: canister, dustfall, filter
Abstract : The air is one of the components of the environment that is essential for human life. Without
the air of any organism cannot live, therefore, should be maintained and improved air quality so as to
provide support for the power of living beings to live optimally. The dustfalls is the dust that fell as a
result of the influence of gravity and are shipped with rainwater and one of the primary forms of air
pollution. The dust falls is also one of the polluters. The impact caused from dustfall is very harmful
and injurious to human health. One of the activities in the control of air pollution was monitoring air
quality. Research on air quality done in the Department of civil and environmental engineering. The
purpose of this research was to determine the concentration of dust falling in ambient air using
gravimetric method, so that can be done to prevent the rise in concentration of handling dust falling in
the air and keep the air quality is getting better and stable. Results of measurements of the dustfall in
Department civil and environmental engineering concentration values obtained by
1.2072 gr/m 2 /bulan ton/km2/month. This figure is still below the threshold of quality raw
based on PP No. 41 in 1999 which amounted to 10 ton/km 2/month. This indicates that the air quality in
such places is still well seen from the number of dustfall. The number can be reduced by means of
dustfall catcher dust falls is composed of two main parts, namely falling dust Catcher tool (dustfall
canister) and stabilisation filter chamber
Keyword : canister, dustfall, filter
PENDAHULUAN
Udara adalah salah satu komponen lingkungan yang sangat penting bagi
kehidupan makhluk hidup. Tanpa udara setiap makhluk hidup tidak dapat hidup
(Akhadi 2009). Oleh karena itu, udara harus dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya
sehingga dapat memberikan daya dukung bagi makhluk hidup untuk hidup secara
optimal.
Dalam kehidupan sehari-hari, aktivitas manusia bersinggungan dengan udara dan
umumnya setiap aktivitas tersebut mengeluarkan zat atau partikel yang dapat
mencemari udara lingkungan. Aktivitas tersebut misalnya pertumbuhan pembangunan
yang meliputi aktivitas industri, transportasi, perkantoran, perumahan dan
sebagainya. Berbagai aktivitas tersebut merupakan kontribusi terbesar dari pencemar
udara, hal inilah yang menyebabkan pencemaran udara saat ini semakin meningkat
dan mengalami penurunan kualitas udara. Dampak yang ditimbulkan dari
pencemaran udara ini yaitu membahayakan kesehatan manusia dan terjadinya
penularan penyakit.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999 tentang parameter debu
terdiri dari PM10, PM2,5, TSP dan debu jatuh. Parameter pencemar udara yang perlu
diperhatikan yaiitu konsentrasi debu jatuh dalam udara ambien. Debu jatuh (dustfall)
adalah debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi maupun yang terikut air hujan
dan salah satu bentuk pencemaran udara primer. Dampak yang ditimbulkan dari debu
jatuh ini sangat merugikan dan membahayakan kesehatan manusia. Salah satu
kegiatan dalam pengendalian pencemaran udara adalah pemantauan kualitas udara.
Untuk itu, agar pemantau kualitas udara dapat dilakukan, maka perlu pengukuran
terhadap parameter pencemar.
Jenis parameter pencemar pada penelitian ini adalah debu jatuh yang
pengukurannya dilakukan dengan menggunakan metode gravimetri.. Pengukuran
debu jatuh merupakan metode yang digunakan untuk mengukur partikulat berukuran
20-500 µm. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi debu
jatuh (dustfall) pada udara ambient dengan menggunakan metode gravimetri,
segingga dapat dilakukan penanganan dalam mencegah naiknya konsentrasi debu
jatuh di udara dan menjaga agar kualitas udara semakin baik dan stabil.
METODE PENELITIAN
Penelitian kali ini yaitu melakukan penentuan konsentrasi parameter pencemar
debu jatuh (dustfall) dengan metode gravimetri. Pengambilan sampling penelitian
dilakukan di sekitar Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, tepatnya di sebelah
Laboratorium Udara. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah dustfall canister,
cawan petri, pipet volumetrik, timbangan analitik, oven dan desikator. Sedangkan
untuk bahan yang digunakan meliputi air suling (aquadest) dan kertas filter.
