Energi Hasil Pembakaran

Kehidupan kita sehari-hari tidak lepas dari kebutuhan akan bahan bakar. Bahan bakar merupakan senyawa kimia yang dapat menghasilkan energi melalui perubahan kimia. Contoh yang paling sederhana adalah makanan yang kita santap sehari-hari. Makanan yang sebagian besar terdiri dari karbohidrat diubah di dalam tubuh kita menjadi senyawa gula yang mampu menghasilkan energi.
Dari manakah datangnya energi tersebut atau bagaimana energi tersebut terbentuk? Mari kita bersama-sama meneliti lebih lanjut dari sudut pandang atom dan molekul. Suatu molekul terdiri dari beberapa atom yang berhubungan satu dengan yang lain dalam bentuk ikatan. Ikatan-ikatan tersebut bervariasi kekuatannya dan semakin kuat ikatan tersebut semakin besar energi yang dibutuhkan untuk memutuskan ikatan tersebut. Ketika suatu molekul terputus ikatannya oleh suatu energi ( misalkan panas atau enzim ), atom-atom tersebut akan bereaksi dengan atom-atom lainnya membentuk suatu ikatan baru yang menghasilkan energi. Jikalau ikatan baru yang dihasilkan jauh lebih stabil daripada ikatan semula, hasil reaksi ini akan menghasilkan energi yang dapat dikonsumsi ( misalkan panas ).

Mungkin pernyataan di atas masih membingungkan. Mari kita lihat contoh-contoh dibawah ini untuk mempermudah pengertian tentang apa itu energi .

Sebuah balon berisi gas H2 berada dalam keadaan stabil asalkan tidak bersentuhan dengan udara. Ikatan H-H yang dibentuk oleh senyawa H2 sangat kuat.         Kita memerlukan energi sebesar 432 kJ untuk memutuskan satu mol gas H2 menjadi atom-atom H . Bagaimana kalau senyawa H2 kita reaksikan dengan gas O2 ? Akibat reaksi ini akan timbul percikan api dan ledakan yang sangat kuat. Ledakan itu merupakan hasil dari reaksi :

2H2 + O2 -> 2H2O

Dari pernyataan di atas energi kimia dari H2 didapat dari kereaktifannya dengan O2. Dari reaksi ini dua molekul air terbentuk, dimana setiap molekulnya terdiri dari sepasang ikatan O-H dan energi yang dihasilkan dari pembentukan ikatan O-H adalah lebih dari energi yang dibutuhkan untuk pemutusan satu molekul H2 dan satu molekul O2.

Tabel 1 menunjukkan pemakaian energi dari reaksi-reaksi diatas. Energi total yang dihasilkan dari reaksi eksotermik diatas adalah 482 kJ, suatu energi yang cukup besar untuk membuat ledakan.

Cara yang sama bisa dipergunakan untuk memperkirakan energi yang dilepaskan atau dihasilkan dari bahan bakar fosil. Contohnya gas bumi yang sebagian besar merupakan metana, yang reaksinya dengan O2 adalah

CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

Jika kita totalkan semua energi ikatan dari produk dan mengurangkannya dengan total energi ikatan bahan asal, energi yang dilepas adalah 810 kJ (nilai-nilai ini tidak terlalu tepat, karena energi ikatan merupakan perkiraan rata-rata ikatan dari dua jenis atom, yang mungkin bervariasi dari satu molekul ke yang lain, tetapi variasi itu tidak menggangu dalam perbandingan yang dibuat dalam artikel ini)

Kita lihat bahwa energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana adalah lebih besar dari reaksi pembakaran H2. Hal ini bukan berarti bahwa metana terbakar lebih hebat dari H2 melainkan karena jumlah molekul oksigen yang terlibat dalam kedua reaksi itu adalah berbeda. Jika kita bandingkan energi yang dibebaskan dari reaksi pembakaran metana dan H2 per mol O2, energi pembakaran metana menjadi 405 kJ , lebih kecil sedikit dari pembakaran H2. Jadi reaksi satu molekul O2 dengan H2 adalah sedikit lebih hebat dibandingkan dengan metana.

Dalam perspektif yang lain, satu mol metana mempunyai kandungan energi yang lebih besar dalam reaksi pembakaran dengan oksigen daripada satu mol hidrogen, karena 1 mol metana bereaksi dengan 2 mol O2, sedangkan 1 mol hidrogen bereaksi dengan 0.5 mol hidrogen (lihat “per mol bahan bakar”).

Karena satu mol gas (gas apapun) akan memenuhi ruangan dengan volume yang sama (pada suhu dan tekanan yang sama, ingat rumus gas ideal PV=nRT), 1 m3 metana akan mempunyai energi tiga kali lebih besar dari 1 m3 gas hidrogen.

Tetapi jika berat yang diutamakan, maka hidrogen akan lebih berenergi dari metana. Hidrogen mengandung 2 kali energi per gram lebih besar daripada energi per gram metana. Hal ini dikarenakan berat molekul hidrogen yang delapan kali lebih kecil dari metana. Sehingga dalam satu gram, hidrogen mempunyai jumlah mol yang lebih tinggi dibandingkan dengan metana (ingat rumus G = n x Mr). Inilah salah satu alasan mengapa roket menggunakan bahan bakar hidrogen cair. Semakin ringan bahan bakar per unit energi akan semakin lebih baik, karena berat bahan bakar roket berpengaruh dalam kinerja roket itu sendiri.

