PENGARUH OZON TERHADAP HUJAN ASAM Dl BANDUNG Tuil Budlwad'1, SumaryatP, lis Sofiati*1, Tud MulyanI H W " ' , dan M. Parivatmo"' *• Pcnelld Biding Penkatlan Ozon Dan Polusl Udara, LAPAN "'PenellU Badan Meteorolocl dan Geofisika, BMG
ABSTRACT The monthly average of concentration of surface ozone at Dago (north Bandung) from J a n u a r y 2001 to J u n e 2003 of 38.30 pg/m 3 . This value is higher than other four stations, Cisaranten Wetan a n d Aria Graha (East Bandung), Batununggal Indah (South Bandung) and Tegallega (Central Bandung) within variations 35.26 - 36.23 pg/m 3 . While S 0 2 l N 0 2 gases, SO* 2 ', NO3", NH42* ions, a n d pH of rainwater are measured at five locations, i. e. Cipedes (West Bandung), Martadinata (East Bandung), Dago (North Bandung), Kopo (South Bandung) a n d Kebon Kalapa (Central Bandung) from August 2000-May 2 0 0 3 . The worst condition of acid rain was found at Cipedes with value of 5.09. This condition m e a n s that location have been affected by acid rain in August 2 0 0 0 - May 2 0 0 3 , because the value of pH less than 5.60 (the threshold of acid rain). Other locations such as Martadinata, Kebon Kalapa, and Kopo have average value of pH of 5.75, 5.95, and 6.00, respectively. While Dago which r e p r e s e n t s cleanest region of five locations in Bandung h a s average of pH of 6.06. The existences of ozone have not influenced yet the deposition of acid rain in Bandung in general, especially at Dago, if we see the biggest value of correlation coefficient on that region of 0.64. The influence of ozone is more dominant to SO2 compared to NO2 b a s e d on acid deposition formed. The pollutant of SO2, NO2 gases, and aerosol from the local source influences on concentration of sulfate a n d nitrate ions which have the important role on acid rain. ABSTRAK Konsentrasi rata-rata bulanan ozon p e r m u k a a n di Dago (Bandung Utara) dari J a n u a r i 2001 sampai J u n i 2003 adalah 38,30 pg/m 3 . Hasil pengamatan tersebut memperlihatkan angka lebih tinggi dibandingkan dengan ke empat lokasi lainnya, yaitu Cisaranten Wetan d a n Aria Graha (Bandung Timur), Batununggal Indah (Bandung Selatan), Tegallega (Bandung Pusat) dalam variasi 35,26 - 36,23 pg /m 3 . Sedangkan gas SO2, NO2, ion S 0 4 2 \ NO3-, NH42* d a n pH air hujan diamati di lima lokasi yaitu Cipedes (Bandung Barat), Martadinata (Bandung Timur), Dago (Bandung Utara), Kopo (Bandung Selatan) d a n Kebon Kalapa (Bandung Pusat) dari Agustus 2000-Mei 2003. Kondisi k e a s a m a n air hujan t e r b u r u k di Cipedes adalah 5,09, berarti daerah ini telah terkena hujan a s a m pada Agustus 2000-Mei 2003, k a r e n a berada di 78
bawah 5,60 (batas hujan asam). Daerah lainnya seperti Martadinata, Kebon Kalapa d a n Kopo (Bandung Selatan) d a n mempunyai pH rata-rata 5,75; 5,95; dan 6,00. Sedangkan daerah Dago adalah daerah terbersih dari lima lokasi di Bandung dengan pH rata-rata 6,06. Keberadaan ozon belum mempengaruhi deposisi a s a m di B a n d u n g u m u m n y a d a n Dago k h u s u s n y a , dilihat dari angka korelasi yang terbesar adalah 0,64. Pengaruh ozon terhadap S 0 2 lebih dominan dibandingkan t e r h a d a p NO2, ditinjau dari deposisi a s a m yang dihasilkan. Pengaruh gas polutan SO2, NO2, dan aerosol dari sumber lokal menentukan konsentrasi ion sulfa*, d a n nitrat yang berperanan dalam keasaman air hujan. Kata kunci:Keasaman air hujan, Sumber lokal, Ozon, S02, NCh, Ion sulfat, Ion nitrat 1 PBNDAHULUAN T u m b u h n y a kawasan belanja di Bandung sebagai s a r a n a m e m a c u pariwisata d a e r a h secara tidak sengaja menimbulkan masalah dengan