PENGANDALIAN PENCEMARAN UDARA MELALUI PENANGANAN EMISI GAS BUANG KENDARAAN BERMOTOR IR. INDRA CHAHAYA S. ,Msi Fakultas Kesehatan Masyarakat Universitas Sumatra Utara BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang. Menurut Perkins, pencemaran udara didetinisikan sebagai hadimya satu atau beberapa kontarninan di dalam udara (atmosfer) seperti debu, busa, gas, kabut, bau-bauan, asap atau uap dalam kuantitas tertentu yang dapat rnenimbulkan gangguan -gangguan terhadap kehidupan manusia, tumbuh -tumbuhan atau hewan maupun benda, sehingga mempengaruhi kehidupan organisme maupun benda. Bahan pencemar udara dapat dikelompokkan berdasarkan jenisnya sebagai berikut : 1. Partikel. Yaitu semua bahan pencemar di udara yang berupa debu padat, ataupun titiktitik air. Adapun sumbemya antara lain pertambangan terbuka, aktivitas manusia, aktivitas gunung berapi, clan lain -lain. 2. Senyawa kimia. Yaitu semua bahan pencemar di udara yang merupakan senyawa kimia baik organik maupun anorganik. Bahan pencemar ini umumnya berasal dari aktivitas manusia seperti proses-proses kimia di pabrik, pembakaran bahan bakar, asap rokok clan sebagainya. Kalau kita berbicara mengenai udara, kita tidak bisa lepas dari atmosphere sebab udara sebagai bagian dari atmosphere yang menyelimuti bumi. Atmosphere tersebut merupakan suatu sistem yang dinamis yang mengabsorbsi sejumlah padatan, cairan dan gas. Menyebar dan bereaksi diantara mereka baik dengan berbagai substansi yang lain maupun secara kimia/ fisik. Atmosphere terbentang pada ketinggian antara 80-1.000 km diatas/menyelimuti bumi. Komponen -komponen gas yang terdapat didalamnya tidak tersebar merata. Lebih kurang 99,9% dari massa gas terdapat pada ketinggian dibawah 50 km dan sisanya antara ketinggian 50-100 km. Atmosphere terbagi dalam 4 Japisan yaitu : a. Troposphere. Sebagai lapisan terbawah dari atmosphere terbentang pada ketinggian antara 8 km pada kutub dan 16 km pada equator. b. Stratosphere. Merupakan lapisan diatas troposphere, terbentang pada ketinggian 12-50 km diatas pernlukaan bumi. C. Mesosphere. Terbentang pada kertinggian 50-80 km diatas pernlukaan bumi, mengandung sedikit sekali gas, tidak ada uap air dan ozon terdapat pada seluruh lapisan. d. Thermosphere.
©2003 Digitized by USU digital library
1
Pada ketinggian :i: 80 km, kehadiran gas pada lapisan ini dalam bentuk atom dan cenderung terpisah dalam lapisan -lapisan. Sementara itu sumber pencemaran udara dapat terbagi dua yaitu ;oleh alam (Natural Source) seperti kebakaran hutan, hembusan debu oleh angin, bencana gunung berapi dan lain -lain. Yang kedua, oleh aktivitas manusia (Man Made Sow.ce) seperti dari industri, transportasi, pembangkit tenaga listrik dan lain -lain. Pencemaran udara oleh kendaraan bermotor khususnya didaerah perkotaan dewasa ini sangat dirasakan akibatnya, Jakarta sebagai contoh merupakan kota di Indonesia yang sangat menanggung beban pencemaran yang berat, sehingga berbagai upaya telah dilakukan termasuk dengan pengendalian emisi gas buang kendaraan bermotor. Masalah pencemaran lingkugan secara umum tentulah tidak terlepas dari siklus perubahan lingkungan yang dapat digambarkan sebagai berikut :
Kondisi lingkungan udara akibat pencemaran dari kendaraan bermotor di perkotaan dapat diteliti berdasarkan 3 parameter utama yaitu efisiensi pemakaian kendaraan di jalan (rendahnya travel speed dan tinggi travel time), efisiensi operasi mesin kendaraan (tingkat kesempurnaan pembakaran) dan bahan bakar (jenis maupun konsumsinya). Hal ini lebih diperburuk lagi dengan tingginya kemacetan lalu lintas. Hal ini dapat terjadi ketidakseimbangan antara pertambahan jumlah kendaraan bemlotor yang tinggi dan pertumbuhan jalan yang rendah . 1.2. Permasalahan. Yang menjadi masalah dalam pembahasan ini adalah bagaimana perbaikan pencemaran udara melalui pengendalian emisi gas buang kendaraan bermotor di wilayah DKI Jakarta khususnya dan kota -kota besar lainnya di Indonesia pada umumnya.
