PENGANTAR PENCEMARAN UDARA TL 4002 Rekayasa Lingkungan 2009 Program Studi Teknik Lingkungan ITB
Pendahuluan
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara
Pencemaran udara (air pollution) : masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lainnya ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya.
Pencemar udara (air pollutant) :zat yang berada di atmosfer dalam konsentrasi tertentu yang bersifat membahayakan manusia, binatang, tumbuhan atau benda-benda lain.
Sumber pencemar udara (sources of air pollutants) : setiap usaha dan/atau kegiatan yang mengeluarkan bahan pencemar ke udara yang menyebabkan udara tidak dapat berfungsi sebagaimana mestinya.
Pencemaran udara dapat didefinisikan sebagai kondisi atmosfer yang terdiri atas senyawa-senyawa dengan konsentrasi tinggi diatas kondisi udara ambien normal, sehingga menimbulkan dampak negatif bagi manusia, hewan, vegetasi, maupun benda lainnya.
1
Sistem Pencemaran Udara
Sumber Emisi
Pencemar
Atmosfer
Mixing & transforma si kimia
Reseptor
• Antropogenik
• Dilusi
• Manusia
• Biogenik
• Reaksi
• Tumbuhan
• etc
• Hewan
• Material
Jenis & Karakteristik Pencemar Udara Berdasarkan kondisi fisiknya Klasifikasi Partikulat Gas: Organik
Anorganik
Sub-Klasifikasi Solid Liquid
Pencemar Debu, smoke, fumes, fly ash Mist, spray
Hidrokarbon
Hexana, benzena, ethlena, methana, butana, butadiena Aldhehide dan keton Formaldehyde, acetone Organik lainnya Alkohol, chlorinated hydrocarbon Oksida karbon CO, CO2 Oksida sulfur SO2, SO3 Oksida nitrogen NO2, NO,N2O Anorganik lainnya H2S, HF, NH4
2
Jenis & Karakteristik Pencemar Udara Berdasarkan reaksi yang terjadi
Pencemar primer (primary pollutants) : langsung dari sumber contoh: partikulat, NOx, CO, SO2, dst. Pencemar sekunder (Secondary pollutants) : terbentuk oleh interaksi kimiawi antara pencemar primer dan senyawa-senyawa penyusun atmosfer alamiah contoh : NO2, ozon- O3, Peroxy Acetyl Nitrate (PAN), Asam sulfat, asam nitrat, dst.
Jenis & Karakteristik Pencemar Udara Mekanisme reaksi di atmosfer
Konsentrasi pencemar udara selama 24 jam di kota Los Angeles California 19 Juli 1965
Pencemar primer CO dan NO diemisikan pagi hari dari kendaraan bermotor Puncak konsentrasi CO & NO terjadi pada waktu pagi hari Pencemar sekunder: NO2 dan O3 terbentuk pada waktu siang hari (reaksi pencemar primer dengan sinar matahari)
3
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Alamiah)
timbul dengan sendirinya tanpa ada pengaruh dari aktivitas manusia tidak dapat dikendalikan tapi tidak sering terjadi
Sifat Sumber pencemar alamiah
meletusnya gunung berapi : emisi SO2, H2S, CH4, dan partikulat
kebakaran hutan : emisi HC, CO, dan partikulat berupa asap.
Contoh
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Anthropogenik)
4
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Anthropogenik) Sumber tidak bergerak (stasioner)
Flare
Cerobong industri kimia
Explorasi minyak dan gas bumi
Cerobong PLTU Batubara
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Anthropogenik) Sumber bergerak
5
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Anthropogenik) Sumber tdk bergerak dan bergerak
Tambang Batubara
Sumber Pencemaran Udara (Sumber Anthropogenik) Sumber tdk bergerak dan bergerak
6
Fenomena Pencemaran Udara Long Distance Transport
Perpindahan pencemar dari sumbernya Bagian dari dinamika atmosfer; dipengaruhi oleh aspek meteorologi mikro, makro, maupun meso Berkaitan erat dengan fenomena lainnya Skala transport pencemar : skala mikro/skala lokal : London smog skala meso/skala regional : peristiwa kebakaran hutan di Kalimantan skala makro/skala kontinental : pemanasan global, penipisan lapisan ozon
Fenomena Pencemaran Udara Hujan Asam
Timbul sebagai akibat tingginya pengemisian pencemar udara, khususnya SO2 dan NOx. Proses oksidasi di atmosfer mengakibatkan gasgas tersebut berubah menjadi H2SO4 dan HNO3 meningkatkan keasaman air hujan (deposisi basah).