Dari penjelasan diatas kita bisa menganalisis kandungan energi dari bahan bakar fosil yang lain.

Tabel 1 menunjukkan gambaran skematis kandungan energi dari bahan bakar minyak. Bahan bakar minyak bukan terdiri dari senyawa murni, tetapi campuran yang sebagian besar adalah hidrokarbon jenuh. Oleh karena itu, reaksi yang tepat untuk pembakaran dari bahan bakar minyak adalah sebagai berikut:

2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

Perhatikan : dalam reaksi pembakaran bahan bakar minyak ikatan C-C hanya dihitung sekali karena dalam (-CH2-) dihitung 2 x C-C.

Seperti yang disebut dalam tabel 1, diperkirakan reaksi tersebut menghasilkan energi sebesar 1220 kJ. Per mol oksigen, energi yang dibebaskan hanyalah 407 kJ, energi yang setara dengan energi yang dihasilkan metana. Per gram bahan bakar energi yang di bebaskan adalah 43.6 kJ , lebih sedikit dari metana. Hal ini disebabkan hidrokarbon jenuh (terutama rantai pendek) yang mempunyai perbandingan H/C lebih kecil dari 2/1 karena kumpulan metil di ujung rantai hidrokarbon. Selain itu, bahan bakar minyak mempunyai campuran senyawa aromatik yang mempunyai perbandingan H/C lebih besar dari 2/1. Sebagai contoh, minyak mentah mempunyai kandungan energi per gram sebesar 45.2 kJ (menghampiri dengan perhitungan dalam tabel 1 untuk bahan bakar minyak). Sedangkan minyak yang sudah diproses kandungan energi per gram nya meningkat ke 48.1 kJ (menandakan meningkatnya perbandingan H/C).

Metode energi ikatan dapat digunakan juga untuk perhitungan energi biomas, contohnya etanol:

C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

Energi yang dilepaskan adalah 419 kJ per mol O2, sedikit lebih besar dari energi yang dilepaskan oleh bahan bakar fosil. Walaupun begitu, energi per gram etanol (27.3 kJ) jauh lebih kecil dari bahan bakar fosil. Alasannya ialah etanol mempunyai satu atom oksigen yang sudah dalam keadaan tereduksi, yang tidak mempunyai peranan dalam energi pembakaran dengan O2. Atom oksigen dalam etanol hanya menyumbang kepada berat total etanol (yang jelas lebih tinggi dibandingkan dengan etana). Walaupun berat jenis etanol (0.79 gr/cc) adalah 12 % lebih tinggi daripada berat jenis bahan bakar minyak (0.70 gr/cc), tetapi konsentrasi kandungan energi dalam bahan bakar minyak adalah lebih tinggi dibandingkan dengan etanol untuk volume yang sama (artinya mobil bisa berjalan lebih jauh dengan menggunakan 1L bahan bakar minyak dibandingkan etanol).

Akhirnya, kita akan menggunakan perhitungan energi ikatan untuk memperkirakan energi yang dihasilkan dari pembakaran karbohidrat.

-CHOH- + O2 ->CO2 + H2O

Energi per gram dari pembakaran karbohirat hanya 1/3 dari energi pembakaran hidrokarbon. Hal ini adalah fakta yang sangat sesuai dalam ilmu gizi, dimana lemak (yang sebagian besar komposisinya adalah hidrokarbon) mempunyai kalori yang lebih tinggi per gram daripada karbohidrat.

Tabel 1 Energi pembakaran ( diperkirakan dari energi ikatan )

  Kandungan Energi (kJ)
  Entalpi Per mol
O2
Per mol
Bahan Bakar
Per gram
Bahan bakar
Hidrogen
2H2 + O2 -> 2H2O

2(H-H) = 864 2(O-H) = 1840
O=O = 494
————
1358 1840

482 482 241 120
Metana
CH4 + 2O2 -> CO2 + 2H2O

4C-H = 1640 2C=O = 1598
2O=O = 988 2(2O-H)= 1840
————
26283438

810 405 810 516
Bahan Bakar Minyak
2( -CH2-) + 3O2 -> 2CO2 + 2H2O

2(2C-H) = 16402(2C=O) = 3196
2C-C= 6942(2O-H) = 1840
3(O=O) = 1482
—– ——-
3816 5036

1220 407 610 43.6

Etanol
C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O

5C-H= 20502(2C=O) = 3196
C-C = 347 3(O-H) = 2766
C-O = 360
O-H =460
3(O=O) = 1482
—– ——-
4699 5956

 

1257

 

419

 

1257

 

27.3

Karbohidrat
-CHOH- + O2 ->CO2 + H2O
C-H = 4102 C=O = 3196
C-C = 347 2O-H = 2766
C-O = 360
O-H = 460
O=O = 494
—– ——-
2071 2518
447 447 447 14.9

 

Selain menghasilkan energi, pembakaran pada mesin juga dapat menghasilkan gas buang yang mengakibatkan pencemaran udara. Pencemaran udara yang terjadi terutama di kota-kota besar sudah sangat perlu ditangani secara serius, khusunya sumber pencemaran udara yang berasal dari aktifitas manusia (antropogenik) berupa industri dan transportasi. Pada tingkat pencemaran udara yang melebihi ambang batas normal berupa zat-zat CO, SO2, NOx, NH3, logam berat dan debu dalam bentuk aerosol di udara mempunyai dampak negatif bagi lingkungan, baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Oleh karena itu pada bab selanjutnya akan di uraikan apa yang dimaksud dengan pencemaran udara.