meningkatnya gas b u a n g dari transportasi. P e r t u m b u h a n p e n d u d u k yang juga disertai p e r t u m b u h a n ekonomi yang pesat di k a w a s a n Bandung erat kaitannya dengan p e r t u m b u h a n industri dan transportasi di kawasan ini. Akibat dari kemajuan teknologi dan industri yang pesat di Bandung a k a n memacu j u m l a h gas b u a n g ke udara. Dampak pencemaran u d a r a terjadi dalam beberapa tingkat. Pada skala mikro/lokal, pencemaran u d a r a hanya mempengaruhi kualitas u d a r a setempat, dalam lingkup yang relatif terbatas, misalnya pencemaran u d a r a oleh debu. Selain itu terdapat pula pencemaran udara dalam skala meso atau regional, yang dampaknya dapat mempengaruhi areal yang lebih l u a s contohnya hujan, Peningkatan gas b u a n g seperti NH3, NO2, SO2, d a n aerosol akan mempengaruhi k a d a r k e a s a m a n air hujan. Aerosol d a n gas-gas NH3, NO2, SO2 yang terlarut dalam u d a r a dapat dibersihkan dari atmosfer melalui proses pembersihan secara kering (dry deposition) a t a u basah (wet deposition). Menurut Seinfeld (1986) garis batas k e a s a m a n air hujan adalah 5,6 yang berada dalam garis kesetimbangan dengan konsentrasi CO2 atmosfer 330 ppm. Bila kadar k e a s a m a n air hujan di bawah 5,6 dikatakan telah terjadi hujan asam. Dalam p e m b e n t u k a n deposisi asam, keberadaan oksidan seperti hidroksi radikal (OH) d a n hidrogen peroksida (H2O2), u n t u k m e r u b a h sulfur dioksida (SO2) menjadi sulfat (SO4 2 ) adalah sangat penting. Oksidan-oksidan ini bersaina-sama dengan ozon dan peroksihidroksil radikal (HO2) secara efektif m e n e n t u k a n species kimia dan u m u r senyawa-senyawa lainnya dalam siklus nitrogen, carbon d a n sulfur di troposfer. Ozon adalah oksidan u t a m a jika kandungan air di u d a r a mempunyai pH lebih besar dari 5 (pH = -log 10 [H-]) (Brian et. al., 1987). Bagaimanapun dalam fase cair kecepatan konversi SO2 menjadi sulfat (SO42") adalah sangat komplek d a n di atmosfer (uap air) ter79
gantung 0 3 d a n H2O2 (Penkett et. al., 1979; Calvert et. al., 1985 dalam Heikes et. al., 1987) 502 + O3 -> SO3 + O2
5 0 3 + H 2 0 -»
H2SO4
Pada p e m b e n t u k a n deposisi nitrat, keberadaan ozon u n t u k m e r u b a h NOa menjadi NO3 perlu ciiperhatikan. NO2 + O3 -* NO3 + O2 NO2 + NO3 «-> N2O5 N2O5 + H 2 0 <-» 2 HNO3 Oksidasi NO2 dalam fase cair tidak begitu penting dikarenakan kelarutan NO2 yang rendah (Harrison and Pio, 1983). Dari hasil penelitian ini, diharapkan dapat diketahui sumber polutan yang berperan dalam mempengaruhi hujan a s a m di kota Bandung. Selanjutnya dapat digunakan u n t u k mengevaluasi kualitas u d a r a di Bandung dari sumber polutannya. 2 DATA DAN METODE 2.1 Lokasi Pengukuran Sampel air hujan dikumpulkan setiap hari hujan dari Agustus 2000 sampai Mei 2 0 0 3 di kota Bandung (6° 54' LS, 107° 3 5 ' BT), p a d a ketinggian 743 m di atas p e r m u k a a n laut. Lokasi sampling terbagi p a d a 5 lokasi, yaitu Kebon Kalapa (Bandung Pusat) adalah daerah transportasi d a n p e r u m a h a n , Dago (Bandung Utara) m e r u p a k a n d a e r a h p e r u m a h a n d a n bersih, Kopo (Bandung Selatan) mewakili daerah perumahan, Jl. R. E. Martadinata (Bandung Timur) sebagai daerah transportasi dan perumahan, Cipedes (Bandung Barat} sebagai daerah percampuran transportasi dan perumahan. Air hujan ditampung dengan penakar c u r a h hujan yang terbuat dari stainless stell dan penampung air hujan otomatik. Selanjutnya sampel air hujan dianalisis di Laboratorium u n t u k m e n d a p a t k a n parameter p H , ion sulfat, ion nitrat d a n ion amonium. Di tempat yang s a m a dilakukan pula sampling u n t u k gas SO2 d a n NO2 secara passive sampler selama satu bulan dari Agustus 2 0 0 0 sampai J u n i 2003. P e n g u k u r a n ozon dilakukan oleh Badan Pengelola Lingkungan Hidup (BPLH) Kota B a n d u n g dari J a n u a r i 2 0 0 1 sampai J u n i 2003 di Dago (Bandung Utara), Cisaranten Wetan d a n Aria Graha (Bandung Timur), Tegallega (Bandung Pusat) d a n Batununggal Indah (Bandung Selatan). 