Penelitian dilakukan dengan beberapa langkah. Langkah pertama adalah persiapan
sampling, yaitu filter yang akan digunakan ditimbang dengan menggunakan neraca
analitik sebanyak tiga kali pengukuran, hasil rata-rata dari ketiganya merupakan berat
awal. Selama penimbangan, filter dipegang dengan menggunakan pinset, hal ini
bertujuan agar kotoran yang bersumber dari tangan tidak terbawa pada filter tersebut.
Kemudian, filter tersebut dipasang pada bejana dustfall yang sebelumnya telah
dilakukan pengukuran diameter lubang atas. Dustfall yang telah terpasang filter
diletakkan pada tempat terbuka selama tujuh hari. Setiap dua hari sekali dilakukan
pengontrolan pada alat, tujuannya agar alat tetap dalam keadaan baik dengan tidak
mengalami gangguan, seperti kotoran burung, alga, serangga, jamur dan beberapa
serpihan dari pepohonan yang tidak termasuk dalam partikel yang akan diukur.
Kedua, tahap pengambilan sampling. Setelah tujuh hari pengambilan sampling
selesai, filter yang terpasang dilepaskan dari dustfall dengan menggunakan pinset.
Sebelum filter dilepas, pada penampang atas dustfall dibasuh dengan air suling,
tujuannya agar debu yang masih tersisa atau menempel pada bagian penampang
tersebut dapat tersaring oleh filter.
Ketiga yaitu tahap pengamatan. Pada filter yang dilepas dilakukan pengovenan
selama 1 jam. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan kadar air yang terkandung pada
kertas filter. Selanjutnya filter ditimbang kembali dengan tiga kali pengukuran
sehingga rata-rata dari ketiganya merupakan berat akhir. Hasil dari pengukuran berat
tersebut diperoleh selisih antara berat filter akhir dengan berat filter awal sebagai
berat keseluruhan debu jatuh (dustfall).
Langkah terakhir adalah melakukan analisis perhitungan untuk mengetahui
konsentrasi debu jatuh dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
W = berat filter akhir - berat filter awal ………………………..(1)
A= π × r 2 ………………………………………………….........(2)
C=
W 30
×
…………………………………………………….....(3)
A T
Keterangan :
W
= berat dustfall (gr)
A
= Luas penampang bagian atas (m2)
30
= Jumlah hari dalam satu bulan
T
= Waktu sampling (hari)
C
= Konsentrasi dustfall pada luas bejana dengan periode tertentu (gr/m2/bulan)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dustfall atau debu jatuh merupakan salah satu parameter untuk mengukur kualitas
udara ambien. Debu jatuh terdiri dari material yang kompleks dengan komposisi yang
konstan dan konsentrasi logam berat di dalamnya sangat bervariasi. Dustfall adalah
debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi maupun yang terikut oleh air hujan
(Samsuar 2011). Debu jatuh berasal dari partikel-partikel kecil yang diterbangkan
oleh angin, misalnya proses penjemuran garam laut, abrasi ombak terhadap batuan di
pantai, aktivitas lalu lintas atau spora bunga yang diterbangkan oleh angin.
Konsentrasi dustfall di udara perlu diperhatikan, sebab semakin tinggi konsentrasi
dustfall di udara maka tingkat kualitas udara di daerah tersebut dapat dinyatakan
dalam kondisi berbahaya. Biasanya tingkat dustfall tinggi berada di kawasan
perindutrian. Dustfall apabila masuk dalam sistem pernapasan manusia dapat
mengakibatkan sesak nafas dan gangguan kesehatan lainnya. Bagi tanaman, dustfall
dalam konsentrasi tinggi dapat membuat proses fotosintesis dapat menjadi terganggu
dan dapat menyebabkan kematian.
