Karakteristik dan Dampak TSP, PM 2.5, dan PM10

1.         Total Suspended Particulate (TSP)

A.        KARAKTERISTIK PENCEMAR TSP

     Masalah pencemaran udara yang disebabkan oleh partikel padat TSP (Total Suspended Particulate atau total partikel melayang) dengan diameter maksimum sekitar 45 mm, partikel PM10 (particulate matter) dengan diameter kurang dari 10 mm dan PM2,5 dengan diameter kurang dari 2,5 mm. Partikel-partikel tersebut diyakini oleh para pakar lingkungan dan kesehatan masyarakat sebagai pemicu timbulnya infeksi saluran pernapasan, karena partikel padat PM10 dan PM2,5  dapat mengendap pada saluran pernapasan daerah bronki dan  alveoli, sedang TSP tidak dapat terhirup ke dalam paru, tetapi hanya sampai pada bagian saluran pernapasan atas.

      Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM) merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawaorganik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai denganmaksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayanglayangdi udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif terhadapkesehatan, partikel debu juga dapat mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia diudara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan berbagai ukuran danbentuk yang berbada pula, tergantung dari mana sumber emisinya.

   Karena Komposisi partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : Suspended Particulate Matter (SPM), Total Suspended Particulate (TSP), dan balack smake. Istilah lainnya lagi lebih mengacu pada tempat di saluran pernafasan dimana partikulat debu dapat mengedap, seperti inhalable/thoracic particulate yang terutama mengedap disaluran pernafasan bagian bawah, yaitu dibawah pangkal tenggorokan (larynx). Istilah lainnya yang juga digunakan adalah PM-10 (partikulat debu dengan ukuran diameter aerodinamik <10 mikron), yang mengacu pada unsur fisiologi maupun metode pengambilan sampel.

SUMBER

     Secara alamiah, partikulat dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa oleh angin, proses vulkanis yang berasal dari letusan gunung berapi, uap air laut. Partikulat juga dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon  murni atau bercampur dengan gas-gas organik, seperti halnya penggunaan mesin diesel yang tidak terpelihara dengan baik dan pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks dari butir-butiran tar. Jika dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran minyak dan gas pada umunya menghasilkan partikulat dalam jumlah yang lebih sedikit. Emisi partikulat tergantung pada aktivitas manusia, terutama dari pembakaran bahan bakar fosil, seperti transportasi kendaraan bermotor, industri berupa proses (penggilingan dan penyemprotan) dan bahan bakar industri, dan sumber-sumber non industri, misalnya pembakaran sampah baik domestik ataupun komersial. (Yusra, 2010)

KONSETRASI ALAMIAH

      Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 tentang pengendalian pencemaran udara, baku mutu udara ambien nasional selama 24 jam untuk TSP sebesar 230 mg/m3.

KONSENTRASI MENIMBULKAN DAMPAK

      Tingkat bahaya tidaknya partikel udara di suatu tempat dapat diketahui dengan menyetarakan hasil penentuan konsentrasi partikel pada penelitian  terhadap Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU) menurut Keputusan Kepala BAPEDAL no.  Kep  – 107 / KABAPEDAL / 11 / 1997. Kategori ISPU untuk parameter partikulat udara dan efeknya terhadap kesehatan masing-masing dapat dilihat pada Tabel 1.2 dan Tabel 1.2

B.        DAMPAK PENCEMAR

1.         Kesehatan Manusia

                Inhalasi merupakan satu-satunya rute parjanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senyawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain.

              Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang terdapat di udara juga.

             Selain itu partikulat debu yang melayang dan berterbangan dibawa angin akan menyebabkan iritasi pada mata dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (Visibility) Adanya ceceran logam beracun yang terdapat dalam partikulat debu di udara merupakan bahaya yang terbesar bagi kesehatan. Pada umumnya udara yang tercemar hanya mengandung logam berbahaya sekitar 0,01% sampai 3% dari seluruh partikulat debu di udara Akan tetapi logam tersebut dapat bersifat  akumulatif dan kemungkinan dapat terjadi reaksi sinergistik pada jaringan tubuh, Selain itu diketahui pula bahwa logam yang terkandung di udara yang dihirup mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan dosis sama yang berasal dari makanan atau air minum. Oleh karena itu kadar logam di udara yang terikat pada partikulat patut mendapat perhatian .

2.         Ekosistem dan Lingkungan

        Keberadaan partikulat di udara dapat mereduksi radiasi matahari dan meningkatkan kemungkinan presipitasi. Partikulat yang terdapat di atmosfer berpengaruh terhadap jumlah dan jenis radiasi sinar matahari yang dapat mencapai permukaan bumi. Pengaruh ini disebabkan oleh penyebaran dan absorbsi sinar oleh partikulat. Salah satu pengaruh utama adalah penurunan visibilitas. Sinar yang melalui objek ke pengamat akan diabsorbsi dan disebarkan oleh partikulat sebelum mencapai pengamat, sehingga intensitas yang diterima dari objek dan dari latar belakangnya akan berkurang. Akibatnya perbedaan antara kedua intensitas intensitas sinar tersebut hilang sehingga keduanya (objek dan latar belakang) menjadi kurang kontras atau kabur. Penurunan visibilitas ini dapat membahayakan, misalnya pada waktu mengendarai kendaraan atau kapal terbang. Jumlah polutan partikulat bervariasi dengan manusia atau iklim. Pada musim gugur dan salju, sistem pemanas didalam rumah-rumah dan gedung meningkat sehingga dibutuhkan tenaga yang lebih tinggi yang mengakibatkan terbentuknya lebih banyak partikulat.

