BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

advertisement
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Permasalahan
Hujan asam merupakan salah satu indikator terjadinya pencemaran udara.
Penyebab terjadinya hujan asam adalah senyawa Sulfur dan Nitrogen Oksida yang
masuk ke dalam atmosfer dan mengalami perubahan bentuk menjadi Asam Sulfat dan
Nitrat. Senyawa ini kemudian bergabung dengan Hidrogen Khlorida, yang kemudian
turun bersama sebagai hujan asam (Pandia, 1996). Beberapa gas seperti Sulfur
Dioksida (SO2), Nitrogen Dioksida (NO2), Hidrogen Sulfida (H2S) dan Karbon
Monoksida (CO), selalu dibebaskan ke udara sebagai produk sampingan dari prosesproses alami seperti aktivitas vulkanik, pembusukan sampah, makhluk hidup, dan
kebakaran hutan. Selain disebabkan oleh pencemaran alami, polusi udara juga dapat
disebabkan oleh aktivitas manusia (Fardiaz, 1992).
Polusi udara akan mempengaruhi asam atau basa air hujan yang turun ke
bumi (Sumarwoto, 1992). Hujan normal yaitu yang tidak tercemar mempunyai pH
sekitar 5,6 jadi bersifat agak asam. Hal ini disebabkan karena terlarutnya Asam
Karbonat (H2CO3) yang terbentuk dari gas CO2 di dalam air hujan. Asam Karbonat
ini bersifat asam lemah sehingga pH air hujan rendah. Apabila air hujan dicemari
oleh asam yang kuat, maka pH air hujan yang turun di bawah 5,6 yang dikenal
sebagai hujan asam.
1
2
Sifat asam dan basa air hujan yang jatuh di permukaan bumi disebabkan oleh
beberapa faktor diantaranya intensitas kadar pencemaran yang dikeluarkan, keadaan
meteorologis udara pada saat hujan turun, bagaimana jaraknya dari sumber
pencemaran, dan kapan hujan tersebut mencapai permukaan bumi. Intensitas kadar
pencemaran di udara dipengaruhui oleh beberapa faktor yaitu faktor alami dan faktor
yang disebabkan oleh aktivitas manusia. Faktor alami penyebab pencemaran udara
mampu dinetralisir oleh alam dalam batasan waktu tertentu, namun aktivitas manusia
menjadi penyumbang pencemaran udara terbesar melalui kegiatan industri dan
transportasi darat yang intensitas dan kualitasnya meningkat setiap hari.
Dampak dari emisi yang dikeluarkan oleh kendaraan bermotor dan industri
adalah asap yang mengandung SO2 yang menyebabkan unsur pembentuk hujan asam.
Senyawa belerang yang merupakan gas pencemaran udara adalah Oksida Belerang
(SO2,SO3) dan gas H2S. Oksida Belerang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar
kendaraan bermotor, asap industri, dan pembakaran batu bara.
Keadaan meteorologis meliputi curah hujan, kelembaban udara, kecepatan
angin, arah angin, dan intensitas penyinaran matahari berperan penting dalam
mempengaruhi penyebaran zat-zat pencemar di udara. Kadangkala udara cukup
bersih, sangat tercemar. Pada beberapa keadaan, bentuk permukaan bumi akan
mempengaruhi penyebaran zat pencemar. Kota-kota yang dikelilingi perbukitan dan
berdekatan dengan pantai dapat terkena suatu kondisi yang dinamakan termal inverse
atau suhu inverse. Kondisi ini terjadi bila lapisan udara dingin yang datang dari laut
terperangkap di bawah lapisan udara panas. Akibatnya pencemar akan terperangkap
3
pada lapisan udara dingin yang apabila berlangsung lama akan menimbulkan efek
yang berbahaya (Purbo, 1995).
Dampak yang diakibatkan oleh terjadinya hujan asam di suatu wilayah
antara lain rusaknya tanaman pertanian dan perternakan, dapat mengganggu
pernapasan, saraf dan menimbulkan asma (Tjasjono, 1999). Lebih lanjut Riyadi,
(1982) menjelaskan bahwa hujan asam dapat mengakibatkan korosif pada bendabenda logam seperti baja, aluminium, tembaga, seng, maupun besi dan bahan-bahan
bangunan. Akibat lain yang ditimbulkan hujan asam antara lain kerusakan pada
kehidupan air seperti ikan-ikan teracuni, penurunan produktivitas tanaman dan hutan,
kerusakan pada bangunan-bangunan batu kapur dan
permukaan tanah (Pandia,
1996).
