FAKTOR-FAKTOR FISIS YANG MEMPENGARUHI AKUMULASI NITROGEN MONOKSIDA DAN NITROGEN DIOKSIDA DI UDARA PEKANBARU Riad Syech, Sugianto, Anthika Jurusan Fisika FMIPA Universitas Riau Kampus Bina Widya Km 12,5 Pekanbaru 18193
ABSTRAK Telah dilakukan penelitian tentang faktor-faktor fisis yang mempengaruhui akumulasi Nitrogen monoksida dan Nitrogen dioksida di udara Pekanbaru pada stasiun Kulim, Sukajadi dan Tampan dengan menggunakan metodologi interpretasi data. Pengabilan data akumulasi NO dan NO2 konsentrasi NO dan NO2 dilakukan dengan menggunakan alat Nitrogen Oksida Analyzer seri APNA 360 di Laboratorium Udara Kota Pekanbaru. Data yang diamati adalah data harian dari bulan Januari tahun 2010 sampai dengan bulan Desember tahun 2012 . Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi NO dan NO2 tidak pernah sama di setiap bulannya. Konsentrasi terendah NO terdapat di stasiun Kulim sebesar 2,43 μg/m3 pada tahun 2012 dan konsentrasi tertinggi terdapat di stasiun Sukajadi sebesar 55,51 μg/m3 pada tahun 2010. Konsentrasi terendah NO2 terdapat di stasiun Tampan sebesar 3,99 μg/m3 pada tahun 2010 dan konsentrasi tertinggi terdapat di stasiun Sukajadi sebesar 92,99 μg/m3 pada tahun 2010. Suhu, kelembaban udara dan kecepatan angin mempengaruhi besarnya konsentrasi NO dan NO 2. Suhu udara yang tinggi, kelembaban udara yang rendah serta kecepatan angin yang tinggi menyebabkan konsentrasi NO dan NO2 rendah, sedangkan suhu udara yang rendah, kelembaban udara yang tinggi dan kecepatan angin yang rendah menyebabkan konsentrasi menjadi tinggi.
Kata kunci: Faktor-faktor fisis, akumulasi, suhu, kelembaban udara, kecepatan angin
atmosfer juga menampung berbagai bahan
PENDAHULUAN Atmosfer
merupakan
lapisan-
lapisan gas yang mengelilingi permukaan
pencemar udara yang dapat menyebabkan kualitas atmosfer menurun.
bumi sampai ketinggian tertentu yang
Bahan pencemar udara berasal dari
berfungsi sebagai pelindung dan sumber
akivitas di atmosfer yang disebabkan oleh
utama bagi kehidupan di bumi, akan tetapi
aktivitas alamiah seperti gunung meletus 516
dan aktivitas manusia seperti transportasi,
merupakan daerah industri yang cukup
kebakaran hutan serta limbah pabrik.
berperan
dalam
Meningkatnya
NO
berakibat
teknologi
pada
menambahkan
dan
industri
pencemar
meningkatnya
jumlah
Topografi Kota Pekanbaru yang landai dan
sumber bahan pencemar.
bergelombang
dan
NO2
di
bahan
dengan
udara.
ketingggian
Secara umum terdapat dua jenis
berkisar antara 5 m sampai 50 m di atas
bahan pencemar di udara, yaitu pencemar
permukaan laut memungkinkan akumulasi
primer dan pencemar sekunder. Nitrogen
bahan pencemar akan merata di seluruh
monoksida (NO) dan
kota karena angin dapat bergerak tanpa
nitrogen dioksida
(NO2) adalah salah satu jenis pencemar
hambatan (BAPPEDA Pekanbaru, 2012).
primer yang banyak diemisikan ke udara.
