Chapter 4
: Pengelolaan limbah gas
TINJAUAN MATA KULIAH
1. Bab ini berisi tentang definisi pencemaran udara,
polutan dan dampaknya serta upaya pengendalian pencemaran udara.
2. Manfaat dan tujuan pembelajaran bab ini adalah
mahasiswa dapat mengetahui dan memahami tentang pencemaran udara dan upaya
pengendaliannya
1.1
DEFINISI PENCEMARAN UDARA
Perwujudan
kualitas lingkungan yang sehat merupakan bagian pokok di bidang kesehatan.
Udara sebagai komponen lingkungan yang penting dalam kehidupan perlu dipelihara
dan ditingkatkan kualitasnya sehingga dapat memberikan daya dukungan bagi
mahluk hidup untuk hidup secara optimal. Pencemaran udara dewasa ini semakin
menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Sumber pencemaran udara dapat berasal
dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran, dan
perumahan. Berbagai kegiatan tersebut merupakan kontribusi terbesar dari
pencemar udara yang dibuang ke udara bebas. Sumber pencemaran udara juga dapat disebabkan
oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran hutan, gunung meletus, gas alam
beracun, dll. Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan
penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia.
Industri selalu dikaitkan
sebagai sumber pencemar karena aktivitas industri merupakan kegiatan yang
sangat tampak dalam pembebasan berbagai senyawa kimia ke lingkungan. Sebagian
jenis gas dapat dipandang sebagai pencemar udara terutama apabila konsentrasi gas
tersebut melebihi tingkat konsentrasi normal dan dapat berasal dari sumber
alami (seperti gunung api) serta juga gas yang berasal dari kegiatan manusia (anthropogenic sources). Senyawa pencemar
udara itu sendiri digolongkan menjadi dua, yaitu : (a) senyawa pencemar primer,
dan (b) senyawa pencemar sekunder. Senyawa pencemar primer adalah senyawa
pencemar yang langsung dibebaskan dari sumber sedangkan senyawa pencemar
sekunder ialah senyawa pencemar yang baru terbentuk akibat antar-aksi dua atau
lebih senyawa primer selama berada di atmosfer. Dari sekian banyak senyawa
pencemar yang ada, lima senyawa yang paling sering dikaitkan dengan pencemaran
udara ialah: karbonmonoksida (CO), oksida nitrogen (NOx), oksida sulfur (SOx),
hidrokarbon (HC), dan partikulat (debu).
Definisi dari pencemaran udara itu sendiri ialah
peristiwa pemasukan dan/atau penambahan senyawa, bahan, atau energi ke dalam
lingkungan udara akibar kegiatan alam dan manusia sehingga temperatur dan
karakteristik udara tidak sesuai lagi untuk tujuan pemanfaatan yang paling
baik. Atau dengan singkat dapat dikatakan bahwa nilai lingkungan udara tersebut
telah menurun. Pencemaran udara yang disebabkan oleh aktivitas manusia dapat
ditimbulkan dari 6 (enam) sumber utama, yaitu :
1. pengangkutan dan transportasi
2. kegiatan rumah tangga
3. pembangkitan daya yang menggunakan bahan bakar fosil
4. pembakaran sampah
5. pembakaran sisa pertanian dan kebakaran hutan
6. pembakaran bahan bakar dan emisi proses
1.2
PARAMETER PENCEMAR UDARA
1. SULFUR DIOKSIDA
A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Pencemaran
oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang
tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO2) dan Sulfur trioksida (SO3),
dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Sulfur dioksida mempunyai
karakteristik bau yang tajam dan tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur
trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran bahan-bahan yang
mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relative
masing-masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Di udara SO2
selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah SO3 yang terbentuk
bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx.
Mekanisme pembentukan SOx
dapat dituliskan dalam dua tahap reaksi sebagai berikut :
S + O2 <
--------- > SO2
2 SO2 + O2
< --------- > 2 SO3
SO3 di udara
dalam bentuk gas hanya mungkin ada jika konsentrasi uap air sangat rendah. Jika
konsentrasi uap air sangat rendah. Jika uap air terdapat dalam jumlah cukup, SO3
dan uap air akan segera bergabung membentuk droplet asam sulfat ( H2SO4
) dengan reaksi sebagai berikut :
SO SO2 + H2O2
------------ > H2SO4
Komponen
yang normal terdapat di udara bukan SO3 melainkan H2SO4
Tetapi jumlah H2SO4 di atmosfir lebih banyak dari pada yang
dihasilkan dari emisi SO3 hal ini menunjukkan bahwa produksi H2SO4
juga berasal dari mekanisme lainnya. Setelah berada diatmosfir sebagai SO2
akan diubah menjadi SO3 (Kemudian menjadi H2SO4)
oleh proses-proses fotolitik dan katalitik Jumlah SO2 yang
teroksidasi menjadi SO3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk
jumlah air yang tersedia, intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar
matahari, Jumlah bahan katalik, bahan sorptif dan alkalin yang tersedia. Pada malam
hari atau kondisi lembab atau selama hujan SO2 di udara diaborpsi
oleh droplet air alkalin dan bereaksi pada kecepatan tertentu untuk membentuk
sulfat di dalam droplet.
B. SUMBER DAN
DISTRIBUSI
Sepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir
merupakan hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua
pertiga hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua
pertiga bagian lagi berasal dari sumber-sumber alam seperti vulkano dan
terdapat dalam bentuk H2S dan oksida. Masalah yang ditimbulkan oleh
bahan pencemar yang dibuat oleh manusia adalah ditimbulkan oleh bahan pencemar
yang dibuat oleh manusia adalah dalam hal distribusinya yang tidak merata
sehingga terkonsentrasi pada daerah tertentu. Sedangkan pencemaran yang berasal
dari sumber alam biasanya lebih tersebar merata. Tetapi pembakaran bahan bakar
pada sumbernya merupakan sumber pencemaran SOx, misalnya pembakaran arang,
minyak bakar gas, kayu dan sebagainya Sumber SOx yang kedua adalah dari
proses-proses industri seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat,
industri peleburan baja dan sebagainya.
Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan SOx.
Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida
misalnya tembaga ( CuFeS2 dan Cu2S ), zink (ZnS), Merkuri
(HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang
di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu
sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya
lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada
menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2
secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan
sebagian akan terdapat di udara.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Pencemaran SOx menimbulkan
dampak terhadap manusia dan hewan, kerusakan pada tanaman terjadi pada kadasr
sebesar 0,5 ppm. Pengaruh utama polutan SOx terhadap manusia adalah iritasi
sistim pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan
terjadi pada kadar SO2 sebesar 5 ppm atau lebih bahkan pada beberapa
individu yang sensitif iritasi terjadi pada kadar 1-2 ppm. SO2
dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan
penderita yang mengalami penyakit khronis pada sistem pernafasan kadiovaskular.
Individu dengan gejala penyakit tersebut sangat sensitif terhadap kontak dengan
SO2, meskipun dengan kadar yang relative rendah. Kadar SO2
yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut yang
ditampilkan oleh Tabel 6 :
Tabel 6. Pengaruh Pencemaran SOx terhadap Kesehatan
2. CARBON MONOKSIDA
A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Karbon dan Oksigen dapat
bergabung membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang
tidak sempurna dan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran
sempurna. Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa
dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Tidak seperti
senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu
membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin.
B. SUMBER DAN DISTRIBUSI
Karbon monoksida di
lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari
kegiatan manusia, Korban monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan,
oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam.
Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan
bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, Jumlah CO dari sumber buatan
diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal
dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya
berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batubara dan minyak dari
industri dan pembakaran sampah domestik. Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan
paling tidak 90% dari CO diudara perkotaan berasal dari emisi kendaraan
bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO, sehingga para perokok dapat
memajan dirinya sendiri dari asap rokok yang sedang dihisapnya.
Sumber CO dari dalam ruang
(indoor) termasuk dari tungku dapur rumah tangga dan tungku pemanas ruang.
Dalam beberapa penelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam
kendaraan sedan maupun bus. Kadar CO diperkotaan cukup bervariasi tergantung
dari kepadatan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin dan umumnya
ditemukan kadar maksimum CO yang bersamaan dengan jam-jam sibuk pada pagi dan
malam hari. Selain cuaca, variasi dari kadar CO juga dipengaruhi oleh topografi
jalan dan bangunan disekitarnya. Pemajanan CO dari udara ambien dapat
direfleksikan dalam bentuk kadar karboksi-haemoglobin (HbCO) dalam darah yang
terbentuk dengan sangat pelahan karena butuh waktu 4-12 jam untuk tercapainya
keseimbangan antara kadar CO diudara dan HbCO dalam darah Oleh karena itu kadar
CO didalam lingkungan, cenderung dinyatakan sebagai kadar rata-rata dalam 8 jam
pemajanan Data CO yang dinyatakan dalam rata-rata setiap 8 jam pengukuran
sepajang hari (moving 8 hour average concentration) adalah lebih baik dibandingkan
dari data CO yang dinyatakan dalam rata-rata dari 3 kali pengukuran pada
periode waktu 8 jam yang berbeda dalam sehari. Perhitungan tersebut akan lebih
mendekati gambaran dari respons tubuh manusia tyerhadap keracunan CO dari udara.
Karbon monoksida yang
bersumber dari dalam ruang (indoor) terutama berasal dari alat pemanas ruang
yang menggunakan bahan bakar fosil dan tungku masak. Kadar nya akan lebih
tinggi bila ruangan tempat alat tersebut bekerja, tidak memadai ventilasinya.
Namun umunnya pemajanan yang berasal dari dalam ruangan kadarnya lebih kecil
dibandingkan dari kadar CO hasil pemajanan asap rokok. Beberapa Individu juga
dapat terpajan oleh CO karena lingkungan kerjanya. Kelompok masyarakat yang
paling terpajan oleh CO termasuk polisi lalu lintas atau tukang pakir, pekerja
bengkel mobil, petugas industri logam, industri bahan bakar bensin, industri
gas kimia dan pemadam kebakaran.
Pemajanan CO dari
lingkungan kerja seperti yang tersebut diatas perlu mendapat perhatian.
Misalnya kadar CO di bengkel kendaraan bermotor ditemukan mencapai setinggi 600
mg/m3 dan didalam darah para pekerja bengkel tersebut bias mengandung
HbCO sampai lima kali lebih tinggi dari kadar nomal. Para petugas yang bekerja
dijalan raya diketahui mengandung HbCO dengan kadar 4–7,6% (porokok) dan
1,4–3,8% (bukan perokok) selama sehari bekarja. Sebaliknya kadar HbCO pada
masyarakat umum jarang yang melampaui 1% walaupun studi yang dilakukan di 18
kota besar di Amerika Utara menunjukan bahwa 45 % dari masyarakat bukan perokok
yang terpajan oleh CO udara, di dalam darahnya terkandung HbCO melampaui 1,5%.
Perlu juga diketahui bahwa manusia sendiri dapat memproduksi CO akibat proses
metabolismenya yang normal. Produksi CO didalam tubuh sendiri ini (endogenous)
bisa sekitar 0,1+1% dari total HbCO dalam darah.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Karakteristik biologik
yang paling penting dari CO adalah kemampuannya untuk berikatan dengan
haemoglobin, pigmen sel darah merah yang mengakut oksigen keseluruh tubuh.
