Pengendalian Pencemaran Lingkungan

Arief Sabdo Yuwono

Div. Teknik Lingkungan, Dept. Teknik Sipil dan Lingkungan IPB

1

http://www.sueddeutsche.de

Lingkup Kualitas Udara2

• Menaker

• Men. Kes• Men. LH

• Men. LH

• Men. Hub

Skema Ruang Lingkup3

Pencemaran Lingkungan

Udara

TanahAir

Sampah padat

BisingBau

GRK

Materi

Identifikasi sumber-sumber pencemar udara dan dampaknya terhadap kesehatan manusia dan

lingkungan

Pengendalian pencemaran udara: Sumber bergerak dan

tidak bergerak

Parameter Baku mutu

Contoh di lapangan

Diskusi bebas

4

Materi asal Materi Ekstra

• Sumber pencemar udara, dan

• Dampaknya thd kesehatan manusia dan lingkungan

Sumber dan Dampak (1)5

Sumber Pencemar6

Sumber

Alamiah (natural)

Gunung berapi

Kebakaran hutan

Kegiatan manusia (anthropogenik)

Industri

Transportasi

Pembangkit listrik

Rumah tangga

Pembukaan lahan

Penanganan sampah, dll

Sumber Pencemar Tidak Bergerak

Industri besi dan baja

Industri pulp dan kertas

Industri semen

Pembangkit listrik tenaga uap berbahan bakar batubara

Industri pupuk

Industri minyak dan gas serta kegiatan kilang minyak

7

Semua

industri ini

berkembang?

8

Sumber Pencemar Bergerak

Kontributor utama: transportasi

Transportasi modern: penc.udara tdk dpt dihindarkan.

Faktor penyebab:

Kualitas bahan bakar

Kualitas mesin

Kualitas pengelolaan sistem transportasi. Bgmn

membatasi

jml mobil ?

Sumber Pencemar Bergerak9

Kualitas Bahan Bakar

Deskripsi Bensin dengan Pb Bensin tanpa Pb

Produksi (KL juta/tahun) 9 (75%) 3 (25%)

Kandungan Pb (gr/L) 0.3 0.013

Sulphur maks (ppm) 2000 1000

Refinery Dumai, Plaju, Cilacap, Balikpapan Balongan, Kasim

Pb: parameter kualitas udara ambien

Sulfur SO2; parameter kualitas

udara ambien

Ditjen MIGAS, 2004. Produksi Bahan Bakar Bensin Tahun 2004

Faktor: Perubahan iklim dan atmosfer

1. Faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan iklim

a. Energi

b. Kehutanan

c. Pertanian dan Peternakan

d. Sampah

2. Faktor-faktor yang mempengaruhi kerusakan atmosfer.

10

Energi

Global:

85% konsumsi energi utama dunia berasal dari bahan bakar fosil:

minyak bumi 40%

batu bara 25%

gas alam 20%

emisi gas rumah kaca

11

Pemanasan global

Kehutanan

Hutan:

Rosot (sink) utama GRK (hutan menyerap CO2)

Sumber emisi GRK (proses alih guna lahan).

Luas hutan (2014): 130juta ha.

Laju kerusakan hutan (WALHI, 2004): 3,8 juta ha/th.

12

Pertanian dan Peternakan

Emisi GRK sektor pertanian dan peternakan:

1. Budidaya ternak

2. Persawahan

3. Lahan pertanian (penggunaan pupuk)

4. Pembakaran sisa bahan pertanian.

13

Sampah

Produksi sampah rata-rata di Indonesia:

≈ 0,8 kg/kapita/hari ≈172 ribu ton/hari.

Sistem pengelolaan sampah (BPS, 2001):

40% diangkut + dibuang ke TPA atau TPA liar

35% dibakar

Sisanya: tidak tertangani.