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran dustfall di sekitar laboratorium udara
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan metode gravimetri, yaitu dengan menampung debu jatuh dalam suatu
bejana yang telah dilengkapi kertas filter. Berikut adalah data hasil pengukuran
dustfall selama satu minggu :
Tabel 1. Hasil Pengukuran Berat Awal dan Akhir Kertas Filter dengan Tiga Kali Pengukuran
Pengukura
Berat Awal (gr)
Berat Akhir (gr)
n
1
0.1463
0.1520
2
0.1454
0.1516
3
0.1458
0.1518
Rata-rata
0.1458
0.1518
Pengukuran berat untuk kertas filter dilakukan sebanyak tiga kali pengukuran
sehingga berdasarkan tabel 1 dapat diperoleh berat awal kertas filter sebelum
sampling dan sesudah sampling masing-masing dengan nilai rata-rata sebesar 0.1458
gr dan 0.1518 gr.
Tabel 2. Hasil Pengukuran dan Analisis Perhitungan sampling
Diameter bejana dustfall (d)
0.165 m
Lama pengambilan sample (T)
7 hari
Berat awal filter
0.1458 gr
Berat akhir filter
0.1518 gr
Berat dustfall (W)
Luas Penampang bejana
dustfall (A)
Konsentrasi dustfall (C)
0.006 gr
0.0213 m2
1.2072 gr/m2/bulan
Setelah didapatkan beberapa data dari tabel 1 dan tabel 2 maka dilakukan
perhitungan berikut untuk mendapatkan konsentrasi dustfall. Berat dustfall yang
diperoleh dari selisih antara berat filter akhir dengan berat filter awal, seperti pada
persamaan 1.
W = berat filter akhir - berat filter awal
= 0.1518 gr - 0.1458 gr
= 0.006 gr
Kemudian ditentukan luas penampang bejana dustfall, tuuannya agar dapat
ditentukan seberapa besar konsentrasi dustfall yang diperoleh dari sampling.
Perhitungan untuk luas penampang bejana dustfall sebagai berikut:
A = π × r2
2
= 3.14 × (0.0825)
= 0.0213 m 2
Pada penilitian ini dilakukan selama tujuh hari untuk pengambilan sampling,
sehingga dapat dilakukan perhitungan berikut untuk mendapatkan konsentrasi debu
jatuh (dustfall) :
C=
W 30
×
A T
0.006 gr
30
×
0.0213 m 2 7
¿ 1.2072 gr/m 2 /bulan
¿
Berdasarkan perhitungan diatas didapatkan konsentrasi dustfall di sekitar
laboratorium udara Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB sekitar
1.2072 gr/m 2 /bulan . Nilai tersebut jika dibandingkan dengan baku mutu yang
ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999, kualitas udara di lokasi
tersebut masih tergolong aman untuk aktivitas manusia dan tumbuhan yang ada di
sekitarnya. Baku mutu untuk konsentrasi dustfall yang ditetapkan dalam peraturan
tersebut ialah 10 gr/m2/bulan.
Apabila dalam konsentrasi tinggi dustfall dapat ditanggulangi dengan berbagai
metode pembersihan udara, seperti biofilter, electrostatic precipitator, dan alat
penegendali lainnya. Namun tindakan pencegahan ialah lebih utama dalam
mengurangi konsentrasi dustfall, yaitu dengan mengurangi tingkat penggunaan
kendaraan bermotor dan penggunaan bahan bakar karbon.
KESIMPULAN
Hasil pengukuran konsentrasi dustfall di sekitar Laboratorium Kualitas Udara
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan adalah 1.2072 gr/m 2 /bulan . Hasil ini
menunjukan bahwa konsentrasi dari dustfall masih berada di bawah ambang baku
mutu yang didasarkan PP No. 41 Tahun 1999 yang sebesar 10 ton/km 2/bulan.
Banyaknya dustfall dapat dikurangi dengan alat penangkap debu jatuh yang terdiri
atas dua bagian utama yaitu alat penangkap debu jatuh (dustfall canister) dan filter
stabilisation chamber
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi, Mukhlis. 2009. Ekologi Energi: Mengenali Dampak Lingkungan dalam
Pemanfaatan Sumber-sumber Energi. Graha Ilmu:Yogyakarta.
Samsuar. 2011. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Ukur Debu Jatuh (Dustfall).
[terhubung berkala] http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/57155 (11
November 2013).