Padang merupakan ibukota Provinsi Sumatera Barat yang memiliki luas
daerah 695,03 km2, dengan ketinggian dari permukaan laut antara 2 -1852 meter,
dikelilingi oleh perbukitan. Pada bagian timur dibatasi oleh Kabupaten Solok, dan
bagian barat dibatasi oleh Samudera Hindia, kondisi geografis ini menyebabkan kota
Padang berpotensi terkena efek termal inverse mengingat angin pada siang hari
bertiup dari arah laut. Hal ini akan merintangi penyebaran polutan dengan adanya
lembah yang menyebabkan terperangkapnya polutan.
Arus transportasi yang cukup tinggi dan pesatnya pertumbuhan jumlah
penduduk di Kota Padang, menyebabkan terkonsentrasinya arus lalu lintas di jalanjalan utama dalam kota. Hal ini akan menyebabkan semakin tingginya kandungan gas
4
SO2 dan gas NO2 pada daerah yang aktivitas transportasinya tinggi dan berada pada
pemukiman padat penduduk.
Peningkatan aktivitas industri selain memberikan dampak positif bagi
perkembangan ekonomi suatu wilayah, juga menghasilkan tekanan terhadap
lingkungan dalam bentuk limbah. Kawasan industri PT. Semen Padang yang terletak
di Kecamatan Lubuk Kilangan, dengan luas 85,99 km2, berdiri sejak tahun 1910
dengan nama NV Nederlandsch Indishe Portland Maatschappij (NV NIPCM) mulai
berproduksi pada tahun 1913 dengan kapasitas 22.900 ton per tahun. PT. Semen
Padang terdiri dari 2 unit kegiatan, yaitu produksi semen dan penambangan bahan
baku (raw material). Lokasi kegiatan perusahaan secara keseluruhan seluas 280 Ha
yang terdiri dari pabrik semen Indarung I, II, III, IV dan V, dan saat ini sedang
berlangsung pembangunan pabrik semen Indarung VI.
Teknologi produksi semen di Indonesia cenderung boros energi dan
menimbulkan emisi CO2 yang menyumbang pada kenaikan suhu global. Fakta juga
menunjukkan bahwa produksi semen juga menimbulkan dampak tersebarnya abu ke
udara bebas sehingga mengakibatkan penyakit ganguan pernafasan. Berdasarkan data
dari Badan Pusat Statistik tahun 2012, jumlah kunjungan pasien di puskemas Lubuk
Kilangan yang menderita Infeksi Saluran Pernapasan Akut (ISPA) sebanyak 1449
orang.
Ditinjau dari keadaan iklim, Kota Padang mempunyai iklim tropis dengan
temperatur udara rata-rata 28,50C, kelembapan maksimum rata-rata mencapai angka
tertinggi 87% terjadi pada bulan November dan terendah 79% terjadi pada bulan
5
April dan Mei. Hal tersebut berpengaruh terhadap pola distribusi pencemaran dan
kadarnya di udara. Berdasarkan pertimbangan bahwa kadar asam tertingggi akan
terbentuk pada curah hujan minimal dan konsentrasi pencemar di udara relatif tinggi,
sehingga dapat dilakukan analisis kadar asam air hujan yang terjadi di Kota Padang.
Berdasarkan fenomena dan masalah di atas, maka penulis tertarik untuk
menganalisa unsur-unsur kandungan Asam Sulfat, Asam Nitrat dan pH yang
terkandung dalam air hujan di Kota Padang dan penulis tuangkan dalam bentuk tesis
yang diberi judul “Analisis Kadar Asam Air Hujan di Kota Padang”
1.2 Perumusan masalah
Berdasarkan latar belakang permasalahan di atas, maka permasalahan dalam
penelitian ini dapat dirumuskan dalam beberapa pertanyaan penelitian yaitu :
1. Bagaimana kadar asam air hujan di Kota Padang
2. Bagaimana pengaruh Intensitas hujan terhadap kadar asam air hujan di Kota
Padang
3. Bagaimana pengaruh suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, arah dan
kecepatan angin terhadap kadar asam air hujan di Kota Padang
1.3 Tujuan Penelitian
Sesuai dengan latar belakang dan permasalahan penelitian yang telah
dirumuskan, maka penelitian ini bertujuan untuk:
1. mengetahui kadar asam dalam air hujan di Kota Padang
2. menganalisis pengaruh Intensitas hujan terhadap kadar asam air hujan di Kota
Padang
6
3. menganalisis pengaruh suhu udara, kelembaban udara, tekanan udara, arah dan
kecepatan angin terhadap kadar asam air hujan di Kota Padang
1.4 Manfaat Penelitian
1.4.1
Manfaat Teoritis
Hasil penelitian ini diharapkan bermanfaat bagi pengembangan ilmu
pengetahuan khususnya meteorologi dan klimatologi pencemaran udara
dalam hal :
a) menemukan pola spasial penyebaran hujan asam pada kawasan kota
baik kadar pencemaran di udara maupun faktor-faktor yang
mempengaruhi pola penyebaran tersebut.