 

BAB II

PENCEMARAN UDARA

Udara adalah unsur yang sangat penting untuk mempertahankan kehidupan manusia, binatang dan tumbuh-tumbuhan dimana semuanya ini membutuhkan udara untuk tetap dapat mempertahankan hidupnya. Udara ambien yang dihirup oleh makhluk hidup dikenal dengan kualitas udara ambien merupakan hal pokok yang harus tetap dijaga kualitasnya, agar dapat dimanfaatkan sesuai dengan fungsinya. Udara yang tercemar mempunyai tingkat konsentrasi bahan pencemar baik dalam bentuk gas maupun padat lebih tinggi dari yang umumnya terdapat di lingkungan alam.

Kualitas udara ambien ditentukan oleh banyak faktor diantaranya adalah faktor meteorologi, demografi, cuaca dan sumber emisi. Tiga faktor pertama adalah faktor alam yang tidak mungkin untuk dirubah kondisinya, sedangkan faktor buatan manusia yang terakhir yaitu sumber emisi dapat dirubah atau dalam arti dapat dikendalikan.

Pertumbuhan kegiatan ekonomi dan pembangunan yang masih terpusat pada daerah perkotaan (70 % industri) diperkirakan berlokasi di kawasan perkotaan dan sekitarnya), memacu arus urbanisasi sehingga berpengaruli terhadap penyebaran penduduk. Dengan meningkatnya jumlah penduduk dan luas lahan yang terbatas akan berakibat terhadap menurunnya kemampuan daya dukung dan daya tampung lingkungan. Masalah lain yang timbul akibat bertambahnya penduduk diantaranya adalah terjadinya penurunan kualitas lingkungan yang diakibatkan oleh limbah rumah tangga, seiring dengan meningkatnya pertumbuhan ekonomi.

Pada umumnya bahan pencemar udara yang terdapat di daerah perkotaan diantaranya berupa: SO2, NOX, O3, CO, HC, debu. dan pb, serta bahan-bahan pencemar organik lainnya seperti: VOC, PAH, dan aldehid. Di samping itu ada beberapa bahan pencemar yang dapat menyebabkan terjadinya keasaman air hujan. Air hujan tersebut sebagai hujan asam (deposisi asam apabila PH hujan berada dibawah 5,6. Perubahan keasaman air hujan ini disebabkan adanya oksida-oksida (seperti: SO2 dar NOX) yang bereaksi dengan uap air di udara membentuk asam pada air hujan.

Pengelolaan kualitas udara melibatkan kegiatan pencegahan penanggulangan dan pemulihan yang di dalamnya terdapat unsur pemantauan kualitas udara yang cukup penting peranannya dimana hasil pemantauan kualitas udara tersebut dapat dikembangkan kebijakan atau tindakan dalam pencegahan, penanggulangan atau pemulihan.

 

1.1 Pengertian Pencemaran Udara

Pada intinya pengertian pencemaran udara adalah masuknya, atau tercampurnya, unsur-unsur berbahaya ke dalam atmosfir yang dapat mengakibatkan terjadinya kerusakan lingkungan, gangguan pada kesehatan manusia serta secara umum menurunkan kualitas lingkungan. Pencemaran udara dapat terjadi di mana-mana, misalnya, di dalam rumah, sekolah, kantor atau yang sering disebut sebagai pencemaran dalam ruang (indoor pollution).

Selain itu, gejala ini secara akumulatif juga terjadi di luar ruang (outdoor pollution) mulai dari tingkat lingkungan rumah, perkotaan, hingga ke tingkat regional, bahkan saat ini sudah menjadi gejala global. Pencemaran udara selain menyebabkan penyakit bagi manusia, umpamanya masalah pernapasan bahkan gejala kanker juga mengancam secara langsung eksistensi tumbuhan dan hewan, maupun secara tidak langsung ekosistem di mana mereka hidup. Beberapa unsur pencemar (pollutant) kembali ke bumi melalui deposisi asam atau salju yang mengakibatkan sifat korosif pada bangunan, tanaman, hutan, di samping itu juga membuat sungai dan danau menjadi suatu lingkungan yang berbahaya bagi ikan-ikan karena nilai pH yang rendah.