LAMPIRAN 1. Peraturan baku mutu udara ambien
PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA
NOMOR : 41 TAHUN 1999
TANGGAL : 26 MEI 1999
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9.
BAKU MUTU UDARA AMBIEN NASIONAL
Waktu
Metode
Parameter
Pengukur Baku Mutu
Analisis
an
1 Jam
900 ug/Nm3
SO2(Sulfur
24 Jam
365 ug/Nm3
Pararosanilin
Dioksida)
1 Thn
60 ug/Nm3
30.000
1 Jam
ug/Nm3
CO(Karbon
10.000
NDIR
Monoksida)
24 Jam
ug/Nm3
1 Thn
1 Jam
400 ug/Nm3
NO2(Nitroge
24 Jam
150 ug/Nm3
Saltzman
n Dioksida)
3
1 Thn
100 ug/Nm
1 Jam
235 ug/Nm3
Chemiluminesce
O3(Oksidan)
3
nt
1 Thn
50 ug/Nm
HC (Hidro
Flame
3 Jam
160 ug/Nm3
Karbon)
Ionization
PM10
(Partikel < 10 24 Jam
150 ug/Nm3
Gravimetric
um )
PM2,5 (*)
24 Jam
65 ug/Nm3
Gravimetric
(Partikel <
1 Thn
15 ug/Nm3
Gravimetric
2,5 um )
TSP(Debu)
24 Jam
230 ug/Nm3
Gravimetric
1 Thn
90 ug/Nm3
24 Jam
2 ug/Nm3
Gravimetric
Pb(Timah
EkstraktifPenga
Hitam)
1 Thn
1 ug/Nm3
buan
Dustfall(Deb 30 hari
10
Gravimetric
2
u Jatuh )
Ton/km /Bula
n
(Pemukiman)
Peralatan
Spektrofotome
ter
NDIR
Analyzer
Spektrofotome
ter
Spektrofotome
ter
Gas
Chromatogarfi
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
AAS
Cannister
10
11.
Total
Fluorides (as
F)
Fluor Indeks
24 Jam
20
Ton/km2/Bula
n (Industri)
3 ug/Nm3
Spesific Ion
90 hari
0,5 ug/Nm3
Electrode
30 hari
40 u g/100
cm2 dari
kertas limed
filter
Colourimetric
Impinger atau
Countinous
Analyzer
Limed Filter
Paper
LAMPIRAN 2. Dokumentasi penelitian penentuan konsentrasi debu jatuh dengan
menggunakan metode gravimetri
LAMPIRAN 3. Contoh alat penampung debu jatuh
(DUSTFALL) DALAM UDARA AMBIEN DI SEKITAR
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL DAN LINGKUNGAN
MENGGUNAKAN METODE GRAVIMETRI
ANALYSIS AND DETERMINATION OF CONCENTRATION
DUSTFALL IN AMBIEN AIR AROUND OF DEPARTMENT OF
CIVIL AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING USING
GRAVIMETRIC METHOD
Aditya Wibawa1, Fadhly Zul Akmal1, Gita Anistya Sari1, M Hafiz Adilla1, Ina Rotulhuda2
1) Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Jln.