Sifat ini menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali
lebih stabil dibandingkan oksihaemoglobin (HbO2). Penguraian HbCO yang relatif
lambat menyebabkan terhambatnya kerja molekul sel pigmen tersebut dalam
fungsinya membawa oksigen keseluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibat serius,
bahkan fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. Selain itu, metabolisme otot
dan fungsi enzim intra-seluler juga dapat terganggu dengan adanya ikatan CO
yang stabil tersebut. Dampat keracunan CO sangat berbahaya bagi orang yang telah
menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah periferal yang parah.
Dampak dari CO bervasiasi
tergangtung dari status kesehatan seseorang pada saat terpajan .Pada beberapa
orang yang berbadan gemuk dapat mentolerir pajanan CO sampai kadar HbCO dalam
darahnya mencapai 40% dalam waktu singkat. Tetapi seseorang yang menderita
sakit jantung atau paru-paru akan menjadi lebih parah apabila kadar HbCO dalam
darahnya sebesar 5–10%. Pengaruh CO kadar tinggi terhadap sistem syaraf pusat
dan sistem kardiovaskular telah banyak diketahui. Namun respon dari masyarakat
berbadan sehat terhadap pemajanan CO kadar rendah dan dalam jangka waktu
panjang, masih sedikit diketahui. Misalnya kinerja para petugas jaga, yang
harus mempunyai kemampuan untuk mendeteksi adanya perubahan kecil dalam lingkungannya
yang terjadi pada saat yang tidak dapat diperkirakan sebelumnya dan membutuhkan
kewaspadaan tinggi dan terus menerus, dapat terganggu/ terhambat pada kadar
HbCO yang berada dibawah 10% dan bahkan sampai 5% (hal ini secara kasar
ekivalen dengan kadar CO di udara masing-masing sebesar 80 dan 35 mg/m3)
Pengaruh ini terlalu terlihat pada perokok, karena kemungkinan sudah terbiasa
terpajan dengan kadar yang sama dari asap rokok.
Beberapa studi yang
dilakukan terhadap sejumlah sukarelawan berbadan sehat yang melakukan latihan
berat (studi untuk melihat penyerapan oksigen maksimal) menunjukkan bahwa
kesadaran hilang pada kadar HbCO 50% dengan latihan yang lebih ringan,
kesadaran hilang pada HbCo 70% selama 5-60 menit. Gangguan tidak dirasakan pada
HbCO 33%, tetapi denyut jantung meningkat cepat dan tidak proporsional. Studi
dalam jangka waktu yang lebih panjang terhadap pekerja yang bekerja selama 4
jam dengan kadar HbCO 5-6% menunjukkan pengaruh yang serupa terhadap denyut
jantung, tetapi agak berbeda.
Hasil studi diatas
menunjukkan bahwa paling sedikit untuk para bukan perokok, ternyata ada
hubungan yang linier antara HbCO dan menurunnya kapasitas maksimum oksigen. Walaupun
kadar CO yang tinggi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah, meningkatkan
denyut jantung, ritme jantung menjadi abnormal gagal jantung, dan kerusakan
pembuluh darah periferal, tidak banyak didapatkan data tentang pengaruh pemajanan
CO kadar rendah terhadap sistim kardiovaskular. Hubungan yang telah diketahui
tentang merokok dan peningkatan risiko penyakit jantung koroner menunjukkan
bahwa CO kemungkinan mempunyai peran dalam memicu timbulnya penyakit tersebut
(perokok berat tidak jarang mengandung kadar HbCO sampai 15 %). Namun tidak
cukup bukti yang menyatakan bahwa karbon monoksida menyebabkan penyakit jantung
atau paru-paru, tetapi jelas bahwa CO mampu untuk mengganggu transpor oksigen
ke seluruh tubuh yang dapat berakibat serius pada seseorang yang telah
menderita sakit jantung atau paru-paru.
Studi epidemiologi tentang
kesakitan dan kematian akibat penyakit jantung dan kadar CO di udara yang
dibagi berdasarkan wilayah, sangat sulit untuk ditafsirkan. Namun dada terasa
sakit pada saat melakukan gerakan fisik, terlihat jelas akan timbul pada pasien
yang terpajan CO dengan kadar 60 mg/m3, yang menghasilkan kadar HbCO
mendekati 5%. Walaupun wanita hamil dan janin yang dikandungnya akan
menghasilkan CO dari dalam tubuh (endogenous) dengan kadar yang lebih tinggi, pajanan
tambahan dari luar dapat mengurangi fungsi oksigenasi jaringan dan plasental,
yang menyebabkan bayi dengan berat badan rendah. Kondisi seperti ini
menjelaskan mengapa wanita merokok melahirkan bayi dengan berat badan lebih
rendah dari normal. Masih ada dua aspek lain dari pengaruh CO terhadap
kesehatan yang perlu dicatat. Pertama, tampaknya binatang percobaan dapat
beradaptasi terhadap pemajanan CO karena mampu mentolerir dengan mudah
pemajanan akut pada kadar tinggi, walaupun masih memerlukan penjelasan lebih
lanjut. Kedua, dalam kaitannya dengan CO di lingkungan kerja yang dapat menggangggu
pertubuhan janin pada pekerja wanita, adalah kenyataan bahwa paling sedikit
satu jenis senyawa hidrokarbon-halogen yaitu metilen khlorida (dikhlorometan),
dapat menyebabkan meningkatnya kadar HbCO karena ada metobolisme di dalam tubuh
setelah absorpsi terjadi.
