PENDAHULUAN
Polusi udara dapat didefinisikan sebagai kondisi atmosfer dimana konsentrasi substansi yang terdapat di dalamnya cukup tinggi, melebihi kondisi normal udara ambien sehingga dapat menimbulkan dampak yang terukur bagi manusia, hewan, vegetasi maupun material lainnya (Seinfeld, 1986). Salah satu substansi yang dapat berperan sebagai penyebab polusi udara adalah partikulat. Partikulat adalah semua substansi, kecuali air murni, yang berada dalam fasa cair atau padat dan terdapat di atmosfer pada kondisi normal dengan ukuran mikroskopis atau semimikroskopis namun lebih besar dibandingkan dimensi molecular (\(\pm\) 2 Å) (Seinfeld, 1986). PM<sub>2,5</sub> merupakan nama lain untuk partikulat dengan ukuran lebih kecil dari 2,5 µm atau disebut juga partikel halus.
Pembakaran bahan bakar fosil pada mesin kendaraan merupakan salah satu sumber partikulat di daerah perkotaan. DKI Jakarta merupakan salah satu kota terbesar di Asia Tenggara dengan jumlah penduduk hampir mencapai 10 juta jiwa. Laju pembangunan yang pesat sebagai pusat pemerintahan telah mengantarkan Jakarta sebagai pusat bisnis dan perekonomian, komersial, serta kegiatan lainnya. Beragam aktivitas tersebut menuntut mobilitas tinggi dari warga ibukota sehingga menyebabkan tingginya tingkat kepadatan lalu lintas. Berdasarkan data Dinas Perhubungan DKI Jakarta, hingga akhir tahun 2010, jumlah kendaran di Jakarta tumbuh mencapai 7,34 juta unit dan pertumbuhan rata-rata kendaraan bermotor dalam lima tahun terakhir sebesar 9,5 persen per tahun (Dinas Komunikasi, Informatika dan Kehumasan Pemprov DKI Jakarta, 2012). Menurut (Soedomo, 1999), kontribusi partikulat oleh kendaraan bermotor di Jakarta sebesar 44,1% dari 7,071 juta ton/tahun.
Karbon merupakan komponen utama dalam partikulat di daerah urban. Sumber utama dari polutan ini adalah dari pembakaran bahan bakar fossil dan biomassa. PM<sub>2,5</sub> merupakan rumah bagi karbon yang dihasilkan dari proses pembakaran (Upadhyay, 2011). PM<sub>2,5</sub> merupakan partikulat yang mempunyai waktu tinggal di atmosfer dalam jangka waktu yang lama dan berpotensi berpenetrasi ke bagian dalam sistem pernafasan manusia. Oleh karena itu, analisis konsentrasi PM<sub>2,5</sub> dan black carbon sangat berguna untuk mengkaji kualitas udara ambien.
METODOLOGI
Gambar 1 Tahapan kegiatan penelitian
Penentuan wilayah studi
Studi dilakukan pada dua lokasi di DKI Jakarta yang mewakili daerah padat lalu lintas dan daerah komersial. Untuk daerah padat lalu lintas, dipilih wilayah Bundaran Hotel Indonesia sebagai lokasi pengambilan sampel. Lokasi ini dipilih karena kendaran yang melintas lebih dari 10000 kendaraan per hari (Noll & Miller, 1977). Alat pengambil sampel diletakkan di tepi Jalan M.H Thamrin 61, Kecamatan Menteng, Jakarta Pusat, tepatnya pada koordinat 6°11'38" S dan 106°49'27" E. Untuk daerah komersial, pengambilan sampel dilakukan di dekat Mall Kelapa Gading, tepatnya di halaman Masjid Al-Musyawarah Jalan Raya Bulevar-Kelapa Gading, Kecamatan Kelapa Gading, Jakarta Utara, tepatnya pada koordinat 6°19'13,5" S dan 106°54'39,3" E.