14

RumahTangga

47%

Pasar24%

Toko9%

Kantor 1%

Industri 1%

Fasilitas umum

5%

Jalan 6%Saluran <1% Lainnya

6%

Contoh Timbulan Bau di Lingkungan15

Bau sampah Industri

Industri apa yg melepas bau ke

lingkungan ?

Fokus

pengendalian

Contoh Senyawa dan Kesan16

Hydrogen sulphide

H2S

Rotten egg

Skatole

C9H9N

Faecal odour

Trimethyl amine

C3H9N

Rotten fish

Ammonia

NH3

Pungent odour

Apakah ini parameter polutan?

Dampak pada atmosfer

Penipisan ozon stratosfer 1997-2001 telah terjadi

penipisan sebesar 3% Nilai ozon terendah: th.

1991 akibat meletusnya Gunung Pinatubo.

Letusan gunung

Partikel ber-sulfur

Tinggal dlm stratosfer

Keaktifan gas halogen merusak ozon.

17

Ozon (O3): “Good and Bad”

“Good ozone”o Di stratosfero Pelindung mahkluk hidup

dari UV o ( kanker kulit, kebutaan

& rusaknya tanaman dan biota laut).

“Bad ozone”o Di troposfer (damages

human health and vegetation).

± 80-90% of all ozone in the atmosphere found in the stratosphere.

18

Ozone stratosfer19

Lokasi ozone stratosfer di atmosfer

Ozone depletion20

21

Pengertian Kebisingan (Kep.Men LH No.48/1996)

blogs.venturacountystar.com

Kebisingan adalah bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau

kegiatan dalam tingkat dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan

gangguan kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan.

http://www.electricbike.com/9c/

Pengertian Kebisingan22

Kemampuan mendengar tekanan suara: 20 -100 Pa.

>100 Pa: kesakitan.

http://home.tir.com/~ms/concepts/concepts.html

Tipe Kebisingan

Lima (5) tipe kebisingan penyebab gangguan kenyamanan dan kesehatan manusia :

1. Kebisingan lalu-Iintas

2. Kebisingan industri

3. Kebisingan tempat tinggal

4. Kebisingan akibat konstruksi

5. Kebisingan bandara.

23

Jenis Kebisingan

Kebisingan terus menerus pada suatu tempat (continuous noise)

Kebisingan yang terjadi pada waktu tertentu dengan tetap (intermittent)

Kebisingan sesaat pada satu waktu tertentu (impulsive noise).

24

Tingkat Kebisingan Peralatan Konstruksi (50 ft)

No Nama Peralatan Tingkat Kebisingan (dBA)

1 Dump Truck 88

2 Concrete Mixer Truck 85

3 Backhoe 80

4 Generator 81

5 Crane, Derrick 88

6 Crane, Mobile 83

7 Rock Drill 98

8 Dozer 85

9 Air Compresor 81

25

Contoh penyebab bising: pekerjaan konstruksi

26

Excavation Erection

http://nahannincl.com/our-work/misery-projectaec.bf.umich.edu

Jenis Sumber Suara

1. Point source

Ukuran sumber kebisingan << jarak thd pendengar.

Energi suara menyebar secara sferis.

Jarak sama tingkat kebisingan sama.

Lp = Lw-20.log 10(r)-8 dB

27

Jenis Sumber Suara

2. Line source Jarak sumber kebisingan:

bervariasi (dekat dan jauh dari pendengar).

Tingkat kebisingan menyebar secara silindris.

Tingkat kebisingan sama setiap titik dg jarak yang sama dari sumber suara

Berbentuk seperti garis (line source).

Lp = Lw – 20.log 10 (r) - 5 dB

28

Berdasarkan Parameter

Sumber dan Dampak (2)29

Sulfur dioksida (SO2)

Asal: pembakaran BBM

Penyebab utama hujan asam

Pd dasarnya air hujan asam (pH<7) dari reaksi antara CO2 + H2O di atmosfer asam karbonat.