Karena senyawa diatas
termasuk kelompok pelarut (Sollvent) yang banyak digunakan dalam industri untuk
menggantikan karbon tetrakhlorida yang beracun, maka keamanan lingkungan kerja
mereka perlu ditinjau lebih lanjut.
3. NITROGEN DIOKSIDA
A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Oksida Nitrogen (NOx)
adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari
nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada
bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi
kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara.
Nitrogen monoksida merupakan gas yang
tidak berwarna dan tidak berbau sebaliknya nitrogendioksida berwarna coklat
kemerahan dan berbau tajam.
Nitrogen monoksida
terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO2. Pembentukan
NO dan NO2 merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara
sehingga membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen membentuk
NO2. Udara terdiri dari 80% Volume nitrogen dan 20% Volume oksigen.
Pada suhu kamar, hanya sedikit kecendrungan nitrogen dan oksigen untuk bereaksi
satu sama lainnya. Pada suhu yang lebih tinggi (diatas 1210°C) keduanya dapat
bereaksi membentuk NO dalam jumlah banyak sehingga mengakibatkan pencemaran
udara. Dalam proses pembakaran, suhu yang digunakan biasanya mencapai 1210 –
1.765 °C, oleh karena itu reaksi ini merupakan sumber NO yang penting. Jadi
reaksi pembentukan NO merupakan hasil samping dari proses pembakaran.
B. SUMBER DAN DISTRIBUSI
Dari seluruh jumlah
oksigen nitrogen ( NOx ) yang dibebaskan ke udara, jumlah yang
terbanyak adalah dalam bentuk NO yang diproduksi oleh aktivitas bakteri. Akan
tetapi pencemaran NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah karena
tersebar secara merata sehingga jumlah nya menjadi kecil. Yang menjadi masalah
adalah pencemaran NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya
akan meningkat pada tempat-tempat tertentu.
Kadar NOx
diudara perkotaan biasanya 10–100 kali lebih tinggi dari pada di udara
pedesaan. Kadar NOx diudara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm
(500 ppb). Seperti halnya CO, emisi NOx dipengaruhi oleh kepadatan
penduduk karena sumber utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari
pembakaran dan kebanyakan pembakaran disebabkan oleh kendaraan bermotor,
produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NOx
buatan manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas, dan bensin. Kadar NOx
di udara dalam suatu kota bervariasi sepanjang hari tergantung dari intensitas
sinar mataharia dan aktivitas kendaraan bermotor. Perubahan kadar NOx
berlangsung sebagai berikut :
a) Sebelum matahari terbit, kadar NO dan NO2
tetap stabil dengan kadar sedikit lebih tinggi dari kadar minimum seharihari.
b) Setelah aktifitas manusia meningkat ( jam 6-8 pagi )
kadar NO meningkat terutama karena meningkatnya aktivitas lalulintas yaitu
kendaraan bermotor. Kadar NO tetinggi pada saat ini dapat mencapai 1-2 ppm.
c) Dengan terbitnya sinar matahari yang memancarkan sinar
ultra violet kadar NO2 (sekunder) kadar NO2 pada saat ini
dapat mencapai 0,5 ppm.
d) Kadar ozon meningkat dengan menurunnya kadar NO sampai
0,1 ppm.
e) Jika intensitas sinar matahari menurun pada sore hari
( jam 5-8 malam ) kadar NO meningkat kembali.
f)
Energi
matahari tidak mengubah NO menjadi NO2 (melalui reaksi hidrokarbon)
tetapi O3 yang terkumpul sepanjang hari akan bereaksi dengan NO.
Akibatnya terjadi kenaikan kadar NO2 dan penurunan kadar O3.
g) Produk akhir dari pencemaran NOx di udara
dapat berupa asam nitrat, yang kemudian diendapkan sebagai garam garam nitrat
didalam air hujan atau debu. Merkanisme utama pembentukan asam nitrat dari NO2
di udara masih terus dipelajari Salah satu reaksi dibawah ini diduga juga
terjadi diudara tetapi diudara tetapi peranannya mungkin sangat kecil dalam
menentukan jumlah asam nitrat di udara.
h) Kemungkinan lain pembentukan HNO3 didalam
udara tercemar adalah adanya reaksi dengan ozon pada kadar NO2 maksimum
O3 memegang peranan penting dan kemungkinan terjadi tahapan reaksi
sebagai berikut :
O3 + NO2 à NO3 + O2
NO3 + NO2 à N2O5
N2O5 + 2HNO3 à 2HNO3
Reaksi tersebut diatas masih terus dibuktikan
kebenarannya, tetapi yang penting adalah bahwa proses-proses diudara
mengakibatkan perubahan NOx menjadi HNO3 yang kemudian
bereaksi membentuk partikel-partikel.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Oksida nitrogen seperti NO
dan NO2 berbahaya bagi manusia. Penelitian menunjukkan bahwa NO2
empat kali lebih beracun daripada NO. Selama ini belum pernah dilaporkan
terjadinya keracunan NO yang mengakibatkan kematian. Diudara ambient yang
normal, NO dapat mengalami oksidasi menjadi NO2 yang bersifat racun.
Penelitian terhadap hewan percobaan yang dipajankan NO dengan dosis yang sangat
tinggi, memperlihatkan gejala kelumpuhan sistim syarat dan kekejangan.
Penelitian lain menunjukkan bahwa tikus yang dipajan NO sampai 2500 ppm akan
hilang kesadarannya setelah 6-7 menit, tetapi jika kemudian diberi udara segar
akan sembuh kembali setelah 4–6 menit. Tetapi jika pemajanan NO pada kadar
tersebut berlangsung selama 12 menit, pengaruhnya tidak dapat dihilangkan
kembali, dan semua tikus yang diuji akan mati.