7
Dampak Pencemaran.Kania Dewi
15
Fenomena Pencemaran Udara Smog Fotokimia
Timbul sebagai akibat terjadi reaksi fotokimia antara pencemar-pencemar udara, khususnya pencemar HC dan NOx dengan bantuan sinar matahari. Terbentuk smog (smoke + fog), contoh terkenal : London smog. Skala dampak : lokal dan regional.
8
Fenomena Pencemaran Udara Penipisan Lapisan Ozon (London Smog)
The Great Smog , atau Big Smoke, terjadi di London Inggris pada bulan Desember 1952 Menyebabkan ribuan kematian di London, akibat infeksi saluran pernafasan hypoxia (kadar oksigen dalam darah yang sangat rendah), infeksi yang terjadi terutama berupa bronchopneumonia atau acute purulent bronchitis atau bronchitis kronis.
Fenomena Pencemaran Udara Penipisan Lapisan Ozon (London Smog)
Pagi hari pada bulan Desember 1952, kabut yg dingin turun di kota london, udara di permukaan bumi lebih dingin daripada udara di lapisan atasnya, sehingga terjadi lapisan inversi. Krn dingin, orang-orang membakar batubara lebih dari biasanya. Akibatnya, pencemar terperangkap akibat adanya lapisan inversi. Konsentrasi pencemar, asap pembakaran batubara, meningkat dengan cepat. Masalah diperburuk dengan digunakannya batubara kualitas rendah atau berkadar sulfur tinggi Kabut (smog, kombinasi fog-kabut dan asap) sangat tebal sehingga menyetir kendaraan pun menjadi sulit. Krn London biasa berkabut, tdk terjadi kepanikan. Tetapi pada minggu2 berikutnya tercatat sekitar 4000 orang telah meninggal dunia akibat masalah pernafasan
9
Fenomena Pencemaran Udara Penipisan Lapisan Ozon
Timbul sebagai akibat penggunaan dan pengemisian gas-gas yang memiliki stabilitas tinggi CFC. CFC baru akan bereaksi dan reaktif di lapisan stratosfer, dimana terdapat lapisan ozon yang berguna untuk melindungi bumi dari sinar gelombang pendek. Akan menimbulkan dampak biologis yang hebat mutasi sel. Skala dampak : global dan berkaitan erat dengan efek rumah kaca.
KOMPOSISI PERILAKU OZON ATMOSFERIKDampak Pencemaran.Kania KOMPOSISI PERILAKU OZON ATMOSFERIK Dewi 20
10
Fenomena Pencemaran Udara Penipisan Lapisan Ozon Apa itu Ozon?
O3, penyerap uv
Dimana Ozon berada?
Mengapa Lubang Ozon terbentuk di Antartika?
