Minggu VIII PENCEMARAN UDARA Setelah mengikuti tatap muka ini, mahasiswa dapat menjelaskan 1. Jenis dan tipe pencemar udara 2. Perilaku partikel di udaia 3. Proses pembentukan partikel udara 4. Komposisi partikel udara anorganik 5. Efek partikel udara 6. Pencemar udara berupa gas dan orgaiik 7. Efek pencemar udara pada mar usia dan ‘:egetasi 8. Perubahan global atmosferik Uraian Pencemar udara dapat berupa 1. Partikel non gaseous 2. Gas anorganik 3. Senyawa organic Tabel 9. Tipe partikel udara (H, hal. 255 - 256) Tipe Debu Fume
Mist
Smoke Spray
Deskripsi Partikel solid dengan diameter 0.1 mikron - 10 mm Partikel solid yang dibentuk melalui kondensasi uap melalui sublimasi, destilasi atau kalsinasi. Contoh seng dan timbal oksida yang dihasilkan oksidasi dan kondensasi metal pada suhu tinggi. Diameter fume 0.03 0.3.µm. Partikel cair yang dibentuk melalui kondensasi uap atau reaksi kimia tertentu, misalnya pembentukan mist asam sulfat: SO3 (gas) 22°C SO3 (cair) SO3 (cair) + H20 H2SO4 Gas SO3 menjadi cair pada suhu 22 °C dan partikel SO3 bersifat higroskopik. Diameter mist berkisar 0.5 - 3.0 µm. Partikel solid yang dibentuk melalui proses pembakaran tidak sempurna material carbonaceous. Diameter smoke 0.05 - 1.0 µm. Partikel cair yang dihasilkan dan atomisasi cairan
Perilaku (behaviour) partikel di udara (Gambar 13)
Proses pembentukan partikel : (F, hal. 309 - 311) 1. Fisik Misalnya debu dibentuk dan disintegrasi partikel yang berukuran besar antara lain meiaiui proses grinding. 2. Kimiawi Sebagian besar partikel dihasiikan melalul proses pembakaran, misalnya a. Partikel anorganik Logam oksida merupakan partikel udara anorganik utama. Partikel tersebut dihasilkan melalui pembakaran bahan bakar yang mengandung logam. Fe oksida dihasilkan selama pembakaran pint yang terdapat dalam batu bara. 3FeS2 + 802
Fe304 + 6SO2
b. Partikel organik Partikel dihasilkan melalul pembakaran internal mesin. Minyak pelumas dan bahan aditifnya memberikan kontribusi terhadap emisi partikel organik. c. Sintesis PAH PAHs disintesis dan hidrokarbon jenuh dalam kondisi rendah oksigen. Hidrokarbon dengan berat molekul rendah, misalnya metana, merupakan prekursor untuk sintesis PAH melalui pirosintesis. Proses mi berlangsung pada suhu di atas 500 °C. Dalam proses tersebut ikatan antara C — H dan C — C dipecah dan dihasilkan radikal bebas. Radikal bebas tersebut selanjutnya
mengalami dehidrogenasi dan bergabung membentuk cincin aromatik, yang tahan terhadap degradasi termal. Komposisi partikel anorganik
Gambar 14. Komponen partikel anorganik. Fly ash, asbes, dan radon juga merupakan komponen partikel anorganik (F, hal. 312). Efek partikel udara terhadap kesehatan man usia (H, hal. 260 - 264) Sistem respiratori merupakan target utama pencemar udara. Lokasi deposisi partikel udara dalam saluran pernafasan ditentukan oleh ukuran partikel tersebut. Deposisi alveolar merupakan proses perting, karena alveoli tidak memiliki silia untuk menghalangi masuknya partikel udara, sehingga partikel udara tersebut dapat terdeposit atau terakumulasi dalam alveoli.
Sejumlam penyakit paru –paru berkaitan dengan ukuran dan jenis partikel dalam paru –paru
yaitu
kanker
paru
–paru,
black
lung,chronic
Obstructive
Pulmonary
Disease(COPD). Tabel 10. Pencemar udara gaseous, sifat penting dan signifikansinya (H, hal,294) Pencemar Sulfur dioksida
Formula SO2
Sifat penting Gas tidak berwarna, membentuk H2SO3 dalam air
Sulfur trioksida
SO3
Larut dalam air dan membentuk H2SO4
Sangat korosif
Hydrogen sulfide
H2S
Sangat berbau pada konsentrasi tinggi
Toksik
Nitrous oksida
N2O
Tidak berwarna dan digunakan sebagai aerosol
Inert, bukan hasil pembakaran
Nitrit dioksida
NO
Tidak berwarna dan digunakan sebagai anestetik
Dihasilkan selama pembakaran, oksidasi pada temperatur tinggi, di udara teroksidasi menjadi NO2
Nitrogen dioksida
NO2
Gas berwarna coklat atau orange
Komponen pembentukan photochemical smog,toksik pada konsentrasi tinggi
Karbon monoksida
CO
Tidak berwarna dan tidak berbau
Produk dan hasil pembakaran tidak sempurna, toksik pada konsentrasi tinggi
Karbon dioksida
CO2
Tidak berwarna dan tidak berbau
Produk hasil pembakaran sempurna senyawa organic, benimplikasi terhadap perubahan iklim global
Ozon
O3
Sangat reaktif
Merusak vegetasi, produk dalam photochemical smog
Hidrokarbon
CxHy
Hydrogen fluorida
HF
Merusak vegetasi, bahan bangunan, dan sistem respirasi
Diemisikan dan automobile exhaust Tidak berwarna dan sangat reaktif
Produk alumunium smelting, menyebabkan reaktif fluorosis pada ternak, toksik
Konsentrasi pencemar udara gaseous dinyatakan sebagai microgram per meter kubik udara atau part per million (ppm)
1 ppm =
1 volume pencemar gas 10 6 volume total
Pencemar udara organik Sumber 1. Alami
kontributor utama senyawa organik di udara
2. Aktivitas manusia Jenis pencemar organik 1. Hidrokarbon 2. Hidrokarbon aromatik 3. Aldehid dan keton 4. Alifatik alkohol, fenol, eter, asam karboksilat 5. Organohalida 6. Organosulfur 7. Organonitrogen Efek pencemar udara Beberapa pencernar udara merupakan pencemar udara yang berbahaya bagi kesehatan manusia. Tabel 11. Pencemar udara berbahaya dan efeknya (H, hal. 265) Pencemar Arsenik Merkuri Asbes Benzen Berilium Fluoda
Efek Mesothelioma Konsentrasi tinggi dapat merusak sistem saraf pusat Asbestosis (kondii pneumonia), mesothelioma, karsinoma bronkogenik Karsinogen Severe oxidant Fluorosis
Efek pencemaran udara pada vegetasi 1. Nekrosis 2. Klorosis 3. Hambatan pertumbuhan
Gambar 15. Efek pencemar udara tertentu pada vegetasi ( H, hal 265) Perubahan Global Atmosferik 1. Perubahan iklim global
emisi CO2
