Pencemaran Udara

Udara adalah suatu campuran gas yang tedapat pada lapisan yang mengelilingi bumi. Komposisi campuran gas tersebut tidak selalu konstan. Komponen yang konsentrasinya paling bervariasi adalah air dalam bentuk uap (H₂O) dan karbon dioksida (CO₂).

Pencemaran udara adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan tumbuhan, mengganggu estetika dan kenyamanan, atau merusak properti. Pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh sumber-sumber alami maupun kegiatan manusia. Beberapa definisi gangguan fisik seperti polusi suara, panas, radiasi atau polusi cahaya dianggap sebagai polusi udara.

Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 menjelaskan bahwa pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak memenuhi fungsinya.

1.        Sumber Pencemar Udara

Pencemar udara dibedakan menjadi dua yaitu, pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar primer adalah substansi pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. Karbon monoksida adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer karena ia merupakan hasil dari pembakaran. Pencemar sekunder adalah substansi pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar primer di atmosfer. Pembentukan ozon dalam smog (kabut asap) fotokimia adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder.

Komposisi udara kering dimana semua uap air telah dihilangkan relatif konstan. Konsentrasi gas dinyatakan dalam persen atau per sejuta (ppm = part per milion), tetapi untuk gas yang konsentrasinya sangat kecil biasanya dinyatakan dalam ppm.

Tabel Komposisi udara kering dan bersih

Komponen	Formula	Persen volume	ppm
Nitrogen	N2	78,08	780 800
Oksigen	O2	20,95	209 500
Argon	Ar	0,934	9 340
Karbon dioksida	CO2	0,0314	314
Neon	Ne	0,00182	18
Helium	He	0,000524	5
Metana	CH4	0,0002	2
Kripton	Kr	0,000114	1

                      Stoker dan Seager, 1972 (diadaptasi dari Fardiaz, 1992)

2.        Polutan Udara

Polutan udara primer yaitu polutan yang mencakup 90% dari jumlah polutan udara seluruhnya, dapat dibedakan menjadi lima kelompok sebagai berikut :

a.        Karbon monoksida       (CO)

b.        Hidrogen oksida          (NO_x)

c.         Hidrokarbon                (HC)

d.        Sulfur dioksida            (SO_x)

e.        Partikel

Sumber polusi utama berasal dari transportasi, hampir 60% dari polutan yang dihasilkan terdiri dari karbon monoksida dan sekitar 15% terdiri dari hidrokarbon. Sumber-sumber polusi lainnya misalnya pembakaran, proses industri, pembuangan limbah, dan lain-lain.

Tabel Toksisitas relatif polutan udara

Polutan	Level toleransi		Toksisitas relatif
	ppm	ug/m3
CO	32,0	40 000	1,00
HC		19 300	2,07
SOx	0,50	1 430	28,0
NOx	0,25	514	77,8
Partikel		373	106,7

                                    Babcock, 1971 (diadaptasi dari Fardiaz, 1992)

a.       Karbon Monoksida (CO)

Karbon monoksida adalah suatu komponen tidak berwarna, tidak berbau dan tidak mempunyai rasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu di atas – 192^o C. Komponen ini mempunyai berat sekitar sebesar 96,5% dari berat air dan tidak larut di dalam air. Karbon monoksida yang terdapat di alam terbentuk dari dari salah satu proses sebagai berikut:

1) Pembakaran tidak lengkap terhadap karbon atau komponen yang  mengandung karbon.

2) Reaksi antara karbon dioksida dan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi.

3)  Pada suhu tinggi, karbon dioksida terurai menjadi karbon monoksida dan O.

Pengaruh CO berkonsentrasi relatif rendah (100 ppm atau kurang) bagi manusia dapat mengganggu kesehatan, bahkan dampak konsentrasi tinggi dapat menyebabkan kematian.

b.      Nitrogen Oksida (NOx)

Nitrogen oksida adalah kelompok gas yang terdapat di atmosfer yang terdiri dari gas nitrik oksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO₂). Nitrik oksida merupakan gas yang tidak bewarna dan tidak berbau, sebaliknya nitrogen dioksida mempunyai warna coklat kemerahan dan berbau tajam.

Aktivitas bakteri berperan besar dalam pembentukan sejumlah besar NO_x yang dibebaskan ke atmosfer. Polusi NO dari sumber alami ini tidak merupakan masalah karena tersebar secara merata, sedangkan sumber utama polusi NO diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat pada tempat-tempat tertentu.