- Pd Lapisan Stratosfer: 12.9 – 19.3 km (8 -12 mil) s.d 50 km (30 mil), Paling tipis di equator Paling tebal di kutub - Pd Lapisan Troposfer : berbahaya photochemical smog - Polar vortex, mengisolasi udara diatas antartika dari belahan bumi lainnya - Polar Stratospheric Clouds , biasanya awan tidak terbentuk di stratosfer, awan membawa pencemar dan merusak ozon
Fenomena Pencemaran Udara Penipisan Lapisan Ozon Urutan Ketebalan Ozon Kuning > Hijau > Biru Muda > Biru Tua 3 September 2000 Lubang terpanjang : 11.4 juta mil2 , pertama kali mencapai Amerika Selatan, dan daerah perpenduduk padat
Oktober 1999 Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS)
17 September 2001
11
Fenomena Pencemaran Udara Urban Heat
Terjadi di perkotaan saja sebagai akibat sarana yang ada di perkotaan : gedung-gedung pencakar langit, jalanan beraspal, dll. Akibat terjadinya perubahan aliran massa udara dan angin terjadi gumpalan panas dan pencemarpencemar yang terperangkap dalam gumpalan. Sistem terbentuk dengan sendirinya dan hanya dapat terganggu oleh perubahan angin. Skala fenomena dan dampak : lokal.
Dampak POLA SIRLKULASI UDARA PADA SEBUAH KOTA Pencemaran.Kania Dewi 24YANG TERKENA EFEK URBAN HEAT ISLAND
12
Sistem Pengelolaan Pencemaran Udara
Reaksi Atmosferik
Precursor Gases (HCs, NOx, etc)
sunlight
Products of Atmospheric Reaction (oxigenated HCs, PAN, etc)
13
Pencemaran Udara
Dampak Pencemaran Udara :
Pencemar utama dalam atmosfer yang berbahaya bagi materi dan kesehatan manusia adalah : Hidrokarbon, Oksida nitrogen, Karbon monoksida (CO), Oksidan Photokimia, Partikel, Sulfur dioksida (SO2), Asbestos dan logam-logam.
Pengendalian Pencemaran Udara :
Atmosfer memiliki kemampuan alami yang dikenal “self cleansing”.
Perlengkapan pengendalian pencemaran udara prinsipnya mengikuti proses penyisihan partikel dan gas pencemar di atmosfer.
Pendekatan dalam pengendalian pencemaran udara adalah pengenceran dan pengendalian pencemar pada sumber.
Pengendalian Pencemaran Udara
Flue Gas
Duct System
Pengolahan
Pengolahan
Clean
Partikulat
Gas
Air
Akan mengganggu proses penyisihan gas-gas pencemar
•Wet scrubber
•Scrubber (dry/wet)
•Fotokatalitik
•ESP
•Incinerator •etc
•Cyclone, etc
14
Alat Pengendali Pencemaran Udara
Sistem Pengendalian Pencemaran Udara :
Pengendalian Partikulat/debu
Pengendalian fasa gas
Setiap alat memiliki kelebihan dan kekurangan
Pemilihan alat harus didasarkan pada :
Ukuran Partikel
Efisiensi penyisihan yang ingin dicapai
Besarnya aliran gas
Waktu pembersihan
Karakteristik partikel
Alat Pengendali Partikulat Gravity Settling Chambers •
Digunakan sebagai penangkap debu awal untuk menghilangkan (menangkap) partikel dengan ukuran besar.
•
Prinsip penyisihan partikulat dalam Gravity Settler adalah gas yang mengandung partikulat dialirkan melalui suatu ruang (chamber) dengan kecepatan rendah sehingga memberikan waktu yang cukup bagi partikulat untuk mengendap secara gravitasi ke bagian pengumpul debu (dust collecting hoppers).
