METODA PREDIKSI KOMPONEN KUALITAS UDARA

Pencemaran udara dapat didefinisikan sebagai keberadaan satu atau lebih polutan (bahan pencemar) di atmosfir yang karena kuantitas maupun durasi keberadaannya dapat menyebabkan kerugian terhadap manusia, tanaman, hewan dan material serta kenyamanan.

Sumber pencemar udara dapat dikategoikan kedalam beberapa kelompok meliputi jenis sumber, frekuensi terjadinya dan distribusi spasial, dan jenis dari emisi. Karakterisasi sumber yang berkaitan dengan jumlah dan distribusi spasial dapat dibedakan atas sumber titik dan sumber area.

Prediksi dampak adalah kajian lebih spesifik apabila dibandingkan dengan identiikasi dampak, karena pada prediksi dampak penyusun AMDAL harus dapat menunjukkan dampak yang muncul dengan lebih jelas. Hal ini akan menjadi lebih baik apabila dampak yang muncul dapat dikuantifisir. Tidak semua dampak yang muncul dapat di kuantifisir, tetapi untuk komponen fisik-kimia biasanya tidak terlalu sulit untuk di kuantifisir.

Pada prediksi dampak komponen udara terdapat beberapa persyaratan yang harus dipenuhi agar penyusun dapat memberikan kajian yang jelas, hal itu antara lain:

A. Bahan Baku dan Bahan Penolong yang dipergunakan

Zat pencemar udara sangat dipengaruhi sifat bahan baku dan bahan penolong. Sebagai contoh, minyak bumi pada umumnya didapat dalam keadaan tidak murni artinya mengandung bahan ikutan seperti Sulfur, Nitrogen, dan lain sebagainya, sehingga didalam proses pengilangan sering teremisi zat pencemar udara seperti SO2, H2S, NOx dan sebagainya. Begitu pula dengan bahan penolong, sebagai contoh pada pabrik gula yang mempergunakan proses sulfitrasi seringkali limbahnya berbau busuk karena mengandung gas H2S, karena pada proses tersebut digunakan bahan penolong Sulfur. Contoh lain, bensin yang diberi anti knock TEL (tetraethyl lead) sebagai bahan penolong agar mesin tidak lekas rusak, maka emisi gas knalpotnya akan mengandung lead. Jadi jenis zat pencemar yang diemisikan sangat tergantung pada bahan ikutan yang terdapat didalam bahan baku tersebut.

Untuk memperkirakan kuantitas gas yang diemisikan dapat mempergunakan performance factor atau factor emisi yang dapat diperoleh dari pustaka yang ada. Apabila FE untuk industri yang kita perlukan tidak ada maka kita perlu informasi bahan baku dan atau bahan penolong yang dipergunakan. Biasanya bahan baku dan penolong mempunyai sertiikat yang dikeluarkan oleh laboratorium. Sertifikat tersebut memuat data-data kimiawi kedua bahan tersebut. Dengan perhitungan matematis biasa, zat pencemar yang diemisikan dapat diperhitungkan.

B. Bahan Bakar

Sama seperti bahan baku dan penolong, bahan baker juga mengandung bahan ikutan disamping karena sifat bahan baker itu sendiri yang mudah membentuk zat pencemar udara. Lazimnya bahan baker mengandung belerang, sehingga zat yang diemisikan ke udara juga mengandung SO2, selain itu karena proses pembakaran bahan baker biasanya tidak sempurna maka sering kali diemisikan CO, aldehid serta sisa bahan baker yang tidak ikut terbakar. Emisi zat pencemar tersebut dapat diperhitungkan dari sertiikat bahan baker yang bersangkutan, atau dengan melakukan sampling pada emisi zat pencemar yang dibuang melalui cerobong asap. Untuk memperkirakan besarnya emisi zat pencemar dari kendaraan bermotor dapat mempergunakan data-data yang terdapat pada pustaka. Biasanya kuantitas zat pencemar yang diakibatkan kendaraan bermotor diperhitungkan berdasarkan kecepatan, jenis bahan baker yang dipergunakan dan umur kendaraan yang bersangkutan.