b) menemukan pola temporal tinggi rendahnya kadar pencemaran
diudara yang menentukan tingkat keasaman air hujan pada setiap
kejadian hujan .
1.4.2
Manfaat Praktis
Penelitian ini bermanfaat bagi kebijakan pengembangan wilayah dalam hal:
a) Referensi kualitas lingkungan khususnya kualitas udara dimana
udara yang tercemar oleh aktivitas industri dan transportasi tidak
hanya menimbulkan permasalahan sebatas akumulasi debu di udara,
namun berdampak pula pada kualitas air hujan yang turun di
kawasan tersebut
b) Referensi untuk mengevaluasi kebijakan lingkungan
7
c) Kebijakan pengembangan wilayah bagi para teknokrat untuk
merencanakan pola permukiman yang tidak searah dengan pola
penyebaran hujan asam.
1.5 Keaslian Penelitian
Mantra (2004), mengemukakan bahwa keaslian penelitian masalah yang
diteliti belum pernah dipecahkan oleh peneliti terdahulu, atau kalau pernah
diteliti, maka penelitian yang akan dilakukan harus menyatakan dengan tegas
perbedaan penelitiannya dengan penelitian yang sudah pernah dilakukan.
Bethy C Matahelumual (2010) melakukan penelitian tentang Potensi
Terjadinya Hujan Asam di Kota Bandung. Dalam penelitian ini dibahas tentang
sifat air hujan berdasarkan pH, Konsentrasi Asam Sulfat dan Asam Nitrat dengan
menggunakan analisis Standar Methode (APHA-HWA). Hasil penelitian ini
menunjukkan bahwa bulan Juni 2009 seluruh air hujan memenuhi persyaratan
fisika kimia air minum sedangkan bulan Desember 2008-April 2009 terjadi hujan
Asam dengan pH< 5,6.
Zhang Xiuying (2011) melakukan penelitian tentang Analisis Pola Hujan
Asam di China bagian Timur Laut dengan Metode Decission Tree. Penelitian ini
Memprediksi terjadinya hujan asam berdasarkan posisi geografis, karakteristik
bentang lahan, faktor-faktor meteorologis terhadap konsentrasi Asam Sulfat dan
Asam Nitrat dengan Analisis Decision Tree berdasarkan data sekunder. Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa hujan asam sebagian besar terjadi pada musim
8
panas dan persentasi terkecil terjadi pada musim semi, musim gugur dan musim
dingin dengan total akurasi 98,04%.
Penelitian yang dilakukan oleh Sudalma Purwanto tahun 2012 tentang
Analisis Sifat Hujan Asam di Kota Semarang yang bertujuan untuk Menganalisis
hubungan antara jumlah emisi kendaraan bermotor dan curah hujan terhadap
konsentrasi Asam Sulfat dan Asam Nitrat menggunakan metode Analisis korelasi
pearson. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat korelasi yang kuat
antara konsentrasi Asam Sulfat dan Asam Nitrat pada curah hujan > 350mm/jam
dengan pH 5,46 - 4,36 tahun 2009-2010.
Nurul Kusuma Wardhani (2014), ) melakukan penelitian tentang Tingkat
Keasaman Air Hujan Berdasarkan Kandungan Gas CO2, SO2, dan NO2 di udara
dengan studi kasus Balai Pengamatan Dirgantara Pontianak. Penelitian ini
bertujuan untuk mengetahui tingkat Keasaman Air Hujan berdasarkan kandungan
Gas CO2, SO2, dan NO2 di udara dengan metode analisis korelasi pearson dan
analisis data curah hujan. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa kadar CO2
berpengaruh kuat terhadap kadar asam air hujan sebesar 40,72%, Sulfat sebesar
18,49%, dan Nitrat sebesar 0,19%.