Pengambilan sampel dilakukan pada musim kemarau dan dilakukan selama 7 hari berturut-turut untuk daerah padat lalu lintas terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan untuk daerah komersial. Setiap harinya pengambilan sampel dilakukan secara kontinu selama 24 jam. Untuk daerah padat lalu lintas (Bundaran HI), pengambilan sampel dilakukan dari tanggal 15 Juni 2012 sampai dengan 21 Juni 2012, kemudian dilakukan sampling tambahan pada tanggal 23 – 24 Juli 2012 karena hasil pengambilan sampel sebelumnya dianggap tidak valid. Setelah itu, pengambilan sampel dilakukan pada daerah komersial (Kelapa Gading) dari tanggal 23 Juni 2012 sampai dengan 29 Juni 2012 dan sampling tambahan dilakukan pada tanggal 22 Juli 2012 untuk mengganti sampel sebelumnya yang dianggap tidak valid. Secara keseluruhan, sampel yang diambil untuk penelitian tugas akhir ini berjumlah 14 buah dengan pertimbangan ekonomis dan dianggap cukup representatif.
Pengambilan sampel
Dalam penelitian ini, pengambilan sampel udara ambien dilakukan menggunakan Mini Volume Sampler. Mini volume sampler dipilih karena sifatnya yang praktis, menggunakan baterai sebagai sumber tenaganya, namun dapat memberikan hasil yang mendekati pengukuran dengan metode standar.
Mini volume sampler merupakan alat pengambil sampel udara aktif yang memanfaatkan prinsip impaksi pada proses pengumpulan sampelnya. Untuk pengambilan sampel PM2,5, impaktor dengan ukuran diameter cut point sebesar 2,5 mikron dipasang pada alat. Selanjutnya, filter jenis Cellulose Acetate dengan ukuran diameter 47 mm dan ukuran pori 0,45 m dipakai untuk menampung sampel PM2,5.
Mini volume sampler diatur pada laju aliran (flowrate) aktual sebesar 5 lpm. Namun, angka ini perlu disesuaikan berdasarkan temperatur dan tekanan di lokasi sampling. Sebelum digunakan untuk pengambilan sampel, alat dikalibrasi terlebih dahulu menggunakan bubblemeter.
Selama pengambilan sampel berlangsung, dilakukan pengukuran kondisi meteorologi setempat untuk mengevaluasi pergerakan udara lokal yang mempengaruhi penyebaran pencemar udara di dekat lokasi studi (Noll & Miller, 1977). Pengukuran dilakukan setiap 2 jam sekali untuk memperoleh data meteorologi harian yang cukup representatif. Parameter meteorologi yang diukur adalah temperatur, kelembaban relatif, serta tekanan udara. Alat yang digunakan untuk mengukur temperatur adalah sling psychrometer dan tekanan udara diukur menggunakan barometer, sedangkan nilai kelembaban relatif diperoleh dari tabel konversi berdasarkan nilai temperatur kering dan basah. Untuk parameter kecepatan dan arah angin, menggunakan data sekunder yang diperoleh dari BPLHD Provinsi DKI Jakarta.
Selain parameter meteorologi, data volume kendaraan yang melintas pada lokasi pengambilan sampel juga dibutuhkan sebagai penunjang analisis hasil penelitian. Perhitungan jumlah kendaraan yang melintas dilakukan setiap 2 jam sekali selama 5 menit menggunakan alat counter dan stopwatch. Selanjutnya, dilakukan konversi jumlah kendaraan yang melintas selama 5 menit menjadi jumlah kendaraan yang melintas setiap jam. Kendaraan yang dihitung termasuk kendaraan pribadi dan angkutan umum, namun dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu motor, kendaraan berbahan bakar bensin, dan kendaraan diesel. Untuk kendaraan berbahan bakar gas, seperti bis Transjakarta dan beberapa jenis bajaj, tidak diikutsertakan dalam perhitungan jumlah kendaraan.
Analisis Laboratorium
Kajian kualitas udara ambien pada penelitian kali ini didasarkan pada analisis konsentrasi PM2,5 dan black carbon. Konsentrasi PM2,5 dianalisis berdasarkan metode gravimetri, sedangkan konsentrasi black carbon dianalisis berdasarkan metode optik.