15
Alat Pengendali Partikulat Gravity Settling Chambers
Tergantung pada kecepatan mengendap secara gravitasi Untuk menyisihkan partikel ukuran besar (sangat kasar, supercoarse) sekitar >=75 mikrometer Faktor penentu : Vs , kecepatan mengendap (terminal settling velocity)
Kelebihan dan Kekurangan Gravity Settling Chambers
Kelebihan dari gravity settler adalah: Desain alat sederhana, mudah untuk dibuat konstruksinya Pemeliharaan yang mudah dan biaya pemeliharaan sangat rendah
Kekurangan dari gravity settler adalah: ukurannya besar, memerlukan lahan yang luas harus dibersihkan secara manual dalam interval waktu tertentu hanya dapat menyisihkan partikel berukuran besar (10-50m)
16
Alat Pengendali Partikulat Cyclone (Mechanical Collector) Beberapa hal penting tentang siklon Siklon digunakan untuk menyisihkan partikulat berukuran lebih besar dari 5 mikron, dengan efisiensi penyisihan partikulat antara 50 - 90%. Digunakan sebagai pengumpul awal (pre-collector), pelindung alat pengendali partikulat efisiensi tinggi (spt fabric filter, electrostatic precipitator ) Tidak cocok digunakan bagi industri yang mengemisikan partikulat basah, krn dapat terkumpul di dinding siklon atau di inlet (inlet spinner vanes)
Alat Pengendali Partikulat Cyclone (Mechanical Collector)
(1)
(1)
Prinsip : Menggunakan gaya inersia partikel Udara mengandung partikulat “dipaksa” utk berputar seperti siklon Massa partikel menyebabkan partikel terlempar dari “vortex” Partikel besar memasuki “hopper”, bagian bawah siklon, sedangkan aliran udara berputar ke atas dan keluar lewat lubang exit Terdapat dua jenis siklon Siklon diameter besar : 1 – 6 feet 1 ft = 0.3048 m Siklon diameter kecil : 3 – 12 inchi 1 inchi = 2.54 cm
17
Alat Pengendali Partikulat Cyclone (Mechanical Collector) Siklon diameter kecil (dibandingkan dengan siklon diameter besar): Putaran/spinning yg lebih cepat Partikel yg terpental dari vortex akan cepat menyentuh dinding siklon Ukuran partikel yg dpt disisihkan lebih kecil, mampu menyisihkan partikel berdiameter 5 mikron Tdk digunakan utk menyisihkan partikulat ukuran besar krn bisa terjadi penyumbatan atau “clogging” Multi siklon setelah boiler kayu, ditempatkan sebelum fabric filter
Kelebihan dan Kekurangan Cyclone (Mechanical Collector) Kelebihan dari siklon Capital cost yang rendah Dapat dioperasikan pada temperatur tinggi Pemeliharaan yang mudah
Kekurangan dari siklon adalah: Efisiensi rendah (terutama untuk partikel yang sangat kecil) Biaya operasi tinggi karena tingginya pressure drop
36
Kania Dewi Pengendalian Partikulat
18
Alat Pengendali Partikulat Particulate Wet Scrubbers Prinsip Operasi Menggunakan gaya inersia partikulat dan droplet untuk mentransfer partikulat dari aliran gas ke liquid. Di dalam scrubber, partikulat dalam aliran udara dipaksa untuk berkontak dengan liquid droplet, liquid packing material, liquid jet dari pelat Mekanisme Pengumpulan Inertial impaction and interception Kemampuan particulate wet scrubber untuk menyisihkan partikulat tergantung dari : - Ukuran partikel - Kecepatan partikel - Kecepatan droplet
Alat Pengendali Partikulat Particulate Wet Scrubbers menggunakan tipe penyemprotan counter current terhadap aliran udara.