Berikut disajikan beberapa penelitian terdahulu sebagai pembanding
untuk mengetahui keaslian penelitian yang peneliti lakukan seperti uraian dalam
Tabel 1.1
1.5 Keaslian Penelitian
No
1
Nama
Bethy C Matahelumual, 2010
Judul Penelitian
Potensi Terjadinya Hujan
Asam di Kota Bandung
Tujuan Penelitian
Mengetahui sifat air hujan
berdasarkan pH, Konsentrasi
Asam Sulfat dan Asam Nitrat
Metode analisis
Standar
Methode
(APHA-HWA)
a.
b.
c.
2
Zhang Xiuying,2011
Analisis Pola Hujan Asam
di China bagian TimurLaut
dengan Metode Decission
Tree
Memprediksi terjadinya hujan
asam berdasarkan posisi
geografis, karakteristik
bentang lahan, faktor-faktor
meteorologis terhadap
konsentrasi Asam Sulfat dan
Asam nitrat
9
Analisis
Decision Tree
berdasarkan data
sekunder
a.
b.
Hasil
Bulan Juni 2009 seluruh
percontohan air hujan
memenuhi persyaratan
Fisika Kimia air minum
Bulan mei 2009,
percontohan air hujan
yang berasal dari Pos
Pengamatan Gunung Api
Tangkuban perahu,
Cihideung dan Buah Batu
memenuhi persyaratan air
minum
Desember 2008-April
2009 terjadi hujan Asam
dengan pH< 5,6
Hujan asam terjadi pada
17 titik dari 81 sampel
dengan frequensi hujan
asam 0- 84,38%
Hujan asam sebagian
besar terjadi pada musim
panas dan persentasi
terkecil terjadi pada
musim semi, musim
gugur dan musim dingin
10
3
Sudalma, Purwanto, 2012
Analisis Sifat Hujan Asam
di Kota Semarang
Menganalisis hubungan antara
jumlah emisi kendaraan
bermotor dan curah hujan
terhadap konsentrasi Asam
Sulfat dan Asam Nitrat
Analisis korelasi
pearson
4
Nurul Kusuma Wardhani,
2014
Studi Tingkat Keasaman
Air Hujan Berdasarkan
Kandungan Gas CO2, SO2,
dan NO2 di Udara (Studi
Kasus Balai Pengamatan
Dirgantara Pontianak)
Mengetahui tingkat Keasaman a.analisis
Air Hujan Berdasarkan
korelasi
Kandungan Gas CO2, SO2,
pearson
dan NO2 di Udara
b. Analisis data
curah hujan
5
Sari Nova, 2015
Analisis Kadar Asam Air
Hujan di Kota Padang
1. menganalisis kadar asam
air hujan di Kota Padang
2. menganaliis pengaruh
Intensitas hujan terhadap
kadar asam air hujan
3. menganalisis pengaruh
suhu udara, kelembaban
udara, tekanan udara, arah
dan kecepatan angin
terhadap kadar asam air
hujan
a. Analisis data
iklim
b. Regresi linear
berganda
c. Analisa
Deskriptif
c. Total akurasi hujan asam
dengan menggunakan
metode decision tree
adalah 98,04%
a. Korelasi yang kuat antara
konsentrasi Asam Sulfat
dan Asam Nitrat pada
curah hujan > 350 mm
b. Hujan Asam dengan pH
5,46-4,36 terjadi pada
tahun 2009-2010
a. Kadar CO2 berpengaruh
kuat terhadap kadar asam
air hujan sebesar 40,72%
b. Korelasi Sulfat memiliki
indeks penentu sebesar
18,49%
c. Korelasi Nitrat memilki
indeks penentu sebesar
0,19%
a. Konsentrasi Sulfat, Nitrat
dan pH dalam air hujan di
Kota Padang masih
dibawah ambang baku
mutu air minum
b. Intensitas hujan
berpengaruh sebesar 49%
terhadap kadar Sulfat,
76% terhadap pH, dan
12% terhadap Nitrat
c. Kecepatan angin
berpengaruh kuat
11
terhadap kadar Sulfat,
dengan nilai Beta terkecil
yaitu -0,460
d. Suhu berpengaruh kuat
terhadap pH , dengan beta
terkecil yaitu -0,089
e. Nitrat tidak
mempengaruhi kadar
asam dalam air hujan di
Kota Padang, dengan
tidak memenuhi uji
asumsi klasik pada regresi
Linear Berganda
Download