2 . 2 Metode Sampel air hujan dianalisis u n t u k ion sulfat, nitrat dan ammonium dengan metode spektrofotometer. Ion sulfat ditentukan dengan metode turbidimetri Ba2SQ4 (kalibrasi larutan s t a n d a r Na2S04). Ion nitrat ditentukan 80
dengan metode K-Na-Tartrat yang menggunakan kalibrasi l a r u t a n standar KNO3. Untuk m e n d a p a t k a n ion amonium dipergunakan metode Indophenol dengan larutan s t a n d a r NH4C] sebagai kalibrasi. Gas NO2 ditentukan dengan spektrofotometer d a n m e n g g u n a k a n metoda NEDA dengan larutan s t a n d a r NaN02 sebagai kalibrasi. Gas SO2 ditentukan dengan ion chromatografi DX500 dan dikalibrasi dengan l a r u t a n s t a n d a r Na2S04Data y a n g diperoleh selanjutnya diolah dalam konsentrasi rata-rata bulan dari masing-masing parameter. Dengan metode skater dicari koefisien korelasinya. Koefisien korelasi u n t u k melihat k u a t tidaknya pengaruh oksidasi ozon t e r h a d a p gas SO2 dan NO2 dalam p e m b e n t u k a n deposisi asam, yang terkait dengan hujan asam. 3 HAS1L DAN PEMBAHASAN 3.1 Kimia Air Hujan, S 0 2 , NO3 dan Ozon (O3) Berdasarkan pengamatan selama periode Agustus 2 0 0 0 - Mei 2003 di Bandung dapat dilihat p a d a Gambar 3 - l a s.d 3 - l e variasi m u s i m a n dari setiap komponen kimia air hujan yaitu ion sulfat, ion nitrat, ion amonium dan k e a s a m a n air hujan serta gas SO2, NO2 d a n ozon. Dari lima lokasi di Bandung rata-rata b u l a n a n dari setiap komponen hampir s a m a yaitu tinggi di musim kemarau Juni-Juli-Agustus (J-J-A) dan musim peralihan SeptemberOktober-Nopember (S-O-N), serta rendah di musim hujan Desember-JanuariPebruari (D-J-F) d a n peralihan Maret-April-Mei (M-A-M). Nilai pH bulanan dari Agustus 2000-Desember 2000 bervariasi 3,69-5,85 untuk lima lokasi, yaitu Dago; Cipedes; Martadinata; Kebon Kalapa dan Kopo, berarti kondisi hujan di a r e a tersebut s u d a h m e n u n j u k k a n angka di a t a s batas normal 5,6 u n t u k hujan asam. Maka Bandung p a d a akhir t a h u n 2000 mengalami hujan a s a m yang m e r a t a di s e m u a area yang disebutkan di atas. Pada t a h u n 2 0 0 1 dari J a n u a r i - Desember 2 0 0 1 nilai pH bervariasi 5,48-6,91 dengan kondisi terburuk di Cipedes yaitu 4,70-6,19 (Gambar 3 - l a s.d 3-le). Sedangkan tahun 2002 dari Januari sampai Agustus nilai pH bervariasi 4,73-6,75 dan daerah yang terkena hujan asam adalah Cipedes. Melihat variasi angka pH dari Gambar 3 - l a s.d 3 - l e di t a h u n 2001 dan 2002 dapat dikatakan bahwa hujan a s a m h a n y a terjadi di Cipedes, sedangkan d a e r a h lain tidak. Tetapi pada awal t a h u n 2003 (Januari-Mei) terjadi hujan a s a m di Cipedes dan Martadinata. Dalam k u r u n w a k t u Agustus 2 0 0 0 - Mei 2 0 0 3 r a t a - r a t a nilai pH di lima lokasi m e n u n j u k k a n d a e r a h Dago yang terletak di Bandung Utara adalah yang paling bersih yaitu 6,06. Sedangkan d a e r a h Cipedes mempunyai pH rata-rata 5,09 yang berarti d a e r a h tersebut mengalami hujan a s a m . Hal ini dikarenakan angka tersebut berada di daerah batas suatu daerah dikatakan telah terkena hujan a s a m yaitu dibawah angka 5,6 (Seinfeld d a n Pandis, 1998). Kondisi pH besar kecil tercermin p a d a k a n d u n g a n ion-ion seperti ion sulfat, ion nitrat d a n ion amonium yang m e n d u k u n g n y a . 81