Gravimetri merupakan salah satu metode analisis kuantitatif berdasarkan proses pemisahan dan penimbangan suatu zat atau komponen dalam bentuk yang semurni mungkin. Gravimetri memanfaatkan media lain sebagai penangkap zat atau komponen tersebut. Dalam hal ini, zat yang ditangkap adalah PM2,5 dengan memanfaatkan filter sebagai media penangkap. Media penangkap (filter) ditimbang sebelum dan sesudah sampling. Penimbangan filter dilakukan sebanyak lima kali sehingga diperoleh berat yang relatif stabil. Perbedaan berat filter setelah dan sebelum sampling merupakan berat PM2,5 yang tertangkap. Gravimetri merupakan analisis kuantitatif untuk menentukan konsentrasi suatu zat atau komponen. Dalam penelitian kali ini, konsentrasi debu yang diukur dinyatakan dalam satuan massa per volume. Dengan menggunakan MiniVol<sup>TM</sup> sebagai alat pengambil sampel udara, volume udara dihitung dengan cara mengalikan laju aliran udara yang dilewatkan (flowrate) dengan waktu (durasi) pengambilan sampel. Konsentrasi debu diperoleh dengan cara membagi berat PM<sub>2,5</sub> dengan volume sampel udara yang telah dikonversi untuk kondisi normal.
Selain konsentrasi PM<sub>2,5</sub>, analisa laboratorium juga dilakukan untuk mengetahui jumlah black carbon yang terdapat di dalam PM<sub>2,5</sub>. Black carbon (BC) merupakan salah satu jenis karbon yang diukur berdasarkan kemampuannya menyerap cahaya (WHO, 2012). Dalam penelitian kali ini, konsentrasi BC diukur menggunakan EEL Smoke Stain Reflectometer Model 43D. Konsentrasi BC diukur dengan membandingkan reflektansi yang dihasilkan pada filter sampel dengan filter standar. Filter standar yang digunakan yaitu filter putih dan abu-abu. Filter putih akan memberikan 100% reflektansi dan filter hitam memberikan 34±1,5% reflektansi. Pengukuran dilakukan di 5 titik yang berbeda untuk tiap sampel, dan setiap titiknya masing-masing diukur sebanyak tiga kali agar menghasilkan data yang representatif. Selanjutnya, hasil pengukuran dihitung untuk mengetahui konsentrasi black carbon dan kontribusinya dalam PM<sub>2,5</sub>.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi PM<sub>2.5</sub>
Gambar 2 memperlihatkan hasil pengukuran konsentrasi \(PM_{2,5}\) di Bundaran HI dan Kelapa Gading untuk pengukuran selama 24 jam. Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa fluktuasi harian konsentrasi \(PM_{2,5}\) di Bundaran HI memiliki pola yang berbeda dengan Kelapa Gading. Meskipun begitu, tetap terdapat persamaan antara kedua lokasi pemantauan, yaitu konsentrasi \(PM_{2,5}\) paling tinggi sama-sama terjadi pada hari kerja (weekdays) dan konsentrasi paling rendah terjadi pada hari libur kerja (weekend). Di Bundaran HI, konsentrasi paling tinggi terjadi pada hari Senin sebesar 77,12 μg/m³ dan konsentrasi paling rendah terjadi pada hari Minggu sebesar 46,67 μg/m³. Sedangkan di Kelapa Gading, konsentrasi paling tinggi terjadi pada hari Rabu sebesar 72,57 μg/m³ dan konsentrasi paling rendah terjadi pada hari Sabtu sebesar 63,45 μg/m³.
Gambar 2 Fluktuasi harian konsentrasiPM<sub>2.5</sub>
Pemerintah Indonesia melalui Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 menetapkan baku mutu \(PM_{2,5}\) untuk pengukuran selama 24 jam sebesar 65 \(\mu g/m^3\). Hasil pengukuran pada kedua lokasi pemantauan
sebagian besar melebihi batas maksimum keberadaan PM2,5 pada udara ambien yang diperbolehkan oleh pemerintah. Konsentrasi pencemar yang melebihi baku mutu yang ditetapkan dapat berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Untuk itu, diperlukan upaya pengendalian pencemaran udara agar kualitas udara ambien tetap dapat memenuhi fungsinya.
Berdasarkan panduan kualitas udara yang diterbitkan WHO pada tahun 2005, nilai ambang batas PM2,5 yang disarankan untuk pengukuran selama 24 jam adalah 25 µg/m3 . Nilai ini cukup berbeda jauh dengan baku mutu yang telah ditetapkan. Pemerintah sebaiknya melakukan riset untuk mengkaji ulang baku mutu yang tepat untuk PM2,5.