NO2 bersifat
racun terutama terhadap paru. Kadar NO2 yang lebih tinggi dari 100
ppm dapat mematikan sebagian besar binatang percobaan dan 90% dari kematian
tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru ( edema pulmonari ). Kadar NO2
sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang
diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Pemajanan NO2 dengan kadar 5
ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas.
4. HIDROKARBON
A. SIFAT / KARASTERISTIK
Struktur Hidrokarban (HC)
terdiri dari elemen hidrogen dan korbon dan sifat fisik HC dipengaruhi oleh
jumlah atom karbon yang menyusun molekul HC. HC adalah bahan pencemar udara
yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom
karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan
kandungan unsur C antara 1-4 atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar,
sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan. HC yang
berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila
berupa cair maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan
akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu.
Berdasarkan struktur
molekulnya, hidrokarbon dapat dibedakan dalam 3 kelompok yaitu hidrokarban
alifalik, hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon alisiklis. Molekul hidrokarbon
alifalik tidak mengandung cincin atom karbon dan semua atom karbon tersusun
dalam bentuk rantai lurus atau bercabang.
B. SUMBER DAN DISTRIBUSI
Sebagai bahan pencemar
udara, Hidrokarbon dapat berasal dari proses industri yang diemisikan ke udara
dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon. HC merupakan polutan primer
karena dilepas ke udara ambien secara langsung, sedangkan oksidan fotokima
merupakan polutan sekunder yang dihasilkan di atmosfir dari hasil reaksi-reaksi
yang melibatkan polutan primer. Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan
cemaran dalam bentuk HC adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna,
pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa
HC.
Sumber HC dapat pula
berasal dari sarana transportasi. Kondisi mesin yang kurang baik akan
menghasilkan HC. Pada umumnya pada pagi hari kadar HC di udara tinggi, namun
pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC akan meningkat dan kemudian menurun
lagi pada malam hari. Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat
berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas geothermal
seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya
Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada
permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan
manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas
hidrakarbon di atmosfir.
C. DAMPAK KESEHATAN
Hidrokarbon diudara akan
bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut polycyclic aromatic hidrocarbon (PAH)
yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila PAH ini
masuk dalam paru-paru akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel
kanker. Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan manusia dapat terlihat
pada Tabel 7 dibawah ini.
Tabel 7. Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan
manusia
5. KHLORIN
A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Senyawa khlorine yang
mengandung khlor yang dapat mereduksi atau mengkonversi zat inert atau zat
kurang aktif dalam air, yang termasuk senyawa khlorin adalah asam hipokhlorit
(HOCl) dan garam hipokhlorit (OCl). Gas Khlorin ( Cl2) adalah gas
berwarna hijau dengan bau sangat menyengat. Berat jenis gas khlorin 2,47 kali
berat udara dan 20 kali berat gas hidrogen khlorida yang toksik. Gas khlorin
sangat terkenal sebagai gas beracun yang digunakan pada perang dunia ke-1.
B. SUMER DAN DISTRIBUSI
Khlorin merupakan bahan
kimia penting dalam industri yang digunakan untuk khlorinasi pada proses
produksi yang menghasilkan produk organik sintetik, seperti plastik (khususnya
polivinil khlorida), insektisida (DDT, Lindan, dan aldrin) dan herbisida (2,4
dikhloropenoksi asetat) selain itu [juga digunakan sebagai pemutih (bleaching
agent) dalam pemrosesan sellulosa, industri kertas, pabrik pencucian (tekstill)
dan desinfektan untuk air minum dan kolam renang.
Terbentuknya gas khlorin
di udara ambien merupakan efek samping dari proses pemutihan (bleaching) dan
produksi zat/ senyawa organik yang mengandung khlor. Karena banyaknya
penggunaan senyawa khlor di lapangan atau dalam industri dalam dosis berlebihan
seringkali terjadi pelepasan gas khlorin akibat penggunaan yang kurang efektif.
Hal ini dapat menyebabkan terdapatnya gas pencemar khlorin dalam kadar tinggi
di udara ambien.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Selain bau yang menyengat
gas khlorin dapat menyebabkan iritasi pada mata saluran pernafasan. Apabila gas
khlorin masuk dalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan
dapat membentuk asam khlorida yang bersifat sangat korosif dan menyebabkan
iritasi dan peradangan. diudara ambien, gas khlorin dapat mengalami proses
oksidasi dan membebaskan oksigen seperti terlihat dalam reaksi dibawah ini :
CL2 + H2O à HCl + HOCl
8 HOCl à 6 HCl + 2HClO3 + O3
Dengan adanya sinar matahari atau sinar terang maka
HOCl yang terbentuk akan terdekomposisi menjadi asam khlorida dan oksigen. Selain
itu gas khlorin juga dapat mencemari atmosfer. Pada kadar antara 3,0 – 6,0 ppm
gas khlorin terasa pedas dan memerahkan mata. Dan bila terpapar dengan kadar
sebesar 14,0 – 21,0 ppm selama 30 –60 menit dapat menyebabkan penyakit
paru-paru ( pulmonari oedema ) dan
bisa menyebabkan emphysema dan radang paru-paru.
6. PARTIKEL DEBU
A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA
Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM)
merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawa organik dan
anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari
< 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan
berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayang-layang di
udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat
berpengaruh negatif terhadap kesehatan, partikel debu juga dapat mengganggu
daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia di udara.
Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda,
dengan berbagai ukuran dan bentuk yang berbada pula, tergantung dari mana
sumber emisinya.