©2003 Digitized by USU digital library
2
1.3. Tujuan. 1.3.1.. Tujuan Umum. Adapun tujuan untuk mengetahui akibat /dampak pencemaran udara terhadap kesehatan manusia termasuk bahan -bahan gas pencemamya dan langkah –langkah pengamanan. 1.3.2. Tujuan Khusus.
a. Untuk mengetahui dampak pencemaran udara terhadap kesehatan manusia seperti gas CO (karbon monoksida), HC (hidrokarbon), Nox (nitrogen oksida), SOx (sulfur dioksida), partikulat, Pb (timah hitam). b. Untuk mengetahui faktor -faktor penyebab pencemaran. c. Untuk mengetahui langkah -langkah pengamanan pengendalian emisi gas buang kendaraan bermotor. 1.4. Manfaat. Adapun manfaat dari makalah ini adalah untuk : a. Sebagai bahan masukan bagi pemerintah untuk menangani pengendalian pencemaran udara melalui pengendalian emisi gas buang kendaraan bermotor. b. Sebagai bahan masukan bagi orang yang peduli terhadap kesehatan lingkungan termasuk peneliti, mahasiswa dalam mengembangkan wawasan di bidang masalah pencemaran lingkungan. c. Sebagai masukan bagi penulis untuk menambah pengetahuan dan keterampilan dalam mengendalikan emisi gas buang kendaraan bermotor. BAB II PEMBAHASAN
2.1. Kondisi Pencemaran Udara. Dengan menurunnya kualitas udara Jakarta disebabkan oleh berbagai hal seperti industri, transportasi, rumah tangga dan pembangkit listrik. Sementara itu 92% pencemaran udara Jakarta berasal dari emisi gas buang kendaraan bermotor. Secara umum terjadinya pencemaran udara disebabkan oleh aktivitas manusia dibagi dalam 3 kategori, yaitu : ! Attrition (gesekan) Melalui proses sanding (pemecahan butiran), grinding (pemotongan), drilling (pengeboran), clan spraying (penyemprotan). ! Vaporization (penguapan) Adanya perubahan bentuk dari cair ke bentuk gas. ! Combustion (pembakaran) Adanya proses pembakaran seperti bahan bakar minyak dan batu bara. Adapun macam bahan pencemar udara dapat diklasifikasikan dalam beberapa kelompok, yaitu: a. Klasifikasi menurut bentuk asal. ! Bahan pencemar udara primer (Primary Air Pollutant). Yaitu polutan yang apabila menyebar, keadaannya tetap seperti keadaan semula.
©2003 Digitized by USU digital library
3
!
Bahan pencemar udara sekunder (Secondary Air Pollutant). Yaitu bahan pencemar udara primer yang mengalami reaksi dengan senyawa lain setelah keluar dari sumbernya.
b. Klasifikasi menurut keadaan phisik polutan. - Partikulate. Aerosol.
