MONITORING MAGNETIK TERHADAP POLUSI DI KOTA PADANG

Prosiding Semirata FMIPA Universitas Lampung, 2013

MONITORING MAGNETIK TERHADAP POLUSI DI KOTA PADANG Mahrizal, Fatni Mufit Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Padang

Abstrak. Kebanyakan hasil proses industri, kenderaan bermotor, pekerjaan konstruksi, pembakaran di rumah tangga, dan sumber-sumber lainnya menghasilkan partikel-partikel yang berterbangan di udara dalam bentuk (dust) atau abu terbang (fly ash). Partikel-partikel sebagian bergerak di udara mengikuti aliran udara dan sebagian yang dekat permukaan akan mengendap pada tumbuhan, bangunan atau tanah permukaan (topsoil). Penelitian dalam bidang ini terutama dengan menggunakan pemantauan polusi secara magnetik sangat jarang dilakukan. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi yang lebih detail mengenai karakterisasi mineral magnetik yang terkandung dalam polutan di beberapa lokasi kecamatan di kota Padang yang meliputi penentuan suseptibilitas magnetik dari mineral magnetik tersebut. Metoda penelitian yang digunakan adalah pengukuran suseptibilitas magnetik sampel untuk mengetahui kondisi polutan berupa mineral magnetik yang terkandung pada debu dan abu terbang yang terkumpul pada top soil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nilai suseptibilitas magnetik top soil adalah paling besar untuk kecamatan yang jauh dari sumber polutan yaitu pabrik-pabrik yang kebanyakan berlokasi di Kecamatan Lubuk Kilangan. Nilai ini menunjukkan urutan besarnya polusi udara yang berarti bahwa debu dan abu terbangnya mengandung polutan berbentuk mineral magnetik yang tergolong jenis mineral oksida besi yaitu magnetite, hematite, dan maghemite. Kata kunci : Identifikasi mineral magnetik, suseptibilitas magnetik, polusi.

PENDAHULUAN Kota Padang sebagai ibukota Propinsi Sumatera Barat sedang tumbuh, dari Kota Madya menjadi Kota Besar. Bahkan Pemerintah Kota Padang sedang berusaha menjadikan Kota Padang menjadi Kota Metropolitan. Hal ini sebenarnya merupakan suatu kemajuan. Namun kemajuan selalu memiliki sisi gelap yang harus diwaspadai. Tumbuhya suatu Kota selalu didukung oleh berbagai faktor, seperti berkembangnya industri, transportasi, pertambangan, konstruksi, dan lain-lain. Hal ini tentunya akan menyebabkan bertambahnya jumlah pabrik, kenderaan, pekerjaan konstruksi bangunan dan lain-lain. Sisi gelap yang dimaksud adalah bertambahnya polusi udara, air, dan tanah. Polusi dapat berupa gas (asap) dan partikulat (debu). Polusi berupa gas

biasanya adalah karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx), dan hidrokarbon (HC). Baik asap maupun debu keduanya berbahaya bagi kesehatan. Gas bisa mencemari lingkungan apabila konsentrasi gas melebihi tingkat konsentrasi normal. Debu yang sering juga disebut sebagai respirable airborne particulate matter disingkat PM lebih berbahaya lagi bagi manusia. Dari data Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah (Bapeldalda) Padang, ada sebelas pabrik besar, yang bergerak di pengolahan bahan baku, yang mempengaruhi pencemaran udara di Kota Padang. Pabrik pengolahan karet, sawit dan semen. Dari sebelas pabrik itu, yang paling berpotensial ada enam pabrik. Satu pabrik pengolahan semen, dan lima pabrik karet. (Pos Metro Padang, 5 Juli, 2010. Padang, Kota Industri, Kota Polusi!) Kebanyakan hasil proses industri, Semirata 2013 FMIPA Unila |521