Kamper Kampus IPB, Dramaga, 16680
Email:
[email protected],
[email protected],
1
1
[email protected] , [email protected]
2) Departemen Geofisika dan Meteorologi, Institut Pertanian Bogor, Jln. Meranti
Kampus IPB, Dramaga, 16680
Email: [email protected]
Abstrak : Udara adalah salah satu komponen lingkungan yang sangat penting bagi kehidupan umat
manusia. Tanpa udara setiap organisme tidak dapat hidup, oleh karena itu, udara harus dipelihara
dan ditingkatkan kualitasnya sehingga dapat memberikan daya dukung bagi makhluk hidup untuk
hidup secara optimal.Debu jatuh (dustfall) adalah debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi
maupun yang terikut air hujan dan salah satu bentuk pencemaran udara primer. Debu jatuh juga
merupakan salah satu parameter pencemar. Dampak yang ditimbulkan dari debu jatuh ini sangat
merugikan dan membahayakan kesehatan manusia. Salah satu kegiatan dalam pengendalian
pencemaran udara adalah pemantauan kualitas udara. Penelitian terhadap kualitas udara dilakukan
di lingkungan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk
menentukan konsentrasi debu jatuh (dustfall) pada udara ambient dengan menggunakan metode
gravimetri, sehingga dapat dilakukan penanganan dalam mencegah naiknya konsentrasi debu jatuh di
udara dan menjaga agar kualitas udara semakin baik dan stabil. Hasil pengukuran dustfall di
lingkungan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan di dapat nilai konsentrasi sebesar
1.2072 gr/m 2 /bulan ton/km2/bulan. Angka ini masih berada di bawah ambang baku mutu
berdasarkan PP No. 41 Tahun 1999 yang sebesar 10 ton/km2/bulan. Hal ini menunjukkan bahwa
kualitas udara di tempat tersebut masih baik dilihat dari jumlah dustfall-nya. Banyaknya dustfall
dapat dikurangi dengan alat penangkap debu jatuh yang terdiri atas dua bagian utama yaitu alat
penangkap debu jatuh (dustfall canister) dan filter stabilisation chamber.
Kata kunci: canister, dustfall, filter
Abstract : The air is one of the components of the environment that is essential for human life. Without
the air of any organism cannot live, therefore, should be maintained and improved air quality so as to
provide support for the power of living beings to live optimally. The dustfalls is the dust that fell as a
result of the influence of gravity and are shipped with rainwater and one of the primary forms of air
pollution. The dust falls is also one of the polluters. The impact caused from dustfall is very harmful
and injurious to human health. One of the activities in the control of air pollution was monitoring air
quality. Research on air quality done in the Department of civil and environmental engineering. The
purpose of this research was to determine the concentration of dust falling in ambient air using
gravimetric method, so that can be done to prevent the rise in concentration of handling dust falling in
the air and keep the air quality is getting better and stable. Results of measurements of the dustfall in
Department civil and environmental engineering concentration values obtained by
1.2072 gr/m 2 /bulan ton/km2/month. This figure is still below the threshold of quality raw
based on PP No. 41 in 1999 which amounted to 10 ton/km 2/month. This indicates that the air quality in
such places is still well seen from the number of dustfall. The number can be reduced by means of
dustfall catcher dust falls is composed of two main parts, namely falling dust Catcher tool (dustfall
canister) and stabilisation filter chamber
Keyword : canister, dustfall, filter
PENDAHULUAN
Udara adalah salah satu komponen lingkungan yang sangat penting bagi
kehidupan makhluk hidup. Tanpa udara setiap makhluk hidup tidak dapat hidup
(Akhadi 2009). Oleh karena itu, udara harus dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya
sehingga dapat memberikan daya dukung bagi makhluk hidup untuk hidup secara
optimal.
Dalam kehidupan sehari-hari, aktivitas manusia bersinggungan dengan udara dan
umumnya setiap aktivitas tersebut mengeluarkan zat atau partikel yang dapat
mencemari udara lingkungan. Aktivitas tersebut misalnya pertumbuhan pembangunan
yang meliputi aktivitas industri, transportasi, perkantoran, perumahan dan
sebagainya. Berbagai aktivitas tersebut merupakan kontribusi terbesar dari pencemar
udara, hal inilah yang menyebabkan pencemaran udara saat ini semakin meningkat
dan mengalami penurunan kualitas udara. Dampak yang ditimbulkan dari
pencemaran udara ini yaitu membahayakan kesehatan manusia dan terjadinya
penularan penyakit.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999 tentang parameter debu
terdiri dari PM10, PM2,5, TSP dan debu jatuh. Parameter pencemar udara yang perlu
diperhatikan yaiitu konsentrasi debu jatuh dalam udara ambien. Debu jatuh (dustfall)
adalah debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi maupun yang terikut air hujan
dan salah satu bentuk pencemaran udara primer. Dampak yang ditimbulkan dari debu
jatuh ini sangat merugikan dan membahayakan kesehatan manusia. Salah satu
kegiatan dalam pengendalian pencemaran udara adalah pemantauan kualitas udara.
