Pencemaran Udara

1
Pencemaran Udara
2
Atmosfer bumi yang terdiri atas beberapa lapisan
3
Distribusi konsentrasi ozon di troposfer dan
stratosfer
4

• Ozon yang terdapat di lapisan stratosfer
  merupakan hasil reaksi antara molekul oksigen
  dengan radiasi ultra violet (UV) matahari. Ozon
  di lapisan ini berperan sebagai tabir surya, yang
  menyerap 95 radiasi UV matahari sebelum sampai
  ke bumi.
• Adanya filter UV menyebabkan
• manusia dan semua organisme dapat hidup di muka
  bumi,
• melindungi manusia dari kanker kulit dan mata
  serta melindungi dari kerusakan sistem kekebalan
  tubuh,
• mencegah oksigen di troposfer berubah menjadi
  ozon suatu polutan udara yang berbahaya.

5
Kelas utama bahan pencemar di udara
Kelas Contoh
Carbon oxides Carbon monoxide (CO), Cabon dioxide (CO2)
Sulfur oxides Sulfur dioxide (SO2), Sulfur trioxide (SO3)
Nitrogen oxides Nitric oxide (NO), nitrogen dioksida (NO2), nitrous oxide (N2O) (NO dan NO2 sering tergabung bersama dan diberi label NOx
Volatile Organic Compound (VOCs) Methane (CH4), propane (C3H8), chlorofluorocarbons (CFCs)
Suspended particulate matter (SPM) Partikel padat (debu, jelaga, asbestos, timbal, nitrat dan garam sulfat), butiran air (asam sulfat, PCBs, dioxines dan pestisida)
Photochemical oxidants Ozon (O3), peroxyacyl nitrates (PANs), hydrogen peroxide (H2O2)
Radioactive substances Radon-222, iodine-131, strontium-90, plutonium-239
Hazardous air pollutants (HAPs), yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti kanker, gangguan sistem saraf dan cacat kelahiran Carbon tetrachloride (CCl4), methyl chloride (CH3Cl), chloroform (CHCl3), benzene (C6H6), etylene dibromide (C2H2Br2), formaldehyde (CH2O2).
6

• Bahan cemaran (polutan) udara dapat
  diklasifikasikan ke dalam
• 1) polutan primer dan
• 2) polutan sekunder.
• Polutan primer adalah bahan kimia (polutan) yang
  dimasukkan secara langsung ke udara dalam
  konsentrasi yang membahayakan. Yang termasuk
  dalam kelompok ini adalah SO2, NO, NO2, CO dan
  bahan partikulat (debu dan jelaga).
• Polutan sekunder adalah bentuk bahan kimia
  berbahaya di atmosfer yang terbentuk melalui
  reaksi kimia antara beberapa komponen kimia.
  Misalnya SO2 dapat bereaksi dengan O2 menjadi
  SO3. Kemudian SO3 dapat beraksi dengan uap air
  menjadi asam sulfat (H2SO4). Contoh lainnya
  adalah reaksi antara sinar matahari, hidrokarbon
  dan NO yang diemisikan oleh kendaraan bermotor
  dapat membentuk photochemical smog yang pedih
  bagi mata.