Pencemaran juga mengubah struktur atmosfir bumi sehingga membuka celah masuknya bahaya radiasi sinar matahari (ultra violet). Dan pada waktu yang bersamaan, keadaan udara yang tercemar merupakan fungsi insulator yang mencegah aliran panas kembali ke ruang angkasa, dengan demikian mengakibatkan peningkatan suhu bumi. Proses inilah yang dikenal sebagai greenhouse effect (efek rumah kaca). Para ilmuwan memperkirakan bahwa peningkatan suhu bumi, atau yang diistilahkan sebagai global warming, pada akhirnya akan mempengaruhi banyak hal seperti pasokan makanan dunia, perubahan tingkat permukaan air laut, serta terjadinya penyebaran penyakit tropis.

1.2 Zat-zat Pencemar Udara

Terdapat banyak zat-zat pencemar udara yang dapat diidentifikasi, namun beberapa di antaranya yang utama adalah sebagaimana disajikan dalam tabel di bawah.

Tabel 2. Zat-zat pencemar udara.

PENCEMAR SUMBER KETERANGAN
Karbon monoksida (CO) Buangan kendaraan bermotor; beberapa Standar kesehatan: 10 mg/m3 (9 ppm)
Sulfur dioksida (S02) Panas dan fasilitas pembangkit listrik Standar kesehatan: 80 ug/m3 (0.03 ppm)
Partikulat Matter Buangan kendaraan bermotor; beberapa proses Standar kesehatan: 50 ug/m3 selama 1 tahun; 150 ug/m3
Nitrogen dioksida (N02) Buangan kendaraan bermotor; panas dan fasilitas Standar kesehatan: 100 pg/m3 (0.05 ppm) selama 1 jam
Ozon (03) Terbentuk di atmosfir Standar kesehatan: 235 ug/m3 (0.12 ppm) selama 1 jam

Catatan: 1 kubik meter (Im3) setara dengan 35.3 cu ft; 1 milligram (1 mg) setara dengan 0.00004 oz; 1 mikrogram (lug) setara dengan 0.00000004 oz.

Karbon monoksida
WHO telah membuktikan bahwa karbonmonoksida yang secara rutin mencapai tingkat tak sehat di banyak kota dapat mengakibatkan kecilnya berat badan janin, meningkatnya kematian bayi dan kerusakan otak, tergantung pada lamanya seorang wanita hamil terekspos, dan tergantung pada konsentrasi polutan di udara.
Asap kendaraan merupakan sumber hampir seluruh karbon monoksida yang dikeluarkan di banyak daerah perkotaan. Karena itu strategi penurunan kadar karbon monoksida yang berhasil tergantung terutama pada pengendalian emisi otomatis seperti pengubah katalis, yang mengubah sebagian besar karbon monoksida menjadi karbon dioksida. Kendali semacam itu secara nyata telah menurunkan emisi dan kadar konsentrasi karbon monoksida yang menyelimuti kota-kota di seluruh dunia industri.
Di Jepang, misalnya, tingkat kadar karbonmonoksida di udara menurun sampai 50 persen antara tahun 1973 dan 1984, sementara di Amerika Serikat tingkat karbon monoksida turun 28 persen antara tahun 1980 dan 1989, walaupun terdapat kenaikan 39 persen untuk jarak kilometer yang ditempuh. Namun kebanyakan dunia negara berkembang mengalami kenaikan tingkat karbon monoksida, seiring dengan pertambahan jumlah kendaraan dan kepadatan lalu lintas. Perkiraan kasar dari WHO menunjukkan bahwa konsentrasi karbonmonoksida yang tidak sehat mungkin terdapat pada paling tidak separuh kota di dunia.

Nitrogen oksida
Nitrogen oksida yang terjadi ketika panas pembakaran menyebabkan bersatunya oksigen dan nitrogen yang terdapat di udara memberikan berbagai ancaman bahaya. Zat nitrogen oksida ini sendiri menyebabkan kerusakan paru-paru. Setelah bereaksi di atmosfir, zat ini membentuk partikel-partikel nitrat amat halus yang menembus bagian terdalam paru-paru. Partikel-partikel nitrat ini pula, jika bergabung dengan air baik air di paru-paru atau uap air di awan akan membentuk asam.
Selain itu, zat-zat oksida ini juga bereaksi dengan asap bensin yang tidak terbakar dan zat-zat hidrokarbon lain di sinar matahari dan membentuk ozon rendah atau “smog” kabut berwarna coklat kemerahan yang menyelimuti sebagian besar kota di dunia.
Sulfur dioksida
Emisi sulfur dioksida terutama timbul dari pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur terutama batubara yang digunakan untuk pembangkit tenaga listrik atau pemanasan rumah tangga.
Sistem Pemantauan Lingkungan Global yang di sponsori PBB memperkirakan bahwa pada 1987 dua pertiga penduduk kota hidup di kota-kota yang konsentrasi sulfur dioksida di udara sekitarnya di atas atau tepat pada ambang batas yang ditetapkan WHO. Gas yang berbau tajam tapi tak bewarna ini dapat menimbulkan serangan asma dan, karena gas ini menetap di udara, bereaksi dan membentuk partikel-partikel halus dan zat asam.