Gambar 3 Korelasi antara konsentrasi PM2,5 dengan aktivitas transportasi
Baik di Bundaran HI maupun di Kelapa Gading, aktivitas transportasi merupakan satu-satunya sumber polutan yang signifikan bagi konsentrasi PM2,5. Tidak ada indutstri maupun aktivitas lain di sekitar lokasi pemantauan yang berpotensi menghasilkan partikulat. Berdasarkan hal tersebut, dapat diperkirakan terdapat suatu hubungan antara konsentrasi PM2,5 dengan aktivitas transportasi sebagai sumber pencemar. Oleh karena itu dilakukan suatu regresi linear sederhana antara konsentrasi PM2,5 dengan jumlah kendaraan yang melintas pada lokasi pemantauan sebagai representasi aktivitas transportasi.
Gambar 3 memperlihatkan hasil regresi linear antara konsentrasi PM2,5 dengan jumlah kendaraan yang melintas pada lokasi pemantauan. Dari hasil regresi tersebut, diperoleh koefisien determinasi (R2 ) antara konsentrasi PM2,5 dan jumlah kendaraan sebesar 0,532 untuk Bundaran HI dan 0,538 untuk Kelapa Gading. Nilai ini menunjukkan bahwa sebesar kurang lebih 50% dari konsentrasi PM2,5 pada kedua lokasi pemantauan dapat dijelaskan oleh jumlah kendaraan, dan sisanya dipengaruhi oleh faktor lain (Furqon, 1997). Dari koefisien determinasi, diperoleh koefisien korelasi (R) antara konsentrasi PM2,5 dengan jumlah kendaraan untuk Bundaran HI sebesar 0,729 dan Kelapa Gading sebesar 0,733. Menurut Guilford (1954), nilai koefisien korelasi di antara 0,6 dan 0,8 menunjukkan hubungan linier yang kuat antara kedua variabel.
Tabel 1 Volume kendaraan yang melintas tiap jam di daerah padat lalu lintas
| No. | Hari | (µg/m3 Konsentrasi PM2,5 ) | Volume kendaraan (unit/jam) |
|---|---|---|---|
| 1 | Senin | 77,12 | 12076 |
| 2 | Selasa | 61,90 | 11956 |
| 3 | Rabu | 61,02 | 11890 |
| 4 | Kamis | 65,09 | 12657 |
| 5 | Jumat | 66,68 | 14184 |
| 6 | Sabtu | 64,61 | 10846 |
| 7 Minggu | 46,67 | 7894 |
|---|---|---|
| Rata-rata | 63,30 | 11643 |
Dari Tabel 1, dapat dilihat bahwa semakin banyak kendaraan yang melintas maka semakin tinggi juga konsentrasi PM2,5 yang terukur. Namun, terjadi kejanggalan pada hari hari Jumat dan Sabtu. Pada hari Jumat, sewajarnya konsentrasi PM2,5 yang terukur lebih tinggi daripada konsentrasi PM2,5 pada hari Senin, sebab jumlah kendaraan pada hari Jumat lebih banyak daripada hari Senin. Kejanggalan yang terjadi disebabkan turunnya hujan pada saat pengambilan sampel berlangsung. Pada hari Jumat, turun hujan selama kurang lebih 45 menit sehingga polutan yang terdapat di udara tercuci oleh air hujan. Oleh karena itu, konsentrasi PM2,5 yang terukur pun menjadi lebih kecil. Keadaan ini sangat berbeda dengan hari-hari lain dimana tidak terjadi hujan sama sekali. Pada hari Sabtu, dimana jumlah kendaraan yang melintas tidak sebanyak hari Selasa dan Rabu, konsentrasi PM2,5 yang terukur lebih tinggi dibandingkan kedua hari tersebut. Hal ini dapat disebabkan polutan yang terukur tidak hanya bersumber dari emisi kendaraan bermotor saja, melainkan juga berasal dari tempat lain.
Pada hari Minggu di Bundaran HI, konsentrasi PM2,5 menurun cukup drastis dibandingkan hari-hari lainnya. Hal ini disebabkan diberlakukannya car free day di sekitar bundaran HI mulai pukul 6 pagi hingga pukul 11 siang setiap hari Minggu. Selama jangka waktu tersebut, hanya bus Transjakarta yang diperbolehkan melalui sekitar bundaran HI. Akibatnya, jumlah kendaraan yang melintas menurun cukup signifikan dibandingkan hari-hari lain. Dari Tabel 1 dapat dilihat bahwa pada hari Senin hingga Sabtu, rata-rata jumlah kendaraan yang melintas di Bundaran HI sekitar 12000 kendaraan per jam, sedangkan pada hari Minggu jumlahnya menurun menjadi sekitar 7000 per jam. Menurut Soedomo (1999), aktivitas transportasi merupakan salah satu sumber partikulat. Oleh karena itu, dapat dikatakan bahwa penurunan konsentrasi PM2,5 di Bundaran HI pada hari Minggu terjadi akibat penurunan jumlah kendaraan yang melintas karena diberlakukannya car free day.
