PENCEMARAN GAS SO2

MAKALAH PENCEMARAN UDARA

PENCEMARAN GAS SO₂

PENDAHULUAN

I. LATAR BELAKANG

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.

Gambar 1.  Sumber sumber  pencemaran udara

Udara merupakan media lingkungan yang merupakan kebutuhan dasar manusia perlu mendapatkan perhatian yang serius, hal ini pula menjadi kebijakan Pembangunan Kesehatan Indonesia 2010 dimana program pengendalian pencemaran udara merupakan salah satu dari sepuluh program unggulan.

Tingkat pencemaran udara di Indonesia semakin memprihatinkan. Bahkan salah satu studi melaporkan bahwa Indonesia menjadi negara dengan tingkat polusi udara tertinggi ketiga di dunia. World Bank juga menempatkan Jakarta menjadi salah satu kota dengan kadar polutan/partikulat tertinggi setelah Beijing, New Delhi dan Mexico City. Rekor yang sangat membuat kita prihatin.

Di Indonesia sendiri, sebagaimana data yang dipaparkan oleh Pengkajian Ozon dan Polusi Udara Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (Lapan), Jawa Barat menduduki peringkat polusi udara tertinggi di Indonesia.

Dari semua penyebab polusi udara yang ada, emisi transportasi terbukti sebagai penyumbang pencemaran udara tertinggi di Indonesia, yakni sekitar 85 persen. Hal ini diakibatkan oleh laju pertumbuhan kepemilikan kendaraan bermotor yang tinggi. Sebagian besar kendaraan bermotor itu menghasilkan emisi gas buang yang buruk, baik akibat perawatan yang kurang memadai ataupun dari penggunaan bahan bakar dengan kualitas kurang baik (misalnya kadar timbal yang tinggi). Kebakaran hutan dan industri juga turut berperan.

Pertumbuhan pembangunan seperti industri, transportasi, dll disamping memberikan dampak positif namun disisi lain akan  memberikan dampak negatif dimana salah satunya berupa pencemaran udara dan kebisingan baik yang terjadi didalam ruangan (indoor) maupun di luar ruangan (outdoor) yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan terjadinya penularan penyakit. Diperkirakan pencemaran udara dan kebisingan akibat kegiatan industri dan kendaraan bermotor akan meningkat 2 kali pada tahun 2000 dari kondisi tahun 1990 dan 10 kali pada tahun 2020.

Secara umum terdapat 8 parameter pencemar udara yaitu, debu, NH₃, Pb, CO, SO₂, hidrokarbon, NO_X, dan H₂S, yang secara bersamaan maupun sendiri-sendiri memiliki potensi bahaya bagi lingkungan, yang meliputi dampak bagi kesehatan masyarakat, hewan, tanaman maupun bagi material (benda) seperti bangunan, logam dll.

Dalam makalah ini akan membahas lebih spesifik tentang penyebab pencemaran yang disebabkan oleh gas SO₂ , Gas SO₂ (sulfur dioksida), merupakan gas polutan yang banyak dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung unsur belerang seperti minyak, gas, batubara, maupun kokas. Disamping SO₂, pembakaran ini juga menghasilkan gas SO₃, yang secara bersama-sama dengan gas SO₂ lebih dikenal sebagai gas SO_x (sulfur oksida )

2. Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam makalah ini adalah :

1.      Apakah  dampak dari pencemaran udara yang disebabkan oleh gas SO₂?

2.      Bagaimana upaya untuk mengatasi pencemaran  udara yang disebabkan oleh gas SO₂?

PEMBAHASAN

Udara adalah suatu kesatuan ruangan, dimana makhluk hidup berada di dalamnya. atmosfer merupakan lapisan udara yang mengandung campuran gas yang terdiri dari sekitar 78% Nitrogen, 20% oksigen, 0,93% Argon, 0,03% Karbon monoksida dan sisanya terdiri dari Neon, Helium, Metan dan Hidrogen. Udara dikatakan “normal “ dan dapat mendukung kehidupan manusia, apabila komposisinya seperti tersebut diatas. Sedangkan apabila terjadi penambahan gas lain, apalagi yang menimbulkan gangguan serta perubahan dari komposisi, maka dikatakan udara sudah tercemar.

Pencemaran udara adalah adanya atau masuknya salah satu atau lebih zat pencemar

di udara, dalam jumlah dan waktu tertentu, yang dapat menimbulkan gangguan pada manusia, hewan, tumbuhan, dan benda-benda lainnya. (Undang-undang no 4 tahun 1982 tentang pokok-pokok pengelolaan lingkungan hidup).

A.    SULFUR DIOKSIDA

      1.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, SO₃ mudah bereaksi dengan uap air yang ada diudara untuk membentuk asam sulfat atau H₂SO₄. Asam sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses korosi dan proses kimiawi lainnya.
Pembakaran bahan-bahan yang mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relatif 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 uap air terdapat dalam jumlah cukup, SO3 dan uap air akan segera bergabung membentuk  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.

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.

2. 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 yang berasal dari gunung berapi 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. Pola paparan dan durasi sering menunjukkan perbedaan daerah dan musim yang signifikan, bergantung pada sumber dominan dan distribusi ruang, cuaca dan pola penyebaran. Pada konsentrasi tinggi, dimana berlangsung untuk beberapa hari selama musim dingin, bulan musim dingin yang stabil ketika penyebaran terbatas, masih terjadi pada banyak bagian dunia dimana batu bara digunakan untuk tempat pemanasan. Sumber daerah biasanya mendominasi pada beberapa peristiwa, hasil pada pola homogen konsentrasi dan paparan/pembukaan.
Sebaliknya, jarak peristiwa waktu-singkat dari menit ke jam mungkin terjadi sebagai hasil pengasapan, penyebaran atau arah angin dari sumber utama. Hasil pola paparan bervariasi secara substantial, tergantung pada ketinggian emisi, dan kondisi cuaca. Variabel sementara dari konsentrasi ambient juga sering tinggi pada keadaan tertentu, khususnya untuk sumber lokal,  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. Kebanyakan 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.

