PERMODELAN KUALITAS UDARA

DAN KEBISINGAN

Pendahuluan

Pendahuluan (cont)

Pencemaran Udara• Pencemaran udara adalah suatu kondisi di mana kualitas

udara menjadi rusak dan terkontaminasi oleh zat-zat, baik yang tidak berbahaya maupun yang membahayakan kesehatan tubuh manusia.

• Dampak• Menghambat fotosintesis tumbuhan• Hujan asam• Meningkatnya efek rumah kaca• Kerusakan lapisan ozon• Gangguan kesehatan pada manusia

Faktor – faktor yang mempengaruhi Pencemaran Udara

• Kecepatan dan arah angin• Stabilitas atmosfer• Inversi temperatur• Sinar Matahari• Faktor topografi• Perubahan kimia dan fisika dari zat pencemar

Sumber Pencemaran UdaraSumber Alami• Meletusnya Gunung Berapi• Kebakaran Hutan

Kegiatan Manusia• Transportasi• Industri • Pertanian• Peternakan

Karakteristik Pencemar Udara

Bentuk Fisik• Gas • Uap• Debu• Asap

Jenis (US EPA)• Partikulat• Ozon• Sulfur Dioksida• Nitrogen Dioksida• Karbon Monoksida• Timbal (Pb)

Model Persamaan Gaussian• Tujuan : memformulasikan secara matematis hubungan antara

sumber emisi terhadap konsentrasi pencemar di udara ambien, sehingga hasil model tersebut dapat menjadi acuan apakah suatu daerah tergolong pada daerah yang tercemar atau tidak.

• Umunya digunakan untuk memprediksi konsentrasi pencemar dari cerobong asap

• Asumsi : - Penyebaran kepulan memiliki distribusi normal- Laju emisi (Q) konstan dan berkesinambungan- Kecepatan dan arah angin uniform- Kondisi pencemar steady state, atau tidak akan berubah terhadap waktu- Reaksi yang melibatkan senyawa pencemar di udara diabaikan

Rumus Matematika

χ : Konsentrasi pencemar (g/m3)Q : Laju emisi pencemar (g/s)u : Kecepatan angin pada ketinggian cerobong (m/s)σy : Standar deviasi konsentrasi pencemar dalam arah-y (m)σz : Standar deviasi konsentrasi pencemar dalam arah-z (m)y : Jarak horizontal reseptor dari sumber dalam arah-yz : Jarak vertikal reseptor dari sumber dalam arah-yH : Tinggi efektif pencemar (hs + dH)dH : Plume rise

Software

•AERMOD View•AERSCREEN View•AUSTAL View•CALPUFF View•CALRoads View•Screen View

Kuantitas Pencemar Udara (Faktor Emisi)

• Faktor emisi adalah jumlah rata-rata polutan yang dikeluarkan ke atmosfer sebagai hasil dari suatu kegiatan seperti pembakaran, produksi dan lain sebagainya, yang dibagi oleh level dari aktivitasnya.

• Informasi tentang faktor emis dibentuk melalui tes terhadap sumber termasuk pengukuran multiple-proses variabel yang berkaitan dengan kondisi operasi proses, proses keseimbangan material, engineering appraisal dan keahlian pakar (USEPA, 1973).

Q = EF x A X (1 – ER/100)Keterangan• Q = laju emisi (jumlah polutan teremisi/satuan waktu)• EF = faktor emisi• A = intensitas kegiatan per satuan waktu• ER = efisiensi pengurangan polutan dari sistem

pengendali emisi yang digunakan

Nilai Faktor Emisi Beberapa Sumber

Contoh

Kegiatan konstruksi menggunakan genset 35 kW yang digunakan 10 jam per hari. Genset menggunakan bensin tanpa timbal. Dengan konsumsi bensin rata – rata 315 g/kWH sehingga diprediksi kebutuhan akan bensin adalah 13,5 liter/jam. Genset dioperasikan selama 40 hari. Berapa emisi genset untuk PM 10?• Jawab

A = 35 kW x 10 jam/hari x 40 hari = 14.000 kWH

ER = 0%

Misal EF untuk PM10 = 4,38 x 10-4 kg / kWH

maka Q untuk PM 10 adalah

Q = (4,38 x 4,38 x 10-4 kg / kWH) x 14000 KWH = 6,132 kg

Permodelan Polusi Udara Transportasi

Prediksi Dampak

1. Keseimbangan masa

2. Model Box

3. Penyebaran Dampak (Dispersi)

1. Keseimbangan Masa• Berdasarkan inventori emisi yang menggambarkan

keseimbangan massa dari total emisi pencemar udara dari semua sumber aktivitas yang masuk ke dalam atmosfer selama fase kegiatan konstruksi dan/atau operasional.