Konsentrasi PM2,5 di Kelapa Gading juga dipengaruhi oleh aktivitas transportasi sebagai sumber polutan. Tabel 2 memperlihatkan nilai konsentrasi PM2,5 harian dan jumlah kendaran yang melintas di Kelapa Gading. Dari data tersebut, dapat dilihat bahwa sebagian dari hasil pengukuran konsentrasi harian PM2,5 berkaitan dengan jumlah kendaraan yang melintas dan sebagian lagi tidak. Untuk konsentrasi PM2,5 pada hari Sabtu hingga Senin, terlihat bahwa dengan adanya peningkatan jumlah kendaraan yang melintas terjadi peningkatan konsentrasi PM2,5 yang terukur. Namun, untuk hari Selasa hingga Jumat, peningkatan jumlah kendaraan tidak selalu berdampak pada peningkatan konsentrasi PM2,5 yang terukur.
Tabel 2 Volume kendaraan yang melintas tiap jam di daerah komersial
| No. | Hari | (µg/m3 Konsentrasi PM2,5 ) | Volume kendaraan (unit/jam) |
|---|---|---|---|
| 1 | Senin | 67,57 | 5595 |
| 2 | Selasa | 72,36 | 5925 |
| 3 | Rabu | 72,57 | 5935 |
| 4 | Kamis | 69,53 | 6095 |
| 5 | Jumat | 67,93 | 6116 |
| 6 | Sabtu | 63,45 | 5246 |
| 7 | Minggu | 66,66 | 5420 |
| Rata-rata | 68,58 | 5762 |
Dari hasil regresi linear sebelumnya, telah dijelaskan bahwa jumlah kendaraan yang melintas hanya dapat menjelaskan sebesar 50% dari nilai konsentrasi PM2,5, sedangkan sebagian lainnya dijelaskan oleh faktor lain. Hal inilah yang menyebabkan mengapa peningkatan jumlah kendaraan di Kelapa Gading tidak selalu berdampak pada peningkatan konsentrasi PM2,5. Faktor lain yang juga mempengaruhi konsentrasi PM2,5 salah satunya adalah kondisi meteorologi. Angin memegang peranan penting dalam penyebaran polutan. Kehadiran angin dapat membantu penyebaran polutan yang diemisikan pada lokasi pemantauan maupun membawa polutan dari tempat lain menuju lokasi pemantauan.
Konsentrasi rata-rata harian PM<sub>2,5</sub> pada kedua lokasi pemantauan menunjukkan angka yang tidak terlalu berbeda satu sama lain, yaitu 63,30 μg/m³ untuk Bundaran HI dan 68,58 μg/m³ untuk Kelapa Gading. Dari hasil regresi linear sebelumnya, diperoleh kesimpulan bahwa konsentrasi PM<sub>2,5</sub> memiliki korelasi yang kuat dengan jumlah kendaraan yang melintas. Namun, untuk daerah Kelapa Gading dengan jumlah kendaraan kurang lebih 50% lebih sedikit dibandingkan Bundaran HI, konsentrasi PM<sub>2,5</sub> harian di Kelapa Gading menunjukkan nilai yang tidak terlalu jauh dengan Bundaran HI. Bahkan, jika dilihat dari rata-rata hasil pengukuran, konsentrasi PM<sub>2,5</sub> untuk Kelapa Gading lebih besar dibandingkan Bundaran HI. Berdasarkan pengamatan di lapangan, hal ini dapat terjadi ruas jalan di Kelapa Gading lebih sempit daripada di Bundaran HI. Lebar Jalan M.H. Thamrin di Bundaran HI kurang lebih 45 meter (Tempointeraktif.com, 2012) sedangkan lebar jalan di Kelapa Gading hanya kurang lebih 10 meter (inilah.com, 2011). Ruas jalan yang lebih lebar memungkinkan untuk menampung volume kendaraan yang lebih besar sehingga untuk selang waktu pengukuran yang sama jumlah kendaraan melintas yang terhitung di Bundaran HI lebih banyak dibandingkan di Kelapa Gading.