Iklim dapat dipengaruhi oleh polusi partikulat dalam dua cara. Partikulat di dalam atmosfer dapat mempengaruhi pembentukan awan, hujan dan salju dengan cara berfungsi sebagai inti dimana air dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengganggu keseimbangan panas pada atmosfer bumi. Suhu atmosfer bumi ternyata menurun sedikit sejak tahun 1940, meskipun pada beberapa abad terakhir ini terjadi kenaikan kandungan CO2 di atmosfer yang seharusnya mengakibatkan kenaikan suhu atmosfer. Peningkatan refleksi radiasi solar oleh partikulat mungkin berperan dalam penurunan suhu atmosfer tersebut. (BPLHD Jabar, 2009)

3.         Hewan

           Partikulat yang mengandung fluorida dapat menyebabkan beberapa kerusakan tanaman. Selain itu partikulat yang mengandung magnesium oksida dan jatuh pada tanah pertanian juga menghasilkan pertumbuhan tanaman yang buruk. Kesehatan hewan mungkin menurun ketika hewan memakan tanaman yang ditutupi oleh partikulat beracun tersebut. Senyawa beracun tersebut dapat diserap ke dalam jaringan tanaman atau mungkin tetap sebagai kontaminan di permukaan tanaman. Fluorosis pada hewan telah dikaitkan dengan mengonsumsi vegetasi yang ditutupi dengan partikulat yang mengandung fluorida. Sapi dan domba juga mengalami keracunan, yaitu keracunan arsen karena mengonsumsi vegetasi yang terkontaminasi partikulat yang mengandung arsen. (Wark and Warner, 1981)

      Penjelasan di atas juga didukung oleh BPLHD Jabar (2009) yang menyebutkan bahwa bahaya yang ditimbulkan bagi hewan berasal dari pengumpulan partikulat pada tanaman yang kemungkinan mengandung komponen kimia yang berbahaya, tepatnya hewan yang memakan tanaman tersebut. 

4.         Tumbuhan

Lapisan debu partikulat pada permukaan daun dapat menutupi stomata daun. Gas dan uap air keluar-masuk struktur daun melalui stomata. Akibatnya transport gas , uap air ke dalam struktur daun terganggu. Partikulat yang melapisi permukaan daun juga menyebabkan kemampuan fotosintesis daun menurun. Sehingga akan mempengaruhi tingkat pertumbuhan vegetasi. Tanda-tanda kerusakan daun akibat pencemaran udara seperti necrosis , chlorosis dan bercak pada permukaan daun.

5.         Material

     Partikulat-partikulat yang terdapat di udara dapat mengakibatkan berbagai kerusakan padaberbagai bahan. Jenis dan tingkat kerusakan yang dihasilkan oleh partikulat dipengaruhi oleh komposisi kimia dansifat fisik partikulat tersebut. Kerusakan pasif terjadi jika partikulat menempel atau mengendap pada bahan-bahan yang terbuat dari tanah sehingga harus sering dibersihkan. Proses pembersihan sering mengakibatkan cacat pada permukaan benda-benda dari tanah tersebut. Kerusakan kimia pada material dapat  pula terjadi jika partikulat yang menempel bersifat korosif atau partikulat tersebut membawa komponen lain yang juga bersifat korosif.

Logam biasanya tahan terhadap korosi di dalam udara kering atau di udara bersih yang hanya mengandung sedikit air. Partikulat dapat merangsang korosi, terutama dengan adanya komponen yang mengandung partikel hidroskopik atau sulfur. Fungsi partikulat dalam merangsang kecepatan korosi adalah karena partikulat dapat berungsi sebagai inti dimana uap air dapat mengalami kondensasi, sehingga gas yang diserap oleh partikulat akan terlarut di dalam droplet air yang terbentuk.

2.          Particulate Matter (PM _2,5)

A.         KARAKTERISTIK PENCEMAR (PM _2,5)

            PM (particulate matter) atau partikulat adalah suatu istilah untuk partikel padatan maupun cair di udara. Partikel berasal dari berbagai sumber baik bergerak maupun stasioner sehingga sifat kimia dan fisika partikel sangat bervariasi. Partikel-partikel ini memiliki berbagai ukuran dan bentuk serta dapat tersusun dari ratusan bahan kimia yang berbeda. Partikel primer adalah partikulat yang diemisikan langsung dari sumber, seperti : lokasi konstruksi, jalan beraspal, ladang, cerobong asap, dan kebakaran. Partikel sekunder  terbentuk melalui reaksi substansi kimia di atmosfer seperti sulfur dioksida dan nitrogen oksida yang dipancarkan dari pembangkit listrik, industri, dan kendaraan bermotor.