Karena Komposisi
partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam
menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat
debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan
sampel udara seperti : Suspended
Particulate Matter (SPM), Total
Suspended Particulate (TSP), balack smake. Istilah lainnya lagi lebih
mengacu pada tempat di saluran pernafasan dimana partikulat debu dapat
mengedap, seperti inhalable/thoracic particulate yang terutama mengedap
disaluran pernafasan bagian bawah, yaitu dibawah pangkal tenggorokan (larynx ).
Istilah lainnya yang juga digunakan adalah PM-10 (partikulat debu dengan ukuran
diameter aerodinamik <10 mikron), yang mengacu pada unsur fisiologi maupun
metode pengambilan sampel.
B. SUMBER DAN DISTRIBUSI
Secara alamiah partikulat
debu dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa oleh angin atau
berasal dari muntahan letusan gunung berapi. Pembakaran yang tidak sempurna
dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon akan murni atau bercampur
dengan gas-gas organik seperti halnya penggunaan mesin disel yang tidak
terpelihara dengan baik. Partikulat debu melayang (SPM) juga dihasilkan dari
pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks
dari butir-butiran tar. Dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran
minyak dan gas pada umunya menghasilkan SPM lebih sedikit. Kepadatan kendaraan
bermotor dapat menambah asap hitam pada total emisi partikulat debu. Demikian
juga pembakaran sampah domestik dan sampah komersial bisa merupakan sumber SPM
yang cukup penting. Berbagai proses industri seperti proses penggilingan dan
penyemprotan, dapat menyebabkan abu berterbangan di udara, seperti yang juga
dihasilkan oleh emisi kendaraan bermotor.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Inhalasi merupakan
satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan
dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senjawa lain yang
melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun
lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain. Pengaruh partikulat debu
bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada
ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara
sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan
kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada
umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang
dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini
bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak
berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran
pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah
parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang
terdapat di udara juga.
Selain itu partikulat debu
yang melayang dan berterbangan dibawa angin akan menyebabkan iritasi pada mata
dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (Visibility) Adanya ceceran
logam beracun yang terdapat dalam partikulat debu di udara merupakan bahaya
yang terbesar bagi kesehatan. Pada umumnya udara yang tercemar hanya mengandung
logam berbahaya sekitar 0,01% sampai 3% dari seluruh partikulat debu di udara
Akan tetapi logam tersebut dapat bersifat akumulatif dan kemungkinan dapat
terjadi reaksi sinergistik pada jaringan tubuh, Selain itu diketahui pula bahwa
logam yang terkandung di udara yang dihirup mempunyai pengaruh yang lebih besar
dibandingkan dengan dosis sama yang besaral dari makanan atau air minum. Oleh
karena itu kadar logam di udara yang terikat pada partikulat patut mendapat
perhatian.
7. TIMAH HITAM
A. SIFAT FISIK DAN KIMIA
Timah hitam ( Pb )
merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan
titik leleh pada 327,5°C dan titik didih 1.740°C pada tekanan atmosfer. Senyawa
Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang
penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin
dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb
tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110°C dan 200°C.
Karena daya penguapan
kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan
unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan
kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada
titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara
seperti senyawa halogen asam atau oksidator.
B. SUMBER DAN DISTRIBUSI
Pembakaran Pb-alkil
sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor merupakan bagian
terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer berdasarkan estimasi skitar 80–90%
Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satu tempat
dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendaraan bermotor dan
efisiensi upaya untuk mereduksi kandungan pb pada bensin.
Penambangan dan peleburan
batuan Pb di beberapa wilayah sering menimbulkan masalah pencemaran Tingkat
kontaminasi Pb di udara dan air sekitar wilayah tersebut tergantung pada jumlah
Pb yang diemisikan tinggi cerobong pembakaran limbah tpopgrafi dan kondisi
lokal lainnya. Peleburan Pb sekunder, penyulingan dan industri senyawa dan
barang-barang yang mengandung Pb, dan insinerator juga dapat menambah emisi Pb
ke lingkungan.
Karena batubara seperti
juga mineral lainnya (batuan dan sedimen) pada umumnya mengandung Pb kadar
rendah, maka kegiatan berbagai industri yang terutama menghasilkan besi dan
baja peleburan tembaga dan pembakaran batubara, harus dipandang sebagai sumber
yang dapat menambah emisi Pb ke udara. Penggunaan pipa air yang mengandung Pb
dirumah tangga terutama pada daerah yang kesadahan airnya rendah (lunak) dapat
menjadi sumber pemajanan Pb pada manusia. Demikian juga didaerah dengan banyak
rumah tua yang masih menggunakan cat yang mengandung Pb dapat menjadi sumber pemajanan
Pb.
C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN
Pemajanan Pb dari industri
telah banyak tercatat tetapi kemaknaan pemajanan di masyarakatvluas masih
kontroversi, Kadar Pb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh
manusia berkisar antara 100–400 mg. Sumber masukan Pb adalah makanan terutama
bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb Diperkirakan rata-rata masukkan
Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100–500 mg
perhari. Rata-rata masukkan melalui air minum adalah 20 mg dengan kisaran
antara 10–100 mg. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melalui pencernaan.
Pada manusia dewasa absorpsi untuk jangka panjang berkisar antara 5–10% bila
asupan tidak berlebihan kandungan Pb dalam tinja dapat untuk memperkirakan
asupan harian karena 90% Pb dikeluarkan dengan cara ini.
Kontribusi Pb di udara
terhadap absorpsi oleh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran
partikel dan kelarutan pb dalam partikel juga harus dipertimbangkan biasanya
kadar pb di udara sekitar 2 mg/m3 dan dengan asumsi 30% mengendap disaluran
pernapasan dan absorpsi sekitar 14 mg/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa
dianggap terlalu besar dan partikel Pb yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor
ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakan
walaupun agregat ini sangat kecil (0,1 mm) jumlah yang tertahan di alveoli
mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutan menunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk
yang sukar larut.