Selain kendaraan bermotor sebagai sumber emisi partikulat di udara, konsentrasi PM<sub>2.5</sub> yang terukur pada lokasi pemantauan juga dipengaruhi oleh kondisi meteorologi setempat. Salah satu faktor meteorologi yang berperan dalam hasil pengukuran konsentrasi partikulat adalah kecepatan dan arah angin. Angin merupakan pergerakan udara antara dua lokasi yang memiliki tekanan dan temperatur berbeda (Sutikno, 2011). Menurut (Fierro, 2000), salah satu mekanisme penyebaran polutan di atmosfer disebabkan oleh pergerakan udara yang membawa polutan sesuai dengan arah angin. Berdasarkan hal tersebut, angin merupakan faktor yang sangat berperan dalam dispersi polutan, dalam hal ini partikulat di udara. Kendaraan bermotor sebagai sumber emisi di sekitar lokasi pemantauan, tidak selalu berkontribusi pada hasil pengukuran konsentrasi PM<sub>2.5</sub> pada udara ambien. Adanya angin yang berperan dalam dispersi polutan, menjadikan konsentrasi PM<sub>2.5</sub> yang terukur tidak selalu berasal dari sumber emisi yang berada di dekatnya, melainkan dapat juga berasal dari tempat lain yang terbawa oleh angin yang menuju lokasi pengukuran. PM<sub>2.5</sub> memiliki diameter aerodinamik relatif kecil yang menyebabkan rendahnya kecepatan pengendapan sehingga partikel dapat bertransportasi dari satu tempat ke tempat lain. Menurut Fierro (2000), partikel halus atau PM<sub>2.5</sub> dapat ditransportasikan sejauh 100 hingga lebih dari 1000 kilometer dari sumbernya.
Polutan primer yang diemisikan oleh kendaraan bermotor dapat dikategorikan menjadi dua jenis, yaitu polutan yang berasal dari proses pembakaran di dalam mesin dan polutan yang berasal di luar proses pembakaran dalam mesin. Menurut Soedomo (1999), elemen-elemen kendaraan seperti ban, kopling dan rem berkontribusi sekitar 51% terhadap konsentrasi partikulat. Elemen-elemen kendaraan bermotor diluar proses pengoperasian mesin, cenderung menghasilkan partikulat yang dapat memiliki kecepatan pengendapan cukup tinggi. Hal ini ditandai dengan dekatnya partikulat-partikulat tersebut dengan tanah (kopling, ban, dan rem). Kecepatan pengendapan berkaitan erat dengan diameter partikel. PM<sub>2,5</sub> merupakan partikulat dengan ukuran diameter kurang dari 2,5 mikron dan cenderung berperilaku seperti gas (Fierro, 2000). Berdasarkan perbedaan karakter partikulat yang dihasilkan, dapat disimpukan bahwa partikulat yang berasal dari kendaraan bermotor diluar pengoperasian mesin tidak terlalu berkontribusi pada hasil pengukuran konsentrasi PM<sub>2,5</sub>.
PM<sub>2,5</sub> merupakan polutan sekunder yang terbentuk dari emisi polutan gas dari proses pembakaran yang bertransformasi menjadi partikel sebagai hasil dari reaksi kimia di atmosfer (California Environmental Protection Agency, 2011). Proses pembakaran bahan bakar pada mesin kendaraan merupakan salah satu sumber emisi gas polutan. Proses pembakaran yang tidak sempurna di dalam mesin kendaraan menghasilkan polutan yang berwujud gas. Selanjutnya, polutan primer yang diemisikan oleh kendaraan bermotor ini akan dikonversi menjadi partikulat akibat adanya reaksi-reaksi kimia di atmosfer.
Black Carbon
Black carbon (BC) merupakan komponen karbon yang kehadirannya biasa diasosiasikan terhadap partikulat. BC banyak terdapat pada PM<sub>1</sub>, yaitu partikulat sangat halus yang memiliki diameter kurang dari 1 mikrometer (Bice, et al., 2009). BC memiliki dampak terhadap kesehatan manusia, seperti
meningkatkan jumlah kematian bayi akibat prematur dan efeknya terhadap anak – anak serta kesehatan pernafasan dan kardiovaskuler (Bice, et al., 2009).