Spray Scrubber
Mist Eliminator
19
Kelebihan dan Kekurangan Particulate Wet Scrubbers Efisiensi Pengumpulan Partikulat Kemampuan terbatas untuk menyisihkan partikel kurang dari 0.3 mikron. Kelebihan Scrubber Dapat secara simultan/bersamaan menyisihkan partikulat dan gas Digunakan pada sumber yang mengeluarkan gas atau partikulat bersifat explosive Bentuknya kecil dan dapat digabungkan dengan unit lainnya dalam ruang terbatas Kekurangan Scrubber Menimbulkan pencemaran air Kania Dewi Pengendalian Partikulat
39
Alat Pengendali Partikulat Electrostatic Presipitator (ESP) ESP PLTU Batubara
Electrostatic precipitator (ESP) menggunakan medan listrik voltase tinggi untuk memberikan muatan listrik terhadap partikulat
Partikulat yang sudah bermuatan bergerak melewati permukaan pelat pengumpul yang bermuatan berlawanan, sehingga partikulat akan tertarik dan menempel di pelat pengumpul
Jenis-Jenis ESP (1) negatively charged dry precipitators Jenis ini paling sering digunakan di PLTU batubara, pabrik semen, atau kraft pulp mills (2) negatively charged wetted-wall precipitators Jenis ini sering digunakan untuk mengumpulkan mist atau partikulat yang sedikit basah (3) positively charged two-stage precipitators Jenis ini digunakan untuk menyisihkan mist
20
Alat Pengendali Partikulat Electrostatic Presipitator (ESP)
Prinsip : Unit terbagi dalam beberapa field dimana pemberian muatan terhadap partikulat akan dilakukan Biasanya ESP terdiri dari 3 sampai 10 field, disusun seri searah aliran gas Pada unit yang besar, EPS dibagi pada beberapa chamber secara pararel yang masing masing memiliki jumlah field yang sama
Kekurangan dan Kelebihan ESP ESP memiliki efisiensi sangat tinggi krn adanya daya tarik listrik terhadap partikulat ukuran kecil Dapat digunakan jika aliran gas tidak explosive dan tidak mengandung bahan yang mudah melekat Karakteristik partikulat sangat penting krn mempengaruhi konduktansi elektrik dalam lapisan partikulat yang terkumpul di pelat pengumpul
Resistivity: Ukuran kemampuan partikulat
untuk menghantarkan listrik (ohm-cm). Jika resistivity naik, kemampuan partikulat untuk menghantarkan listrik menurun. Kisaran resistivity yang memungkinkan ESP bekerja baik (108 to 1010 ohms-cm).
Alat Pengendali Partikulat Fabric Filters Reverse-air-type fabric filter Prinsip Operasi : Fabric filters mengumpulkan partikulat di permukaan filter bags. Partikulat tertangkap akibat gaya inertial impaction, interception, Brownian diffusion, and sieving atau penyaringan. Contoh Fabric Filters Reverse-air-type fabric filter Digunakan di industri besar, partikulat dalam aliran gas memasuki bag filter dari bawah Dust cake akan terakumulasi pada bagian permukaan bag filter, gas yang sudah tersaring keluar lewat gas outlet. Jika diperlukan pembersihan bag filter, gas yang sudah tersaring dapat dialirkan dengan arah berlawanan agar dapat melepaskan dust cake yang menempel di bag filter. Gas yang digunakan untuk membersihkan bag filter, kembali disaring sebelum dilepaskan ke udara
21
Alat Pengendali Partikulat Fabric Filters Pulse Jet Fabric Filter Pulse jet fabric filter
Kantung-kantung filter ditopang oleh kawat logam Aliran gas yg mengandung partikulat mengalir mengitari bagian luar dari kantung, dan dust cake berakumulasi pada bagian permukaan luar Jika dibutuhkan pembersihan, udara bertekanan diinjeksikan pada bagian atas tiap kantung. Udara terkompressi menghasilkan tekanan yg mendorong tiap kantung ke bawah sehingga dust cake terlepas
Kelebihan dan Kekurangan Fabric Filters
Diaplikasikan untuk penyisihan partikulat dengan efisiensi tinggi (99% - 99.5%)
Dapat menyisihkan partikulat segala jenis ukuran
Kinerja fabric filters biasanya tidak tergantung komposisi kimia partikulat, tetapi fabric filter tidak digunakan untuk gas yang mengandung senyawa korosif yang bisa merusak filter bag