Hujan asam: bila pH < 5,6 dan disebabkan oksida belerang dan oksida nitrogen.

30

Karbon mono-oksida (CO)

Asal: pembakaran bahan berkarbon, proses industri, asap rokok, kebakaran hutan, pembusukan bhn org.

Jenis gangguan: Pada pembuluh darah jantung Gejala keracunan: warna

merah pd selaput lendir, sesak nafas sampai pingsan.

Darah: Hb-CO keracunan.

31

www.who.int

www.who.int

Oksida-oksida nitrogen (NO2 & NO3)

Merah kecoklatan; bau tajam.

Sumber: Operasi mesin

Pabrik tenaga dan industri kimia (asam nitrat, industri bahan peledak dan industri amonia).

Menyebabkan iritasi akut bag.pernapasan, penyakit pulmonary fibrosis kronik.

32

Ozon (O3)

Di atmosfer: Pelindung mahkluk hidup dari

UV ( kanker kulit, kebutaan & rusaknya tanaman dan kehidupan biota laut).

170 triliun kW energi matahari ke bumi, 3% diserap ozon

8% dipantulkan kembali

45% diserap tanah

Sisa: diserap awan dan gas.

33

Hidrokarbon (HC)

Bahan organik dlm bentuk gas atau partikulat (butir-butiran). Mis.

metan, etilen, asetilen.

Sumber: Pembakaran minyak

Proses industri (proses & distribusi bensin)

Kebakaran hutan

Jenis tertentu karsinogen: gol. aromatik dlm bentuk soot dan tar.

34

Hidrokarbon: Metana (CH4)

Asal: gas alam, tambang batubara, rawa, pertanian, peternakan, TPA sampah kota.

Scr alami: pembusukan biomassa di rawa “gas rawa”.

Mudah terbakar, dan menghasilkan CO2.

35

Partikel dan Debu

Ukuran 0,001 – 500 µm

Asal dari:

Benda-benda yg dibakar

(hutan, BBM, pembangkit

Iistrik, batubara, sampah)

Erosi tanah karena angin

Pembangunan gedung

Pertambangan

Pengilangan

Proses-proses pabrik.

36

Gas Rumah Kaca (GHG)

CFC

CO2

N2O

CH4.

Efek GHG: berantai di seluruh dunia

Kons. GHG naik

Temp. atmosfer naik

Es kutub cair

Kenaikan permukaan air laut

Beberapa kota tergenang

37

Pencemaran udara dan pengendalian pencemaran udara

Definisi: PP 41/1999; Kep.Men LH No. 48; 49; 50/1996

Pengendalian Pencemaran Udara38

Dasar Hukum

Cara

(Ps. 13)

UU No. 32 Th. 2009

Pengendalian Pencemaran

Pencegahan

Penanggulangan

Pemulihan

39

Rhein

Ciliwung

Pencegahan

Instrumen pencegahan:

KLHS (kajian LH strategis)

Tata ruang

Baku mutu lingkungan

AMDAL

UKL-UPL

Perizinan

Anggaran berbasis lingk.

...

40

AMDAL

Kerangka Acuan (KA)

ANDAL RKL-RPL

UKL-UPL

Identitas pemrakarsa

Rencana usaha dan

atau kegiatan

Dampak lingk yg akan

terjadi

Program pengelolaan

& pemantauan

lingk.

Penanggulangan

Setiap orang yg melakukan pencemarandan/atau perusakan wajib melakukan penanggulangan:

Informasi peringatan

Isolasi pencemaran

Penghentian sumber pencemaran

Cara lain.

41

Pemulihan

Penghentian sumber pencemaran

Remediasi

Rehabilitasi

Cara lain.