Dimensi zat pencemar yang diemisikan pada sumber stationer, seperti pada cerobong asap adalah Kg/NM2, namun untuk sumber bergerak, seperti kendaraan bermotor, adalah Kg/Km panjang jalan. Sedangkan baku mutu yang dipergunakan berbeda satu sama lain.

C. Sifat Meteorologi

Sifat meteorologi wilayah studi merupakan factor yang sangat berpengaruh terhadap penyebaran (disperse) zat pencemar di udara. Sifat meteorologi tersebut meliputi arah dan kecepatan angina dan cuaca serta kondisi lain yang mempengaruhi seperti kondisi topografi, inverse dan sebagainya.

Penyebaran zat pencemar udara pada arah angina dominant, dalam hal ini adalah gas dan debu, dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus Taylor-Gauss. Rumus ini mengambil asumsi bahwa kecepatan dan arah angina tetap. Dengan rumus ini dapat diperkirakan konsentrasi zat pencemar udara dalam hal ini debu dan gas, pada setiap jarak tertentu dari sumber, dengan demikian secara teoritis dapat diperhitungkan pada jarak beberapa zat pencemar tersebut telah memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan.

Dalam memperkirakan dampak terhadap komponen udara, langkah dasar yang harus dilakukan (Canter, 1977) adalah sebagai berikut :

  1. Melakukan identiikasi / pengenalan emisi gas atau debu yang dikeluarkan oleh beberapa aktivitas pembangunan yang direncanakan
  2. Menguraikan kondisi udara saat sekarang yang merupakan rona lingkungan awal. Apabila mungkin buat kecenderungan perubahan kondisi udara tersebut diwaktu mendatang. Buatlah rata-rata kondisi setiap gas dan debu yang ada di udara ambient ini dan bandingkanlah denganstandar baku mutu kualitas udara.
  3. Tentukan disperse patokan di udara dengan memperhatikan kecepatan angina, tinggi cerobong dan inversinya pada musim kemarau dan musim hujan. Hasil-hasil pengamatan terhadap kualitas udara pada waktu yang lalu harus menjadi bahan pertimbangan
  4. Pelajari data iklim yang terdiri dari curah hujan, kecepatan dan arah angina, radiasi matahari, kelembaban dan evapotranspirasi. Data iklim ini hendaknya dicari untuk data tahunan dan bulanan. Kemudian tentukan konsentrasi gas dan debu di permukaan tanah
  5. Tentukan adanya dampak yang timbul pada saat musim hujan dan musim kemarau. Juga ditentukan dampaknya pada saat aktivitas pembangunan dilaksanakan pada saat prakonstruksi, konstruksi dan pasca konstruksi

Dalam Canter (1996), terdapat enam langkah dalam memprediksi dampak komponen udara, yaitu:

1. identifikasi jenis dan kuantitas pencemar udara serta dampaknya mulai dari tahap konstruksi sampai pada tahap operasi

Yang menjadi ciri dalam langkah ini adalah mempertimbangkan jenis polutan dan kuantitas udara yang mungkin diemisikan selama tahapan kegiatan konstruksi dan dan/atau operasional.

Pendekatan yang dilakukan adalah dngan menggunakan Faktor Emisi (FE). Faktor emisi adalah jumlah rata-rata polutan yang dikeluarkan ke atmosfer sebagai hasil dari suatu kegiatan seperti pembakaran, produksi dan lain sebagainya, yang dibagi oleh level dari aktivitasnya. Informasi tentang FE dibentuk melalui tes terhadap sumber termasuk pengukuran multiple-proses variabel yang berkaitan dengan kondisi operasi proses, proses keseimbangan material, engineering appraisal dan keahlian pakar (USEPA, 1973).