Partikulat Matter
Zat ini sering disebut sebagai asap atau jelaga. Benda-benda partikulat ini sering merupakan pencemar udara yang paling kentara, dan biasanya juga paling berbahaya. Sistem Pemantauan Lingkungan Global yang di sponsori PBB memperkirakan pada 1987 bahwa 70 persen penduduk kota di dunia hidup di kota-kota dengan partikel yang mengambang di udara melebihi ambang batas yang ditetapkan WHO.
Sebagian benda partikulat keluar dari cerobong pabrik sebagai asap hitam tebal, tetapi yang paling berbahaya adalah “partikel-partikel halus” butiran – butiran yang begitu kecil sehingga dapat menembus bagian terdalam paru-paru. Sebagian besar partikel halus ini terbentuk dengan polutan lain, terutama sulfur dioksida dan oksida nitrogen, dan secara kimiawi berubah dan membentuk zat-zat nitrat dan sulfat.
Di beberapa kota, sampai separuh jumlah benda partikulat yang disebabkan ulah manusia terbentuk dari perubahan sulfur dioksida menjadi partikel sulfat di atmosfir. Di kota-kota lain, zat-zat nitrat yang terbentuk dari proses yang sama dari oksida-oksida nitrogen dapat membentuk sepertiga atau lebih benda partikulat.

Hidrokarbon
Zat ini kadang-kadang disebut sebagai senyawa organik yang mudah menguap, dan juga sebagai gas organik reaktif. Hidrokarbon merupakan uap bensin yang tidak terbakar dan produk samping dari pembakaran tak sempurna. Jenis-jenis hidrokarbon lain, yang sebagian menyebabkan leukemia, kanker, atau penyakit-penyakit serius lain, berbentuk cairan untuk cuci-kering pakaian sampai zat penghilang lemak untuk industri.
Ozon (asap kabut fotokimiawi)
Ozon, terdiri dari beratus-ratus zat kimiawi yang terdapat dalam asap kabut, terbentuk ketika hidrokarbon pekat di perkotaan bereaksi dengan oksida nitrogen. Tetapi, karena salah satu zat kimiawi itu, yaitu ozon, adalah yang paling dominan, pemerintah menggunakannya sebagai tolok ukur untuk menetapkan konsentrasi oksidan secara umum. Ozon merupakan zat oksidan yang begitu kuat (selain klor) sehingga beberapa kota menggunakannya sebagai disinfektan pasokan air minum. Banyak ilmuwan menganggapnya sebagai polutan udara yang paling beracun. Begitu berbahayanya sehingga pada eksperimen laboratorium untuk menguji dampak ozon, satu dari setiap sepuluh sukarelawan harus dipindahkan dari bilik eksposi yang digunakan dalam eksperimen itu karena gangguan pernafasan.
Pada hewan percobaan laboratorium, ozon menyebabkan luka dan kerusakan sel yang mirip dengan yang diderita para perokok. Karena emisi oksida nitrogen dan hidrokarbon semakin meningkat, tingkat ozon bahkan di pedesaan telah berlipat dua, dan kini mendekati tingkat membahayakan bagi banyak spesies.

OZON
Ozone, berasal dari kata kerja bahasa yunani yang artinya “mencium”, merupakan suatu bentuk oksigen alotropis (gabungan beberapa unsur) yang setiap molekulnya memuat tiga jenis atom. Formula ozon adalah 03, berwarna biru pucat, dan merupakan gas yang sangat beracun dan berbau

sangit. Ozone mendidih pada suhu -111,9° C (-169.52° F), mencair pada suhu -192,5° C (-314,5° F), dan memiliki gravitasi 2.144. Ozon cair berwarna biru gelap, dan merupakan cairan magnetis kuat. Ozon terbentuk ketika percikan listrik melintas dalam oksigen. Adanya ozon dapat dideteksi melalui bau (aroma) yang ditimbulkan oleh mesin-mesin bertenaga listrik. Secara kimiawi, Ozon lebih aktif ketimbang oksigen biasa dan juga merupakan agen oksidasi yang lebih baik. Biasanya ozon digunakan dalam proses pemurnian (purifikasi) air, sterilisasi udara, dan pemutihan jenis makanan tertentu.
Di atmosfir, terjadinya ozon berasal dari nitrogen oksida dan gas organik yang dihasilkan oleh emisi kendaraan maupun industri, dan ini berbahaya bag! kesehatan di samping dapat menimbulkan kerusakan serius pada tanaman. Pentingnya pengaturan kadar nitrogen oksida yang dilepas ke udara oleh, misalnya, pembangkit listrik tenaga batubara adalah untuk menghindari terbentuknya ozon yang dapat menimbulkan penyakit pernafasan seperti bronkitis maupun asma.