Soil remediationSetiap orang yg melakukan penc dan/atau perusakan wajib melakukan pemulihan fungsi LH:

42

Pembangunan dan Perubahan Kualitas Udara

43

Dampak

Perubahan

Kualitas Udara

Pembangunan

Pencemaran

+

-

Dampak kerusakan atmosfer pada makhluk hidup

Kerusakan lapisan ozon stratosfer

Peningkatan radiasi sinar UV-B (280-315 nm)

Kanker kulit, katarak, merusak sistem imunitas; Merusak tanaman, organisme sel

tunggal dan ekosistem air.

44

Masalah Polusi Bau

Kesan

Efek psikologis

Bahaya.

Teknologi:

Biofiltrasi

Bioscrubber

Biotrickling filter

Dispersi

Masking.

45

Masalah Pengelolaan

Udara dalam ruang (Indoor):Ukuran partikel vs. Ukuran pori kain

46

Partikel Pori kain (high twist)

wool2dye4.comLatex

HIV 0.004 µ0.017 µPesan

moral

Pencemaran udara dan kebisingan

Teknologi Pengendalian 47

Seberapa

jauh bisa

dilakukan?

Prinsip Penanganan dan Sistem Pencemaran Udara

48

Sistem pencemaran

udara

Sumber emisiReseptor: pihak yang

menderita akibat pencemaran

Atmosfer: sebagai sub sistem

ekologi

Prinsip penanganan pencemaran udara

49

Prinsip penanganan dampak pd iklim

Mitigasi:- Memperlambat terjadinya perubahan iklim lebih lanjut

- Mengurangi emisi GRK.

Adaptasi:Menyesuaikan diri dengan kondisi perubahan iklim yang telah terjadi.

Prinsip-prinsip penanganan dampak pada iklim dan atmosfer

Rio Conference 1992 (United Nations Conf on Environment & Dev)

Konvensi PBB ttg Perubahan Iklim (United Nations Framework Convention on Climate Change –UNFCCC)

Indonesia meratifikasi Konvensi tsb melalui UU No. 6 tahun 1994

Program perlindungan lapisan ozon di Indonesia

Ratifikasi Konvensi Wina dan Protokol Montreal.

Perangkat hukum terkait:

PP

Keppres

Permen

Kep.Men.

Objek:

BPO

Bahan pengawet

Kosmetika, ...

50

Sistem Penanganan Pencemaran Udara

51

Fisika

Electrostatic

Precipitator

Siklon

Kimia

Scrubber

Oksidasi termal

Biologis

Biofilter

Bioscrubber

Penanganan Polutan: Scrubber Basah

Bila partikel:

Basah

Korosif

Panas

Bervariasi menurut kompleksitas:

Spray chamber sederhana: untuk partikel kasar

Kombinasi scrubber dan siklon: untuk partikel halus

52

Biofilter: Pengendalian Polusi Bau

Limbah gas berbau

Humidifier RH ≈ jenuh

Diumpankan ke reaktor

Bio-degradasi senyawa bau CO2, uap air, biomas

Gas buang bersih.

53

Siklon (Cyclone)

(Gas+partikel) dipercepat

dengan gerakan spiral

G. sentrifugal: Partikel

terlempar dr aliran

Partikel menabrak

dinding silinder

Partikel meluncur

menuju dasar kerucut

Debu/partikel diambil melalui

sistem katup kedap udara

Udara bersih dan partikel halus keluar

54

Filtrasi

Partikel < 5 µm

Prinsip kerja: seperti “vacuum cleaner”

Berbagai variasi:

Tergantung volume gas

Contoh: skema baghouse

55

Electrostatic Precipitator (ESP)

Listrik tegangan tinggi

Medan ion antara kawat dan lempeng

Ion menempel pada partikel

Partikel migrasi menuju lempeng

Hopper

56

Gas bersih keluar ke

udara ambien via cerobong

57

Odor Pollution Reduction Technologies - Biological

Prinsip-prinsip Penanganan Dampak Bising

58

Langkah-langkah perencanaan Manajemen Pengendalian Kebisingan (Department of Labor USA, 1971) adalah:

1. Melakukan identifikasi daerah bising yang dianggap berbahaya

2. Mengembangkan sasaran yang akan dicapai

3. Melakukan studi kelayakan

4. Memilih metode, bahan termasuk disain dan instalasi berbagai prototipe yang dibutuhkan

5. Melakukan evaluasi terhadap metode pengf'ndalian bising yang akan diaplikasikan dan melakukan modifikasi apabila diperlukan

6. Mengimplementasikan perubahan dan modifikasi final

7. Melakukan evaluasi terhadap sistem yang akan digunakan terhadap peraturan-peraturan yang berlaku

Pengendalian bising: tahap awal pembangunan

Rancangan tata letak bangunan

Rancangan penempatan mesin-mesin

Merancang bangunan selubung akustik

Merancang bangunan dalam usaha peredaman bunyi & getaran .

59

60

Struktur Peredam Bising

Berapa dB

reduksi yg

diinginkan?

Pengendalian Pencemaran Suara (Bising)

Isolasi sumber

Pengaturan jarak

Alat pelindung diri

Pemeliharaan sumber bising

Konstruksi bangunan/ struktur/ vegetasi.

61

65

70

75

80

85

20 30 40 50 60 70 80 90 100

No

ise

leve

l [d

BA

]

Distance from noise center [m]

Noise attenuation

Pengelolaan Bising62

Pemetaan tingkat kebisingan Rancang bangun struktur dinding

63

Contoh Aplikasi Teknologi Peredam Bising

12

1 2

r1

r1

r2

r2

64

No. Lokasi Noise barrier Material

1. Gadog #1 Lapangan terbuka Rumput

2. Gadog #2 Tembok masif Beton pra-cetak

3. Ciawi Sabuk vegetasi Tanaman hias

4. Sentul Kebun campuran Pohon berkayu

Peredam Bising

65

Sentul Ciawi

Hasil Peredaman

Pohon berkayu Tanaman hias

66

Gadog #1 Gadog #2

Hasil Peredaman

Rumput Beton pra-cetak

Rata-rata Peredaman67

No. Lokasi Lr1 Lr2 ΔL

1. Gadog #1 75 66 9

2. Gadog #2 76 63 14

3. Ciawi 75 64 11

4. Sentul 78 69 9

Rata-rata 76 65 11

Emisi, ambien, kebisingan dan kebauan

Baku mutu 68

Standard Kualitas Udara69

Kualitas

udara baik ?

Standard

- Nasional

- Internasional

- Lokal

Bbrp Peraturan Terkait70

PP No. 41/1999 ttg Pengendalian Pencemaran Udara

Kepmen LH No. 45/1997 ttg ISPU

Kepmen LH No. 48/1996 ttg Baku Tingkat Kebisingan

Kepmen LH No. 49/1996 ttg Baku Tingkat Getaran

Kepmen LH No. 50/1996 ttg Baku Tingkat Kebauan

Kepmen LH No. 13/1995 ttg Baku Mutu Emisi Sumber Tidak Bergerak.

Kepmen LH No. 129/2003 ttg Baku Mutu Emisi Usaha dan atau Kegiatan Minyak dan Gas Bumi.

Permenakertrans No. 13/2011 ttg NAB Faktor Fisika dan Faktor Kimia di Tempat Kerja.

Kepmenkes No. 261/1998 ttg Persyaratan Kesehatan Lingkungan Kerja.

Perda (Kep. Gub, Per.Wal, dsb).