Sebagai contoh, dalam menghitung besaran Faktor Emisi polutan fugitive dust dari sumber unpaved road (jalan yang tidak rata) untuk setiap jarak tempuh kendaraan dapat digunakan persamaan empiris (USEPA, 1975):

E = (0.81 s)(s/30)((365-w)/365)

Dimana :

E = Faktor Emisi, lb/veh-mile
s = Kandungan pasir pada permukaan jalan, %
S = Rata-rata kecepatan kendaraan, mile/hour
w = Jumlah rata-rata harian curah hujan 0.254 mm atau lebih

Persamaan ini berlaku untuk kecepatan kendaraan antara 30-50 mile/hour atau 50-80 km/jam.

2. membuat gambaran mengenai kualitas udara ambien, inventori emisi dan data meteorologi dalam area studi

kondisi kualitas udara saat ini dapat digambarkan melalui data kualitas udara, inventori emisi dan informasi meteorologi yang berkaitan dengan dispersi atmosfer.

2.1. Mengumpulkan informasi mengenai kualitas udara

Interpretasi data kualitas udara harus mengikutsertakan informasi dari stasiun pemantau. Untuk mendapatkan informasi yang tepat perlu diperhatikan karakteristik dari masing-masing lokasi sampling termasuk faktor-faktor khusus pada area seperti penggunaan lahan di sekitar lokasi, tinggi alat sampling dari permukaan tanah, dan tipe serta kalibrasi alat sampling. Kendala utama dalam membuat baseline kualitas udara di suatu area proyek adalah tidak tersedianya data untuk lokasi yang spesifik. Salah satu solusi yang dapat digunakan adalah mengembangkan data dari lokasi yang berdekatan yang memiliki karakteristik penggunaan lahan dan kondisi meteorologi yang sama.

2.2. Mengembangkan inventori emisi

Inventori emisi merupakan informasi tentang besaran polusi udara dari seluruh sumber pada wilayah geografi yang masuk ke atmosfer dalam periode waktu tertentu (biasanya selama satu tahun). Inventori emisi ini memberikan gambaran tentang sumber emisi, jumlah, frekuensi, durasi dan konstribusi relatif suatu emisi. Langkah-langkah dalam membuat inventoi emisi (US EPA, 1972) :

  1. klasifikasi semua polutan dan sumber emisi pada lokasi yang dimaksud
  2. identifikasi dan mendapatkan inormasi mengenai faktor emisi untuk tiap polutan dan sumber
  3. memperkirakan kuantitas informasi unit produksi
  4. perhitungan rata-rata untuk tiap polutan yang diemisikan ke atmosfer
  5. menyimpulkan emisi polutan yang spesifik untuk masing-masing sumber yang teridentiikasi

2.3. Memperoleh data meteorologi

3. membandingkan dengan peraturan yang relevan dan terkait dengan standar baku mutu udara ambien dan emisi

4. melakukan prediksi dampak termasuk kesetimbangan massa, perhitungan pengenceran, pembuatan model matematik, dan atau prediksi secara kualitatif berdasarkan studi kasus dan kepakaran ahli

beberapa pendekatan yang dapat dipergunakan dalam prediksi dampak pencemaran udara, antara lain:

A. Keseimbangan Massa

Pendekatan ini dibangun dari inventori yang memgambarkan keseimbangan massa dari total emisi pencemar udara dari semua sumber aktivitas yang masuk ke dalam atmosfer selama fase kegiatan konstruksi dan/atau operasional. Beberapa tahapan dalam inventori emisi dari suatu kegiatan meliputi:

  1. klasifikasi smua jenis polutan dan sumber emisi pada wilayah studi berdasarkan tujuan proyek atau aktivitas
  2. identifikasi dan menjumlahkan keseluruhan Faktor Emisi untuk setiap sumber dan jenis polutannya
  3. menghitung total nilai keseimbangan massa dengan mengalikan Faktor Emisi dengan unit produksi
  4. dengan komputasi, dihitung rata-rata polutan yang diemisikan ke atmosfer
  5. disimpulkan polutan yang spesiik untuk tiap sumber yang teridentifikasi berdasarkan tujuan proyekdan aktivitas.