Tidak digunakan untuk partikulat yang basah atau lengket karena akan terakumulasi di permukaan filter dan menghambat pergerakan gas
Fabric filters harus didesain dengan hati-hati jka terdapat partikulat yang mudah terbakar atau mudah meledak
22
Pemilihan Alat Pengendali Partikulat
Alat Pengendali Gas Absorpsi
Mekanisme dimana satu atau lebih zat pencemar dalam aliran gas di eliminasi dengan cara melarutkannya dalam liquid (air) Gas yang dapat dieliminasi dengan proses absorpsi: SO2 H2S Cl2 NH3 NOX Senyawa hidrokarbon dengan C-rendah Alat pengendali proses absorpsi disebut “Scrubber” Transfer Massa dari fasa gas ke fasa cair yang dikendalikan oleh: Gas Film Liquid Film Jenis Absorber Packed Tower Plate Tower Spray Tower Liquid Jet Scrubber
23
Alat Pengendali Gas Absorpsi Packed Tower dan Packed Material
47
Alat Pengendali Gas Absorpsi Plate Tower
24
Kelebihan dan Kekurangan Packed dan Plate Tower
Kelebihan Kehilangan tekanan rendah Dapat digunakan fiberglass/plastik Efisiensi relatif tinggi Biaya investasi relatif murah Tidak membutuhkan space yang luas Mampu menyisihkan gas dan partikulat
Kekurangan Menimbulkan masalah pencemaran air Menghasilkan produk basah Debu yang mengendap dapat menyumbat kolom atau plate Biaya perawatan relatif tinggi
Alat Pengendali Gas Spray Scrubber Counter Current Spray Column, WFGD Pilot Plant
SO2(g)iinput : 1000, 2000, 3500, 7000 ppm pHtop: 5.5 and 6, L/G ratio : 6,10, 13, 16 Flowrate : 100, 130, 160 m3/h, Temp: 55oC
SO2(g) output pHbottom
25
Alat Pengendali Gas Adsorpsi
Proses dimana gas atau uap pencemar tertahan pada permukaan padat Adsorbent: Permukaan padat yang mampu menarik molekul gas pencemar Adsorbate: Molekul gas pencemar yang tertahan pada permukaan padat Adsorber: Alat pengendalian dengan prinsip adsorpsi
Alat Pengendali Gas Adsorpsi
Lubang Pori Pada Permukaan Adsorber
26
Alat Pengendali Gas Adsorpsi Sistem Adsorpsi dan Regenerasi Fixed Bed Adsorber
Alat Pengendali Gas Adsorpsi
27
Kelebihan dan Kekurangan Adsorber
Kelebihan Produk dapat di-recovery Sistemnya berjalan secara otomatis Mampu menyisihkan zat pencemar konsentrasi rendah (sangat rendah) Kekurangan Untuk me-recovery produk perlu proses Kerusakan adsorbent Perlu uap panas (steam) untuk regenerasi Biaya investasi cukup tinggi Perlu filter agar partikulat tidak menyumbat
Alat Pengendali Gas Kondensasi
Proses penyisihan gas pencemar dengan cara merubah fasa dari fasa gas ke fasa cair/liquid Metode: Penurunan Temperatur Menaikkan Tekanan Kombinasi Keduanya Jenis Kondensor Kondensor Kontak Langsung Kondensor Permukaan
28
Alat Pengendali Gas Kondensasi
Diagram Fasa
Alat Pengendali Gas Kondensasi Kondensor Kontak Langsung
29
Alat Pengendali Gas Kondensasi
Kondensor Permukaan
59
Kelebihan dan Kekurangan Kondensor
Keunggulan kondensor permukaan menghasilkan senyawa yang murni Pendingin yang digunakan di daur ulang
Kelemahan Effisiensi relatif rendah
30
Alat Pengendali Gas Combustion
Reaksi oksidasi gas polutan organik atau anorganik secara cepat dan dalam kondisi panas menghasilkan CO 2 + H2O Reaksi Pembakaran Fuel + oxidizer + ignition hasil pembakaran Faktor yang berpengaruh: Oksigen (air-fuel ratio) Temperature Turbulensi “The Three T” Time
Alat Pengendali Gas Combustion
31
Alat Pengendali Gas Combustion Direct Flame Combustion
Kania Dewi Pengendalian Gas
63
Kelebihan dan Kekurangan Combustion
Kelebihan Operasinya sederhana Daur ulang panas hasil pembakaran Efisiensi penghancuran senyawa organik tinggi
Kekurangan Biaya operasi relatif mahal Bahaya ledakan Katalis dapat teracuni Pembakaran tidak sempurna Menghasilkan pencemaran yang lebih buruk
32
Kelebihan dan Kekurangan Biofiltrasi
Proses penyisihan gas pencemar dengan memanfaatkan aktifitas mikroorganisme Penggunaan Untuk menghilangkan bau
Kelebihan dan Kekurangan Biofiltrasi Skema Biofilter
33
Dampak Pencemaran Udara Hirarki pengaruh pencemaran udara terhadap kesehatan.