71

Indeks Standar Pencemar Udara (ISPU)

Parameter ISPU:

1. Partikulat (PM10)

2. Karbon monoksida (CO)

3. Sulfur dioksida (SO2)

4. Nitrogen dioksida (NO2)

5. Ozon (O3) .

Baik

Sedang

Tidak sehat

Sangat tidak sehat

Berbahaya

0-50

51-100

101-199

200-299

300-500

Parameter Kualitas Udara Ambien(PP No. 41 Th. 1999)

1. SO2 (sulfur dioksida)

2. CO (karbon mono-oksida)

3. NO2 (nitogen oksida)

4. O3 (ozon)

5. HC (hidrokarbon)

6. PM (PM10; PM2,5) (particulate matter)

7. TSP (total suspended particulate; debu)

8. Pb (timbal)

9. Debu jatuh (dustfall).

72

Parameter (Kep.Men LH No. 50/1996)73

Parameter Unit Baku mutu

Ammonia (NH3) ppm 2,0

Methyl mercaptan (CH4S) ppm 0,002

Hydrogen sulfide (H2S) ppm 0,02

Methyl sulfide (C2H6S) ppm 0,01

Styrene (C8H8) ppm 0,1

Contoh Lokasi Sumber Pencemar Udara di Lapangan

Ilustrasi Lokasi74

75

PT. Freeport McMoran Indonesia, Timika - Papua

TOTAL E&P Indonesie, Kaltim76

PLTU Tanjung Jati - B, Jepara77

Santos, Maleo - Madura Offshore78

KEP, Kutai79

Tiaka, Luwuk80

Natuna81

Cilacap82

Bangka - Belitung83

Sponsor Dana: Ditjen DIKTI (2013-2014)

Contoh Kegiatan Penelitian84

Arief Sabdo Yuwono, Budi Mulyanto, Allen Kurniawan

85

Latar Belakang86

http://rachmatrisejet.blogspot.com

Pendugaan debu jatuh dan

TSP

Faktor emisi USA

Kondisi Ind.

Faktor emisi Ind.

Latar Belakang87

• Debu jatuh

• TSP

PP. 41/1999

• Manusia

• Lingkungan

Kesehatan• Faktor emisi

USA

• Tidak sesuai kondisi Ind.

Pendugaan bangkitan

Tujuan88

Debu jatuh dan TSP pd model lahan terbuka dari 5 jenis tanah pd skala lab.

Kompilasi data dokumen publik.

Debu jatuh dan TSP udara ambien diatas lahan terbuka dari 5 jenis tanah utama di P. Jawa.

Faktor emisi debu jatuh dan TSP dr 5 jenis tanah utama di P. Jawa

Bahan dan Lokasi89

No Jenis tanah Lokasi

1 Aluvial/Entisol/Inceptisol Kab. Karawang

2 Latosol/Oxisol Kec. Dramaga, Kab. Bogor

3 Ultisol/Podsolik merah kuning Kec. Jasinga, Kab. Bogor

4 Andosol/Andisol Kab. Kuningan

5 Grumusol/Vertisol Kab. Ngawi/Madiun

Percobaan dlm tunnel (Set-up)

Tunnel

Pengukuran kons. debu jatuh dan TSP dlm tunnel

91

Peralatan9292

Anemometer

Oven Desikator

Neraca analitik

Cawan Petri

Moisture Tester

Kipas anginKertas saring

Dustfall collector HV. Air Sampler

Pengukuran debu jatuh dan TSP di lapangan

93

Pengukuran debu jatuh dan TSP di lapangan

94

Debu jatuh TSP

Publikasi95

ARPN Journal of Sci. and Tech. 2014.

4(6): 329-333

Sch. J. Eng. Tech. 2014.

2(3B): 426-431

96

ARPN Journal of Eng and Applied Sci. 9(9):1417-1422

Publikasi

Pesan Cinta Lingkungan

Rumah tangga perokok: Rokok ≈ 25-30%

pendapatan buruh/bln Pengeluaran rokok per

bulan ≈ 17x pengeluaran utk daging 15x biaya kesehatan 9x pengeluaran pendidikan 5x pengeluaran utk susu.

Lembaga Demografi FE-UI (2009): Merokok: Nikmat ?

97

Moral

Selesai - Terima kasih98