B. Model Box

Model Box menggunakan asumsi bahwa :

  1. polutan yang diemisikan ke atmosfer adalah tercampur sempurna dalam volume atau Box udara (Canter, 1985).
  2. dimensi waktu dan fisik dalam kondisi steady state.
  3. polutan trcampur sempurna dan proses dilusi terjadi secara instan
  4. material yang diemisikan memiliki kestabilan kimia dan tetap tinggal dalam udara

Model Box dapat digunakan untuk jenis sumber polutan satu titik, lebih dari satu titik, area, garis, dan hybrid type. Model Box menggunakan persamaan matematik dasar:

C= (Q t )/ (x y z)

Dimana :

C = Konsentrasi rata-rata gas atau partikel <20 mikron yang terdapat dalam box termasuk backgroun level, µg/m3
Q = Debit rata-rata gas atau partikel < 20 mikron yang dikeluarkan dari sumber, µg/sec
t = Periode waktu menggunakan asumsi bahwa terjadi pencampuran sempurna dalam box, sec
x = Downwind dimension of box, m
y = Crosswind dimension of box, m
z = Vertical dimension of box, m

C. Model Dispersi Kualitas Udara

Model dispersi kualitas udara dapat diklasifikasikan berdasarkan jenis sumber, ground level, jenis polutan, waktu rata-rata dan reaksi tmosferik. Beberapa contoh persamaan matematik yang digunakan dalam menghitung konsentrasi dispersi polutan, antara lain:

  • Model Pasquill, digunakan untuk analisis dampak terhadap kualitas udara untuk sumber titik
  • Model untuk sumber titik pada griund level
  • Model untuk sumber area pada ground level atau sumber garis

Selain perhitungan metematis, sekarang juga telah dikembangkan perhitungan dengan basis komputerisasi. Beberapa model dispersi yang dikembangkan dalam bentuk software adalah SCREEN, FDM (Fugitive Dust Model), EDMS (Emission and Dispersion Modeling System), SLAB dan lain sebagainya. Model dispersi atmosferik dapat diskenariokan dengan jenis dan kuantitas polutan udara yang berbeda.

5. menganalisis signifikansi dari dampak berdasarkan input dari tahap 3, keahlian pakar dan masukan masyarakat

Salah satu basis dalam analisa dampak adalah input masyarakat. Input tersebut diperoleh berdasarkan proses scoping yang kontinu, public meeting dan atau program partisipasi masyarakat. Keahlian pakar juga dapat digunakan dalam melihat hubungan persentase perubahan dari kondisi awal level emisi polutan atau melihat paparan terhadap populasi manusia.

6. identiikasi dan mengembangkan langakah dalam mengurangi dampak

tahapan ini berkaitan dengan desain aktivitas proyek atau operasional yang dapat digunakan untuk meminimalisasikan dampak penting terhadap kualitas udara, misalnya : pembuatan alat kontrol pencemaran pada sumber emisi, penggunaan methanol sebagai alternative bahan bakar otomotif, pengontrolan terhadap lahan akibat erosi angin dengan penerapan tiga teknik dasar (pengairan, penggunaan chemical stabilizer dan pemecah angin), dan lain sebagainya.

