Pencemaran Udara

Pencemaran udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan normalnya. Kehadiran bahan atau zat dalam udara dalam jumlah tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan mengganggu kehidupan manusia, hewan dan tumbuhan.

Udara merupakan campuran beberapa macam gas yang perbandingannya tidak tetap, tergantung pada keadaan suhu udara, tekanan udara dan lingkungan sekitarnya. Udara adalah juga atmosfir yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan di dunia ini. Dalam udara terdapat oksigen (O2) untuk bernafas, karbondioksida (CO2) untuk proses fotosintesis oleh khlorofil daun dan ozon (O3) untuk menahan sinar ultra violet.

Sebagian besar udara dalam lapisan troposfer selalu berputar-putar dan terus bergerak, menjadi panas oleh sinar matahari, kemudian bergerak lagi diganti oleh udara dingin yang akan menjadi panas kembali, begitu seterusnya. Proses fisik tersebut menyebabkan terjadinya pergerakan udara dalam lapisan troposfer, dan merupakan faktor utama untuk mendeteksi iklim dan cuaca di permukaan bumi. Di samping itu pergerakan udara tersebut juga dapat mendistribusikan bahan kimia pencemar dalam lapisan troposfer.

Bila udara bersih bergerak di atas permukaan bumi, udara tersebut akan membawa sejumlah bahan kimia yang dihasilkan oleh proses alamiah dan aktifitas manusia. Sekali bahan kimia pencemar masuk ke dalam lapisan troposfer, bahan pencemar tersebut bercampur dengan udara dan terbawa secara vertikal dan horisontal serta bereaksi secara kimiawi dengan bahan lainnya di dalam atmosfer. Dalam mengikuti gerakan udara, polutan tersebut menyebar, tetapi polutan yang dapat tahan lama akan terbawa dalam jarak yang jauh dan jatuh ke permukaan bumi menjadi partikel-partikel padat dan larut dalam butiran-butiran air serta mengembun jatuh ke permukaan bumi.

Berat ringannya suatu pencemaran udara di suatu daerah sangat bergantung pada iklim lokal, topografi, kepadatan penduduk, banyaknya industri yang berlokasi di daerah tersebut, penggunaan bahan bakar dalam industri, suhu udara panas di lokasi, dan kesibukan transportasi. Dalam suatu daerah yang tinggi lokasinya dari permukaan laut (pegunungan), curah hujan akan sangat membantu proses pembersihan udara.di samping itu angin yang kencang dapat pula menyapu polutan udara ke daerah lain yang lebih jauh.

Tempat yang tinggi dapat menghambat tiupan angin dan mencegah terjadinya pengenceran kandungan udara polutan. Pada waktu siang hari, sinar matahari menghangatkan udara di permukaan bumi. Udara panas tersebut akan merambat ke atas sehingga udara yang mengandung polutan di permukaan bumi akan terbawa ke atas, ke dalam troposfer. Udara bertegangan tinggi akan bergerak ke udara yang bertegangan rendah sambil membawa udara polutan tersebut, sehingga pencemaran udara dari lokasi tersebut akan berkurang. Secara umum penyebab pencemaran udara ada 2 macam, yaitu:

1. Karena faktor internal (secara alamiah), contoh :

a. Debu yang beterbangan akibat tiupan angin.

b. Abu (debu) yang dikeluarkan dari letusan gunung berapi berikut gas-gas vulkanik.

c. Proses pembusukan sampah organik, dll.

2. Karena faktor eksternal (karena ulah manusia), contoh:

a. Hasil pembakaran bahan bakar fosil.

b. Debu/serbuk dari kegiatan industri.

c. Pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara (12) .

Debu adalah partikel yang dihasilkan oleh proses mekanis seperti penghancuran batu, pengeboran, peledakan yang dilakukan pada tambang timah putih, tambang besi, tambang batu bara, diperusahaan tempat menggurinda besi, pabrik besi dan baja dalam proses sandblasting dan lain-lain. Debu yang terdapat dalam udara terbagi dua yaitu deposit particulate matter yaitu partikel debu yang berada sementara di udara, partikel ini segera mengendap akibat daya tarik bumi, dan suspended particulate matter yaitu debu yang tetap berada di udara dan tidak mudah mengendap. Deposit particulate metter dan suspended particulate matter sering juga disebut debu total.

Sifat-sifat debu adalah :

1. Sifat pengendapan

Adalah sifat debu yang cenderung selalu mengendap karena gaya grafitasi bumi. Namun karena kecilnya kadang-kadang debu ini relatif tetap berada di udara. Debu yang mengendap dapat mengandung proporsi partikel yang lebih dari pada yang ada diudara.