Timbal
Logam berwarna kelabu keperakan yang amat beracun dalam setiap bentuknya ini merupakan ancaman yang amat berbahaya bagi anak di bawah usia 6 tahun, yang biasanya mereka telan dalam bentuk serpihan cat pada dinding rumah. Logam berat ini merusak kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, dan menghilangkan konsentrasi. Bahkan ekspose dengan tingkat yang amat rendah sekalipun tampaknya selalu di asosiasikan dengan rendahnya kecerdasan. Karena sumber utama timbal adalah asap kendaraan berbahan bakar bensin yang mengandung timbal, maka polutan ini dapat ditemui di mana ada mobil, truk, dan bus. Bahkan di negara-negara yang telah berhasil menghapuskan penggunaan bensin yang mengandung timbal, debu di udara tetap tercemar karena penggunaan bahan bakar ini selama puluhan tahun. Di Kota Meksiko, misalnya, tujuh dari 10 bayi yang baru lahir memiliki kadar timbal dalam darah lebih tinggi daripada standar yang diizinkan WHO.
Di samping timbal, banyak sekali zat beracun lain menambah beban kandungan polutan di daerah perkotaan. Zat-zat ini mulai dari asbes dan logam berat (seperti kadmium, arsenik, mangan, nikel dan zinc) sampai bermacam-macam senyawa organik (seperti benzene dan hidrokarbon lain dan aldehida). Perusahaan – perusahaan di AS mengeluarkan sedikitnya l,2juta metrik ton zat beracun ke udara pada tahun 1987. Badan Perlindungan Lingkungan AS memperkirakan bahwa ekspose terhadap polutan – polutan tersebut mengakibatkan antara 1.700 sampai 2.700 jenis kanker pertahun.

 

 

1.3 Sebab-sebab Pencemaran Udara

1. Industri
Sektor industri merupakan penyumbang pencemaran udara melalui penggunaan bahan bakar fosil untuk pembangkit tenaga. Salah satu penyebab meningkatnya pencemaran udara di Indonesia adalah urbanisasi dan industrialisasi yang tumbuh dengan cepat tetapi tidak dibarengi dengan pengendalian pencemaran yang memadai dan efisien dalam penggunaan bahan bakar fosil.
Dalam upaya penanggulangan pencemaran udara, penanggung jawab kegiatan industri wajib antara lain :
Melengkapi industrinya dengan fasilitas untuk pengukuran emisi gas buang dan fasilitas pengukuran udara ambien. Peralatan pengendalian emisi gas buang tersebut meliputi lubang sampling, landasan kerja, tangga pengaman dan tenaga listrik.
Pemantauan dilakukan terhadap emisi gas buang dan ambien. Pengukuran emisi secara manual dilakukan sekurang kurangnya 6 bulan sekali dan secara terus menerus dengan menggunakan Continuous Emission Monitoring (CEM) sedangkan pemantauan terhadap udara ambien dilakukan sekurang kurangnya 6 bulan sekali.
Hasil pemantauan yang dilakukan oleh industri dilaporkan kepada Pemda Kabupaten / Kota, yaitu Bapedal Kabupaten / Kota dengan tembusan kepada KLH setiap 6 bulan sekali untuk pengukuran yang dilakukan secara manual, dan setiap

3 bulan sekali untuk industri yang m e m i I i k i fasiltas CEM.

2. Emisi Kendaraan Bermotor
Kegiatan transportasi memberikan kontribusi terbesar terhadap pencemaran udara di kota-kota besar. Emisi kendaraan bermotor yang dikeluarkan melalui knalpot berupa senyawa kimia yang berbahaya bagi atmosfir berasal dari proses pembakaran adalah karbon dioksida, karbon monoksida, nitrogen oksida, sulfur dioksida, dan beberapa partikel mikro seperti timbal sebagai campuran bahan bakar. Antara tahun 1900 hingga 1970, penggunaan kendaraan bermotor meningkat pesat, dan emisi nitrogen oksida yang merupakan pencemar berbahaya dalam gas buangan, meningkat hingga rata-rata 690%.
 

Pencemaran udara di Indonesia
Berdasarkan hasil pemantauan kualitas udara di 10 kota di Indonesia, melalui 33 stasiun dan 9 stasiun bergerak / mobil pemantau udara, pada tahun 2002 menunjukkan data Indeks Standar Pencemaran Udara (ISPU) seperti terlihat dalam tabel berikut ini: Persentase Data ISPU – Januari 2002 hinqga Desember 2002

Kota Presentase Data (%) Parameter Kritis
Baik Sedang Tidak Sehat Sangat Tidak Sehat Berbahaya Tidak Ada
Jakarta 6 61 26 1   6 O3
Semarang 49 34 1     16 PM10
Surabaya 12 73 3     13 PM10
Bandung 17   1     91 PM10
Medan 15 73 6     6 PM10
Denpasar 53 39       8 PM10
Jambi 6 3       91 PM10
Pontianak 49 17 16 1 24 2 PM10
Palangkaraya 64 9 4 2 6 15 PM10
Pekan Baru 14 58 10 1   16 PM10
INDEX STANDAR PENCEMAR UDARA
Parameter yang dipantau dan diubah ke dalam ISPU adalah Partikulat (PM10), Karbon Monoksida (CO), Sulfur Dioksida (S02), Nitrogen Dioksida (N02), Ozon (03).
Penjelasan

Tingkat kualitas udara yang tidak memberikan efek bagi kesehatan manusia atau hewan dan tidak berpengaruh pada tumbuh-tumbuhan, bangunan atau pun nilai estetika. Tingkat kualitas udara yang tidak berpengaruh pada kesehatan manusia atau hewan tetapi berpengaruh pada tumbuh-tumbuhan yang sensitive dan nilai estetika. Tingkat kualitas udara yang bersifat merugikan pada manusia ataupun kelompok hewan yang sensitive atau bisa menimbulkan kerusakan pada tumbuhan ataupun nilai estetika Tingkat kualitas udara yang dapat merugikan kesehatan pada sejumlah ketiga segmen populasi terpapar sebelumnya. Tingkat kualitas udara yang berbahaya secara umum dapat merugikan kesehatan secara serius bagi populasi tersebut.