Hampir semua organ tubuh
mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah
kurang dari 1% kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam
24 Jam terakhir) dan Oleh pelepan dari sistem rangka. Manusia dengan pemajanan
rendah mengandung 10–30 mg Pb/100 g darah Manusia yang mendapat pemajanan kadar
tinggi mengandung lebih dari 100 mg/100 g darah kandungan dalam darah sekitar
40 mg Pb/100g dianggap terpajan berat atau mengabsorpsi Pb cukup tinggi walau
tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracunan.
Terdapat perbedaan tingkat
kadar Pb di perkantoran dan pedesaan wanita cenderung mengandung Pb lebih
rendah disbanding pria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan
perokok. Gejala klinis keracunan timah hitam pada individu dewasa tidak akan
timbul pada kadar Pb yang terkandung dalam darah dibawah 80 mg Pb/100 g darah
namun hambatan aktivitas enzim untuk sintesa haemoglobin sudah terjadi pada
kandungan Pb normal (30–40 mg).
Timah Hitam berakumulasi
di rambut sehingga dapat dipakai sebagai indikator untuk memperkirakan tingkat
pemajanan atau kandungan Pb dalam tubuh Anak-anak merupakan kelompok risika
tinggi Menelan langsung bekas cat yang mengandung Pb merupakan sumber
pemajanan, selain emisi industri dan debu jalan yang berasal dari lalu lintas
yang padat mungkin keracunan Pb ada juga hubungannya dengan keterbelakangan
mental tetapi belum ada bukti yang jelas.
Senyawa Pb organik
bersifat neurotoksik dan tidak menyebabkan anemia Hampir semua Pb–tetraetil
diubah menjadi Pb Organik dalam proses pembakaran bahan bakar bermotor dan
dilepaskan ke udara. Pengaruh Pb dalam tubuh belum diketahui benar tetapi perlu
waspada terhadap pemajanan jangka panjang Timah Hitam dalam tulang tidak
beracun tetapi pada kondisi tertentu bisa dilepaskan karena infeksi atau proses
biokimia dan memberikan gejala keluhan garam Pb tidak bersifat karsiogenik
terhadap manusia.
Gangguan kesehatan adalah
akibat bereaksinya Pb dengan gugusan sulfhidril dari protein yang menyebabkan
pengendapan protein dan menghambat pembuatan haemoglobin, Gejala keracunan akut
didapati bila tertelan dalam jumlah besar yang dapat menimbulkan sakit perut
muntah atau diare akut. Gejala keracunan kronis bisa menyebabkan hilang nafsu
makan, konstipasi lelah sakit kepala, anemia, kelumpuhan anggota badan, Kejang
dan gangguan penglihatan.
1.3
PENGENDALIAN PENCEMARAN UDARA
Pengendalian pencemaran akan membawa dampak
positif bagi lingkungan karena hal tersebut akan menyebabkan kesehatan
masyarakat yang lebih baik, kenyamanan hidup lingkungan sekitar yang lebih
tinggi, resiko yang lebih rendah, kerusakan materi yang rendah, dan yang paling
penting ialah kerusakan lingkungan yang rendah. Faktor utama yang harus
diperhatikan dalam pengendalian pencemaran ialah karakteristik dari pencemar
dan hal tersebut bergantung pada jenis dan konsentrasi senyawa yang dibebaskan
ke lingkungan, kondisi geografik sumber pencemar, dan kondisi meteorologis
lingkungan. Pengendalian pencemaran udara dapat dilakukan dengan dua cara yaitu
pengendalian pada sumber pencemar dan pengenceran limbah gas. Pengendalian pada
sumber pencemar merupakan metode yang lebih efektif karena hal tersebut dapat
mengurangi keseluruhan limbah gas yang akan diproses dan yang pada akhirnya
dibuang ke lingkungan. Di dalam sebuah pabrik kimia, pengendalian pencemaran udara
terdiri dari dua bagian yaitu penanggulangan emisi debu dan penanggulangan
emisi senyawa pencemar.
Alat-alat pemisah debu bertujuan untuk
memisahkan debu dari alirah gas buang. Debu dapat ditemui dalam berbagai
ukuran, bentuk, komposisi kimia, densitas, daya kohesi, dan sifat higroskopik
yang berbeda. Maka dari itu, pemilihan alat pemisah debu yang tepat berkaitan dengan
tujuan akhir pengolahan dan juga aspek ekonomis. Secara umum alat pemisah debu dapat
diklasifikasikan menurut prinsip kerjanya :
·
Pemisah Brown
Alat pemisah debu yang bekerja dengan prinsip ini menerapkan prinsip gerak
partikel menurut Brown. Alat ini dapat memisahkan debu dengan rentang ukuran
0,01 – 0,05 mikron. Alat yang dipatenkan dibentuk oleh
susunan filamen gelas denga jarak antar filament yang lebih kecil dari lintasan
bebas rata-rata partikel.
·
Penapisan
Deretan penapis atau filter bag akan dapat menghilangkan debu hingga 0,1
mikron. Susunan penapis ini dapat digunakan untuk gas buang yang mengandung
minyak atau debu higroskopik.
·
Pengendap
elektrostatik/ Electrostatic Precipitator Alat ini mengalirkan
tegangan yang tinggi dan dikenakan pada aliran gas yang berkecepatan rendah.
Debu yang telah menempel dapat dihilangkan secara beraturan dengan cara
getaran. Keuntungan yang diperoleh dari penggunaan pengendap elektrostatik ini
ialah didapatkannya debu yang kering dengan ukuran rentang 0,2 – 0,5 mikron. Secara teoritik seharusnya partikel yang
terkumpulkan tidak memiliki batas minimum. Gambar 12 adalah contoh gambar alat
ini.