Gambar 4 Fluktuasi harian konsentrasi black carbon pada lokasi pemantauan
Gambar 4 memperlihatkan fluktuasi konsentrasi BC di Bundaran HI dan Kelapa Gading. Secara keseluruhan, dapat dilihat bahwa konsentrasi BC di Bundaran HI dan Kelapa Gading memiliki pola yang berbeda satu sama lain. Tetapi, konsentrasi paling tinggi sama-sama dicapai pada hari kerja (weekdays) dan konsentrasi paling rendah sama-sama dicapai pada hari libur kerja (weekend). Konsentrasi BC paling tinggi terjadi pada hari Selasa di Bundaran HI sebesar 9,00 \(\mu\)g/m³ dan hari Rabu sebesar 8,51 \(\mu\)g/m³ di Kelapa Gading. Sedangkan konsentrasi paling rendah sama-sama terjadi pada hari Minggu, dengan konsentrasi sebesar 5,28 \(\mu\)g/m³ di Bundaran HI dan 6,40 \(\mu\)g/m³ Kelapa Gading.
Tabel 3 menunjukkan hasil pengukuran konsentrasi dan kontribusi BC dalam \(PM_{2,5}\). Dari data tersebut dapat dilihat bahwa di Bundaran HI, BC berkontribusi sebesar 10,50-14,54% dengan rata-rata sebesar 12,27% dalam \(PM_{2,5}\), sedangkan di Kelapa Gading, BC berkontribusi sebesar 9,44-11,73% dengan rata-rata sebesar 10,60% dalam \(PM_{2,5}\). Angka ini menunjukkan bahwa BC memang hadir di dalam \(PM_{2,5}\).
Tabel 3 Konsentrasi dan kontribusi black carbon dalam PM<sub>2.5</sub>
| No. | Hari | Konsentrasi black carbon (μg/m³) | Konsentrasi PM2,5 (μg/m³) | Kontribusi black carbon dalam PM2,5 (%) |
|---|---|---|---|---|
| Daerah j | padat lalu lii | ntas Bundaran HI | ||
| 1 | Senin | 8,10 | 77,12 | 10,50 |
| 2 | Selasa | 9,00 | 61,90 | 14,54 |
| 3 | Rabu | 6,70 | 61,02 | 10,98 |
| 4 | Kamis | 8,97 | 65,09 | 13,79 |
| 5 | Jumat | 8,24 | 66,68 | 12,36 |
| 6 | Sabtu | 8,03 | 64,61 | 12,43 |
| 7 | Minggu | 5,28 | 46,67 | 11,31 |
| Rata-rata | 7,76 | 63,30 | 12,27 | |
| Standar Deviasi | 1,34 | 9,05 | 1,48 | |
| Daerah l | komersial K | elapa Gading | ||
| 1 | Senin | 7,08 | 67,57 | 10,47 |
| 2 | Selasa | 6,83 | 72,36 | 9,44 |
| Rata-rata Standar Deviasi | 7,27 0,73 | 68,58 3,23 | 10,60 0,89 | |
|---|---|---|---|---|
| 7 | Minggu | 6,40 | 66,66 | 9,60 |
| 6 | Sabtu | 6,80 | 63,45 | 10,71 |
| 5 | Jumat | 7,90 | 67,93 | 11,62 |
| 4 | Kamis | 7,40 | 69,53 | 10,64 |
| 3 | Rabu | 8,51 | 72,57 | 11,73 |
Sejumlah penelitian dilakukan untuk mengetahui batas aman konsentrasi BC yang diperbolehkan berada pada udara ambien, namun belum ada penelitian yang mempublikasikan nilai konsentrasi BC yang berdampak negatif pada kesehatan. BC biasanya lebih banyak digunakan sebagai indikator komposisi kimia di dalam partikulat, terutama berkaitan dengan partikulat yang berasal dari proses pembakaran di dalam mesin diesel (World Health Organization, 2012). Dari studi yang dilakukan oleh WHO, untuk konsentrasi BC yang relatif tinggi, yaitu sekitar 75 µg BC/mg PM atau 7,5% BC dalam PM, hanya sejumlah kecil dari sekelompok sampel penelitian yang mengalami gangguan jantung dan pernafasan. Pada Tabel 3, hasil pengukuran konsentrasi BC dalam PM2,5 baik di Bundaran HI maupun Kelapa Gading melebihi 7,5% BC dalam PM2,5, yang artinya kandungan BC di dalam PM2,5 tergolong relatif tinggi.