Secara umum, proses pembentukan gas sulfur oksida hasil pembakaran bahan bakar fosil mengikuti mekanisme reaksi sebagai berikut :

S + O₂ 􀃆SO₂

2 SO₂ + O₂ 􀃆2 SO₃

Dari hasil pembakaran ini, jumlah SO₂ selalu akan lebih besar dari jumlah SO₃, karena pembentukan SO₃ sangat dipengaruhi oleh kondisi reaksi seperti suhu dan jumlah O_2, dan biasanya tidak lebih dari 10 % jumlah pembentukan gas Sulfur oksida.

Meskipun pembakaran bahan bakar fosil oleh manusia merupakan salah satu sumber emisi SO₂ ke udara, namun diperkirakan jumlah emisi ini hanya sepertiga dari total emisi SO₂ yang ada. Penyumbang terbesar dari polutan ini adalah berasal dari aktivitas alam seperti dari letusan gunung berapi yang menghasilkan gas H₂S. Melalui proses oksidasi di udara, selanjutnya gas H₂S ini berubah menjadi gas SO₂.

Selain sumber-sumber emisi dari hasil pembakaran bahan bakar fosil di atas, industri pengolahan hasil tambang, seperti Industri peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan SO_X. Hal ini disebabkan karena elemen yang penting secara alami terdapat dalam bentuk logam sulfida seperti tembaga (CuFeS₂ dan Cu2_S), Seng (ZnS), merkuri (HgS), dan timbal (PbS). Di samping itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehendaki dalam logam dan biasanya lebih mudah menghilangkan sulfur dari permukaan logam yang kasar dibandingkan menghilangkannya dari produk metal yang lain.

Beberapa reaksi yang terjadi pada proses peleburan logam adalah sbb :

2 ZnS + 3 O₂--------> 2 ZnO + 2 SO₂

2 PbS + 3 O₂ -------> 2 PbO + 2 SO₂

Untuk produksi tembaga, penanganan CuS akan membentuk metal melalui reaksi :

Cu₂S + O₂ --------> 2 Cu + SO₂

.

3. DAMPAK TERHADAP MANUSIA DAN LINGKUNGAN

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 relatif rendah. Kadar SO2 yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut :

Konsentrasi ( ppm )

Pengaruh

3-5 8-12 20 20 20 50-100 400-500

Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan  Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan iritasi mata Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan batuk Maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi dalam waktu lama  Maksimum yang diperbolehkan untuk kontrak singkat ( 30 menit ) Berbahaya meskipun kontak secara singkat, dapat menimbulkan kematian

Sumber : Philip Kristanto, Ekologi Industri, Edisi Pertama cetakan pertama, 2002.⁽²⁾

Lebih jauh, gas SO₂ ini telah menimbulkan hujan asam sebagai hasil reaksi :

½ O₂ + SO₂ + H₂O --------> H₂ SO₄

yang menghasilkan pH air hujan cenderung rendah ( pH < 7).

pH biasa air hujan adalah 5,6 karena adanya CO2 di atmosfer. Pencemar udara seperti SO2 dan NO2 bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain:

• Mempengaruhi kualitas air permukaan
• Merusak tanaman
• Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
• Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan

Walaupun konsentrasi gas SOx yang terdispersi ke lingkungan itu berkadar rendah, namun bila waktu kontak terhadap tanaman cukup lama maka kerusakan tanaman dapat saja terjadi. Konsentrasi sekitar 0,5 ppm sudah dapat merusakan tanaman, terlebih lagi bila konsentrasi SOx di Udara lingkungan dapat dilihat dari timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Kalau waktu paparan lama, maka daun itu akan gugur. Hal ini akan mengakibatkan produktivitas tanaman menurun karena proses fotosintesis menjadi terhambat.
Untuk mengurangi dampak lingkungan yang diakibatkan oleh gas SO₂ sebagai hasil aktivitas manusia, perlu adanya upaya pencegahan secara terus menerus untuk menurunkan kadar emisi gas ini hingga pada kadar dibawah nilai ambang batas yang diijinkan. Salah satu upaya pencegahan ini dikenal sebagai pendekatan penerapan teknologi produksi bersih.

4. PENGENDALIAN

a. PENCEGAHAN

4.a.1. Sumber Bergerak

a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baik

b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala

c) Memasang filter pada knalpot

4.a.2. Sumber Tidak Bergerak

a) Memasang scruber pada cerobong asap.

b) Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala.

c) Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar Sulfur rendah.

4.a.3 Bahan Baku

a) Pengelolaan bahan baku SO2 sesuai dengan prosedur pengamanan.

4 a.4 Manusia

Apabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku Mutu (365mg/Nm3 udara dengan rata-rata waktu Pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan, dilakukan upaya-upaya :

a) Menggunakan alat pelindung diri (APD), seperti masker gas.

b) Mengurangi aktifitas diluar rumah.

b. PENANGGULANGAN

1) Memperbaiki alat yang rusak

2) Penggantian saringan/filter

3) Bila terjadi/jatuh korban, maka lakukan :

· Pindahkan korban ke tempat aman/udara bersih.

· Berikan pengobatan atau pernafasan buatan.

· Kirim segera ke rumah sakit atau Puskesmas terdekat.