Dampak Pencemaran Udara Dampak Gas dalam Sistem Pernapasan
Bagian pernafasan atas, tengah, dan bawah
Karakteristik penentu: kelarutan dalam air SO2, kelarutannya tinggi di dalam air, berpengaruh terhadap sistem pernafasan bagian atas Ozon, kelarutannya sedang di dalam air, berpengaruh pada sistem pernafasan bagian tengah NOx kelarutannya rendah di dalam air, berpengaruh pada sistem pernafasan bagian bawah
34
Dampak Pencemaran Udara Dampak Partikulat dalam Sistem Pernapasan
69
Karakteristik penentu: ukuran partikel Partikel berukuran lebih besar dari 10 µ tertahan pada sistem pernafasan bagian atas Partikel berukuran lebih kecil dari 2 µ dapat mencapai alveoli Dampak Pencemaran.Kania Dewi
Dampak yg terjadi jika PM terhirup
70
Dampak Pencemaran.Kania Dewi
35
Pengaruh Pencemar thd Pertumbuhan Sistem Pernafasan
Fase perkembangan sistem pernafasan sesuai dengan pertambahan usia Pada waktu lahir: bayi memiliki sekitar 10 juta alveoli, Pada umur 8 tahun paru2 telah tumbuh dan memiliki 300 juta alveoli. Pemaparan pd periode ini berpengaruh thd pertumbuhan dan fungsi paru2
Dampak Pencemaran.Kania Dewi
71
Dampak Pencemaran Udara Dampak terhadap bayi dan anak-anak Bayi dan anak2 lebih rentan karena (WHO, 2005):
Memiliki laju metablisme dan laju konsumsi oksigen yang lebih tinggi per berat badan dibandingkan orang dewasa karena memiliki luas permukaan tubuh per berat badan yang lebih besar dan dalam kondisi tumbuh kembang yang cepat. Menghirup lebih banyak pencemar per kilogram berat badan dibandingkan orang dewasa Memiliki sistem pernafasan yang lebih kecil/sempit, sehingga lebih mudah terjadi iritasi
36
Dampak Pencemaran Udara Dampak CO terhadap Reseptor CO: THE "SILENT KILLER" Sumber umum : pembakaran tdk sempurna (gas, batubara, kayu), water heater, knalpot, asap rokok Ciri-ciri Tidak berwarna, tdk berbau, terbentuk akibat pembakaran tdk sempurna bahan bakar fosil Afinitas CO thd Haemoglobin (Hb): 240–270 lebih besar drp tdh O2 Pemaparan berdasarkan konsentrasi: rendah : fatigue dan sakit dada tinggi : sakit kepala, pusing, dan kesehatan yg melemah, tdk bisa tidur, muntah2, bingung, dan kehilangan orientasi sangat tinggi: pingsan atau meninggal (>750 ppm)
74
Dampak Pencemaran.Kania Dewi
37
Dampak Pencemaran Udara Dampak CO terhadap Reseptor Konsentrasi CO (ppm)
Pemaparan
Dampak
50
6 minggu
Perubahan struktur pda jantung dan otak binatang
50
8 sampai 12 jam
Gangguan pada gerakan motorik
Konsentrasi COHb (%)
Dampak
<1
Belum terlihat
1-2
Perubahan sikap/perilaku
2-5
Dampak thd sistem syaraf pusat.