82
Aug-00 Dec-00 Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02 Aug-02 Dec-02 Apr-03 Aug-03 Dec-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
AufrOI
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Aug-03
Dec-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03 Au^03
Dec-03
Auo-00
Dec-00
Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02 Aug-02
Dec-02
Apr-03 Aug-03
Dec-03
Dec-01
Apr-02
Dec-02 Apr-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Aug-00 Dec-00 Apr-01
Aug-01
Aug-01 Dec-01
Aug-02
Aug-03
Dec-03
Apr-02 Aug-02 Dec-02 ^>r-03 Aug-03 Dec-03
Gambar 3 - l b : Variasi konsentrasi r a t a - r a t a b u l a n a n parameter air hujan d a n SO2, NO2 d a n O3 di Cipedes-Bandung 83
84
Aug-00 Dec-00
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Apr-01
Aug-01
Aug-01
O«c-O1
Dec-01
Apr-02
Apr-02
Aug-02 Dec-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Apr-03
Aug-03 Doc-03
Aug-03
Dec-03
Aug-00
Oec-00
Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Aug-03
Dec-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Aug-03
Dec-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Aug-01
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Aug-03
Dec-03
Aug-01
Dec-01
Apr-02
Aug-02
Dec-02
Apr-03
Aug-03
Dec-03
Aug-00
Dec-00
Apr-01
Gambar 3-ld:Variasi konsentrasi rata-rata bulanan parameter air hujan dan SO2, NO2 dan O3 di Kebon Kelapa, Bandung 85
86
Tabel3-l:pH RATA-RATA, KONSENTRASI RATA-RATA ION SULFAT, ION NITRAT DAN ION AMONIUM DARI AGUSTUS 2000 SAMPAI MEI 2003 DIBANDUNG
Pengaruh s u m b e r lokal j u g a tercermin p a d a k a n d u n g a n ion sulfat d a n ion nitrat dalam air hujan (Tabel 3-1), sedang kondisi s u m b e r deposisi asam dari SO2 d a n NO2 (Tabel 3-2). Secara prinsip k e a s a m a n air hujan sangat dipengaruhi oleh senyawa-senyawa sulfat (H2SO4), nitrat (HNO3) d a n asam chlorida (HC1), k a r e n a itu kenaikan atau p e n u r u n a n senyawa tersebut dapat menyebabkan angka pH t u r u n atau naik (Delmas, 1983). Dari Gambar 3 - l a s.d 3 - l e terlihat pola ozon yang s a m a dengan pola ion sulfat, ion amonium d a n gas SO2. Selain SO2 yang teroksidasi oleh senyawa ozon, terdapat pula kontribusi amonium sulfat (aerosol sulfat) dalam air hujan. Tetapi terlihat jelas pola berbalikan a n t a r a ozon dengan NO2, yaitu konsentrasi ozon tinggi ternyata konsentrasi NO2 rendah. Tabel 3-2: KONSENTRASI RATA-RATA SO2 DAN NO2 DARI AGUSTUS 2000 SAMPAI DENGAN JUNI 2003 DI BANDUNG
3.2 Ozon Permukaan di Lima Lokasi di Bandung Dari Gambar 3-2 pola ozon p e r m u k a a n di lima lokasi di Bandung mempunyai kencenderungan yang sama. Konsentrasi rata-rata b u l a n a n ozon permukaan di Dago adalah 38,30 pg/m 3 ; Cisaranten Wetan adalah 36,23 pg/m 3 ; Aria Graha adalah 35,31 pg/m 3 ; Tegallega adalah 35,65 pg/m 3 ; dan Batununggal Indah adalah 35,26 p g / m 3 . Konsentrasi rata-rata b u l a n a n ozon terbesar terdapat di Dago. Sedangkan empat lokasi lainnya mempunyai nilai yang hampir sama. Konsentrasi ozon terlihat m e n u r u n dari 2001 sampai 2003, tetapi sangat berfluktuasi sekali d a n terlihat erat kaitannya dengan gas 87
buang kendaraan NO2. Hal ini antara lain dikarenakan pengaruh gas buang kendaraan bermotor NO2 dan CO pada ozon permukaan sangat kuat pada bulan Juli yang ditunjukkan dengan korelasi negatif dan koefisien determinasi masing-masing adalah 0,86 dan 0,76. Sedangkan pada bulan Januari pengaruh NO2 dan CO pada ozon permukaan kurang signifikan (Hidayati dan Asiati, 2002).