Untuk itu, agar pemantau kualitas udara dapat dilakukan, maka perlu pengukuran
terhadap parameter pencemar.
Jenis parameter pencemar pada penelitian ini adalah debu jatuh yang
pengukurannya dilakukan dengan menggunakan metode gravimetri.. Pengukuran
debu jatuh merupakan metode yang digunakan untuk mengukur partikulat berukuran
20-500 µm. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan konsentrasi debu
jatuh (dustfall) pada udara ambient dengan menggunakan metode gravimetri,
segingga dapat dilakukan penanganan dalam mencegah naiknya konsentrasi debu
jatuh di udara dan menjaga agar kualitas udara semakin baik dan stabil.
METODE PENELITIAN
Penelitian kali ini yaitu melakukan penentuan konsentrasi parameter pencemar
debu jatuh (dustfall) dengan metode gravimetri. Pengambilan sampling penelitian
dilakukan di sekitar Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan, tepatnya di sebelah
Laboratorium Udara. Alat yang digunakan pada penelitian ini adalah dustfall canister,
cawan petri, pipet volumetrik, timbangan analitik, oven dan desikator. Sedangkan
untuk bahan yang digunakan meliputi air suling (aquadest) dan kertas filter.
Penelitian dilakukan dengan beberapa langkah. Langkah pertama adalah persiapan
sampling, yaitu filter yang akan digunakan ditimbang dengan menggunakan neraca
analitik sebanyak tiga kali pengukuran, hasil rata-rata dari ketiganya merupakan berat
awal. Selama penimbangan, filter dipegang dengan menggunakan pinset, hal ini
bertujuan agar kotoran yang bersumber dari tangan tidak terbawa pada filter tersebut.
Kemudian, filter tersebut dipasang pada bejana dustfall yang sebelumnya telah
dilakukan pengukuran diameter lubang atas. Dustfall yang telah terpasang filter
diletakkan pada tempat terbuka selama tujuh hari. Setiap dua hari sekali dilakukan
pengontrolan pada alat, tujuannya agar alat tetap dalam keadaan baik dengan tidak
mengalami gangguan, seperti kotoran burung, alga, serangga, jamur dan beberapa
serpihan dari pepohonan yang tidak termasuk dalam partikel yang akan diukur.
Kedua, tahap pengambilan sampling. Setelah tujuh hari pengambilan sampling
selesai, filter yang terpasang dilepaskan dari dustfall dengan menggunakan pinset.
Sebelum filter dilepas, pada penampang atas dustfall dibasuh dengan air suling,
tujuannya agar debu yang masih tersisa atau menempel pada bagian penampang
tersebut dapat tersaring oleh filter.
Ketiga yaitu tahap pengamatan. Pada filter yang dilepas dilakukan pengovenan
selama 1 jam. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan kadar air yang terkandung pada
kertas filter. Selanjutnya filter ditimbang kembali dengan tiga kali pengukuran
sehingga rata-rata dari ketiganya merupakan berat akhir. Hasil dari pengukuran berat
tersebut diperoleh selisih antara berat filter akhir dengan berat filter awal sebagai
berat keseluruhan debu jatuh (dustfall).
Langkah terakhir adalah melakukan analisis perhitungan untuk mengetahui
konsentrasi debu jatuh dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
W = berat filter akhir - berat filter awal ………………………..(1)
A= π × r 2 ………………………………………………….........(2)
C=
W 30
×
…………………………………………………….....(3)
A T
Keterangan :
W
= berat dustfall (gr)
A
= Luas penampang bagian atas (m2)
30
= Jumlah hari dalam satu bulan
T
= Waktu sampling (hari)
C
= Konsentrasi dustfall pada luas bejana dengan periode tertentu (gr/m2/bulan)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Dustfall atau debu jatuh merupakan salah satu parameter untuk mengukur kualitas
udara ambien. Debu jatuh terdiri dari material yang kompleks dengan komposisi yang
konstan dan konsentrasi logam berat di dalamnya sangat bervariasi. Dustfall adalah
debu yang jatuh akibat dari pengaruh gravitasi maupun yang terikut oleh air hujan
(Samsuar 2011). Debu jatuh berasal dari partikel-partikel kecil yang diterbangkan
oleh angin, misalnya proses penjemuran garam laut, abrasi ombak terhadap batuan di
pantai, aktivitas lalu lintas atau spora bunga yang diterbangkan oleh angin.