         PM2,5 terdiri dari berbagai kombinasi senyawa sulfat, senyawa nitrat, senyawa karbon, amonium, ion hidrogen, senyawa organik, logam (Pb, Cd, V, Ni , Cu, Zn, Mn, dan Fe), dan partikel terikat air. Sumber utama PM 2.5 adalah pembakaran bahan bakar fosil, pembakaran vegetasi, serta peleburan dan pengolahan logam. Masa PM2,5 di atmosfer adalah dari hari sampai minggu dan rentang jarak perjalanan dari 100 sampai 1000 km.

Pada tahun 1971, United States EPA (Environmental Protection Agency) mendirikan NAAQS (National Ambient Air Quality Standard). Standar partikulat yang terdahulu adalah TSP (Total Suspended Particulate). Standar ini diganti pada tahun 1987 dengan partikel yang berukuran kurang dari 10 μm diameter aerodinamis (PM10). ditentukan konsentrasi rata-rata tahunan 50μg/m3 dan maksimum 24-jam sebesar 150μg/m3, berdasarkan nilai tertinggi selama 3 tahun periode. Pada tahun 1997, setelah meninjau penelitian ilmiah, EPA menyimpulkan bahwa partikel dengan diameter aerodinamis kurang dari 2,5 m (PM2.5) memiliki hubungan yang lebih besar dengan mortalitas dan morbiditas dari PM10. EPA menentukan PM2,5 tahunan standar pada konsentrasi 15 μg/m3 dan PM2,5 selama 24 jam pada tingkat 65 μg / m3.

       Inhalasi merupakan satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senyawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain. Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang terdapat di udara juga.

     Ada lima mekanisme yang mempengaruhi deposisi partikel di dalam saluran pernafasan. Mekanisme utama yaitu pengendapan secara gravitasi, impaction dan difusi Brownian. Mekanisme lainnya yaitu gaya tarik elektrostatis dan intersepsi. Ada beberapa faktor yang juga mempengaruhi deposisi partikulat, yaitu cara bernafas, aktivitas fisik, usia, radang paru-paru, dan kondisi ambien (peningkatan temperature dan kehadiran polutan lain).

SUMBER

        Sumber PM2.5 dari aktivitas manusia lebih banyak berpengaruh daripada sumber-sumber alami, yang membuat sebuah kontribusi kecil untuk konsentrasi total, terutama emisi dari kendaraan di jalanan. Selain itu dari proses kegiatan industri juga banyak menghasilkan partikulat dari hasil pembakaran maupun penggunaan bahan bakar. Emisi partikel PM2.5 dapat juga dibentuk dari reaksi kimia gas seperti sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (NOx: oksida nitrat, tidak ditambah nitrogen dioksida, NO2); ini disebut partikel sekunder.

KONSENTRASI

        Konsentrasi alamiah maupun konsentrasi yang dapat menimbulkan dampak terhadap lingkungan sekitar dapat ditinjau dari baku mutu udara. Pada tabel berikut merupakan baku mutu udara ambien nasional.

                                Tabel 1.1 Baku Mutu Udara Ambien Nasional

Sumber: [1] 

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup  No. 45 Tahun 1997

B.        DAMPAK ENCEMAR

        1.         Kesehatan Manusia

        Beberapa studi epidemiologi menunjukkan keterkaitan PM10 dan khususnya PM2,5 dengan beberapa permasalahan kesehatan. Ukuran partikulat sangat kecil sehingga mampu mencapai bagian terdalam paru-paru dan bahkan sampai beredar dalam aliran darah. Beberapa gangguan kesehatan akibat terhirupnya particulate matter yaitu  :

a. Gangguan pernafasan kronis (bronchitis)

b. ISPA (Infeksi Saluran Pernafasan Akut)

c. Asma

d. Penurunan fungsi paru-paru

e.  Kanker paru-paru

f.  Kematian dinI

          Selain mengganggu sistem pernafasan, paparan PM2,5 juga menyebabkan iritasi pada mata. Orang berusia lanjut, anak-anak, dan orang yang memiliki gangguan pernafasan adalah kelompok manusia yang paling sensitive terhadap paparan partikulat.

2.         Ekosistem dan Lingkungan

Partikel halus (PM2,5) adalah penyebab utama berkurangnya jarak pandang manusia. Tidak hanya manusia yang akan mengalami gangguan pernafasan dan penglihatan, jika konsentrasi partikulat di ambien melebihi ambang batas, hewan pun akan mengalami hal yang sama.