Penelitian aktivitas mortalitas kedua komponen tersebut menunjukkan bahwa NO₂ empat kali lebih beracun daripada NO. Pada konsentrasi yang normal ditemukan di atmosfer, NO tidak mengakibatkan iritasi dan tidak berbahaya, tetapi pada konsentrasi udara ambient yang normal NO dapat mengalami oksidasi menjadi NO₂ yang beracun.

c.       Hidrokarbon dan Oksidan Fotokimia

Hidrokarbon dan oksidan fotokimia merupakan komponen polutan udara yang berbeda tetapi mempunyai hubungan satu sama lain. Hidrokarbon merupakan polutan primer karena dilepaskan ke udara secara langsung, sedangkan oksidan fotokimia berasal dari reaksi-reaksi yang melibatkan polutan primer.

Hidrokarbon di atmosfer, terutama metana, berasal dari sumber-sumber alami terutama proses-proses biologi, walaupun sejumlah kecil juga beraasal dari aktivitas geotermal seperti sumber gas alam dan minyak bumi. Oksiden fotokimia dihasilkan melalui proses fotokimia membentuk polutan sekunder yang diproduksi karena interaksi antara polutan primer dengan sinar matahari.

Kejadian yang menunjukkan bahwa hidrokarbon pada konsentrasi udara ambien mempunyai pengaruh langsung yang merugikan bagi manusia masih belum ditemukan hingga saat ini. Konsentrasi yang berlebihan atau terlalu besar dari batas normala dapat menyebabkan berbagai gangguan pada manusia seperti iritasi membran mukosa, lemas, pusing, berkunang-kunang, gangguan sistem koordinasi hingga kematian.

d.      Sulfur Oksida (SOx)

Polusi oleh sulfur dioksida terutama disebabkan oleh dua komponen gas yang tidak berwarna yaitu sulfur dioksida (SO2­) dan sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut dengan SOx­. Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak terbakar di udara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif.

Sepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfer merupakan hasil aktivitas manusia, dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Sebanyak dua pertiga dari jumlah sulfur di atmosfer berasal dari sumber-sumber alam seperti volkano, dan terdapat dalam bentuk H2S dan oksida.

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. SO2 dianggap polutan berbahaya bagi kesehatan manusia terutama pada orang tua dan penderita yang mengalami penyakit kronis pada sistem pernafasan dan kardiovaskuler.

e.       Partikel  

Polutan udara tidak hanya berbentuk gas, terdapat juga polutan yang berbentuk partikel-partikel kecil padatan dan droplet cairan yang terdapat dalam jumlah tinggi di udara. Polusi udara karena partikel-partikel tersebut merupakan masalah lingkungan yang perlu mendapat perhatian, terutama di daerah perkotaan.

Tabel Berbagai komponen partikel dan bentuk yang umum terdapat di  udara

Komponen	Bentuk
Natrium	Na2O
Magnesium	MgO
Kalsium	CaO
Alumunium	Al2O3
Sulfur	SO2
Titanium	TiO2
Karbonat	CO3-
Silikon	SiO2
Fosfor	P2O5
Kalium	K2O

                                                                                 Fardiaz, 1992

Sumber utama polutan jenis ini berasal dari proses alami seperti letusan volkano dan hembusan debu serta tanah oleh angin. Aktivitas manusia juga berperan dalam penyebaran partikel, misalnya dalam bentuk partikel-partikel debu dan asbes dari bahan bangunan, abu terbang dari proses peleburan baja, dan asap ari proses pembakaran tidak sempurna, terutama dari batu arang.

Pengaruh bagi manusia terutama mengganggu dalam sistem pernafasan. Faktor yang paling berpengaruh adalah ukuran partikel yang sangat kecil terhisap ketika sedang bernafas. Partikel-partikel yang berbahaya dan beracun biasanya tidak terdapat dalam atmosfer, kecuali aerosol dan asam sulfat, melainkan terdapat dalam jumlah kecil.

Tabel Partikel-partikel logam yang berbahaya bagi kesehatan

Elemen	Sumber	Pengaruh terhadap kesehatan
Nikel	Minyak disel, minyak residu, batu arang, asap tembakau, bahan kimia dan katalis	Kaanker paru-paru (sebagai karbonil)
Berilium	Batu karang, indudtri tenaga nuklir	Keracunan akut dan kronis, kanker
Boron	Batu arang, bahan pembersih, industri gelas	Tidak beracun kecuali dalam bentuk boran
Germanium	Batu arang	Keracunan ringan
Arsenik	Batu arang, petroleum, deterjen, pestisida	Memungkinkan penyakit kanker
Merkuri	Batu arang, baterai elektrik	Kerusakan syaraf dan kematian
Timbal	Buangan mobil (dari bensin)	Kerusakan otak, konvulsi, gangguan tingkah laku, kematian

                                                                                  Fardiaz, 1992