2. Sifat Permukaan Basah

Sifat permukaan debu akan cenderung selalu basah, dilapisi oleh lapisan air yang sangat tipis. Sifat ini penting dalam pengendalian debu dalam tempat kerja.

3. Sifat Penggumpalan

Oleh karena permukaan debu selalu basah, sehingga dapat menempel satu sama lain dan dapat menggumpal. Kelembaban di bawah saturasi kecil pengaruhnya terhadap penggumpalan debu. Akan tetapi bila tingkat humiditas di atas titik saturasi mempermudah penggumpalan. Oleh karena partikel debu bisa merupakan inti dari pada air yang berkonsentrasi, partikel jadi besar.

4. Sifat Listrik Statik

Debu mempunyai sifat listrik statis yang dapat menarik partikel lain yang berlawanan. Dengan demikian, partikel dalam larutan debu mempercepat terjadinya proses penggumpalan.

5. Sifat Opsis

Debu atau partikel basah/lembab lainnya dapat memancarkan sinar yang dapat terlihat dalam kamar gelap. Debu tambang didefinisikan sebagai zat padat yang terbagi halus. Partikel-partikel zat padat atau cairan yang berukuran sangat kecil di dalam medium gas atau udara disebut aerosol misalnya asap, kabut dan debu dalam udara.

Agar dapat mengendalikan zat-zat berbutir dalam udara tambang dengan baik, maka perlu dipahami sifat-sifat dasar sebagai berikut :

1. Zat-zat berbutir, baik cairan maupun padat yang menunjukkan kelakuan yang serupa apabila dikandung dalam udara.

2.  Butiran-butiran debu baik yang mengakibatkan penyakit maupun ledakan/mudah terbakar berukuran <10mikron. Butiran-butiran yang berukuran <5 mikron diklasifikasikan sebagai debu terhirup (respirable dust).

3. Butiran-butiran >10 tidak tinggal lama di dalam suspensi aliran udara.

4. Debu-debu tambang dan industri mempunyai karakteristik berukuran sangat kecil, antara 0,5-3 mikron. Aktifitas kimianya meningkat dengan semakin berkurangnya ukuran butir.

5. Debu di bawah ukuran 19 mikron yang menyebabkan akibat serius terhadap kesehatan tidak mempunyai berat yang berarti atau lamban (inertia), dengan demikian dapat tinggal sebagai suspensi dalam udara dan mustahil dapat mengendap dari aliran udara.

6. Untuk mengendalikan debu halus tersebut (<10 mikron) yang telah mengapung di dalam udara, memerlukan pengontrolan aliran udara dimana debu bersuspensi (13) .

Debu dapat dikelompokkan berdasarkan akibat fisiologisnya terhadap tenaga kerja. Klasifikasi debu berdasarkan tingkat bahayanya yaitu :

1. Debu fibrogenik (bahaya terhadap sistem pernapasan).

Contoh : silika (kwarsa, chert), silicate (asbestos, talk, mica, silimate), metal fumes, biji beryllium,bijih timah putih, beberapa biji besi, carborundum, batu bara (anthracite, bituminous).

2. Debu karsinogenik (penyebab kanker)

Contoh : debu hasil peluruhan radon, asbestos, arsenik.

3. Debu-debu beracun (toksik terhadap organ/jaringa tubuh).

Contoh : bijih beryllium, arsen, timbal, uranium radium, torium, chromium, vanadium, mercury , cadmium, antimony, selenium, mangan, tungsten, nikel dan perak.

4. Debu radioaktif (berbahaya karena radiasi alfa dan beta)

Contoh : bijih- bijih uranium, radium, torium.

5. Debu eksplosif

Contoh : debu-debu metal (magnesium,aluminium, zinc, timah putih, besi), batu bara (bituminous,lignite), bijih-bijih sulfida, debu-debu organik.

6. Debu-debu pengganggu/nuisance dusts (mengakibatkan kerugian yang ringan terhadap manusia). Contoh : gypsum, koalin, batu kapur.

7. Inert dust/debu yang tidak bereaksi kimia dengan zat lain (tidak mempunyai akibat pada paru-paru).

8. Respirable dust (debu yang dapat terhirup oleh manusia yang berukuran dibawah 10 mikron).

9. Irrespirable dust (debu yang tidak dapat terhirup oleh manusia yang berukuran diatas 10 mikron).

Semua debu apabila terdapat dalam jumlah yang berlebihan untuk jangka waktu yang lama, dapat menyebabkan kerusakan patologis pada manusia. Debu-debu dengan komposisi yang berbeda mempunyai efek yang berbeda.