>5
Perubahan fungsi paru-paru
10-80
Sakit kepala, lelah, koma, gagal nafas, kematian
Dampak Pencemaran Udara Dampak Oksida sulfur terhadap Reseptor
Menimbulkan dampak yang berarti apabila disertai partikulat Pernafasan “bronchoconstriction” Kerusakan sel tumbuhan : daun menjadi lebih pucat dan berwarna gading
38
Dampak Pencemaran Udara Dampak Oksida sulfur terhadap Reseptor
Menimbulkan dampak yang berarti apabila disertai partikulat Pernafasan “bronchoconstriction” Kerusakan sel tumbuhan : daun menjadi lebih pucat dan berwarna gading Konsentrasi SO2 (ppm)
Pemaparan
Dampak
0.037-0.092
Setahun (rata2)
Bersama dgn asap berkonsentrasi 185 /m3, meningkatnya frekuensi terjadinya penyakit pernafasan dan paru-paru
0.11-0.19
24 jam (rata2)
Bersama dgn partikulat konsentrasi rendah, peningkatan orang tua masuk rumah sakit akibat penyakit pernfasan Meningkatnya laju korosi logam
0.19
24 jam (rata2)
Bersama dgn partikulat konsentrasi rendah, meningkatnya kematian
0.25 ppm
24 jam (rata2)
Bersama dgn asap berkonsentrasi 750 g/m3, meningkatnya laju kematian; peningkatan tajam laju timbulnya penyakit
0.3
8 jam
Kerusakan daun
0.52
24 jam (rata2)
Bersama dgn partikulat, meningkatnya kematian
Dampak Pencemaran Udara Dampak O3 thd Reseptor
Konsentrasi O3
Pemaparan
Dampak
ppm
g/m3
0.02
40
1 jam
Karet patah atau meregang
0.03
60
8 jam
Kerusakan tanaman
0.1
200
1 hari
Pernafasan terganggu
0.3
590
Jam kerja yg terus menerus
Iritasi hidung, tenggorokan, sesak nafas
2.0
3900
2 jam
Batuk berat dan sulit berkonsentrasi
39
Dampak Pencemaran Udara Dampak Oksidan Fotokimia thd Reseptor
Konsentrasi ppm
g/m3
0.05
100
0.10
200
0.13
250
0.03
Pemaparan
Dampak
4 jam
Kerusakan vegetasi
Harian maksimum
Penyakit pernafasan
1 jam
Gangguan penampilan pd atlet
Dampak Pencemaran Udara Dampak Hidrokarbon (HC) terhadap Reseptor
Reaksi di atmosfer: HC + NOx + sinar matahari smog fotokimia Hidrokarbon bersama dengan oksida nitrogen dan sinar matahari membentuk oksidan fotokimia yg merupakan komponen utama smog fotokimia (smog fotokimia berdampak negatif pada kesehatan manusia dan tanaman) Belum terbukti menimbulkan efek langsung terhadap reseptor Etilen dpt menghambat pertumbuhan tanaman Aromatik hidrokarbon bersifat karsinogenik
40
Dampak Pencemaran Udara Dampak NOx terhadap Reseptor NOx (ppm) 0.01 ppm 0.25 0.25-1
Dampak Meningkatkan bronchitis pd anak usia 2-3 tahun Mengurangi jarak pandang Mengurangi produksi tanaman jeruk
0.5 ppm (pemaparan 10-12 hari
Menghambat pertumbuhan tanaman seperti kacang2an dan tomat
Dampak Pencemaran Udara Asthma
Paru-paru normal
Paru-paru asthma
41
Dampak Pencemaran Udara Kanker Paru-paru
Dampak Pencemaran Udara Kanker Kulit
Caused by excessive exposure to UV-B rays A 1% decrease in the ozone layer leads to a 2% increase in skin cancer
42