• Beberapa tahapan dalam inventori emisi dari suatu kegiatan meliputi:• klasifikasi smua jenis polutan dan sumber emisi pada wilayah studi

berdasarkan tujuan proyek atau aktivitas• Identifikasi dan menjumlahkan keseluruhan Faktor Emisi untuk setiap

sumber dan jenis polutannya• menghitung total nilai keseimbangan massa dengan mengalikan Faktor

Emisi dengan unit produksi• Menghitung rata-rata polutan yang diemisikan ke atmosfer• menyimpulkan polutan yang spesifik untuk tiap sumber yang

teridentifikasi berdasarkan tujuan proyekdan aktivitas.

2. Model Box• Model Box menggunakan asumsi bahwa :• polutan yang diemisikan ke atmosfer adalah tercampur

sempurna dalam volume atau Box udara (Canter, 1985).• dimensi waktu dan fisik dalam kondisi steady state.• polutan trcampur sempurna dan proses dilusi terjadi

secara instan• material yang diemisikan memiliki kestabilan kimia dan

tetap tinggal dalam udara• Model Box dapat digunakan untuk jenis sumber polutan

satu titik, lebih dari satu titik, area, garis, dan hybrid type.

Rumus Matematika

C = Konsentrasi rata-rata gas atau partikel <20 mikron yang terdapat dalam box termasuk backgroun level, µg/m3

Q = Debit rata-rata gas atau partikel < 20 mikron yang dikeluarkan dari sumber, µg/sec

t = Periode waktu menggunakan asumsi bahwa terjadi pencampuran sempurna dalam box, sec

x = Downwind dimension of box, m

y = Crosswind dimension of box, m

z = Vertical dimension of box, m

C= (Q t )/ (x y z)Dimana :

3. Penyebaran Dampak • Menggunakan pendekatan berdasarkan arah angin• Arah angin digambarkan dengan Windrose • windrose (Diagram Mawar Angin) adalah diagram yang

menyederhanakan angin pada sebuah lokasi dengan periode tertentu.

• Windrose (diagram mawar angin) juga digunakan sebagai petunjuk untuk mengetahui delapan arah mata angin

• Software untuk membuat Windrose : WR Plot

Contoh Visualisasi Penyebaran Polutan dengan Windrose

Kebisingan • Kebisingan didefinisikan sebagai segala bentuk suara

dalam tingkat, jenis atau intensitas yang tidak disukai atau dapat menimbulkan gangguan baik secara fisik maupun psikologis terhadap manusia.

• Menurut Utami (2010) faktor-faktor yang dapat mempengaruhi nilai kebisingan antara lain jarak, suhu, angin dan barier.• Jarak• Suhu dan kelembaban• Angin• Barier/Penghalang

SUMBER BISING

ALAT PENDENGARAN

MEDIA PENCEGAH

PERUNTUKAN KAWASAN/LINGKUNGAN KEGIATAN

TINGKAT KEBISINGANdB (A)

A. Peruntukan Kawasan1. Perumahan dan Permukiman2. Perdagangan dan Jasa3. Perkantoran dan Perdagangan4. Ruang Terbuka Hijau5. Industri6. Pemerintahan dan Fasum7. Rekreasi

Bandar Udara* Stasiun Kereta Api* Pelabuhan Laut Cagar Budaya

B. Lingkungan Kegiatan1. Rumah Sakit dan Sejenisnya2. Sekolah atau sejenisnya3. Tempat Ibadah atau Sejenisnya

55706550706070

7060

555555

BAKU MUTU TINGKAT KEBISINGAN

KepMen LH No. 48/MNLH/11/1996

Kebisingan Sumber Bergerak

(Rau dan Wotten, 1990)

Keterangan :• Loi = Tingkat kebisingan kendaraan tipe i• Ni = Jumlah kendaraan yang lewat per jam• Si = Kecepatan rata-rata truk• D = Jarak sumber bising terhadap titik pengukuran• S = “Shielding faktor” untuk daerah terbuka dengan

tanaman agak jarang = S dBA.

Kebisingan Sumber Tidak Bergerak

L2 = L1 – 10 Log R2/R1, dimana :• L2 = tingkat kebisingan pada jarak R2 (dBA)• L1 = tingkat kebisingan pada jarak R1 (dBA)• R2 = jarak pendengar dari sumber bising (meter)• R1 = jarak bising dari sumbernya (meter)

Atau

Y = A e -0.0011 x

Dimana : • Y = Kebisingan pada jarak tertentu. • A = Tingkat kebisingan sumber bising.• x = Jarak dari sumber kebisingan

TERIMA KASIH