Pengendalian Pencemaran Udara

Secara nasional program pengendalian pencemaran udara adalah Program Langit Biru (PLB) yang dicanangkan pada tanggal 6 Agustus 1996 di Semarang oleh Menteri Negara Lingkungan Hidup. Pendekatan yang dilakukan dalam pelaksanaan Program Langit Biru difokuskan pada:
• Pengendalian pencemaran udara dari sumber bergerak
• Pengendalian pencemaran udara dari sumber tidak bergerak

Upaya penanggulangan pencemaran udara pada dasarnya ditujukan pada peningkatan mutu udara untuk kehidupan, meliputi kegiatan:
• Pencegahandan penanggulangan pencemaran.
• Pemulihan mutu udara dengan melakukan inventarisasi mutu udara ambien dan pencegahan dari sumber-sumber pencemar.
• Penanggulangan keadaan darurat akibat pencemaran udara.

Pencemaran udara di lingkungan perkotaan maupun industri semakin meningkat dan merupakan salah satu isu strategis lingkungan hidup secara nasional. Kegiatan yang masuk dalam rangka ini antara lain:
• Penghapusan bensin bertimbal (Pb).
• Penggunaan energi ramah lingkungan.
• Pengembangan dan penerapan sistem insentif dan disinsentif untuk industri dan kendaraan bebas polusi.
• Pemantauan kualitas udara ambien.
• Penandatanganan Surat Pernyataan (Super) dari kalangan industri peserta PLB.
• Penggunaanalat pengendalian pencemaran udara.

Tujuan Program Langit Biru
• Terciptanya mekanisme kerja dalam pengendalian pencemaran udara yang berdaya guna dan berhasil guna.
• Terkendalinya pencemaran udara.
• Tercapainya kualitas udara ambien yang memenuhi standar kesehatan manusia dan mahluk hidup lainnya.
• Terwujudnya perilaku manusia sadar lingkungan.

Dalam rangka mengatasi pencemaran udara dan untuk tercapainya PLB, berbagai upaya pengendalian telah dilakukan baik oleh pemerintah maupun masyarakat yaitu:

1. Pemantauan Kualitas Udara Ambien
Program pemantauan di Indonesia telah dilakukan, ditandai dengan pembangunan stasiun pemantau kualitas udara kontinu yaitu pembangunan 33 Stasiun Pemantau Kualitas Udara Permanen dan sembilan Stasiun Pemantau Kualitas Udara Bergerak yang dilakukan pada tahun 1999-2002

2. Pengendalian pencemaran udara dari sarana transportasi kendaraan bermotor meliputi:
• Pengembangan perangkat peraturan.
• Penggunaan bahan bakar bersih.
• Penggunaan bahan bakar alternatif.
• Pengembangan manajemen transportasi.
• Pemantauan emisi gas buang kendaraan bermotor.
• Pemberdayaan peran masyarakat melalui komunikasi massa.

3. Pengendalian pencemaran udara dari industri
Penaatan peraturan perundangundangan bagi industri yang mengeluarkan emisi gas buang udara. Peningkatan peran industri untuk mentaati Baku Mutu Emisi melalui penandatanganan SUPER (Surat Pernyataan). Relokasi industri (pencemar udara) ke kawasan-kawasan industri atau zona industri.

 

1.4 DAMPAK PENCEMARAN UDARA

 
Pencemaran udara lebih mempengaruhi anak-anak ketimbang orang dewasa. Terutama kepada anak-anak miskin, karena kondisi lingkungannya, mereka terekspos pada lebih banyak jenis polutan dan tingkat pencemaran yang lebih tinggi.
Beberapa studi membuktikan bahwa anak-anak yang tinggal di kota dengan tingkat pencemaran udara lebih tinggi mempunyai paru-paru lebih kecil, lebih sering tidak bersekolah karena sakit, dan lebih sering dirawat di rumah sakit. Rendahnya berat badan anak-anak dan kecilnya organ-organ pertumbuhan mereka memberi resiko yang lebih tinggi pula bagi mereka. Demikian pula kebiasaan mereka seperti bayi menghisap sembarang benda yang tercemar, anak-anak yang lebih besar bermain-main di jalanan yang dipenuhi asap kendaraan dan buangan hasil pembakaran bermuatan timbal.
Pada 1980, misalnya, kota industri Cubatao, Brasilia, melaporkan bahwa sebagai akibat pencemaran udara, 40 dari setiap 1000 bayi yang lahir di kota itu meninggal saat dilahirkan, 40 yang lain kebanyakan cacat, meninggal pada minggu pertama hidupnya. Pada tahun yang sama, dengan 80.000 penduduk, Cubatao mengalami sekitar 10.000 kasus medis darurat yang meliputi TBC, pneumonia, bronkitis, emphysema, asma, dan penyakit-penyakit Pernapasan lain.
Di kota metropolitan Athena, Yunani, tingkat kematian melonjak 500 persen di hari-hari yang paling tercemari. Bahkan di daerah-daerah yang jauh dari fasilitas industri, pencemaran udara juga dapat menyebabkan kerusakan. Di daerah-daerah hutan tropis di Afrika, misalnya, para ilmuwan melaporkan adanya tingkat hujan asam dan kabut asap yang sama tingginya dengan di Eropa Tengah, kemungkinan karena pembakaran rutin padang rumput untuk melapangkan tanah. Contoh-contoh nyata seperti ini telah mempercepat usaha di seluruh dunia untuk mengatasi pencemaran udara perkotaan.