3.         Tumbuhan

       Paparan partikulat terhadap tumbuhan memberikan dampakpada beberapa organ tumbuhan. Partikulat dengan pH > 9 menyebabkan kerusakan jaringan pada daun tempatnya terdeposisi. Partikulat yang terdeposisi di permukaan daun menghalangi sinar matahari yang dibutuhkan oleh daun untuk melakukan fotosintesis. Difusi gas dari daun ke udara pun terganggu akibat menempelnya partikulat. Deposisi partikulat di permukaan tanah mengakibatkan perubahan pH tanah yang secara tidak langsung berdampak buruk terhadap tumbuhan dan organisme di dalam tanah lainnya.

4.         Material

                        Partikulat di atmosfer dapat juga mengotori dan merusak material. Deposisi partikulat  pada bangunan akan mengotori dan mengurangi estetika bangunan

3.                  Particulate Matter (PM₁₀)

A.                KARAKTERISTIK  PENCEMAR PM₁₀

          Partikulat adalah padatan atau liquid di udara dalam bentuk asap, debu dan uap, yang dapat tinggal di atmosfer dalam waktu yang lama. Di samping mengganggu estetika, partikulat juga memberikan dampak buruk terhadap kesehatan. PM₁₀ merupakan salah satu pencemar udara primer. Menurut WHO, besarnya ukuran partikulat debu yang dapat masuk ke dalam saluran pernapasan manusia adalah yang berukuran 0,1 µm sampai dengan kurang dari 10 µm dan berada sebagai suspended particulate matter yang dikenal dengan nama PM₁₀.

       Toksisitas dari partikel inhalable tergantung dari komposisinya. Partikel yang terhirup (inhalable) juga dapat merupakan partikulat sekunder, yaitu partikel yang terbentuk di atmosfer dari gas-gas hasil pembakaran yang mengalami reaksi fisik-kimia di atmosfer, misalnya partikel sulfat dan nitrat yang terbentuk dari gas SO2 dan NOx.

B.                 DAMPAK PENCEMAR

1.                  Kesehatan Manusia

       PM₁₀ dapat terhisap ke ke dalam sistem pernafasan manusia dan menyebabkan penyakit gangguan pernafasan dan kerusakan paru-paru. Partikel yang terhisap ke dalam sistem pernafasan akan disisihkan tergantung dari diameternya. Partikel berukuran besar akan tertahan pada saluran pernafasan atas, sedangkan partikel kecil (inhalable) akan masuk ke paru-paru dan bertahan di dalam tubuh dalam waktu yang lama.

         PM₁₀ diketahui dapat meningkatkan angka kematian yang disebabkan oleh penyakit jantung dan pernafasan. pada konsentrasi 140 µg/m3 dapat menurunkan fungsi paru-paru pada anak-anak, sementara pada konsentrasi 350 µg/m3 dapat memperparah kondisi penderita bronkhitis. Partikulat  juga merupakan sumber utama haze (kabut asap) yang menurunkan visibilitas.

2.                  Ekosistem dan Lingkungan

           Partikulat seperti PM₁₀ dapat mencemari lingkungan yang mengakibatkan visibilitas atau jarak pandang menjadi menurun.

3.                  Hewan

      Dampak partikulat pada hewan pada dasarnya sama seperti dampak yang ditimbulkan pada manusia.Efek toksik yang dapat ditimbulkan pada hewan yaitu penurunan fungsi paru-paru, terhalangnya saluran pernapasan, rusaknya alveoli, dan efek lainnya. Pemaparan partikulat pada tikus di laboratorium menyebabkan tikus percobaan tersebut menderita kanker paru-paru.

4.                  Tumbuhan

          Pada tanaman,  partikulat debu PM₁₀  jika bergabung dengan uap air atau air hujan gerimis akan membentuk kerak yang tebal pada permukaan daun, dan tidak dapat tercuci dengan air hujan kecuali dengan menggosoknya. Lapisan kerak tersebut akan mengganggu proses fotosintesis pada tanaman karena menghambat masuknya sinar matahari dan mencegah pertukaran CO2 dengan atmosfer. Akibatnya petumbuhan tanaman menjadi terganggu.

5.                  Material

            Pada material , PM₁₀ dapat menyebabkan beberapa dampak negatif yaitu :

1.                   Menyebabkan logam berkarat

2.                   Merusak struktur tanah dan kendaraan bermotor

3.                   Mengurangi nilai estetika bangunan. Dalam hal ini, proses pembersihan dari

            debu seperti mngecat ulang dan hal lainnya akan memebutuhkan biaya yang

            cukup besar.