Menurut Seinfeld (1986), BC merupakan polutan primer yang dihasilkan melalui proses pembakaran bahan bakar pada mesin kendaraan. Berdasarkan hal tersebut, konsentrasi BC seharusnya berkaitan dengan proses pembakaran pada mesin kendaraan yang melintas di lokasi pemantauan sebagai sumber emisi. Untuk itu, sebuah regresi linear sederhana kemudian dibuat antara konsentrasi BC dan jumlah kendaraan yang melintas untuk melihat hubungan antara kedua variabel tersebut.
Gambar 5 Korelasi antara konsentrasi black carbon dengan jumlah kendaraan
Gambar 5 memperlihatkan hasil regresi linear antara konsentrasi BC dengan jumlah kendaraan yang melintas di lokasi pemantauan. Dari hasil regresi tersebut, diperoleh koefisien determinasi (R2 ) antara konsentrasi BC dan jumlah kendaraan sebesar 0,5781 untuk Bundaran HI dan 0,4332 untuk Kelapa Gading. Nilai ini menunjukkan bahwa untuk Bundaran HI, sekitar 58% dari konsentrasi BC dapat dijelaskan oleh jumlah kendaraan yang melintas, sedangkan sisanya dipengaruhi oleh faktor lain. Namun, untuk Kelapa Gading jumlah kendaraan hanya dapat menjelaskan sekitar 43% dari konsentrasi BC. Dari koefisisen determinasi, dapat diperoleh koefisien korelasi (R) sebesar 0,760 untuk Bundaran HI dan 0,658 untuk Kelapa Gading. Koefisisen korelasi untuk kedua lokasi pemantauan memberikan nilai di atas 0,6 sehingga berdasarkan Guilford (1954) dapat disimpulkan bahwa konsentrasi BC memiliki korelasi yang kuat dengan jumlah kendaraan yang melintas.
KESIMPULAN
Konsentrasi \(PM_{2,5}\) harian di Bundaran HI berada pada rentang \(46,67-77,12~\mu g/m^3\) dengan rata-rata sebesar \(63,30~\mu g/m^3\) sedangkan konsentrasi \(PM_{2,5}\) di Kelapa Gading berada pada rentang \(63,45-72,57~\mu g/m^3\) dengan rata-rata sebesar \(68,58~\mu g/m^3\). Hasil pengukuran konsentrasi \(PM_{2,5}\) untuk kedua lokasi pemantauan sebagian besar melebihi baku mutu \(PM_{2,5}\) berdasarkan PP No. 41 Tahun 1999, yaitu di atas \(65~\mu g/m^3\) untuk pengukuran selama 24 jam.
Selain konsentrasi \(PM_{2,5}\), kualitas udara ambien pada penelitian kali ini juga dikaji berdasarkan konsentrasi black carbon dalam \(PM_{2,5}\). Hasil pengukuran konsentrasi black carbon di Bundaran HI berada pada rentang \(5,28-9,00~\mu g/m^3\)dan di Kelapa Gading berada pada rentang \(6,40-8,51~\mu g/m^3\). Black carbon memiliki kontribusi sebesar 10,50-14,54~% dengan rata-rata sebesar 12,27%, pada \(PM_{2,5}\) di Bundaran HI dan pada rentang 9,44-11,73~% dengan rata-rata sebesar 10,60% pada \(PM_{2,5}\) di Kelapa Gading. Angka ini tergolong relatif tinggi berdasarkan penelitian WHO, yaitu melebihi 7,5% BC dalam PM.
Baik PM<sub>2,5</sub> maupun black carbon, kehadirannya di udara ambien berkaitan dengan sumber emisi berupa kendaraan yang melintas pada lokasi pemantauan serta kondisi meteorologi yang berperan dalam persebaran polutan. Dari hasil regresi linear, terdapat korelasi positif yang kuat antara aktivitas transportasi baik dengan konsentrasi PM<sub>2,5</sub> maupun dengan konsentrasi black carbon. Nilai koefisien korelasi antara konsentrasi PM<sub>2,5</sub> dengan jumlah kendaraan yang melintas, yaitu sebesar 0,729 untuk Bundaran HI dan 0,733 untuk Kelapa Gading, sedangkan nilai koefisien korelasi antara konsentrasi black carbon dengan jumlah kendaraan yang melintas diperoleh sebesar 0,760 untuk Bundaran HI dan 0,658 untuk Kelapa Gading.