Yaitu partikel padat/cair yang dapat tetap tinggal diudara oleh sebab ukurannya yang kecil (<1 um). Dust. Yaitu partikel padat yang berdiameter antara 0,1 -1.000 um. Fume. Yaitu partikel padat berdiameter 0,1 -1 um, sebagai akibat dari proses industri pencairan benda padat seperti Pb. Mist. Yaitu partikel cair yang berdiameter > 1 00 um. Smog. Yaitu partikel padat atau cair yang berdiameter < 1 um. Fog. Yaitu kondensasi uap air di udara. - Gas. True gas Yaitu suatu zat yang keadaan fisiknya mempunyai sifat menyebar dan menempati tempat dimana ia berada, misalnya (CO, SO2, CH4). Vapor. Yaitu bentuk gas dari suatu zat yang umumnya berbentuk padat dan cair pada tekanan dan suhu kamar, rnisalnya : Hidrokarbon. c. Klasifikasi menurut susunan kimia bahan pencemar. - Inorganik → CO, 802, C03, N02 (tidak mengandung unsur karbon). - Organik
→ terdiri dari unsur karbon yang mempunyai ikatan dengan hydrogen (methane, benzen, ethylene).
Pembakaran sempurna pada mesin kendaraan bermotor adalah reaksi sempurna/stoikiometri dari bahan bakar (oktana) dengan pembakaran oksigen menjadi energi (kalor dan kerja) dan karbon dioksida/C02 serta air/H2O, atau reaksi kimia berikut : 2C8H18 + 2502
→ Energi + 16C02 + 18H2O.
Karena pembakaran dalam ruang bakar tidak selalu menghasilkan pembakaran sempurna, karena bahan bakar mengandung kotoran (sulfur pada bahan bakar dan nitrogen pada udara) serta tambahan/additives (Pb/TEL untuk menaikkan bilangan oktan) dan ketidak sempurnaan konstruksi ruang bakar.
©2003 Digitized by USU digital library
4
Komposisi udara bersih dan kering : Macam Gas Nitrogen, N2
Volume % 78
Oksigen (O2), Argen (Ar)
0,94
Karbondioksida, CO2
0,03
Helion, He
0,01
Neon, Ne
0,01
Xenon, Xe
0,01
Kripton. Kr
0,01
Mentana, CH4. Karbon monoksida, CO
sedikit sekali
Amoniak, NH3. Nitrat oksida, N2O
sedikit sekali
Hidrogen sulfida, H2S
sedikit sekali
2.2. Dampak Pencemaran Terhadap Kesehatan Manusia. 2.2..1. Karbon Mono Oksida (CO). Gas ini sangat berbahaya, tidak berwama dan tidak berbau, berat jenis sedikit lebih ringan dari udara (menguap secara perlahan ke udara), CO tidak stabil dan membentuk CO2 untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. CO berbahaya karena bereaksi dengan haemoglobin darah membentuk Carboxy haemoglobin (CO-Hb). Akibatnya fungsi Hb membawa oksigen ke sel- sel tubuh terhalangi, sehingga gejala keracunan sesak nafas dan penderita pucat. Reaksi CO dapat menggantikan O2 dalam haemoglobin dengan reaksi : 02Hb + CO ! OBb + O2 Penurunan kesadaran sehingga terjadi banyak kecelakaan, fungsi sistem kontrol syaraf turun serta fungsi jantung dan paru-paru menurun bahkan dapat menyebabkan kematian. Waktu tinggal CO dalam atmosfer lebih kurang 4 bulan. CO dapat dioksidasi menjadi CO2 dalam atmosfer adalah HO dan HO2 radikal, atau oksigen dan ozon. Mikroorganisme tanah merupakan bahan yang dapat menghilangkan CO dari atmosfer. Dari penelitian diketahui bahwa udara yang mengandung CO sebesar 120 ppm dapat dihilangkan selaIna 3 jam dengan cara mengontakkan dengan 2,8 kg tanah (Human, 1971), dengan demikian mikroorganisme dapat pula menghilangkan senyawa CO dari lingkungan, sejauh ini yang berperan aktif adalah jamur penicillium dan Aspergillus.