Peningkatan jumlah industri dan
Industri pupuk, industri bahan
kendaraan bermotor di Kota Pekanbaru,
polymer,
kendaraan
bermotor,
serta
akan meningkatkan jumlah pencemaran
industri perminyakan merupakan aktivitas-
NO
aktivitas utama yang mengemisikan NO
akumulasinya di udara akan meningkat
dan NO2
dari
ke atmosfer (Soedomo. M,
dan
NO2
waktu
ke
di
udara,
waktu
akibatnya
yang
dapat
2001). NO dan NO2 memegang peranan
menimbulkan berbagai jenis penyakit dan
penting dalam meningkatkan hujan asam
kerusakan lingkungan yang serius, oleh
dan pemanasan global serta pembentukan
sebab itu analisa mengenai pengaruh
kabut fotokimia (Achmad. R, 2004),
suhu, kelembaban udara dan kecepatan
menjadikannya sebagai bahan pencemar
angin terhadap akumulasi NO dan NO2 di
udara yang berbahaya. .
Penyebaran
dan
Kota Pekanbaru sangat diperlukan akumulasi
bahan
untuk mengetahui dimana saja NO dan
pencemar ini dipengaruhi oleh keadaan
NO2 tersebut terakumulasi agar strategi
meteorologi seperti suhu, kelembaban
pengendalian
udara dan kecepatan angin.
dapat dilakukan dengan tepat.
pencemaran
polutan ini
Kota Pekanbaru yang berada di 0°25’ LU - 0°45’ LU dan 101°14’ BT-
METODOLOGI PENELITIAN
101°44’BT dengan luas sekitar 632,26
Metode penelitian yang digunakan
km2 merupakan kota terbesar di Provinsi
adalah metode interpretasi data dengan
Riau
alur penelitian sebagai berikut:
yang
berpenduduk
padat
dan 517
1. Ukur konsentrasi NO dan NO2
yang rendah menyebabkan densitas udara
setiap 30 menit
di dekat permukaan bumi hampir sama
2. Menanalisa data NO dan NO2
dengan densitas udara yang berada di
menggunakan program Microsoft
atasnya, akibatnya aliran konveksi udara
Office Excel
bergerak
lebih
lambat
sehingga
konsentrasi NO dan NO2 menjadi tinggi karena terakumulasi di permukaan. Gambar 4 dan 5 menunjukkan bahwa konsentrasi terendah NO dan NO2 terjadi ketika kelembaban udara rendah dan konsentrasi tertinggi terjadi ketika Gambar 1 Diagram alur penelitian
kelembaban udara tinggi. Kelembaban udara yang rendah berarti uap air yang dikandung udara jumlahnya sedikit, pada saat itu dispersi udara akan terjadi lebih cepat karena udara dapat bergerak tanpa terhambat
oleh
uap
air
sehingga
konsentrasi NO dan NO2 di sekitar stasiun menjadi rendah. Kelembaban udara yang
HASIL DAN PEMBAHASAN Gambar 2 dan 3 menunjukkan
tinggi
menyebabkan
dispersi
udara
bahwa konsentrasi terendah NO dan NO2
menjadi lambat karena banyaknya uap air
terjadi ketika suhu udara tinggi dan
di udara akan memperlambat aliran udara
konsentrasi tertinggi terjadi ketika suhu
baik secara horizontal maupun vertikal
udara rendah. Suhu udara yang tinggi
sehingga konsentrasi NO dan NO2 menjadi
membuat
tinggi.
densitas
udara
di
dekat
permukaan bumi menjadi lebih rendah
Gambar 6 dan 7 memperlihatkan
daripada udara di atasnya menyebabkan
bahwa konsentrasi terendah NO dan NO2
terjadinya aliran konveksi ke atas yang
umumnya terjadi ketika kecepatan angin
membawa berbagai polutan termasuk gas
tinggi.
NO dan NO2, akibatnya konsentrasi NO
menyebabkan udara menyebar dengan
dan NO2 menjadi rendah.
cepat
Suhu udara 518
Kecepatan angin yang tinggi
menjauhi
stasiun
sehingga
konsentrasi menjadi rendah, tetapi hasil
dan NO2 karena konsentrasi menjadi
analisa
turun.
juga
menunjukkan
bahwa
konsentrasi terendah NO2 pada tahun 2011 terjadi ketika kecepatan angin rendah.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kecepatan angin yang rendah pada bulan Desember
menyebabkan
tidak
monoksida (NO) dan nitrogen dioksida
menyebar dari stasiun, akibatnya reaksi
(NO2) di pengaruhi oleh faktor suhu,
antara NO2 dan air terjadi di sekitar stasiun
kelembaban udara dan kecepatan angin.
sehingga
menurun..
