DUSTFALL I. TUJUAN
1.
Mengetahui konsentrasi dustfall di di udara ambien
2.
Mengetahui konsentrasi debu terlarut dan tidak terlarut di udara ambien
3.
Mengetahui pemenuhan kualitas udara pada parameter debu jatuh terhadap baku mutu
4.
Mengetahui metode pengukuran dustfall
II. PRINSIP PRAKTIKUM
Prinsip pada praktikum dustfall ini adalah partikel besar dengan diameter aerodinamic lebih besar dari 10 µm dapat dikumpulkan decara gravitasi. Partikel tersebut dikumpulkan dalam satu wadah dengan diameter bukaan minimal 15 cm dan pada periode waktu 30 hari. Partikel yang dikumpulkan kemudian dianalisa secara gravimetri. Hasil yang didapat dilaporkan dalam satuan ton/km 2/bulan. III. ALAT DAN BAHAN
3.1.
Alat 1.
Kolektor debu jatuh: wadah berbentuk silinder dengan diameter minimal 15 cm dengan paniang minimal 2 kali diameternya). Kolektor ini harus terbuat dari bahan stainless steel atau plastik waterproof
2.
Penyangga: dapat menyangga wadah sehingga posisi bukaan wadah minimal berada pada 1,5 m diatas tanah
3.
Penyaring kasa dengan ukuran mesh 1mm
4.
Krus non pori ukuran 100 ml
5.
Corong filter
6.
Spatula karet
7.
Desikator
8.
Oven pengering
9.
Gelas ukur 1L
10. Kertas filter 11. Neraca analitik dengan sensitivitas minimal minimal 0,1 mg 3.2. Bahan 1.
Aquades
2.
Filtrat
IV. PROSEDUR PERCOBAAN
Prosedur kerja pada pecobaan ini antara lain: 1. Lokasi sampling yang dipilih harus area terbuka dimana tidak ada bangunan atau struktur lain yang lebih tinggi dari 1 meter pada radius 20 m dari titik ditempatkannya penyangga. 2. Diamkan kolektor dengan standar interval waktu sampling adalah 30 + 2 hari. Setelah selesai sampling, tutup rapat kolektor untuk dianalisa di laboratorium. 3. Untuk analisis debu tidak terlarut, siapkan krus non pori 4. Kemudian tempatkan kertas filter pada krus yang telah disiapkan kemudian keringkan dengan menggunakan oven 105 ºC selama minimal 1 jam kemudian dinginkan di dalam desikator. 5. Timbang filter dan catat sebagai data berat filter awal (Miu). 6. Saring isi kolektor melalui penyaring kasa dan filter ke dalam gelas ukur. 7. Bersihkan dinding kolektor dengan spatula karet dan bilas dengan air kemudian saring air bilasan tersebut, catat volume total filtrat (Vr ). 8. Tempatkan filter dalam krus yang telah disiapkan kemudian keringkan filter minimal l jam Pada 105 °C. 9. Timbang filter dan catat sebagai data berat filter akhir (Mfu), ulangi proses pengeringan sampai didapatkan berat konstan. 10. Untuk debu terlarut, siapkan krus kemudian timbang krus kosong catat sebagai data berat krus awal (Mis) 11. Kemudian pindahkan filtrat yang didapat dari analisa sebelumnya ke dalam beaker glass 1000 ml panaskan hingga volume menjadi 50 ml. 12. Pindahkan 50 ml filtrat tersebut ke dalam krus yang telah disiapkan dan catat volume filtrat yang akan diuapkan (V 2). 13. Keringkan filtrat pada suhu 105 ºC sampai semua cairan menguap. 14. Timbang krus kering catat sebagai data berat krusa khir (M fr ).