1.5 Pencemaran udara di Indonesia
Berdasarkan hasil pemantauan kualitas udara di 10 kota di Indonesia, melalui 33 stasiun dan 9 stasiun bergerak / mobil pemantau udara, pada tahun 2002 menunjukkan data Indeks Standar Pencemaran Udara (ISPU) seperti terlihat dalam tabel berikut ini: Persentase Data ISPU – Januari 2002 hinqga Desember 2002

Kota Presentase Data (%) Parameter Kritis
Baik Sedang Tidak Sehat Sangat Tidak Sehat Berbahaya Tidak Ada
Jakarta 6 61 26 1   6 O3
Semarang 49 34 1     16 PM10
Surabaya 12 73 3     13 PM10
Bandung 17   1     91 PM10
Medan 15 73 6     6 PM10
Denpasar 53 39       8 PM10
Jambi 6 3       91 PM10
Pontianak 49 17 16 1 24 2 PM10
Palangkaraya 64 9 4 2 6 15 PM10
Pekan Baru 14 58 10 1   16 PM10
INDEX STANDAR PENCEMAR UDARA
Parameter yang dipantau dan diubah ke dalam ISPU adalah Partikulat (PM10), Karbon Monoksida (CO), Sulfur Dioksida (S02), Nitrogen Dioksida (N02), Ozon (03).

1.6 Pengendalian Pencemaran Udara

Upaya penanggulangan pencemaran udara pada dasarnya ditujukan pada peningkatan mutu udara untuk kehidupan, meliputi kegiatan:
• Pencegahandan penanggulangan pencemaran.
• Pemulihan mutu udara dengan melakukan inventarisasi mutu udara ambien dan pencegahan dari sumber-sumber pencemar.
• Penanggulangan keadaan darurat akibat pencemaran udara.

Pencemaran udara di lingkungan perkotaan maupun industri semakin meningkat dan merupakan salah satu isu strategis lingkungan hidup secara nasional. Kegiatan yang masuk dalam rangka ini antara lain:
• Penghapusan bensin bertimbal (Pb).
• Penggunaan energi ramah lingkungan.
• Pengembangan dan penerapan sistem insentif dan disinsentif untuk industri dan kendaraan bebas polusi.
• Pemantauan kualitas udara ambien.
• Penandatanganan Surat Pernyataan (Super) dari kalangan industri peserta PLB.
• Penggunaanalat pengendalian pencemaran udara.

Tujuan Program Langit Biru
• Terciptanya mekanisme kerja dalam pengendalian pencemaran udara yang berdaya guna dan berhasil guna.
• Terkendalinya pencemaran udara.
• Tercapainya kualitas udara ambien yang memenuhi standar kesehatan manusia dan mahluk hidup lainnya.
• Terwujudnya perilaku manusia sadar lingkungan.

Dalam rangka mengatasi pencemaran udara dan untuk tercapainya PLB, berbagai upaya pengendalian telah dilakukan baik oleh pemerintah maupun masyarakat yaitu:

1. Pemantauan Kualitas Udara Ambien
Program pemantauan di Indonesia telah dilakukan, ditandai dengan pembangunan stasiun pemantau kualitas udara kontinu yaitu pembangunan 33 Stasiun Pemantau Kualitas Udara Permanen dan sembilan Stasiun Pemantau Kualitas Udara Bergerak yang dilakukan pada tahun 1999-2002

2. Pengendalian pencemaran udara dari sarana transportasi kendaraan bermotor meliputi:
• Pengembangan perangkat peraturan.
• Penggunaan bahan bakar bersih.
• Penggunaan bahan bakar alternatif.
• Pengembangan manajemen transportasi.
• Pemantauan emisi gas buang kendaraan bermotor.
• Pemberdayaan peran masyarakat melalui komunikasi massa.

3. Pengendalian pencemaran udara dari industri
Penaatan peraturan perundangundangan bagi industri yang mengeluarkan emisi gas buang udara. Peningkatan peran industri untuk mentaati Baku Mutu Emisi melalui penandatanganan SUPER (Surat Pernyataan). Relokasi industri (pencemar udara) ke kawasan-kawasan industri atau zona industri.

 

 

Tinggalkan komentar