Konsentrasi dustfall di udara perlu diperhatikan, sebab semakin tinggi konsentrasi
dustfall di udara maka tingkat kualitas udara di daerah tersebut dapat dinyatakan
dalam kondisi berbahaya. Biasanya tingkat dustfall tinggi berada di kawasan
perindutrian. Dustfall apabila masuk dalam sistem pernapasan manusia dapat
mengakibatkan sesak nafas dan gangguan kesehatan lainnya. Bagi tanaman, dustfall
dalam konsentrasi tinggi dapat membuat proses fotosintesis dapat menjadi terganggu
dan dapat menyebabkan kematian.
Pada penelitian ini dilakukan pengukuran dustfall di sekitar laboratorium udara
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB. Pengukuran dilakukan dengan
menggunakan metode gravimetri, yaitu dengan menampung debu jatuh dalam suatu
bejana yang telah dilengkapi kertas filter. Berikut adalah data hasil pengukuran
dustfall selama satu minggu :
Tabel 1. Hasil Pengukuran Berat Awal dan Akhir Kertas Filter dengan Tiga Kali Pengukuran
Pengukura
Berat Awal (gr)
Berat Akhir (gr)
n
1
0.1463
0.1520
2
0.1454
0.1516
3
0.1458
0.1518
Rata-rata
0.1458
0.1518
Pengukuran berat untuk kertas filter dilakukan sebanyak tiga kali pengukuran
sehingga berdasarkan tabel 1 dapat diperoleh berat awal kertas filter sebelum
sampling dan sesudah sampling masing-masing dengan nilai rata-rata sebesar 0.1458
gr dan 0.1518 gr.
Tabel 2. Hasil Pengukuran dan Analisis Perhitungan sampling
Diameter bejana dustfall (d)
0.165 m
Lama pengambilan sample (T)
7 hari
Berat awal filter
0.1458 gr
Berat akhir filter
0.1518 gr
Berat dustfall (W)
Luas Penampang bejana
dustfall (A)
Konsentrasi dustfall (C)
0.006 gr
0.0213 m2
1.2072 gr/m2/bulan
Setelah didapatkan beberapa data dari tabel 1 dan tabel 2 maka dilakukan
perhitungan berikut untuk mendapatkan konsentrasi dustfall. Berat dustfall yang
diperoleh dari selisih antara berat filter akhir dengan berat filter awal, seperti pada
persamaan 1.
W = berat filter akhir - berat filter awal
= 0.1518 gr - 0.1458 gr
= 0.006 gr
Kemudian ditentukan luas penampang bejana dustfall, tuuannya agar dapat
ditentukan seberapa besar konsentrasi dustfall yang diperoleh dari sampling.
Perhitungan untuk luas penampang bejana dustfall sebagai berikut:
A = π × r2
2
= 3.14 × (0.0825)
= 0.0213 m 2
Pada penilitian ini dilakukan selama tujuh hari untuk pengambilan sampling,
sehingga dapat dilakukan perhitungan berikut untuk mendapatkan konsentrasi debu
jatuh (dustfall) :
C=
W 30
×
A T
0.006 gr
30
×
0.0213 m 2 7
¿ 1.2072 gr/m 2 /bulan
¿
Berdasarkan perhitungan diatas didapatkan konsentrasi dustfall di sekitar
laboratorium udara Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan IPB sekitar
1.2072 gr/m 2 /bulan . Nilai tersebut jika dibandingkan dengan baku mutu yang
ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah No. 41 tahun 1999, kualitas udara di lokasi
tersebut masih tergolong aman untuk aktivitas manusia dan tumbuhan yang ada di
sekitarnya. Baku mutu untuk konsentrasi dustfall yang ditetapkan dalam peraturan
tersebut ialah 10 gr/m2/bulan.