V. TEORI SINGKAT
Dustfall adalah debu jatuh akibat dari pengaruh gravitasi maupun yang terbawa air hujan yang diukur setelah pengambilan contoh uji berupa air hujan menggunakan peraltan “Desposite Gauge” yang dipaparkan di udara selama 1 bulan. Partikulat yang berukuran 2 – 40 mikron (tergantung densitasnya) tidak bertahan terus di udara dan akan segera mengendap. Partikulat yang tersuspensi secara permanen di udara juga mempunyai kecepatan pengendapan, tetapi partikulat-partikulat tersebut tetap di udara karena gerakan udara. Sifat partikulat lainnnya yang penting adalah kemampuannya sebagai tempat absorbsi (sorbsi secara fisik) atau kimisorbsi (sorbsi disertai dengan interaksi kimia). Sifat ini merupakan fungsi dari luas permukaan. Jika molekul terosorbsi tersebut larut di dalam partikulat, maka keadaannya disebut absorbsi. Jenis sorbsi tersebut sangat menentukan tingkat bahaya dari partikulat. Penentuan debu jatuh dinyatakan sebagai total debu yang tidak terlarut ditambah debu yang terlarut dalam air hujan (ton/km 2/bulan). Pengukuran debu jatuh (dustfall ) merupakan metode yang digunakan untuk mengukur partikulat berukuran 20-500 μm. Debu jatuh adalah salah satu parameter pencemaran yang perlu dikendalikan yaitu konsentrasi debu jatuh dalam udara ambien. Debu jatuh terdiri dari material yang kompleks dengan komposisi yang konstan dan konsentrasi logam berat di dalamnya sangat bervariasi. Debu jatuh dapat membahayakan kesehatan manusia, menurunkan kualitas lingkungan dan mempengaruhi kualitas material. Besarnya pengaruh-pengaruh ini merupakan fungsi dari distribusi ukuran partikel, konsentrasi dan komposisi fisik dan kimia partikulat (Chow, 1995). Berdasarkan ketetapan acuan baku mutu Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 nilai maksimal untuk konsentrasi dustfall adalah sebesar 10g/m2/bulan. ,
Penempatan dust fall collector harus memenuhi persyaratan sebagai berikut (SNI 13-47031998):
Bebas gangguan langsung dari cerobong asap,
Mulut botol pengumpul debu berada pada ketinggian 1,5 – 2,5 m dari permukaan tanah,
Jika pengambilan contoh dilakukan di daerah pemukiman, alat harus ditempatkan pada jarak tidak kurang dari 10 kali panjang cerobong yang ada, tidak boleh dekat dengan dinding vertikal atau atap.
VI.
DATA DAN PENGOLAHAN DATA
Pada praktikum yang telah dilakukan, didapat data yang telah terukur untuk mengetahui total debu yang tersaring pada dustfall pada
Tabel VI.1
Tabel VI.1
Data awal dustfall
Waktu Sampling
48 jam
Diameter
25 cm
Berat awal ( tidak larut)
42.5143 g
42 g
42 g
Berat awal (larut)
58.3807 g
58.3807 g
58.3807 g
Berat akhir terlarut
58.389 g
Berat akhir tidak terlarut
42.194 g
Setelah didapat data awal dicari konsentrasi debu terlarut dengan menggunakan rumus
=
−
Dimana: Cu
: Debu tidak terlarut (g/m²/30 hari)
Mfu : Berat filter akhir (g) Miu : Berat filter awal (g) A
: Luas area bukaan kolektor (m²)
T
: Waktu Sampling (hari)
=
58.389 − 58.3807 (0.253.140.25^2) 2
= 0.084585
Debu yang tidak terlarut dihitung dengan menggunakan rumus
=
Dimana: Cs
: Debu tidak terlarut (g/m²/30 hari)
Mfr : Berat filter akhir (mg)
− 1
2
g m
Mir : Berat filter awal (mg) A
: Luas area bukaan kolektor (m²)
T
: Waktu Sampling (hari)
V1
: Volume filtrate yang tersaring (l)
V2
: Volume filtrate yang diuapkan pada oven (l)
=
42.194 − 42.17143 50 0.049063 ∗ 2
50
= 0.2299
g m
Setelah didapat partikel debu terlarut dan tidak terlarut didapat total debu dengan menjumlahkan hasil debu terlarut dengan debu tidak terlarut
= Cu + Cs Ct
: debu total (g/m²/hari)
Cu
: debu terlarut (g/m²/hari)
Cs
: debu tidak terlarut (g/m²/hari)
= 0.08458 + 0.22997 = 0.314565
VII.