Gambar 3-2: Konsentrasi rata-rata bulanan ozon permukaan periode Januari 2001-Juni 2003 di Dago, Cisaranten Wetan, Aria Graha, Tegallega dan Batununggal Indah di area kota Bandung (dari hasil monitoring BPLH Kota Bandung) 3.3 Korelasi Ozon (O3) dengan Deposisi Asam Sulfat Dengan melihat nilai konsentrasi yang sama di lima lokasi monitoring ozon permukaan di Bandung dari Januari 2001 sampai Juni 2003, maka kami menghubungkan ozon di Cisaraten Wetan dan Aria Graha dengan deposisi asam sulfat di Martadinata dalam area Bandung Timur; ozon di Tegallega dengan deposisi asam sulfat di Kebon Kalapa dalam area Bandung Pusat, ozon di Batununggal dengan deposisi asam sulfat di Kopo dalam area Bandung Selatan. Sedangkan ozon di Dago dengan deposisi asam sulfat di Dago dalam area Bandung Utara. Hal ini kami lakukan untuk mengamati proses pembentukan deposisi asam sulfat, yaitu perubahan sulfur dioksida (SO2) secara oksidasi oleh ozon menjadi sulfat (SO42) dalam air hujan pada waktu yang sama.
88
Hasil p e n g a m a t a n korelasi ozon terhadap deposisi a s a m sulfat (SO42) atau keasaman air hujan di lima lokasi dapat dilihat p a d a Tabel 3-3 d a n Gambar 3-3. Tabel 3-3: ANGKA KORELASI (R) ANTARA O3 DAN DEPOSISI SULFAT (SO42) DALAM AIR HUJAN DI BANDUNG
Berdasarkan a n g k a korelasi di lima lokasi di B a n d u n g ternyata pengaruh O3 p e r m u k a a n p a d a deposisi sulfat terbesar terdapat di Dago dengan a n g k a 0,64. Konsentrasi rata-rata b u l a n a n SO2 di Dago adalah terkecil dengan kondisi belum j e n u h dibandingkan lokasi lainnya, m a k a keberadaan O3 yang tinggi di Dago a k a n d a p a t m e l a k u k a n oksidasi yang lebih optimal. Sebaliknya keberadaan konsentrasi SO2 yang tinggi di Kebon Kalapa dan Martadinata, ternyata pengaruh oksidasi O3 t e r h a d a p deposisi asam sulfat sangat lemah dengan angka korelasi yang kecil dan negatif (Tabel 3-3). Kemungkinan kondisi SO2 dalam keadaan j e n u h dan O3 sendiri tidak optimum untuk melakukan oksidasi, dikarenakan konsentrasi O3 tidak seimbang dengan konsentrasi SO2. Pada proses oksidasi SO2 menjadi ion sulfat (SO42) diduga diperlukan O3 berlebihan. Dengan melihat konsentrasi SO2 terkecil, konsentrasi O3 terbesar di Dago d a n pengaruh O3 p e r m u k a a n terhadap deposisi sulfat dengan angka korelasi terbesar adalah 0,64. Maka kami menyimpulkan p e n g a r u h O3 di Dago lebih k u a t dibandingkan tempat lainnya di Bandung seperti p a d a Tabel 3 - 3 . Selain itu perlu ditinjau pula keberadaan aerosol sulfat dalam bentuk amonium sulfat y a n g menyebabkan terbentuknya ion sulfat dalam air hujan.