Apabila dalam konsentrasi tinggi dustfall dapat ditanggulangi dengan berbagai
metode pembersihan udara, seperti biofilter, electrostatic precipitator, dan alat
penegendali lainnya. Namun tindakan pencegahan ialah lebih utama dalam
mengurangi konsentrasi dustfall, yaitu dengan mengurangi tingkat penggunaan
kendaraan bermotor dan penggunaan bahan bakar karbon.
KESIMPULAN
Hasil pengukuran konsentrasi dustfall di sekitar Laboratorium Kualitas Udara
Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan adalah 1.2072 gr/m 2 /bulan . Hasil ini
menunjukan bahwa konsentrasi dari dustfall masih berada di bawah ambang baku
mutu yang didasarkan PP No. 41 Tahun 1999 yang sebesar 10 ton/km 2/bulan.
Banyaknya dustfall dapat dikurangi dengan alat penangkap debu jatuh yang terdiri
atas dua bagian utama yaitu alat penangkap debu jatuh (dustfall canister) dan filter
stabilisation chamber
DAFTAR PUSTAKA
Akhadi, Mukhlis. 2009. Ekologi Energi: Mengenali Dampak Lingkungan dalam
Pemanfaatan Sumber-sumber Energi. Graha Ilmu:Yogyakarta.
Samsuar. 2011. Rancang Bangun dan Uji Kinerja Alat Ukur Debu Jatuh (Dustfall).
[terhubung berkala] http://repository.ipb.ac.id/handle/123456789/57155 (11
November 2013).
LAMPIRAN 1. Peraturan baku mutu udara ambien
PERATURAN PEMERINTAH REPUBLIK INDONESIA
NOMOR : 41 TAHUN 1999
TANGGAL : 26 MEI 1999
No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9.
BAKU MUTU UDARA AMBIEN NASIONAL
Waktu
Metode
Parameter
Pengukur Baku Mutu
Analisis
an
1 Jam
900 ug/Nm3
SO2(Sulfur
24 Jam
365 ug/Nm3
Pararosanilin
Dioksida)
1 Thn
60 ug/Nm3
30.000
1 Jam
ug/Nm3
CO(Karbon
10.000
NDIR
Monoksida)
24 Jam
ug/Nm3
1 Thn
1 Jam
400 ug/Nm3
NO2(Nitroge
24 Jam
150 ug/Nm3
Saltzman
n Dioksida)
3
1 Thn
100 ug/Nm
1 Jam
235 ug/Nm3
Chemiluminesce
O3(Oksidan)
3
nt
1 Thn
50 ug/Nm
HC (Hidro
Flame
3 Jam
160 ug/Nm3
Karbon)
Ionization
PM10
(Partikel < 10 24 Jam
150 ug/Nm3
Gravimetric
um )
PM2,5 (*)
24 Jam
65 ug/Nm3
Gravimetric
(Partikel <
1 Thn
15 ug/Nm3
Gravimetric
2,5 um )
TSP(Debu)
24 Jam
230 ug/Nm3
Gravimetric
1 Thn
90 ug/Nm3
24 Jam
2 ug/Nm3
Gravimetric
Pb(Timah
EkstraktifPenga
Hitam)
1 Thn
1 ug/Nm3
buan
Dustfall(Deb 30 hari
10
Gravimetric
2
u Jatuh )
Ton/km /Bula
n
(Pemukiman)
Peralatan
Spektrofotome
ter
NDIR
Analyzer
Spektrofotome
ter
Spektrofotome
ter
Gas
Chromatogarfi
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
Hi – Vol
AAS
Cannister
10
11.
Total
Fluorides (as
F)
Fluor Indeks
24 Jam
20
Ton/km2/Bula
n (Industri)
3 ug/Nm3
Spesific Ion
90 hari
0,5 ug/Nm3
Electrode
30 hari
40 u g/100
cm2 dari
kertas limed
filter
Colourimetric
Impinger atau
Countinous
Analyzer
Limed Filter
Paper
LAMPIRAN 2. Dokumentasi penelitian penentuan konsentrasi debu jatuh dengan
menggunakan metode gravimetri
LAMPIRAN 3. Contoh alat penampung debu jatuh