Aspek Klimatologi Pencemaran Udara

Pencemaran udara berbeda pada satu tempat dengan tempat lain karena adanya perbedaan kondisi pencahayaan, kelembaban, temperatur, angin serta hujan yang akan membawa pengaruh besar dalam penyebaran dan difusi pencemar udara yang diemisikan baik dalam skala lokal (kota tersebut) atau skala regional (kota dan sekitarnya).

1. Kelembaban

Kelembaban udara menyatakan banyaknya uap air dalam udara. Kandungan uap air ini penting karena uap air mempunyai sifat menyerap radiasi bumi yang akan menentukan cepatnya kehilangan panas dari bumi sehingga dengan sendirinya juga ikut mengatur suhu udara.

Fog (kabut) terbentuk ketika udara lembab dan mengembun, jenis partikel cair ini merugikan karena memudahkan perubahan SO3 menajdi H2SO4. Selain itu fog yang terjadai di daerah lembab akan menghalangi matahari memanasi permukaan bumi untuk memcah inversi, akibatnya sering memperpanjang waktu kejadian pencemaran udara.

Kelembaban udara yang relatif rendah (< 60%) di daerah tercemar SO2 akan mengurangi efek korosif dari bahan kimia tersebut sedangkan pada kelembaban relative lebih atau sama dengan 80% di daerah tercemar SO2 akan terjadi peningkatan efek korosif SO2 tersebut.

Kondisi udara yang lembab akan membantu proses pengendapan bahan pencemar, sebab dengan keadaan udara yang lembab maka beberapa bahan pencemar berbentuk partikel (misalnya debu) akan berikatan dengan air yang ada dalam udara dan membentuk partikel yang berukuran lebih besar sehingga mudah mengendap ke permukaan bumi oleh gaya tarik bumi.lingkungan

2. Suhu

Salah satu karaktersitik atmosfir yang penting adalah kestabilan atmosfir itu sendiri yaitu kecenderungan untuk memperbanyak atau menahan pergerakan udara vertikal. Pada kondisi stabil pergerakkan udara ditahan atau tidak banyak terjadi pergerakkan vertikal. Kondisi ini dipengaruhi oleh distribusi suhu udara secara vertikal.

Suhu udara menurun ± 1 °C per kenaikan ketinggian 100 meter, namun pada malam hari lapisan udara yang dekat dengan permukaan bumi mengalami pendinginan terlebih dahulu sehingga suhu pada lapisan udara di lapisan bawah dapat lebih rendah daripada atasnya. Kondisi metereologi itu disebut inversi yaitu suhu udara meningkat menurut ketinggian lapisan udara, yang memerlukan pada kondisi stabil dan tekanan tinggi. Gradien tekanan pada kondisi tersebut menjadi lemah sehingga angin menjadi lambat yang menyebabkan penurunan penyebaran zat pencemar secara horisontal. Sementara itu tidak terjadi perpindahan udara vertikal yang menyebabkan penurunan zat pencemar secara vertikal dan meningkatkan akumulasi lokal. Hal ini dapat berakibat buruk bagi kesehatan manusia. Namun inversi dapat menghilang setelah pagi hari ketika radiasi matahari menyinari permukaan bumi.

Suhu dapat menyebabkan polutan dalam atmosfir yang lebih rendah dan tidak menyebar. Peningkatan suhu dapat menjadi ketalisator atau membantu mempercepat reaksi kimia perubahan suatu polutan udara. Pada musim kemarau dimana keadaan udara lebih kering dengan suhu cenderung meningkat serta angin yang bertiup lambat dibanding dengan keadaan hujan maka polutan udara pada keadaan musim kemarau cenderung tinggi karena tidak terjadi pengenceran polutan di udara.

Suhu yang menurun pada permukaan bumi dapat menyebabkab peningkatan kelembaban udara relatif sehingga akan meningkatkan efek korosif bahan pencemar. Sedangkan pada suhu yang meningkat akan meningkatkan pula reaksi suatu bahan kimia. Inversi suhu dapat mengakibatkan polusi yang serius karena inversi dapat menyebabkan polutan terkumpul di dalam atmosfer yang lebih rendah dan tidak menyebar. Selain hal itu suhu udara yang tinggi akan menyebabkan udara makin renggang sehingga konsentrasi pencemar menjadi makin rendah dan sebaliknya pada suhu yang dingin keadaan udara makin padat sehingga konsentrasi pencemar di udara makin tinggi. Suhu udara yang tinggi akan menyebabkan bahan pencemar dalam udara berbentuk partikel menjadi kering dan ringan sehingga bertahan lebih lama di udara, terutama pada musim kemarau dimana hujan jarang turun.