89
Gambar 3-3 Korelasi ozon terhadap deposisi a s a m sulfat (SO42) atau k e a s a m a n air hujan di empat lokasi (Dago, Martadinata, Kebon Kalapa, Kopo) di Bandung
90
G a m b a r 3-4: Korelasi konsentrasi gas SO2 dengan [H + ] Pada prinsipnya gas SO2 d a n gas NO2 mempunyai kontribusi dalam keasaman air hujan, yaitu SO2 m a u p u n NO2 setelah mengalami proses oksidasi dilanjutkan proses cair di awan a k a n m e m b e n t u k ion SO42" d a n ion NO3- dengan melepaskan ion H + . Dari penelitian Xu Yu (1987) dinyatakan bahwa kontribusi SO2 t e r h a d a p k e a s a m a n air hujan k a r e n a terjadi pengendapan a d a l a h h a m p i r di a t a s 80 % p a d a m u s i m dingin d a n gugur di Cina. Pengaruh SO2 t e r h a d a p k e a s a m a n air hujan di lima lokasi di B a n d u n g dapat dilihat p a d a G a m b a r 3-4 memperlihatkan p e n g a r u h yang c u k u p kuat, konsentrasi SO2 naik m a k a konsentrasi ion (H+) terlihat naik. Dari kondisi sumber lokal SO2 y a n g tinggi di beberapa tempat seperti Cipedes, Kebon Kalapa dan Martadinata t e m y a t a kondisi ion sulfat di Martadinata relatif kecil bila dibandingkan d e n g a n Cipedes d a n Kebon Kalapa yang s a m a - s a m a raerupakan d a e r a h transportasi. Sebaliknya u n t u k Dago yang m e m p u n y a i konsentrasi ion sulfat tinggi, ternyata konsentrasi SO2 sebagai u n s u r s u m b e r kecil dibandingkan d a e r a h lain. Melihat oksidasi yang c u k u p optimum di Dago, m a k a p e m b e n t u k a n deposisi sulfat a k a n lebih tinggi dibandingkan lokasi lain seperti t e r s e b u t di a t a s . Akibatnya konsentrasi ion sulfat lumayan tinggi. Tetapi oksidasi yang tidak optimum di Martadinata d a n Kebon Kalapa temyata menghasilkan ion sulfat yang tinggi j u g a di k e d u a t e m p a t ini. Hal ini dapat dijelaskan k a r e n a a d a n y a aerosol debu. Jadi ion sulfat yang terkandung dalam air hujan tidak h a n y a berasal dari SO2 saja melainkan dapat berasal dari s u m b e r sulfat aerosol seperti (NFU^SGi, j u g a berasal dari pencucian SO2 dalam awan. Oksidasi O2 t e r h a d a p (NH4)2S04 dalam aerosol akan menyumbangkan u n s u r a s a m d e n g a n terbenruknya H2SO4 d a n HNO3 dalam air hujan (Harrison a n d Pio, 1983). Hal ini d a p a t dilihat dalam G a m b a r 3-5 hubungan ion NH4 d e n g a n ion SO42" dalam air hujan yang m e m p u n y a i pengaruh positif. 91
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
NH4(mg/l) G a m b a r 3-5: Korelasi NH4 + d e n g a n ion SO42" dalam air hujan Dari hasil pengkajian sebelumnya (Gambar 3-6), ternyata kontribusi SO2 naik di musim peralihan September-Oktober-Nopember 2000 d a n kemarau Juni-Juli-Agustus 2001 s e r t a t u r u n di m u s i m penghujan d a n peralihan Maret-April s.d Mei 2 0 0 1 . Kecuali d a e r a h Martadinata d a n Kopo yang b e r b e d a yaitu naik di musim penghujan d a n musim peralihan Maret-April s.d Mei 2 0 0 1 . Hal ini dikarenakan p e n g a r u h oksidasi O3 t e r h a d a p SO2 u n t u k m e m b e n t u k ion sulfat dipengaruhi oleh radiasi m a t a h a r i . 2fitr«S