                           Tabel 1.2 Kategori ISPU Menurut NAAQS dan US EPA

Sumber: [2]

                          Tabel 1.3 Kategori ISPU yang Menimbulkan Efek

Sumber: [3]

Gambar 1.1 Dampak Partikulat terhadap Kesehatan

Sumber: [4] 

REFERENSI

1. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup  No. 45 Tahun 1997 

. http://blh.bantulkab.go.id/filestorage/dokumen/2014/07/Buku%20Kualitas%20Udara%202013.pdf (diakses 25 Februari 2015)

2&3. https://www.academia.edu/5178275/PARAMETER_PENCEMAR_UDARA_DAN_DAMPAKNYA_TERHADAP_KESEHATAN (diakses 25 Februari 2015)

4. http://airpollution.weebly.com/health-effect.html

 http://www.ccme.ca/assets/pdf/prrvw_pm_fine_rvsd_es_e.pdf (diakses 25 Februari 2015)

https://agus34drajat.files.wordpress.com/2010/10/pedoman-paramater-pencemaran-udara1.pdf (diakses 25 Februari 2015)

www.airinfonow.org/pdf/Particulate_Matter.pdf (diakses 25 Februari 2015) 

http://laqm.defra.gov.uk/public-health/pm25.html (diakses 25 Februari 2015)

 2015)

Karakteristik dan Dampak Ozon, Hidrokarbon, dan Timbal

1. OZON (O₃)

A.       KARAKTERISTIK PENCEMAR OZON

         Ozon merupakan gas  yang berwarna biru pucat pada temperatur dan tekanan ruang. Namun pada konsentrasi yang ditemukan di atmosfer, ozon tidak berwarna.  Ozon (O₃) merupakan senyawa oksidan yang memiliki sifat sebagai pengoksidasi kuat setelah fluor, oksigen dan oksigen fluorida. Ozon terbentuk diudara pada ketinggian 30 km dimana radiasi UV matahari dengan panjang gelombang 242 nm secara perlahan memecah molekul oksigen (O₂) menjadi atom oksigen tergantung dari jumlah molekul O₂ atom-atom oksigen secara cepat membentuk ozon. Ozon menyerap radiasi sinar matahari dengan kuat didaerah panjang gelombang 240-320 nm. Meskipun di alam terdapat dalam jumlah kecil tetapi lapisan lain dengan bahan pencemar udara , Ozon sangat berguna untuk melindungi bumi dari radiasi ultraviolet (UV-B).

     Ozon termasuk pencemar sekunder karena tidak diemisikan secara langsung oleh suatu sumber,melainkan terbentuk akibat reaksi dari sinar matahari dan udara yang mengandung CO, NOx, dan VOC. Konsentrasi ozon sering berubah-ubah akibat beberapa factor seperti: kondisi iklim, meteorologis, serta keberadaan pencemar-pencemar primer yang bereaksi membentuk ozon.

Ozon yang dianggap sebagai pencemar adalah ozon pada lapisan troposfer. Ozon pada lapisan ini disebut sebagai ozon permukaan dan dianggap berbahaya karena menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia, tumbuhan, hewan dan ekosistem.

B.  DAMPAK PENCEMAR

1.         Kesehatan Manusia

·   Ozon pada kadar 1,0–3,0 ppm selama 2 jam pada orang-orang yang sensitif dapat mengakibatkan 

   pusing berat dan kehilangan koordinasi.

·   Ozon dengan kadar 9,0 ppm selama beberapa waktu akan mengakibatkan edema pulmonari.

· Oksidan fotokimia masuk kedalam tubuh dan pada kadar subletal dapat mengganggu proses 

  pernafasan normal, dan  menyebabkan iritasi mata. 2. Ekosistem dan Lingkungan

·  Pemajanan oksidan fotokimia pada kadar 200-500 μg/m³ dalam waktu singkat dapat merusak fungsi   paru-paru anak, meningkat frekuensi serangan asma dan iritasi mata, serta menurunkan kinerja para   olaragawan.

2.         Ekosistem dan Lingkungan

·     Pada ekosistem dan lingkungan dampak yang ditimbulkan oleh pencemar ozon yaitu  terganggunya rantai makanan pada  pada tingkat konsumen di ekosistem perairan karena penurunan jumlah fitoplankton.

·  Penggunaan bahan-bahan seperti CFC dan lain sebagainya dapat mengakibatkan penipisian ozon yang menyebabkan pemanasan global sehingga terjadi perubahan iklim, perubahan habitat hidupan liar, kenaikan muka air laut, dan mencairnya daerah kutub.

3.       Hewan

·       Pada hewan , pencemar udara ozon  dapat menyebabkan timbulnya kanker pada mata sapi karena Ozon (salah satu oksida kuat) yang semakin tipis.

4.       Tumbuhan

·    Dampak pencemar ozon bagi tumbuhan yaitu dapat merusak tanaman yang sensitif  karena ozon membuat beberapat anaman rentan akan serangan penyakit, gangguan hama. Sehingga mempengaruhi produktifitas tanaman  dan dapat mengakibatkan gagal panen .

·     Merusak daun pepohonan dan tanaman sehingga memperburuk penampilan tanaman hias dan mengurangi nilai jual sayur-mayur

5.       Material

·      Pencemar ozon dapat menyebabkan kerugian ekonomi akibat ausnya bahan atau material (tekstil, karet, kayu, logam, cat, dsb).

·      Ozon yang berlebihan pada  air minum dapat menimbulkan rasa pahit dan meracuninya.