Selain itu pula pergerakkan udara di atmosfer dapat terjadi secara vertikal maupun horizontal. gerakan horizontal disebabkan oleh aliran angin, jika angin yang terjadi bersifat aktif dan kekuatannya cukup, polutan tidak mempunyai waktu cukup untuk mengumpul karena cepat disebarkan. atmosfer di sekeliling gunung, bukit dan bangunan-bangunan daerah perkotaan akan memperlambat dan mencegah gerakan angin sehingga mengurangi gerakan udara horizontal karena gerakan horizontal terbatas dipersi polutan menjadi tergantung pada pergerakan udara vertikal. Radiasi sinar matahari dapat mempengaruhi kondisi bahan pencemar oksidan terutama O3 di atmosfer. Keadaan tersebut dapat menyebabkan meningkatnya rangsangan bahan pencemar untuk merusak bahan.

Dengan demikian gambaran klimatologi tertentu, yang bersifat dan berkarakteristik khusus pada suatu tempat, akan mempengaruhi fluktuasi dan variasi temporal konsentrasi pencemaran udara di suatu tempat tersebut dan pola klimatologi akan sesuai dengan karakteristik dan intensitas emisi pencemaran udara yang berasal dari tempat lainnya. Dengan demikian tinjauan klimatologi pencemaran udara akan berskala temporal dan spasial makro.

Sumber :

Achmadi, Pengukuran Dampak Kesehatan (Penyakit) Akibat Perubahan Lingkungan, 1993.

Mukono, Pencemaran Udara dan Pengaruhnya Terhadap Gangguan Saluran Pernafasan, 1997

Fardiaz, Polusi Air dan Udara, 1992

Soedomo, Pencemaran Udara, 2000

Dampak Ozon (O3) Terhadap Kesehatan

Ozon telah menjadi suatu issu aktual karena kaitannya dengan satu efek global pencemaran udara yaitu penipisan lapisan Ozon di atmosfer atas bumi kita. Ozon merupakan salah atu pencemar udara yang terus meningkat konsentrasinya.

Dampak ozon terhadap kesehatan manusia yaitu :

§ Dengan konsentrasi 0,3 ppm selama 8 jam akan menyebabkan iritasi pada mata.

§ 0,3 – 1 ppm selama 3 menit s.d. 2 jam akan memberikan reaksi seperti tercekik, batuk, kelesuan.

§ 1,5 – 2 ppm selama 2 jam akan mengakibatkan sakit dada batuk-batuk, sakit kepala, kehilangan koordinasi serta sulit ekspresi dan gerak.

Ozon pada konsentrasi 0,3 ppm dapat berakibat iritasi terhadap hidung dan tenggorokan. Kontak dengan ozon pada konsentrasi 1,0 – 3,0 ppm selama 2 jam mengakibatkan pusing berat dan kehilanan koordinasi pada beberapa orang yang snsitif. Sedangkan kontak dengan konsentrasi 9,0 ppm selama beberapa waktu dapat mengakibatkan endema pulmonari pada kebanyakan orang.

Kombinasi ozon dengan SO2 sangat berbahaya karena akan menyebabkan menurunnya fungsi ventilasi apabila terpajan dalam jumlah yang besar. Kerusakan fungsi ventilasi dapat kembali baik mendekati fungsi paru-paru normal pada orang yang terpajan dalam tingkat rendah.

Sumber :

Fardiaz, Polusi Air dan Udara, 1992

Soedomo, Pencemaran Udara, 2000

Dampak Sulfur Oksida (SOx) Terhadap Kesehatan

Sulfur yang ada di udara hanya sepertiga yang merupakan hasil aktivitas manusia, dan kebanyakan dalam bentuk SO2, sedangkan duapertiga dari jumlah sulfur di udara berasal dari sumber-sumber alam seperi volkano dan terdapat dalam bentuk H2S dan oksida.

Udara yang tercemar Sulfur Oksida (SOx) menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada sistem pernafasannya. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menyerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan, dan saluran nafas yang lain sampai ke paru-paru. Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena.

Pengaruh utama polutan SOx terhadap manusia adalah iritasi sistem pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada konsentrasi SO2 sebesar 5 ppm atau lebih, bahkan pada beberapa individu yang sensitive iritasi terjadai pada konsentrasi 1-2 ppm. SO2 dianggap polutan yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderita yang mengalami penyakit kronis pada sistem pernafasan dan kardiovaskular.

Sulfur dioksida (SO2) bersifat iritan kuat pada kulit dan lendir, pada konsentrasi 6-12 ppm mudah diserap oleh selaput lendir saluran pernafasan bagian atas, dan pada kadar rendah dapat menimbulkan spesme tergores otot-otot polos pada bronchioli, speme ini dapat menjadi hebat pada keadaan dingin dan pada konsentrasi yang lebih besar terjadi produksi lendir di saluran pernafasan bagian atas, dan apabila kadarnya bertambah besar maka akan terjadi reaksi peradangan yang hebat pada selaput lendir disertai dengan paralycis cilia, dan apabila pemaparan ini terjadi berulang kali, maka iritasi yang berulang-ulang dapat menyebabkan terjadi hyper plasia dan meta plasia sel-sel epitel dan dicurigai dapat menjadi kanker.