7
Photochemical dan Industrial Smog

• Photochemical smog
• Rekasi kimia yang diaktifkan oleh sinar matahari
  disebut reaksi fotokimia (photochemical
  reaction). Photochemical smog adalah campuran
  bahan yang mengandung polutan primer dan
  sekunder, yang terbentuk karena pengaruh sinar
  matahari. Proses pembentukan photochemical smog
  dapat dijelaskan sebagai berikut. Pembentukan
  photochemical smog, (N2 O2 ? 2NO) di dalam
  mesin kendaran bermotor dan boiler industri atau
  pembangkit listrik . Di dalam troposfer (2NO O2
  ? 2NO2) yang berwarna coklat kekuningan dengan
  bau yang tidak enak. NO2 adalah gas yang
  menyebabkan warna awan menjadi kecoklatan pada
  siang hari, dikenal dengan nama brown air smog.
• Di dalam atmosfer (3NO2 H2O ? 2HNO3 NO).
  Sebagian NO2 akan berubah menjadi nitric oxide
  dan atom oksigen jika terpapar radiasi ultra
  iolet (NO2 radiasi UV ? NO O). Atom oksigen
  yang sangat reaktif ini kemudian bereaksi dengan
  oksigen membentuk ozon (O O2 ? O3). Atom
  oksigen dan ozon kemudian bereaksi dengan VOC
  (terutama hidrokarbon yang dilepas oleh vegetasi,
  kendaraan bermotor, stasiun pengisian bahan bakar
  dan instalasi penyulingan minyak) menghasilkan
  aldehyde. Selian itu hidrokarbon, oksigen, dan
  nitrogen dioxide bereaksi memebentuk peroxyacyl
  nitrates (PANs) (hidrokarbon O2 NO2 ? PANs).
• Secara kolektif, NO2, O3 dan PANs disebut
  sebagai photochemical oxidants, karena mereka
  dapat bereaksi dengan bahan tertentu di atmosfer
  (atau di dalam paru manusia). Ozon dan aldehydes
  dalam photochemical smog dapat mengiritasi
  saluran pernapasan dan merusak tubuh dan tanaman.
  Kota-kota besar yang memiliki penduduk padat dan
  banyak kendaraan, bersuhu panas, banyak sinar
  matahari, dan beriklim kering sudah dapat
  dipastikan memiliki photochemical smog.

8

• Industrial smog
• Lima puluh tahun yang lalu, kota besar seperti
  London Inggris dan Chicago USA membakar dalam
  jumlah sangat besar batu bara dan minyak berat
  (heavy oil) yang mengandung sulfur pada instalasi
  pembangkit listrik dan industrinya. Karena
  pembakaran di atas, selama musim dingin kota-kota
  tersebut terpapar oleh industrial smog yang
  mengandung 1) sulfur dioxide, 2) butiran suspensi
  sulfuric acid (aerosol yang mengandung asam
  sulfat) dan 3) dan campuran aerosol lainnya.
• Proses pembentukan industrial smog sangat
  sederhana. Bila dibakar karbon dalam batu bara
  dan minyak akan terkonversi menjadi carbon
  dioxide (C O2 ? CO2) dan carbon monoxide (2C
  O2 ? 2CO). Sebagian karbon yang tidak
  terbakar akan berada di atmosfer membentuk jelaga
  (suspended particulate matter).
• Sulfur yang terdapat dalam batu bara dan minyak
  juga akan bereaksi dengan oksigen membentuk
  sulfur dioxide, gas yang menyesakkan napas dan
  tidak berwarna (S O2 ? SO2). Di troposfer ,
  sebagian sulfur dioxide bereaksi dengan oksigen
  membentuk sulfur trioxide (SO2 O2 ? 2SO3),
  selanjutnya bereaksi dengan uap air membentuk
  butiran air (aerosol) yang mengandung sulfuric
  acid (SO3 H2O ? H2SO4). Sebagian dari
  aerosol ini beraksi dengan ammonia di atmosfer
  membentuk partikel padat ammonium sulfate (2NH3
  H2SO4 ? (NH4)2SO4). Partikel garam yang
  lembut ini ditambah dengan jelaga karbon
  menghasilkan industrial smog yang berwarna
  abu-abu (smog gray-air).

9

• Frekuensi terjadinya dan besar kecilnya smog di
  suatu daerah sangat dipengaruhi oleh
• topografi dan iklim lokal,
• kepadatan penduduk,
• jumlah industri, dan
• bahan bahan yang digunakan dalam industri dan
  transportasi.

10

• Pencemaran udara dapat menurun karena adanya
• Hujan yang membantu membersihkan udara dari
  polutan. Oleh karena itu kota yang memiliki iklim
  kering lebih peka terhadap photochemical smog
  daripada kota beriklim basah.
• Angin membantu menyapu polutan pindah ke tempat
  lain atau mengencerkan kadar polutan sehingga
  kembali bersih.