2. HIDROKARBON (HC)

A.                KARAKTERISTIK PENCEMAR HIDROKARBON

     Hidrokarbon (HC) merupakan sebuah senyawa yang terdiri dari unsur karbon (C) dan hidrogen (H). Seluruh hidrokarbon memiliki rantai karbon dan atom-atom hidrogen yang berikatan dengan rantai tersebut, contohnya yaitu senyawa metana (CH₄).   HC adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan kandungan unsur C antara 1-4 atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar, sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan.HC yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila berupa cairan maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.

            Berdasarkan struktur molekulnya, hidrokarbon dapat dibedakan dalam 3 kelompok yaitu

1.                  Hidrokarban alifalik,

2.                  Hidrokarbon aromatik

3.                  Hidrokarbon alisiklis

HC merupakan polutan primer karena dilepas ke udara ambien secara langsung . Sumber dari pencemar HC ini dapat berasal dari  proses industri yang diemisikan ke udara dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon . Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan cemaran dalam bentuk HC adalah industri plastik, resin,pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa HC.

Selain industri, sumber HC dapat   berasal dari sarana transportasi yang menggunakan mesin kurang baik. Metana, salah satu contoh senyawa HC juga dihasilkan dari sumber –sumber alami seperti proses biologi aktivitas geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyakbumi. Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah. Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas hidrakarbon di atmosfir.

B.            DAMPAK PENCEMAR

1.             Kesehatan Manusia

        Di udara, Hidrokarbon akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan membentuk ikatan baru yang disebut polycyclic aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan daerah padat lalu lintas. Bila PAH masuk dalam paru-paru manusia akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker. Pengaruh hidrokarbon aromatik pada kesehatan manusia dapat dilihat pada tabel berikut : 

                                Tabel 2.1 Dampak Hidrokarbon terhadap Kesehatan

Sumber: [1]

         

2.              Ekosistem dan Lingkungan

        Senyawa kimia hidrokarbon seperti minyak dan gas bumi merupakan salah satu pencemaran yang sering terjadi di perairan laut. Polutan hidrokarbon di laut banyak merugikan ekosistem laut, bahkan mematikan komoditi tertentu yang akhirnya terjadi kepunahan. Polutan-polutan itu dapat berasal dari tumpahan minyak oleh kapal-kapal niaga dan apal-kapal tanker. Laut yang tercemar oleh tumpahan minyak akan membawa pengaruh negatif  bagi biota laut, karena emulsi lemak dapat menghambat difusi oksigen dari atmosfer dalam badan air laut, serta menghambat penetrasi sinar matahari ke permukaan perairan, yang akhirnya mengakibatkan kematian fatal bagi biota.

         Selain itu, reaksi pembakaran hidroakarbon yang melibatkan O₂ akan menghasilkan panas yang tinggi. Panas yang tinggi ini menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking) menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon. Gas hidrokarbon dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut minyak (droplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NO₂ dan O₂ menghasilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates) yang bersifat toksik.

3.             Hewan

     Tumpahan minyak yang merupakan senyawa hidrokarbon di laut biasanya lengket dan dapat menempel pada bulu burung laut yang berenang di sekitarnya . Akibatnya  burung tersebut tidak dapat terbang. Lapisan minyak di permukaan dapat juga menghambat kehidupan biota perairan, sehingga ikan atau hewan laut lainnya tidak dapat bernafas dan akhirnya mati dan tenggelam .

Hidrokarbon yang bersifat mutagenik akan sangat rentan pada hewan. Beberapa percobaan pada hewan telah membuktikan adanya indikasi perubahan gen pada hewan tersebut. Hidrokarbon dapat memberikan dampak toksisitas akut dan kronis .Secara umum efek akut hidrokarbon pada hewan yaitu iritasi pada kulit dan mata. Penelitian menunjukkan hasil positif pada pengujian karsinogenik, teratogenik, genotoksik, dan imunotoksik pada hewan uji. Keturunan binatang laboratorium yang terpapar hidrokarbon menunjukkan penurunan berat badan yang signifikan, pertumbuhan yang lambat, dan imunitas yang lemah.

4.             Tumbuhan

        Di udara, reaksi Hidrokarbon, NO₂ dan O₂ yang membentuk PAN akan bereaksi lagi dengan  gas CO dan O₃ membentuk kabut foto kimia (Photo Chemistry Smog). Kabut tersebut dapat  merusak tanaman dimana daun menjadi pucat karena selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitasnya akan meningkat.

5.             Material

    Dampak hidrokarbon pada material biasanya disebabkan oleh sifat kimiawi hidrokarbon. Conthnya yaitu karet gelang yang direndam dalam bensin makan akan bertambah volumenya tetapi berkurang sifat elastisnya. Dengan demikian, hidrokarbon mampu melarutkan beberapa senyawa penting lain dalam material sehinga akan mengubah tidak hanya sifat fisik, tetapi juga kimia.

Selain itu, Pembakaran senyawa hidrokarbon yang tidak sempurna akan menimbulkan jelaga dan nilai estetika material. Jelaga menimbulkan noda kehitaman sehingga mengurangi estetika bangunan ataupun stuktur lain.