Waktn Gambar 3-6: Variasi m u s i m a n perbandingan SO2 t e r h a d a p ion SO42- dalam air hujan dari Agustus 2 0 0 0 sampai Agustus 2002 di B a n d u n g 92
3.4 Korelasi Ozon dengan Deposisi Asam Nitrat Pada m a k a l a h ini ditinjau j u g a pengaruh O3 t e r h a d a p terbentuknya deposisi nitrat (NO3-) dalam air hujan sebagai hasil oksidasi O3 terhadap NO2. Dengan menggunakan data ozon dan NO2 dari Januari 2001 sampai J u n i 2003 seperti di atas, dibuat korelasi O3 dengan deposisi nitrat (NO3") di lokasi yang sama dengan korelasi O3 d e n g a n deposisi sulfat. Korelasi O3 d a n deposisi asam nitrat (NO3") dalam air hujan di lima lokasi dilihat dalam Tabel 3-4 d a n Gambar 3-7. Tabel 3-4:ANGKA KORELASI (R) ANTARA 03 DAN DEPOSISI NITRAT (NO3) DALAM AIR HUJAN DI BANDUNG
Konsentrasi g a s NO2 yang tertinggi diwakili oleh Martadinata, Kebon Kalapa d a n Cipedes sebagai daerah padat transportasi secara berurutan, yaitu 12,68 ppbv; 12,27 ppbv d a n 10,36 ppbv. Konsentrasi gas NO2 dari tiaptiap daerah terlihat memberikan kontribusi p a d a k a n d u n g a n ion nitrat seperti tercermin p a d a Tabel 3-1 d a n Tabel 3-2 dalam besaran nilai konsentrasinya, yaitu t e r p u s a t p a d a tiga daerah Cipedes, Kebon Kalapa, dan Martadinata. Akan tetapi kondisi ion nitrat yang relatif kecil bila dibandingkan dengan sumber polutan NO2 di Kebon Kalapa kemungkinan disebabkan adanya p e n g a r u h oksidasi O3 terhadap deposisi a s a m nitrat y a n g lemah, seperti terlihat dalam Tabel 3-4 dengan koefisien korelasi adalah 0,05. Proses oksidasi O3 t e r h a d a p NO2 menjadi nitrat terjadi di waktu malam hari, sedangkan siang hari O3 d a p a t bereaksi langsung d e n g a n NO m e m b e n t u k NO2. Mengingat O3 di troposfer atau p e r m u k a a n berasal dari transport di stratosfer a t a u reaksi di tempat, yaitu k a r e n a adanya ozon precursor yang dihasilkan dari p e m b a k a r a n b a h a n b a k a r fosil b e r u p a senyawa CO, CH4, NOx, NMHC d a n sebagainya. J a d i O3 berkurang m a k a NO2 a k a n bertambah, pola ini terlihat dalam Gambar 3-la s.d 3-le. Angka korelasi O3 terhadap deposisi asam nitrat yang kecil dalam Tabel 3-4 dibandingkan O3 t e r h a d a p deposisi sulfat dalam Tabel 3-3 kemungkinan dipengaruhi oksidasi yang terjadi hanya di waktu m a l a m hari saja.
93
Gambar 3-7: Korelasi ozon terhadap deposisi a s a m nitrat (NO3") atau k e a s a m a n air hujan di empat lokasi (Dago, Martadinata, Kebon Kalapa, Kopo) di Bandung Adanya p e n g a r u h amonium nitrat p a d a k a n d u n g a n ion nitrat dalam air hujan bisa ditinjau dari h u b u n g a n ion amonium dengan ion nitrat. Pada Gambar 3-8 terlihat kontribusi amonium nitrat t e r h a d a p ion nitrat tidak begitu besar dibandingkan dengan kontribusi amonium sulfat t e r h a d a p ion 94
sulfat. Nilai koefisen korelasi u n t u k ion sulfat t e r h a d a p a m o n i u m adalah 0,67 sedangkan ion nitrat t e r h a d a p ion a m o n i u m a d a l a h 0,50.