Mahrizal: MONITORING MAGNETIK TERHADAP POLUSI DI KOTA PADANG

kenderaan bermotor, pekerjaan konstruksi, pembakaran di rumah tangga dan sumbersumber lainnya menghasilkan partikelpartikel yang beterbangan di udara dalam bentuk debu (dust) atau abu terbang (fly ash). Partikel-partikel sebagian bergerak di udara mengikuti aliran udara dan sebagian yang dekat permukaan akan mengendap pada tumbuhan, bangunan atau langsung jatuh ke tanah permukaan (top soil). Dengan demikian partikel-partikel ini dapat mencemari lingkungan seperti udara, air dan tanah. Pencemaran udara dengan partikel yang dapat dihirup melalui pernafasan merupakan masalah kesehatan yang beresiko serius. Karena itu kualitas udara haruslah mendapat perhatian utama bagi setiap orang. Partikel oksida besi meskipun merupakan fraksi yang kecil dari debu secara keseluruhan namun terdapat bukti bahwa dapat menimbulkan resiko terhadap kesehatan terutama untuk ukuran bulir yang lebih kecil Beberapa penelitian menunjukan adanya hubungan yang sangat kuat antara suseptibiltas magnetik dengan kandungan logam berat. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan beberapa kontribusi antara lain : (1) Sebagai studi awal tentang kandungan mineralogi khususnya mineralogi magnetik yang lebih rinci yang terdapat di dalam polutan dan (2) Disamping penelitian ini memiliki nilai ilmiah yang tinggi, jika dikombinasikan dengan partisipasi dari pemerintah diharapkan penelitian ini nantinya dapat memberikan informasi berupa hasil monitoring magnetik polusi (Magnetic Monitoring Poluttion) bagi masyarakat. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi yang lebih detail mengenai karakterisasi mineral magnetik yang terkandung dalam polutan dibeberapa lokasi di kota Padang yang meliputi penentuan suseptibilitas magnetik dari mineral magnetik tersebut.

522| Semirata 2013 FMIPA Unila

Telah diamati bahwa jumlah material magnetik yang mengendap di pohon dan gedung bervariasi secara inversi dengan jarak dari sumber. [4] Sebelum dibakar batubara sebenarnya adalah nonmagetik. Proses pembakaran menyebabkan pyrite (FeS2) yang terdapat beberapa persen dalam batubara, terdisosiasi dan terbentuk pyrrhotite (Fe7S8) dan gas belerang. Di atas temperatur 1350 K, pyrrhotite terpecah menjadi belerang dan besi. Partikel besi yang bundar, yang diameternya sekitar 20 µm terbentuk dan kemudian teroksidasi menjadi magnetite (Fe3O4). Partikel oksida besi yang sedang dibahas, sebenarya tidak lebih dari fraksi yang kecil dari total debu, tetapi ada bukti (evidence) bahwa partikel tersebut sangat berisiko terhadap kesehatan, terutama yang ukurannya lebih kecil. Secara nyata berdasarkan fakta bahwa partikel besi merupakan tracer yang sangat baik untuk mengetahui total particulate content dalam atmosfer dan konsentrasinya yang berhubungan dengan logam berat yang secara potensial berbahaya untuk tumbuhan, binatang, dan manusia. Kebanyakan proses pembakaran bahan bakar yang terjadi di industri , kesibukan lalu lintas kenderaan bermotor, pembakaran di rumah tangga dan pekerjaan konstruksi menghasilkan debu (dust) dan abu terbang (fly ash) yang beterbangan di udara. Debu dan abu terbang ini mengandung partikel material magnetik yang dapat dideteksi secara magnetik. Pemantauan secara magnetik (Magnetic Monitoring Poluttion) ini adalah salah satu cara pemantauan polusi melalui pengukuran suseptibilitas magnetik dan merupakan cara yang cepat dan mudah sebagai langkah awal untuk mengindentifikasi polusi. Beberapa bangunan bersejarah di Inggris seperi gereja, katedral dan kapel yang terbuat dari limestone( batu gamping) mengandung material magnetik hasil dari


endapan pembakaran batubara dan pembakaran di rumah tangga [6] Tingkat pencemaran terhadap tanah biasanya dikategorikan menjadi 6 tingkat yaitu: Tingkat 1 : < 150 x 10-8m3kg-1, tingkat 2 : 150 – 300 x 10-8m3kg-1, tingkat 3 : 300450 x 10-8m3kg-1, tingkat 4 : 450-600 x 108 3 -1 m kg , tingkat 5 : 600-1000 x 10-8m3kg-1 dan tingkat 6 : > 1000 x 10-8m3kg-1. [5]

Magnetik Susceptibility Meter model MS2. Hasil pengukuran suseptibilitas magnetik adalah suseptibilitas magnetik persatuan massa. Analisis data dan pemetaan dilakukan pada bulan Desember 2012.