g m
ANALISIS DAN PEMBAHASAN
Debu atau partikulat digunakan untuk memberikan gambaran partikel cair maupun padat yang tersebar di udara ambien dengan ukuran 0,001 mm sampai 500 mm. Berdasarkan lamanya partikel yang tersuspensi di udara dan rentang ukuran, partikel dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu debu jatuh (dustfall) dan suspended particulate matter (SPM). Pada praktikum ini, partikulat yang diujikan adalah dustfall, yaitu partikel dengan bentuk / ukuran lebih besar dari 10 mm. Pada praktikum ini, dilakukan pengambilan sampel dustfall selama 2 hari yang bertujuan untuk mengetahui konsentrasi debu yang jatuh ke dalam wadah dengan luas permukaan bukaan tertentu. .
Dalam sampling sangat penting untuk menentukan lokasi sampling karena sifatnya sangat kritis, sehingga bila enentuan lokasi kurang tepat maka hasil yang diperoleh menjadi kurang representatif. Seharusnya penentuan lokasi sampling dilakukan berdasarkan lokasi adanya konsentrasi maksimum, kondisi prevailing meteorological, dan berdasarkan lokasi reseptor berada karena konsentrasi yang diperoleh berkaitan erat dengan kesehatan. Semakin banyak titik sampling maka akan semakin representative hasil yang diperoleh. Namun dengan mempertimbangkan keterbatasan jumlah alat yang dimiliki, keterbatasan biaya, dan sumber daya manusia yang dimiliki maka pada praktikum kali ini hanya dilakukan sampling pada satu titik sampling, yaitu di Campus Centar Barat. Pemilihan lokasi ini mempertimbangkan lokasi ini merupakan loasi yang banyak dilewati orang dan berada pada posisi tengah kompleks kampus. Meskipun begitu, lokasi sampling kurang tepat karena dekat dengan bangunan. Jarak antara titik sampling dan bangunan kurang dari 10 kali tinggi bangunan, sehingga sebenarnya penentuan lokasi kurang tepat dan berpengaruh ke hasil pengukuran. Seharusnya jarak antara bangunan dan wadah pengumpul debu lebih dari sama dengan 10 kali tinggi bangunan untuk mengurangi turbulensi. Dengan tujuan mengetahui konsentrasi debu pada udara ambien dengan ukuran partikel lebih besar dari 10 µm yang terdapat pada lokasi sampling (Campus Center ITB), praktikum diawali dengan mempersiapkan kolektor dengan dicuci dan dibilas dengan aquades terlebih dahulu sehingga tidak ada partikel lain yang terbawa dalam pengukuran. Lokasi sampling dipilih pada lokasi campus center dikarenakan lokasi tersebut merupakan area terbuka dimana jarak antara bangunan dan dustfall relatif cukup jauh Kolektor didiamkan selama 2 hari sesuai dengan standard interval waktu sampling, dengan tutup kolektor terbuka sehingga partikulat dapat masuk kedalam kolektor.Partikel debu dengan ukuran lebih besar dari 10 mikron akan jatuh secara gravitasi sehingga akan masuk kedalam kollektor. Setelah dilakukan sampling dilakukan analisa sampel di laboratorium dengan mengukur kandungan debu tidak terlarut dan terlarut. Pada pengukuran debu tidak terlarut dilakukan pengeringan terlebih dahulu pada filter dengan menggunakan oven 105°C selama 1 jam sehingga tidak ada partikulat lain yang dapat mengganggu hasil gravimetri. Filter tersebut ditimbang sehingga diketahui berat filter awal (Miu). Dinding kolektor dibilas dengan air untuk menurunkan partikulat yang menempel di dinding kolektor, kemudian isi kolektor disaring dengan melalui penyaring kasa dan filter, partikulat berukuran lebih dari 10 µm akan tertahan