·
Pengumpul
sentrifugal Pemisahan debu dari aliran gas didasarkan pada gaya sentrifugal
yang dibangkitkan oleh bentuk saluran masuk alat. Gaya ini melemparkan partikel
ke dinding dan gas berputar (vortex) sehingga debu akan menempel di dinding
serta terkumpul pada dasar alat. Alat yang menggunakan prinsip ini digunakan
untuk pemisahan partikel dengan rentang ukuran diameter hingga 10 mikron lebih.
·
Pemisah
inersia Pemisah ini bekerja atas gaya inersia yang dimiliki oleh partikel dalam
aliran gas. Pemisah ini menggunakan susunan penyekat sehingga partikel akan
bertumbukan dengan penyekat dan akan dipisahkan dari aliran fasa gas. Alat yang
bekerja berdasarkan prinsip inersia ini bekerja dengan baik untuk partikel yang
berukuran hingga 5 mikron.
Gambar 12.
Electrostatic Precipitator
·
Pengendapan
dengan gravitasi Alat yang bekerja dengan prinsip ini memanfaatkan perbedaan
gaya gravitasi dan kecepatan yang dialami oleh partikel. Alat ini akan bekerja
dengan baik untuk partikel dengan ukuran yang lebih besar dari 40 mikron dan
tidak digunakan sebagi pemisah debu tingkat akhir. Di industri, terdapat juga
beberapa alat yang dapat memisahkan debu dan gas secara bersamaan (simultan).
Alat-alat tersebut memanfaatkan sifat-sifat fisik debu sekaligus sifat gas yang
dapat terlarut dalam cairan. Beberapa metoda umum yang dapat digunakan untuk
pemisahan secara simultan ialah: Irrigated
Cyclone Scrubber
·
Menara percik
Prinsip kerja menara percik ialah mengkontakkan aliran gas yang berkecepatan
rendah dengan aliran air yang bertekanan tinggi dalam bentuk butiran. Alat ini
merupakan alat yang relatif sederhana dengan kemampuan penghilangan sedang
(moderate). Menara percik mampu mengurangi kandungan debu dengan rentang ukuran
diameter 10-20 mikron dan gas yang larut dalam air.
·
Siklon basah
Modifikasi dari siklon ini dapat menangani gas yang berputar lewat percikan
air. Butiran air yang mendandung partikel dan gas yang terlarut akan dipisahkan
dengan aliran gas utama atas dasar gaya sentrifugal. Slurry dikumpulkan di
bagian bawah siklon. Siklon jenis ini lebih baik daripada menara percik.
Rentang ukuran debu yang dapat dipisahkan ialah antara 3 – 5 mikron.
·
Pemisah
venturi Metode pemisahan venturi didasarkan atas kecepatan gas yang tinggi pada
bagian yang disempitkan dan kemudan gas akan bersentuhan dengan butir air yang
dimasukkan di daerah sempit tersebut. Alat ini dapat memisahakan partikel
hingga ukuran 0,1 mikron dan gas yang larut di dalam air.
·
Tumbukan
orifice plate Alat ini disusun oleh piringan yang berlubang dan gas yang lewat
orifis ini membentur lapisan air hingga membentuk percikan air. Percikan ini
akan bertumbukkan dengan penyekat dan air akan menyerap gas serta mengikat
debu. Ukuran partikel paling kecil yang dapat diserap ialah 1 mikron.
·
Menara dengan
packing Prinsip penyerapan gas dilakukan dengan cara mengkontakkan cairan dan
gas di antara packing. Aliran gas dan cairan dapat mengalir secara co-current,
counter-current, ataupun cross-current. Ukuran debu yang dapat diserap ialah
debu yang berdiameter lebih dari 10 mikron.
·
Pencuci dengan
pengintian Prinsip yang diterapkan adalah pertumbuhan inti dengan kondensasi
dan partikel yang dapat ditangani ialah partikel yang berdiameter hingga 0,01
mikron serta dikumpulkan pada permnukaan filamen.
·
Pembentur
turbulen Pembentur turben pada dasarnya ialah penyerapan partikel dengan cara
mengalirkan aliran gas lewat cairan yang berisi bola-bola pejal. Partikel dapat
dipisahan dari aliran gas karena bertumbukkan dengan bola-bola tersebut.
Efisiensi penyerapan gas bergantung pada jumlah tahap yang digunakan. Pemilihan
Teknologi Teknologi pengendalian harus dikaji secara seksama agar penggunaan
alat tidak berlebihan dan kinerja yang diajukan oleh pembuat alat dapat dicapai
dan memenuhi persyaratan perlindungan lingkungan.
Faktor-faktor
yang mempengaruhi pemilihan teknologi pengendalian dan rancangan sistemnya ialah
:
1. watak gas buang atau efluen
2. tingkat pengurangan limbah yang dibutuhkan
3. teknologi komponen alat pengendalian pencemaran
4. kemungkinan perolehan senyawa pencemar yang bernilai
ekonomi Industri-industri di Indonesia terutama industri milik negara telah
menerapakan sistem pengendalian pencemaran udara dan sistem ini terutama
dikaitkan dengan proses produksi serta penanggulangan pencemaran debu.
EVALUASI
1. Bagaimana hubungan antara peristiwa pencemaran udara dan
isu global warming ? Jelaskan !
2. Jelaskan bagaimana pencemaran udara dapat
mengakibatkan peristiwa hujan asam ?
3. Apakah dampak yang ditimbulkan dari peristiwa hujan
asam ?
Tidak ada komentar:
Posting Komentar