METODE PENELITIAN

Pengukuran suseptibilitas magnetik dilakukan terhadap 32 sampel Top Soil, yang diambil dari beberapa kecamatan di Kota Padang. Dari 11 kecamatan yang ada di Kota Padang, diambil 5 kecamatan yaitu : Koto Tangah, Kuranji, Pauh, Padang Barat dan Padang Selatan. Jumlah sampel Top Soil Pada setiap kecamatan yang dipilih secara acak di Kota Padang dapat dilihat pada Tabel.1. Hubungan antara lokasi pengambilan sampel dengan nilai suseptibilitas magnetik untuk top soil, dapat dilihat pada Gambar 1. Dapat dilihat bahwa untuk setiap site pada setiap Kecamatan nilai suseptibilitas magnetiknya menunjukkan variabilitas yang cukup besar.

Tempat pengambilan sampel polutan dilakukan dibeberapa titik lokasi dalam kecamatan-kecamatan yang terdapat di Kota Padang, meliputi partikel-partikel debu yang yang langsung diserap oleh topsoil (tanah permukaan). Pengambilan sampel ini dilakukan selama bulan AgustusNovember 2012. Pengukuran suseptibilitas magnetik terhadap sampel polutan ini dilakukan di laboratorium Geofisika di Jurusan Fisika FMIPA Universitas Negeri Padang selama bulan Nopember-Desember 2012. Suseptibilitas magnetik sampel diukur dengan menggunakan alat Bartington

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Pengukuran Magnetik

Suseptibilitas

Tabel 1 Jumlah sampel Top Soil Pada setiap Lokasi di Kota Padang. No. Sampel Lokasi (Kecamatan) Jumlah Sampel 1 KTT Koto Tangah 10 2 KUT Kuranji 5 3 PAT Pauh 7 4 PBT Padang Barat 6 5 PST Padang Selatan 4 Jumlah 32

Semirata 2013 FMIPA Unila |523


Gambar 1. Hubungan antara lokasi pengambilan sampel dengan nilai suseptibilitas magnetik untuk top soil di Kecamatan : Koto Tangah (1), Kuranji (2), Pauh (3), Padang Barat (4), dan Padang Selatan (5). Pengolahan Data Suseptibilitas Magnetik Data suseptibilitas magnetik yang diperoleh dari Top Soil, setiap site kemudian diolah untuk mendapatkan kecendrungan dan pemetaan polusi di Kota Padang. Hasil pengolahan tersebut ada dua yaitu : (1) Nilai rata-rata untuk setiap kecamatan di Kota Padang, dan (2) Pembuatan kountur sebaran nilai suseptibilitas magnetik di Kota Padang. Untuk melihat urutan tingkat polusi kecamatan di Kota Padang, nilai Tabel 2.

Urutan Tingkat Polusi Kecamatan di Kota Padang

No. Sampel 1 2 3 4 5

PBT PST PAT KTT KUT

suseptibilitas magnetik diurutkan dari yang paling besar sampai yang paling kecil, yang juga menunjukan urutan tingkat polusi masing-masing kecamatan di Kota Padang, seperti yang dapat dilihat pada Tabel 4.8, dan nilai rata-rata adalah nilai rata-rata dari setiap kecamatan di Kota Padang. Dari nilai rata-rata ini kemudian dibuat grafik urutan tingkat polusi pada kecamatan di Kota Padang seperti dapat dilihat pada Gambar 2.

Lokasi (Kecamatan)

Padang Barat Padang Selatan Pauh Koto Tangah Kuranji Rata-Rata


Nilai Rata-Rata Suseptibilitas Magnetik 1655.1 1316.4 975.8 790.9 738.9 1095.42

Tingkat 6 6 5 5 5


S u s l e i p t t a i s b i

M a g n e t i k

1 2 3 4 5 Kecamatan

Gambar 2. Grafik urutan tingkat polusi pada kecamatan di Kota Padang Pembuatan Peta Kontour Sebaran Nilai terkecil dan termasuk tingkat suseptibilitas magnetik masing-masing adalah : (1) Suseptibilitas Magnetik di Kota Padang Untuk pembuatan peta contour ini Padang Barat (PBT) dengan nilai 1655.1 diperlukan data suseptibilitas magnetik dan dan termasuk tingkat 6, (2) Padang Selatan data koordinat untuk setiap site. Pembuatan (PST) dengan nilai 1316.4 dan termasuk Peta Kontour dikerjakan dalam program tingkat 6, (3) Pauh (PAT) dengan nilai Surfer 8 dan setelah melalui proses gridding 975.8 dan termasuk tingkat 5, (4) Koto diperoleh Peta Kontour Penyebaran Polusi Tangah (KTT) dengan nilai 790.9 dan di Kota Padang seperti dapat dilihat pada termasuk tingkat 5, (5) Kuranji (KUT) Gambar 3. dengan nilai 738.9 dan termasuk tingkat 5. Dari peta kontour penyebaran polusi di PEMBAHASAN Kota Padang dapat dilihat bahwa pencemaran polusi di Kota Padang lebih Dari hasil analisis yang dilakukan banyak terdapat di kecamatan yang jauh terhadap top soil untuk 5 site diperoleh hasil sebagai berikut. Nilai rata-rata dari sumber polusi yaitu pabrik dan industri suseptibilitas magnetik top soil untuk 5 site yang lebih banyak berlokasi di Kecamatan diurutkan dari yang terbesar sampai yang Lubuk Kilangan. 1 0 0 .4 6