11

• Terdapat tiga faktor yang dapat menyebabkan
  terjadinya peningkatan pencemaran udara
• Bangunan di perkotaan, yang dapat menghalangi
  atau menurunkan kecepatan angin, sehingga
  mengurangi pengenceran polutan.
• Bukit dan gunung, yang cenderung mengurangi
  aliran udara yang menuju lembah di bawahnya,
  sehingga polutan cenderung meningkat di dekat
  permukaan tanah.
• Suhu tinggi, merangsang reaksi kimia sehingga
  terbentuk photochemical smog.

12
Inversi suhu menghalangi polutan yang terdapat di
lapisan dekatpermukaan tanah naik ke atas.
13
(No Transcript)
14
Hujan Asam

• Hujan akan turun ke permukaan bumi dalam dua
  bentuk
• Wet deposition (deposisi basah) (sebagai hujan
  asam dan uap air dengan pH kurang dari 5,6).
• Dry deposition (deposisi kering) (sebagai
  partikel asam).
• Sebagian besar deposisi kering terjadi antara 2-3
  hari di dekat sumber pencemaran (emisi),
  sebaliknya deposisi basah terjadi dalam 4-14 hari
  pada jarak yang jauh dari sumber emisi.

15
Acid Rain
16
Pengaruh hujan asam

• Menyebabkan penyakit pernapasan pada manusia
  (bronkitis dan asma)
• Melarutkan logam seperti timbal dan tembaga
  sehingga dapat mencemari air minum
• Merusak patung, bangunan, logam, dan cat
  kendaraan.
• Menurunkan visibilitas atmosfer karena adanya
  partikel sulfat.
• Menurunkan keuntungan karena produktivitas
  perikanan, hutan dan pertanian menurun.

17
Pencemaran Udara dalam Ruangan (Indoor Air
Pollution)

• Konsentrasi 11 bahan pencemar di dalam ruangan
  lebih besar 2 sampai kali dari yang terdapat di
  luar ruangan.
• Konsentrasi partikel halus yang mungkin
  mengandung logam toksik seperti timbal dan
  kadmium di dalam ruangan 60 lebih tinggi
  daripada yang terdapat di dalam ruangan.
• Konsentrasi bahan pencemar di dalam mobil yang
  terdapat di jalur padat perkotaan dapat mencapai
  18 kali lebih besar daripada yang terdapat di
  luar kendaraan.
• Risiko terhadap kesehatan oleh adanya pemaparan
  bahan pencemar ini meningkat, karena manusia
  menghabiskan sebagian besar (70-98) waktunya di
  dalam ruangan dan di dalam kendaraan.

18
Pengaruh Pencemaran Udara pada Kesehatan Manusia

• Udara yang kita hirup akan masuk ke dalam trachea
  yang kemudian masuk ke dalam dua bronchial tubes
  dari paru. Bronchial tube ini terbagi menjadi
  saluran-saluran kecil yang jumlahnya sangat
  banyak dikenal dengan nama bronchiole tubes. Pada
  ujung bronchiole tubes terdapat jutaan kantong
  udara berukuran sangat kecil yang dinamakan
  alveoli. Oksigen yang terdapat dalam udara
  mengalir melalui dinding alveoli, yang
  selanjutnya diikat oleh hemoglobin di dalam
  darah. Pada saat yang sama, karbon dioksida
  mengalir dari darah melalui dinding alveoli masuk
  ke dalam paru untuk kemudian dikeluarkan.

19

• Kecapatan reaksi karbon monoksida yang berasal
  dari asap rokok dan kendaraan bermotor dengan
  hemoglobin darah adalah 200 kali lebih cepat
  daripada kecepatan reaksi oksigen dengan
  hemoglobin.
• Karbon monoksida dalam hemoglobin ini dapat
  menyebabkan sakit kepala, capai, dan gangguan
  emosi. Selain itu dapat menyebabkan kerja jantung
  semakin berat karena harus memompa darah untuk
  mensuplai kebutuhan oksigen. Akibatnya dapat
  menyebabkan penyakit cardiovascular dan
  pembesaran jantung.
• Merokok dan pemaparan oleh pencemaran udara yang
  berat (seperti ozon, SO2, dan NO2) dapat merusak
  dan memperlambat kerja silia, sehingga bakteri
  dan partikel halus lainnya mudah masuk ke dalam
  alveoli, yang dapat menyebabkan infeksi dan
  terjadi kanker paru.