Metoda prakiraan dampak menurut (Otto Soemarwoto, 1988) terdiri atas :

1. Metoda Informal

Metoda ini merupakan prakiraan dampak yang sederhana yang dilakukan secara informal berdasarkan intuisi atau pengalaman pakar yang bersangkutan. Oleh karena metoda informal ini yang disebut sebagai :

  1. Metoda prakiraan pakar
  2. Metoda analog berdasarkan analogi pengalaman yang dimiliki pakar
  3. Personal judgment
  4. Professional judgment, berdasarkan profesi yang dimiliki pakar

2. Metoda Formal

Metoda formal ini dilakukan dengan menggunakan

  • Model prakiraan cepat

Metoda ini didasarkan pada penelitian atau lebih mengacu pada buku dan literature. Penilaian secara cepat sumber-sumber pencemaran, air, tanah dan udara (Surna T Djajadiningrat et.al, 1990)

  • Model matematis

Prakiraan model matematis dilakukan dengan menggunakan model-model yang telah tersedia pada berbagai bidang ilmu atau dengan model yang sengaja disusun bagi kepentingan AMDAL suatu rencana kegiatan tertentu.pada umumnya kita mempunyai asumsi dan teori sesuatu tentang hubungan variable dengan lingkungan yang dipelajari dan didapatkan dalam persamaan variable dengan lingkungan yang dipelajari dan didapatkan dalam persamaan matematik. Model matematik yang dipilih dilakukan secara eksplisit dan menjadi pertimbangan dalam laporan. Model matematis ini sangat dianjurkan dalam pekerjaan dampak karena dapat memberikan pertimbangan yang lebih objektif.

  • Model fisik

Model fisik berusaha untuk meniru keadaan dilapangan dengan skala tertentu. Secara umum tiruan tersebut disebut simulasi.

  • Model eksperimen

Model eksperimen ini dilakukan dengan melakukan eksperimen/percobaan secara nyata di lapangan ataupun di laboratorium dengan data yang sengaja dikumpulkan untuk kepentingan tersebut.

No

Langkah

No

Keterangan

1

Tentukan lingkungan yang akan dibuat modelnya. Uraikan karakteristik lingkungan utama dan dampak yang diprakirakan akan muncul

1

Gunakan uraian proyek menurut lokasinya dan pelingkupan sebagai petunjuk. Tentukan data dasar minimum yang diperlukan. Pilih metoda yang sesuai untuk pengumpulan masing-masing jenis data dasar.

2

Pilih metode prakiraan yang sesuai :

  1. Metod informal
  2. Metode cepat
  3. Metode model matematis
  4. Metode model fisik
  5. Metode eksperimental

2

Pemilihan dilakukan untuk masing-masing dampak:

  1. Pilih seorang atau beberapa pakar dan beri keterangan secukupnya
  2. Permasalahan yang ada
  3. Pilih model yang ada
  4. Pilih model yang ada atau buat model ad hoc
  5. Pilih model fisik yang telah ada atau buat model khusus
  6. Pilih jenis dan rancangan eksperimen yang sesuai. Jika ada, gunakan eksperimen baku

3

Kumpulkan data khusus yang diperlukan oleh masing-masing metode 3
  1. Minta petunjuk pakar yang telah diminta untuk melakukan prakiraan
  2. Petunjuk terdapat dalam publikasi PCP dan WHA 1982
  3. Tetapkan data khusus yang diperlukan terkandung didalam persamaan model. Cari keterangan tambahan dalam literature
  4. Data diperlukan untuk membuat model

4

Uji validasi metode

4

Pada metode informal. Minta kepada pakar untuk menerangkan dasar-dasar dari hasil yang mereka peroleh (pengalaman, persamaan dengan kejadian yang serupa, model konsepsi, model matematik). Bandingkan hasil dengan observasi yang didapat dilapangan

5

Sempurnakan model dan lakukan revalidasi

5

Lakukan uji ulang

6

Gunakan metode untuk memprakirakan dampak

6

Prakiraan dampak dengan melakukan ekstrapolasi hasil yang didapat dari model dan observasi

7

Beri interpretasi pada prakiraan

7

Uraikan arti hasil dalam konteks keadaan lingkungan proyek. Sebutkan limitasi hasil karena penyederhanaan model dibandingkan dengan keadaan aktual

Sumber : Environmental Resources Limited, 1984 dalam Soemarwoto (1989)

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s