©2003 Digitized by USU digital library
5
2.2.2. Didrokarbon (DC). Sebagai zat pencemar, kehadiran hidrokarbon di atmosfer dapat menghasilkan pembentukan kabut (smog). Jika terjadi pembakaran tidak sempurna maka hidrokarbon (HC) semakin banyak terbentuk, dengan sifat gas ini adalah bau yang tajam clan mudah mengikat N02 diudara menjadi komponen smog, yaitu komponen polusi sekunder photo-chemical oxydant. Untuk Hidrokarbon ini dapat mengganggu kesehatan manusia dengan iritasi pada kulit, mata, hidung, tenggorokkan akibat atom karbon yang diikatnya. Kematian dapat terjadi dari Benzene jika 20.000 pprn setelah 5 – 10 menit. 2.2.3. Nitrogen Oksida (NOx). Ada dua cara untuk menghindari pembakaran tidak sempurna, maka dilakukan 2 proses pembakaran yaitu : 1. Bahan bakar dibakar pada temperatur tinggi dengan sejumlah udara sesuai dengan persarnaan stoikiometri, misalnya dengan 90 -95% udara. Pembakaran NO dibatasi tidak dengan adanya kelebihan udara.
2. Bahan bakar dibakar sempurna pada suhu relatif rendah dengan udara berlebih. Suhu rendah menghindarkan pembentukan NO. Kedua proses ini menurunkan pembentukan NO sarnpai 90%. NO2 pada manusia dapat meracuni paru-paru, kadar 100 ppm dapat menimbulkan kematian, 5 ppm setelah 5 menit menimbulkan sesak nafas. 2.2.4. Sulfur Dioksida (SOx). SOx mempunyai ciri bau yang tajam, bersifat korosif (penyebab karat), beracun karena selalu mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. SOx menimbulkan gangguan sitem pernafasan, jika kadar 400-:500 ppm akan sangat berbahaya, 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata, 3-5 ppm menimbulkan bau. 2.2.5. Partikulat. Partikel asap atau jelaga hidrokarbon (Policyclic Aromatic Hydrokarbon) selalu mengganggu pandangan karena kehitaman dan kepekatan, asapnya juga bersifat karsinogenis (penyebab kanker). 2.2.6. Timah Hitam (Pb). Timah hitam dalam bentuk senyawa TEL Tetra Etthyl Lend ( C5HI2O) digunakan sebagai bahan tambahan (additif) untuk meningkatkan angka oktan dari bahan bakar sehingga meningkatkan daya mampu bakarnya. Timah hitam di udara akan terhirup oleh manusia sehingga akan terpapar setiap harinya, yang mengakibatkan konsentrasi akan semakin meningkat sehingga lambat laun timah hitam ini akan dapat mempengaruhi fungsi tubuh karena menumpuk pada hampir setiap organ tubuh manusia (ginjal, hati, paru, darah) dan juga menimbulkan kanker (karsinogenik). 2.3. Faktor -faktor Penyebab Pencemaran. 2.3.1. Berkaitan dengan Kendaraan Bermotor. Yaitu berkaitan dengan teknologi dari kendaraan serta engine yang dikaitkan dengan supply campuran udara bahan bakar dan pengapian. Persiapan kondisi kendaraan yang akan dioperasikan termasuk bahan bakar yang digunakan.
©2003 Digitized by USU digital library
6
2.3.2. Berkaitan dengan Pembangunan Kota. Akibat penurunan kapasitas jalan maka kemacetan yang menyebabkan waktu perjalanan (Travel Time) meningkat sehingga penggunaan bahan bakar menjadi besar Keterbatasan jalur hijau sebagai paru –paru kota dan tingkat pertumbuhan kendaraan tinggi. 2.4. Langkah -langkah Penanganan. Pencemaran udara akibat kendaraan bermotor maka perlu dilakukan pengendalian khususnya pengendalian emisi gas buang kendaraan bermotor. 2 .4.1. Menyempurnakan dan Diversifikasi Sistem Bahan Bakar. ! Pengurangan kadar Pb (timbal) pada bahan bakar, dengan menggunakan Methyl Tetra Botyl Ether yang tidak mengandung Pb tapi mampu meningkatkan bilangan oktan bahan bakar. ! Pemakaian bahan bakar gas (BBG) yang dapat mengakibatkan penurunan daya mesin motor sebesar 11 % namun dapat mengurangi pemakaian bahan bakar ekivalen sebesar 45%. 