Sumber:

Fardiaz, Polusi Air dan Udara, 1992

Soemirat, Epidemiologi Lingkungan, 2002

Wardhana, Dampak Pencemaran Lingkungan, 2001

Dampak Nitrogen Oksida (NOx) Terhadap Kesehatan

Gas nitrogen oksida (NOx) ada dua macam yaitu gas nitrogen monoksida dan gas nitrogen dioksida. Kedua macam gas tersebut mempunyai sifat yang sangat berbeda dan keduanya sangat berbahaya bagi kesehatan. Udara yang mengandung gas NO dalam batas normal relatif aman dan tidak berbahaya, kecuali bila gas NO berada dalam konsentrasi tinggi.

Sifat racun (toksisitas) gas NO2 empat kali lebih kuat daripada toksisitas gas NO. Organ tubuh yang paling peka terhadap pencemaran gas NO2 adalah paru-paru. Paru-paru yang terkontaminasi oleh gas NO2 akan membengkak sehingga penderita sulit bernafas yang dapat mengakibatkan kematian.

Konsentrasi NO2 lebih tinggi dari 100 ppm bersifat letal pada hewan percobaan , dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala edema pulmonary. Pemberian sebanyak 5 ppm NO2 selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan sedikit kesukaran dalam bernafas.

Pencemaran udara oleh gas NOx juga dapat menyebabkan timbulnya Peroxy Acetil Nitrates (PAN). PAN ini menyebabkan iritasi pada mata yang menyebabkan mata terasa pedih dan berair. Campuran PAN bersama senyawa kimia lainnya yang ada di udara dapat menyebabkan terjadinya kanut foto kimia atau Photo Chemistry Smog yang sangat mengganggu lingkungan.

Sumber:

Fardiaz, Polusi Air dan Udara, 1992

Wardhana, Dampak Pencemaran Lingkungan, 2001

Dampak Karbon Monoksida (CO) Terhadap Kesehatan

Di udara, Karbon Monoksida (CO) terdapat dalam jumlah yang sangat sedikit, hanya sekitar 0,1 ppm. Di daerah perkotaan dengan lalu lintas yang padat konsentrasi gas CO berkisar antara 10-15 ppm. Sudah sejak lama diketahui bahwa gas CO dalam jumlah banyak (konsentrasi tinggi) dapat menyebabkan gangguan kesehatan bahkan juga dapat menimbulkan kematian.

Karbon monoksida (CO) apabila terhirup ke dalam paru-pari akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun, ikut bereaksi secara metabolis dengan darah (hemoglobin) :

Hemoglobin + CO ———> COHb (Karboksihemoglobin)

Ikatan karbon monoksida dengan darah (karboksihemoglobin) lebih stabil daripada ikatan oksigen dengan darah (oksihemoglobin). Keadaan ini menyebabkan darah menjadi lebih mudah menangkap gas CO dan menyebabkan fungsi vital darah sebagai pengangkut oksigen terganggu.dampak-co

Dalam keadaan normal konsentrasi CO di dalam darah berkisar antara 0,2% sampai 1,0%, dan rata-rata sekitar 0,5%. Disamping itu kadar CO dalam darah dapat seimbang selama kadar CO di atmosfer tidak meningkat dan kecepatan pernafasan tetap konstan.

Keracunan gas karbon monoksida dapat ditandai dari keadaan ringan, berupa pusing, rasa tidak enak pada mata, sakit kepala, dan mual. Keadaan yang lebih berat dapat berupa detak jantung meningkat, rasa tertekan di dada, kesukaran bernafas, kelemahan otot-otot, gangguan pada sisten kardiovaskuler, serangan jantung sampai pada kematian.

Sumber:

Mukono, Pencemaran Udara dan Pengaruhnya Terhadap Gangguan Saluran Pernafasan, 1997

Wardhana, Dampak Pencemaran Lingkungan, 2001

Dampak Partikulat Terhadap Kesehatan

Secara sederhana partikulat dapat diartikan sebagai salah satu substansi yang selalu ada dalam udara dan berpotensi mencemari udara. Udara itu sendiri secara umum adalah salah satu faktor pendukung kehidupan di muka bumi dan merupakan campuran gas-gas oksigen, nitrogen, dan gas lainnya. Akan tetapi komponen-komponen yang terdapat dalam udara ambien bukan hanya terbatas pada bentuk gas saja, melainkan terkandung juga di dalamnya zat-zat lain yaitu uap air dan partikulat.a_04_01_27_ispa