3.         TIMBAL (Pb)

A.        KARAKTERISTIK PENCEMAR TIMBAL

Timbal ( Pb ) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5°C dan titik didih 1.740°C pada tekanan atmosfer. Ia sangat lunak, mudah dibentuk, ductile, dan bukan konduktor listrik yang baik. Ia memiliki resistasi tinggi terhadap korosi. Pipa-pipa timbal dari jaman Romawi masih digunakan sampai sekarang. Unsur ini juga digunakan dalam kontainer yang mengandung cairan korosif seperti asam sulfur dan dapat dibuat lebih kuat dengan cara mencampurnya dengan antimoni atau logam lainnya.

Gambar 3.1 Timbal

Sumber: [2]

LOGAM TIMBAL

Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110°C dan 200°C. Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara seperti senyawa holegen asam atau oksidator.

SUMBER

Sumber pencemaran timbal (Pb) terbesar berasal dari pembakaran bensin, dimana dihasilkan berbagai komponen timbal (Pb), terutama PbBrCl dan PbBrCl2 (Fardiaz, 1992). Timbal (Pb) dicampurkan ke dalam bensin sebagai anti letup atau anti knock aditif dengan kadar sekitar 2,4 gram/gallon. Timbal (Pb) yang digunakan untuk anti knock adalah tetraethyl timbal (C2H5)4. Fungsi penambahan timbal (Pb) adalah dimaksudkan untuk meningkatkan bilangan oktana. Timbal (Pb) adalah bahan yang dapat meracuni lingkungan dan mempunyai dampak pada seluruh sistem di dalam tubuh. Timbal (Pb) dapat masuk ke tubuh melalui inhalasi, makanan dan minuman serta absorbsi melalui kulit (Albalak, 2001).

Gambar 3.2 Timbal pada Asap Kendaraan

Sumber: [3] 

KONSENTRASI ALAMIAH

Menurut World Health Organization (WHO) pajanan timbal yang diperkenankan untuk pekerja laki-laki 40 µg/dL dan untuk pekerja perempuan adalah 30 µg/dL (DeRoos, 1997 dan OSHA, 2005).

KONSENTRASI YANG MENIMBULKAN DAMPAK

Kadar Pb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh manusia berkisar antara 100–400 mg. Sumber masukan Pb adalah makanan terutama bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb. Diperkirakan rata-rata masukkan Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100–500 mg perhari. Rata-rata masukkan melalui air minum adalah 20 mg dengan kisaran antara 10–100 mg. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melalui pencernaan.

Manusia dengan pemajanan rendah mengandung 10–30 mg Pb/100 g darah Manusia yang mendapat pemajanan kadar tinggi mengandung lebih dari 100 mg/100 g darah kandungan dalam darah sekitar 40 mg Pb/100g dianggap terpajan berat atau mengabsorpsi Pb cukup tinggi walau tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracunan. Terdapat perbedaan tingkat kadar Pb di perkantoran dan pedesaan wanita cenderung mengandung Pb lebih rendah dibanding pria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan perokok

B.         DAMPAK PENCEMAR

1.         Kesehatan Manusia

Timbal memiliki dampak negatif terhadap lingkungan hidup termasuk kepada kesehatan manusia. Dampak negatif ini adalah dapat meningkatkan akumulasi timbal dalam darah terutama pada anak-anak. Bayi dan anak-anak lebih berpeluang menerima kadar pencemar yang lebih tinggi dibandingkan dengan orang dewasa,hal ini dapat dilihat berdasarkan jumlah makanan yang dikomsumsi berdasarkan berat badan 3-4 kali lebih banyak dari orang dewasa. Penyerapan senyawa-senyawa pencemar (contoh logam timbal) oleh usus balita cenderung lebih tinggi dari pada orang dewasa. Keracunan yang terjadi sebagai akibat kontaminasi logam timbal dapat menimbulkan sebagai berikut :

a. Meningkatkan protoporphilin dalam sel darah merah

b. Memperpendek umur sel darah merah

c. Menurunkan jumlah sel darah merah

d. Menurunkan kadar retikulosit (sel darah merah yang masih muda)

e. Meningkatkan kandungan logam Fe dalam darah

Berikut ini beberapa efek dari keracunan timbal pada berbagai organ-organ tubuh

a.         Efek timbal pada sistem syaraf

sistem syaraf merupakn sistem yang paling sensitif terhadap daya racun yang dibawa oleh logam timbal. Pengaruh dari keracunan timbal dapat menimbulkan kerusakan otak. Penyakit-penyakit yang berhubungan dengan otak sebagai akibat dari keracunan timbal adalah epilepsi, halusinasi, kerusakan pada otak besar dan delirium yaitu jenis penyakit gula.

b.         Efek pada sistem urinaria

Efek timbal terhadap sistem urinaria (ginjal) dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan pada saluran ginjal. Kerusakan yang terjadi tersebut disebabkan terbentuknya inkranuclear inclution bodie yang disertai dengan membentuknya aminociduria yaitu terjadinya kelebihan asam amino dalam urin.

c.         Efek timbal terhadap sistem reproduksi, sistem endokrin dan jantung

Efek timbal terhadap sistem reproduksi, menyebabkan menurunnya kemampuan sistem reproduksi. Untuk janin dalam kandungan dapat terjadi hambatan dalam pertumbuhannya sedangkan efek timbal terhadap sistem endokrin dapat mempengaruhi fungsi dari tiroid. Fungsi dari tiroid sebagai hormon akan mengalami tekanan bila manusia kekurangan I 131 (yodium isotop). Untuk pengaruh keracunan timbal pada otot jantung baru ditemukan pada anak.