2.4.2. Perbaikan Teknologi Mesin dan Teknik Kendaraan. Rancangan operasional sebuah motor bakar akan menentukan jenis dan jumlah kadar polutan di dalam gas buang. Untuk itu dapat digunakan DOHC (Double over Head cam) untuk katup hisap dan katup buang. Beberapa komponen mesin yang berpengaruh antara lain, bentuk konstruksi ruang bakar , letak busi dan jumlah katup, sistem pengapian (coil), sistem pemasukan udara dan sistem pendinginan dan pelumasan. 2.5. Peralatan khusus pengendalian Emisi. 2.5.1. Exhause Gas Recirculation (EGR) Merupakan suatu teknik untuk mengatur konsentrasi NO dalam gas buang kendaraan bermotor dengan cara menurunkan konsentrasi NO atau dengan nenurunkan temperatur siklus puncaknya. 2.5.2. Air Inducting Sistem. Yaitu air injection atau air suction. 2.5.3 Catalitic Converter. 2.6. Upaya lain yang Dilakukan. 2.6.1.Pembangunan jalur hijau (taman kota) sebagai paru-paru kota 2.6.2.Pembangunan angkutan massal yang akrab dengan lingkungan untuk mengurangi pergerakan mobil pribadi. 2.6.3.Menerapkan kebijaksanaan pengendalian emisi dengan cara melakukan pengujian emisi dengan cara melakukan pengujian emisi kendaraan bukan hanya pada angkutan umum tetapi juga terhadap mobil -rnobil pribadi, khususnya mobil -mobil tua, karena pertambahan mobil pribadi cukup tinggi, sementara mobil -mobil tua masih banyak beroperasi.
©2003 Digitized by USU digital library
7
BAB III KESIMPULAN DAN SARAN 3.1. Kesimpulan. 1. Bahwa dari distribusi pemakaian bahan bakar maka sektor transportasi mengkonsumsi bahan bakar terbesar yang berakibat semakin banyak bahan pencemar di udara. 2. Kesehatan dan keseimbangan lingkungan akan terganggu jika unsur pencemar udara dibiarkan pada konsentrasi yang tinggi. 3. Dengan penyempumaan teknologi pereduksi emisi gas buang kendaraan bermotor diharapkan bahan pencemar yang dihasilkan semakin berkurang juga. 4. Kendaraan pribadi dan umum harus diwajibkan mengikuti uji emisi gas buang. 5. Pembangunan kota yang tidak berwawasan lingkungan turut memberikan andil dalam bertambahnya pencemaran di udara. 3.2. SARAN 1. Pemerintah dan instansi yang terkait harus secara konsisten menerapkan peraturan perundangan untuk mencegah semakin buruknya kualitas udara. 2. Para ahli di bidang mesin agar dapat menciptakan teknologi mesin yang dapat menekan bahan pencemar seminimal mungkin. 3. Pemakaian bahan bakar yang ramah lingkungan harus lebih digalakkan ditengah -tengah masyarakat. 4. Masyarakat harus ikut berpartisipasi aktif untuk menurunkan emisi gas buang kendaraan dengan penghematan pemakaian kendaraan atau memperbaiki mesin kendaraannya agar dapat terjadi pembakaran bahan bakar lebih sempurna. DAFTAR PUSTAKA Azwar., Azrul, Pengantar Ilmu Kesehatan Lingkungan, Jakarta:Mutiara Sumber Widya,1995. Fuad Amsyari, Prinsip-Prinsip Masalah Pencemaran Lingkungan, Jakarta: Ghalia Indonesia, 1991. Sastrawijaya, Tresna, Pencemaran Lingkungan, Jakarta: PT. Rineka Cipta, 1991. Setiaty Pandia, ill, Kimia Lingkungan, Jakarta: Dikti Depdikbud, 1995. Soedjono, ill, Pedoman Bidang Studi Pengawasan Pencemaran Lingkungan Fisik Pada Institusi Pendidikan Tenaga Kesehatan Lingkungan, Dep.Kes. R.I. Pusdiknakes, 1990/1991. Thom"s Outwerbridge, Limbah Padat Di Indonesia, Masalah Atau Sumber Daya, Jakarta : Yayasan Obor lndoensia, 1991.
©2003 Digitized by USU digital library
8