Konsentrasi terendah terjadi ketika suhu
Gambar 8 dan 9 memperlihatkan
udara tinggi, kelembaban udara rendah
konsentrasi
konsentrasi
menjadi
udara
Akumulasi konsentrasi nitrogen
NO2
semakin
rendah
dan
kecepatan
angin
tinggi
karena
akibat NO2 banyak yang larut terbawa air
penyebaran konsentrasi menjauhi stasiun
hujan. Konsentrasi tertinggi NO dan NO 2
terjadi
terjadi ketika kecepatan angin rendah.
konsentrasi tertinggi terjadi ketika suhu
Kecepatan
udara rendah, kelembaban udara tinggi
angin
yang
rendah
dengan
dan
lambat dan terakumulasi di sekitar stasiun
penyebaran konsentrasi menjauhi stasiun
sehingga konsentrasi NO dan NO2 menjadi
terjadi dengan lambat. Arah
angin
sedangkan
menyebabkan penyebaran udara menjadi
tinggi.
kecepatan
cepat,
angin
rendah
merupakan
karena
faktor
Udara dan kecepatan angin yang
utama yang menentukan arah penyebaran
cukup besar setiap bulannya menyebabkan
dan lokasi akumulasi dari NO dan NO2
konsentrasi selalu berubah. Akumulasi
karena arah angin dapat menunjukkan
kembali terjadi pada tahun 2012. Suhu dan
udara bergerak menjauhi atau mendekati
kelembaban udara yang tidak mengalami
stasiun pengamat. Tahun 2010 – 2012 konsentrasi
perubahan yang cukup besar serta rata-rata barat
NO berkisar antara 2,43 – 55,51 μg/m3.
menyebabkan konsentrasi NO dan NO 2
Konsentrasi terendah terdapat di stasiun
terakumulasi dari bulan Januari sampai
Kulim sebesar 2,43 μg/m3 pada tahun
September. Perubahan arah dan kecepatan
2012 karena rata-rata arah angin yang
angin pada bulan Oktober memberikan
menuju
dampak yang besar pada akumulasi NO
menjauhi
arah
angin
yang
menuju
519
ke
selatan
stasiun
membawa
Kulim.
udara
Konsentrasi
tertinggi terdapat di stasiun Sukajadi
Badan Lingkungan Hidup. 2012. Indeks
sebesar 55,51 μg/m3 pada tahun 2010
Standar Pencemaran Udara. Melalui:
karena adanya pertemuan arah angin dari
[20/Desember/2012]
stasiun Kulim dan Sukajadi menyebabkan udara terperangkap di stasiun Sukajadi.
Badan Lingkungan Hidup kota Pekanbaru.
Tahun 2010 – 2012 konsentrasi NO2
2011. Laporan Tahunan Kualitas Udara
berkisar antara 3,99 – 92,99 μg/m3.
Ambien Kota Pekanbaru. BLH kota Pekanbaru: Pekanbaru
Konsentrasi terendah terdapat di stasiun Tampan sebesar 3,99 μg/m3 pada tahun 2010 karena rata-rata arah angin dari
Badan Perencanaan dan Pembangunan
ketiga stasiun menunjukkan bahwa udara
Daerah Pemerintah Kota Pekanbaru. 2012.
menjauhi stasiun Tampan. Konsentrasi
Kondisi Geografi Kota Pekanbaru.
tertinggi terdapat di stasiun Sukajadi sebesar 92,99 μg/m3 pada tahun 2010
Badan Pusat Statistik Provinsi Riau. 2012.
karena adanya pertemuan arah angin dari
Keadaan Iklim. Melalui: [4/Mei/2013]
stasiun Kulim dan Sukajadi menyebabkan
Fardiaz, Srikandi. 1992. Polusi Air dan
udara terperangkap di stasiun Sukajadi.
Udara. Penerbit Kanisius: Bogor
Konsentrasi NO dan NO2 terus menurun dari tahun 2010 sampai tahun
Kartasapoetra,
2012 dan cenderung terakumulasi
KLIMATOLOGI:
di
A.
G.