Keracunan timbal dapat bersifat akut maupun kronik. Senyawa timbal organik umumnya masuk kedalam tubuh melalui pernafasan dan penetrasi lewat kulit (dalam jumlah kecil) penyerapan lewat kulit ini karena senyawa ini dapat larut dalam minyak dan lemak, senyawa seperti tetra etil timbal, dapat menyebabkan keracunan akut pada sistem syaraf pusat meskipun proses dari keracunan tersebut terjadi dalam waktu yang cukup panjang dengan kecepatan penyerapan yang kecil. Sedangkan keracunan timbal dan persenyawaan anorganiknya bersifat kronis. Gangguan yang ditimbulkan bervariasi, dari yang ringan seperti insomnia, kekacauan pikiran sampai gangguan yang cukup berat seperti kolik usus, anemia, gangguan fungsi ginjal, bahkan kebutaan terutama pada anak-anak. Manifestasi dari paparan timbal yang lain adalah terjadinya pembiruan pada guzi (bertonian lead line) dimana hal ini mengindikasikan bahwa penderita pernah mengalami paparan

d.         Efek pada sistem saluran cerna

Kolik usus (spasme usus halus) adalah manifestasi klinis tersering dari keracunan dari timbal lanjut. Nyeri terlokalisir disekitar atau dibawah umbilekus. Tanpa paparan timbal (tidak berkaitan dengan kolik) adalah pigmen kelabu pada gusi (garis-garis timbal).

e.         Efek pada sistem ginjal

Selama fase akut keracunan timbal seringkali ada keterlibatan ginjal fungsional tetapi tidak dapat dipastikan kerusakan ginjal permanen. Timbal dapat ikut andil pada penyakit ginjal pasien Bahaya Paparan Timbal terhadap Kesehatan Manusia

2.         Ekosistem dan Lingkungan

Belum diketahui secara signifikan dapat memberikan pengaruh bagi ekosistem dan lingkungan. Tentunya, adanya perubahan ekosistem lebih disebabkan adanya efek langsung Pb terhadap makhluk hidup.

3.         Hewan

Umumnya keracunan pada anak sapi memperlihatkan gejala: dungu, tidak nafsu makan, dyspnoe, kolik dan diare yang kadang-kadang diikuti konstipasi. Menurut Christian dan Tryphonas (1971) gejala klinis yang muncul pada anak sapi yang keracunan Pb adalah depresi susunan syaraf pusat, kebutaan, menguak dan berlari seperti bingung, menekankan kepala dan anorexia.

Gejala klinis keracunan Pb pada sapi dewasa antara lain akibat gangguan pada syaraf: dungu, buta, jalan berputar (Buck, 1970; Christian dan Tryphonas, 1971), terdapat gerakan kepala dan leher yang terus menerus, gerakan telinga dan pengejapan katup mata (Henderson, 1979). Gejala yang timbul akibat gangguan pada gastrointestinal adalah : statis rumen dan anorexia (Christian dan Tryphonas, 1971).

4.         Tumbuhan

Dampak Pb bagi tanaman belum diketahui secara khusus. Namun, Pb dapat   mengendap di dalam tanaman.

5.         Material

Belum diketahui dampak Pb terhadap material secara signifikan.

REFERENSI

1.https://agus34drajat.files.wordpress.com/2010/10/pedoman-paramater-pencemaran-udara1.pdf (Diakses 25 Februari 2015 pukul 07.00 WIB)

2. http://www.bisosial.com/2013/08/artikel-tentang-timbal-pb.html?m=0 (Diakses 24 Februari 2015 pukul 19.35)
3. http://www.jamiemackinnon.com/lcbo.php(Diakses 24 Februari 2015 pukul 19.35)

http://www.chem-is-try.org/tabel_periodik/timbal/ (Diakses 24 Februari 2015 pukul 19.30)

https://airpollution8.wordpress.com/2013/02/23/ozon/ (Diakses 25 Februari 2015 pukul 07.30 WIB)

http://www.pencemaranudara1st.co.vu/2013/02/parameter-pencemar-udara-dan-dampaknya.html (Diakses 25 Februari 2015 pukul 07.08 WIB)

http://ejurnal.itenas.ac.id/index.php/lingkungan/article/viewFile/139/624 (Diakses 25 Februari 2015 pukul 07.00 WIB