PT SEMEN PADANG

UNAND T IM U R

1 0 0 .4 4

1 0 0 .4 2

1 0 0 .4

UTARA S IM P B P H A T T A

1 0 0 .3 8

R U M A H S A K IT M J A M IL BALAI KO TA

1 0 0 .3 6

GOR HAS

S IM P B P L M

J S IT I N U R B A Y A

UNP 1 0 0 .3 4

S T S T A B IN G

1 0 0 .3 2 0 .8 2

0 .8 4

0 .8 6

0 .8 8

0 .9

0 .9 2

0 .9 4

0 .9 6

Gambar 3. Peta Kontour Penyebaran Polusi di Kota Padang. Semirata 2013 FMIPA Unila |525


KESIMPULAN Dari pembahasan yang dilakukan terhadap pengukuran dan perhitungan terhadap sampel dari ketiga site diperoleh simpulan sebagai berikut : 1. Nilai suseptibilitas magnetik top soil adalah paling besar untuk kecamatan yang jauh dari sumber polutan yaitu pabrik-pabrik yang kebanyakan berlokasi di Kecamatan Lubuk Kilangan. . 2. Terdapat variabilitas yang cukup besar nilai suseptibilitas magnetik pada setiap kecamatan. Hal ini disebabkan karena sedikitnya jumlah sampel yang diambil untuk setiap kecamatan. Penelitian ini adalah berupa kajian awal tentang penggunaan pemantauan magnetik terhadap polusi udara di Kota Padang. Untuk memperoleh gambaran yang lebih rinci tentang besarnya polusi udara akibat pabrik dan industri di Kota Padang diperlukan penelitian lanjutan yang lebih lengkap dan menyeluruh pada baik dari aspek yang diteliti, metoda yang digunakan maupun dari jumlah sampel yang cukup. UCAPAN TERIMA KASIH Penelitian ini dibiayai oleh dana DIPA Universitas Negeri Padang dalam rangka mengembangkan penelitian pada setiap KBK di Jurusan Fisika FMIPA UNP. Ucapan terima kasih kepada pihak Jurusan Fisika FMIPA UNP dan pihak Fakultas MIPA yang telah mendanai penelitian ini. Terima kasih juga disampaikan kepada Kepala Laboratorium Geofisika Fisika FMIPA UNP atas segala fasilitas dan kemudahan yang diberikan berupa fasilitas pengukuran dan pengambilan data yang


sangat membantu kelancaran pelaksanaan penelitian ini. Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi kemajuan Geofisika dan Bidang ilmu lainnya yang terkait. DAFTAR PUSTAKA Guthrie, G.D. 1995. Eat,breathe, and be wary : Mineralogy in environmental health. Reviews of Geophysics Supplement, 117-121. Garcon, G.P. , Shirali, S. , Gary, M.Fontaine, F.,Zerimech, A.,Martin, and Hanothiaus. 2000. Polycyclic aromatic hydrocarbons coated onto Fe2O3 particles. Assesmet cellular membrane damage and antioxidant system disruption in human epithelial lung cells (L131) in culture. Toxilogy Letters 117, 25-35. Heller, F.Z. Strzyszcz, and T. Magiera. 1998b. Magnetic record of industrial pollution in forest soils of Upper Silesia. Journal of Geophysical Research 103, 17767-17774. Flanders, P.J. 1994. Collection, measurement and analysis of airborne magnetic particulates from pollution in the environmental. Journal of Applied Physics 75, 5931-5936. Evans, Michael E., and Friedrich Heller, 2003. Environmental Magnetisme: Principles and Applications of Enviromagnetics. Elsevier Science. (Schiavon and Zhou ,1996). Schiavon, N.,and L.P. Zhou, 1996. Magnetic, chemical and microscopical characterization of urban soiling on historical monuments. Environmetal Science and Technology 30,3624-3629.

MONITORING MAGNETIK TERHADAP POLUSI DI KOTA PADANG

Recommend Documents