didalam kasa dan filter sedangkan yang berukuran kurang dari 10 µm akan lolos, Volume total filtrate akan diperoleh pada tahap tersebut (V1). Selanjutnya, filter ditempatkan dikeringkan pada 105 c selama 1 jam untuk menghilangkan kadar air pada filter, filter tersebut ditimbang ˚
sehingga didapat berat filter akhir (Mfu). Dalam pengukuran debu terlarut, analisis dilakukan dengan menimbang krus kosong terlebih dahulu sebagai data berat krus awal (Mir), kemudian filtrat dipanaskan hingga volume 50 ml. Volume filtrate yang akan diuapkan dicatat sebagai V2, filtrate dikeringkan pada suhu 105˚C sampai cairan menguap sehingga dapat diketahui partikulat yang tertinggal didalam filter sebagai data berat krus akhir (Mfr). Berdasarkan ketetapan acuan baku mutu Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999, nilai maksimal untuk dustfall selama 30 hari pengukuran pada lokasi pemukiman adalah 10 Ton/km^2/bulan atau setara dengan 0.33 g/m^2bulan. Dari hasil percobaan, nilai konsentrasi dustfall yang didapat lebih kecil dari konsentarsi yang tertera pada baku mutu tersebut. Untuk itu, penetapan nilai konsentrasi dustfall dari percobaan yang telah di uji memenuhi standar baku. Dengan membandingkan literatur, nilai konsentrasi dustfall pada udara ambien di tempat tersebut masih terbilang aman bagi kesehatan manusia khususnya pada sistem pernapasan. Untuk mencegah dampak terhadap kesehatan, perlu adanya upaya pencegahan secara terus menerus agar kadar konsentrasi tetap dibawah nilai ambang batas yang diijinkan. Pencegahan yang dapat dilakukan diantaranya membatasi penggunaan kendaraan bermotor dan penggunaan alat penangkap debu di sekitar area Campus Center. Percobaan sampling yang telah dilakukan telah mengikuti standard SNI dimana:
Mulut botol pengumpul debu berada pada ketinggian 2,5 m dari permukaan tanah,
Tidak ada cerobong disekitar titik sampling, dan culup jauh dengan bangunan
Dalam pengukuran dapat terjadi beberapa kesalahan yang menyebabkan kurang akuratnya hasil pengukuran, diantaranya :
Menurut SNI 13-4703-1998 alat harus ditempatkan jauh dengan dinding vertical/atap. Pada sampling terdapat dua gedung yang terdapat pada kiri dan kanan dustfal pada jarak kurang lebih 250 m, sehingga dapat mempengaruhi hasil sampling
Kurang akuratnya praktikan pada saat melakukan pengukuran volume
Adanya partikulat lain yang menempel pada filter sebelum dilakukan sampling, sehingga mempengaruhi data akhir sampling
Selain faktor kesalahan yang dipengaruhi oleh manusia, pengukuran menggunakan dustfall juga dipengaruhi oleh lokasi dan topografi sampling, daerah sampling (pemukiman, industi, dll),serta data meteorologis seperti arah angin, kecepatan angin, dan hujan. VIII.
KESIMPULAN
1. Konsentrasi dustfall di udara ambien sebesar 0.314 2.
Konsentrasi udara terlarut pada ambien sebesar 0.084 terlarut sebsar 0.2299
3.
sedangkan partikel
Dibandingkan dengan baku mutu, nilai debu jatuh masih memenuhi baku mutu udara ambien.
4.
Metode pengukuran dustfall dilakukan dengan mengumpulkan secara gravitasi partikel dengan ukuran lebih besar dari 10 µm yang kemudain akan dianalisa secara gravimetri
DAFTAR PUSTAKA
Chow J. C. (1995). Measurement Methods to Determine Compliance with Ambient Air Quality Standards for Suspended Particles, Journal of. Air &Waste Management Association vol. 45. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara PERATURAN SNI 13-4703-1998. Penentuan kadar debu di udara dengan .penangkap debu jatuh (Dust fall collector)