Waktn Gambar 3-9: Variasi perbandingan NO2 t e r h a d a p ion NO3" dalam air hujan dari Agustus 2 0 0 0 sampai Agustus 2 0 0 2 di B a n d u n g Korelasi NO2 d a n ion NO3- dalam air hujan d a p a t dilihat dalam Gambar 3-9, yaitu hasil pengkajian sebelumnya, y a n g m a n a kontribusi NO2 naik di musim peralihan September-Oktober-Nopember 2000 d a n m u s i m 95
pcralihan Maret-April-Mei, serta turun di musim penghujan dan dan kemarau Juni-Juli-Agustus 2001 di Dago, Cipedes, Martadinata d a n Kopo. Kecuali daerah Kebon Kalapa yang berbeda, yaitu naik di musim peralihan September-Oktober-Nopember 2000 dan di bulan Maret sampai J u n i 2 0 0 1 . Sedangkan p a d a t a h u n 2002 hasil pengamatan di lima lokasi menunjukkan kecenderungan yang sama, yaitu konsentrasi NO2 tinggi di bulan J a n u a r i , April d a n J u n i , tetapi konsentrasi ion nitrat rendah di bulan tersebut. Jadi selain NO2 yang memberikan kontribusi t e r h a d a p ion nitrat terdapat juga u n s u r lain seperti aerosol nitrat. 4 KESIMPULAN Konsentrasi ozon p e r m u k a a n terbesar di Bandung adalah daerah Dago. Pada t a h u n 2 0 0 0 di seluruh lokasi di Bandung, yaitu Cipedes (Bandung Barat), Kebon Kalapa (Bandung Pusat), Martadinata (Bandung Timur), dan Kopo (Bandung Selatan) telah terjadi hujan asam. Kecuali Dago (Bandung Utara) yang mewakili d a e r a h bersih d a n p e r u m a h a n tidak terkena hujan asam. Kondisi k e a s a m a n air hujan di s e m u a lokasi cenderung t u r u n (angka pH naik) pada t a h u n 2001 d a n 2002, dan hujan a s a m hanya terjadi di Cipedes. Pada awal t a h u n 2003 (Januari-Mei) terjadi hujan a s a m di Cipedes dan Martadinata. Keberadaan ozon mempengaruhi hujan a s a m di Dago lebih kuat dibandingkan t e m p a t lainnya di Bandung, dilihat dari angka korelasi yang terbesar adalah 0,64.Pengaruh ozon p e r m u k a a n t e r h a d a p pembentukan deposisi sulfat hujan lebih dominan dibandingkan terhadap pembentukan deposisi nitrat dalam air. Pengaruh sumber lokal dari SO2 d a n NO2 serta amonium sulfat dalam aerosol terlihat mempengaruhi konsentrasi ion sulfat dan ion nitrat. Ucapan Terima Kasih Penulis m e n g u c a p k a n terima kasih kepada Ibu Rukmi Hidayati yang telah memberikan s a r a n - s a r a n u n t u k penelitian ini. DAFTAR RU JUKAN Delmas R. J., 1983. Antartic Precipitation Chemistry, Chemistry of Multiphase Atmospheric Systems, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, New York, Tokyo, 249 - 2 6 4 . Harrison R. M., a n d Pio C. A., 1987. Environment Scince Technology, 17, pp. 169. Heikes B. G., Gregory L. K., J a m e s G. W., and Allan L. L., 1987. J a n u a r y 20. H2O2, O3 and SO2 Measurements in The Lower Troposphere Over the Eastern United States During Fall, J o u r n a l of Geophysical Research, Vol. 92, NO. DI, Pages 9 1 5 - 9 3 1 .
96
Hidayati R. dan Asiati S. ( 31 Oktober 2002. Pengaruh gas buang kendaraan bermotor pada ozon perrnukaan di Bandung, Semiloka Sehari "Evaluasi dan Strategi Pengendalian Pencemaran Udara di Kota Bandung. Seinfeld J.H., 1986. Atmospheric Chemistry and Physics of Air Pollution, J o h n Wiley and Sons. INC., New York, hal 695 - 7 0 4 . Seinfeld J. H. a n d Pandis S.N., 1998. Atmospheric Chemistry and Physics from Air Pollution to Climate Change, J o h n Wiley and Sons. INC., New York, hal.1031. Sperber K.R., 1987. The Concentration and Deposition of Nitrate, Sulfate and Amonium as a function of Wind direction from precipitation samples. Atmospheric Environment, Vol. 2 1 , No 12, hal 2 6 2 9 - 2 6 4 1 . Xu Yu , 1987. Sulfur Dioxide in Atosphere Scavenging by Precipitation and Its Contribution to Acid Rain, Proceeding of T h e Third J o i n t Conference of Air Pollution Studies in Asian Areas, Nov 30 - Dec 2, Tokyo, J a p a n , hal. 1 8 6 - 199.
97