Pengaruh
2008. Iklim
stasiun Sukajadi selama tahun 2010 dan
Terhadap Tanah dan Tanaman. Bumi
2011 karena adanya pertemuan arah angin
Aksara: Jakarta
di
Sukajadi. Tahun
2012 akumulasi
hampir merata di seluruh stasiun karena
Lakitan,
rata-rata arah angin menuju ke selatan.
Klimatologi.
B.
2002. Raja
Dasar-Dasar
Grafindo
Persada:
Jakarta DAFTAR PUSTAKA Achmad, R. 2004. Kimia Lingkungan.
Mason, N dan Peter, H. 2001. Introduction
Penerbit Andi: Yogyakarta
to Environmental Physics Planet Earth, Life and Climate. Taylor & Francis Inc: London 520
Neiburger, Ediner dan Bonner. 1995.
Soegeng, R. 1994. Ionosfer. Penerbit
Memahami
Andi: Yogyakarta
Lingkungan
Atmosfer
di
Sekitar Kita. Penerbit ITB: Bandung Song, F., Yuan, G., Rafael, J.A. dan Jin, Pemerintah
Kota
Pekanbaru.
2012.
Y.S. 2010. Relationships among the
Seputar Kota – Peta Kota. Melalui
springtime ground-level NOx, O3, and NO3
[5/November/2013]
in the vicinity of highways in the US East Coast. Amospheric Pollution Research 2:
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia.
374-383.
1999. Pengendalian Pencemaran Udara. Kementerian Negara Republik Indonesia:
Syahrial. 2010. Pencemaran Udara Jalan
Jakarta
Soekarno Hatta dan Perbandingannya dengan Kualitas Udara Ambien Kota
Prawirowardoyo, S. 1996. Meteorologi.
Pekanbaru,
Penerbit ITB: Bandung
Universitas Riau, Pekanbaru.
Robert, D., Fei, S. dan Yuan, G. 2012.
Tjasyono, B. 1999. Klimatologi Umum.
Seasonal
Penerbit ITB: Bandung
characteristics
of
ambient
nitrogen oxides and ground-level ozone in metropolitan northeastern New Jersey.
Lampiran
Atmospheric Pollution Research 3: 247257.
Schlager, N., Weisblatt, J., dan David, E. Newton. 2006. Chemical Compounds. Thomson Gale: New York
Soedomo, M. 2001. Kumpulan Karya Ilmiah Mengenai Pencemaran Udara. Penerbit ITB: Bandung
521
Tesis
Ilmu
Lingkungan,
Gambar 2. Grafik hubungan antara suhu
terhadap waktu di stasiun Sukajadi tahun
udara dan nitrogen monoksida terhadap
2010 – 2012
waktu di stasiun Sukajadi tahun 2010 – 2012
Gambar
5.
Grafik
hubungan
antara
kelembaban udara dan nitrogen dioksida Gambar 3. Grafik hubungan antara suhu
terhadap waktu di stasiun Sukajadi tahun
udara dan nitrogen dioksida terhadap
2010 – 2012
waktu di stasiun Sukajadi tahun 2010 – 2012
Gambar 6.
Grafik
hubungan
antara
kecepatan angin dan nitrogen monoksida Gambar
4.
Grafik
hubungan
antara
terhadap waktu di stasiun Sukajadi tahun
kelembaban udara dan nitrogen monoksida
2010 – 2012 522
monoksida tahun 2010-2012 di stasiun Kulim, Sukajadi dan Tampan
Stasiun Kulim Stasiun Sukajadi Stasiun Tampan Baku Mutu Udara NO2 120
100
3
NO2 (g/m )
80
60
40
20
0
Gambar 7.
Grafik
hubungan
antara
2009
2010
2011
2012
Tahun
kecepatan angin dan nitrogen dioksida Gambar 9.
terhadap waktu di stasiun Sukajadi tahun
Konsentrasi
Kulim, Sukajadi dan Tampan. Stasiun Kulim Stasiun Sukajadi Stasiun Tampan 60
50
3
NO (g/m )
40
30
20
10
0
2010
2011
2012
2013
Tahun
Gambar 8.
nitrogen
dioksida tahun 2010-2012 di stasiun
2010 - 2012
2009
2013
Konsentrasi
nitrogen
523