Pendapat lain, partikulat adalah zat padat/cair yang halus dan tersuspensi di udara, misalnya embunm debu, asap, fumes, dan fog. Debu adalah zat padat berukuran 0,1-25 mikron, sedangkan fumes adalah zat padat hasil kondensasi gas yang biasanya terjadi setelah proses penguapan logam cair. Dengan demikian fumes berukuran sangat kecil yakni kurang dari 1,0 mikron. Asap adalah karbon (C) yang berdiameter kurang dari 0,1 mikron, akibat dari pembakaran hidrat karbon yang kurang sempurna, demikian pula halnya dengan jelaga. Maka partikulat ini dapat terdiri dari zat organik dan anorganik. Sumber alamiah partikulat atmosfer adalah debu yang memasuki atmosfer karena terbawa angin. Sumber artifisial debu terutama adalah pembakaran (batubara, minyak bumi, dan lain-lain) yang dapat menghasilkan jelaga (partikulat yang terdiri dari karbon dan zat lain yang melekat padanya). Sumber lain adalah segala proses yang menimbulkan debu seperti pabrik semen, industri metalurgi, industri konstruksi, industri bahan makanan dan juga kendaraan bermotor.

Menurut WHO besarnya ukuran partikel debu yang dapat masuk kedalam saluran pernafasan manusia adalah yang berukuran 0,1 µm sampai 10 µm dan berada sebagai suspended particulate matter (partikulat melayang dengan ukuran ≤ 10 µm dan dikenal dengan nama PM10).

Dampak yang ditimbulkan PM10 biasanya bersifat akut pada saluran pernafasan bagian bawah seperti pneumonia dan bronchitis baik pada anak-anak maupun pada orang dewasa.

Salah satu partikulat yang penting dapat menyebabkan ISPA adalah mist asam sulfat (H2SO4). Zat ini dapat mengiritasi membran mukosa saluran pernafasan dan menimbulkan bronco konstriksi karena sifatnya yang iritan. Hal ini dapat merusak terhadap saluran pertahanan pernafasan (bulu hidung, silia, selaput lendir) sehingga dengan rusaknya pertahanan pernafasan ini kuman dengan mudah dapat masuk kedalam tubuh dan menimbulkan penyakit infeksi saluran nafas akut.

Sumber:

Kusnoputranto, Kesehatan Lingkungan, 2000

Soemirat, Epidemiologi Lingkungan, 2002

Fardiaz, Polusi Udara dan Air, 1992

Dampak Pencemaran Udara Terhadap Kesehatan

Pencemaran udara merupakan masalah global. Sumber pencemaran udara adalah terutama pembakaran bahan bakar fosil untuk mendapatkan energi untuk industri dan transportasi.

Pencemaran udara pada dasarnya berbentuk partikel (debu, gas, timah hitam) dan gas (Karbon Monoksida (CO), Nitrogen Oksida (NOx) , Sulfur Oksida (SOx), Hidrogen Sulfida (H2S), hidrokarbon). Udara yang tercemar dengan partikel dan gas ini dapat menyebabkan gangguan kesehatan yang berbeda tingkatan dan jenisnya tergantung dari macam, ukuran dan komposisi kimiawinya.

Secara umum efek pencemaran udara terhadap saluran pernafasan dapat menyebabkan terjadinya:

1. Iritasi pada saluran pernafasan. Hal ini dapat menyebabkan pergerakan silia menjadi lambat, bahkan dapat terhenti sehingga tidak dapat membersihkan saluran pernafasan.

2. Peningkatan produksi lendir akibat iritasi oleh bahan pencemar.

3. Produksi lendir dapat menyebabkan penyempitan saluran pernafasan.

4. Rusaknya sel pembunuh bakteri di saluran pernafasan.

5. Pembengkakan saluran pernafasan dan merangsang pertumbuhan sel, sehingga saluran pernafasan menjadi menyempit.

6. Lepasnya silia dan lapisan sel selaput lendir.

Akibat dari hal tersebut di atas, akan menyebabkan terjadinya kesulitan bernafas sehingga benda asing termasuk bakteri/mikroorganisme lain tidak dapat dikeluarkan dari saluran pernafasan dan hal ini akan memudahkan terjadinya infeksi saluran pernafasan.

Tulisan Terkait:

Dampak Partkulat Terhadap Kesehatan

Dampak Karbon Monoksida (CO) Terhadap Kesehatan

Dampak Nitroge Oksida (NOx) Terhadap Kesehatan

Dampak Sulfur Oksida (SOx) Terhadap Kesehatan

Dampak Ozon (O3) Terhadap Kesehatan

Aspek Klimatologi Pencemaran Udara

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.