LAPORAN PRAKTIKUM LABORATORIUM LINGKUNGAN 2

Jurusan Teknik Lingkungan – FALTL – Universitas Trisakti

Gasal 2014/2015

KELOMPOK 7

1. Bella Nita (082.12.012)

2. Hilmi Fauzi (082.12.027)

Asisten : Haekal Harana Abduh

Total Suspended Particulate (TSP)

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Udara merupakan aspek yang sangat penting bagi kehidupan manusia dan seluruh

makhluk hidup di bumi. Namun seiring dengan perkembangan teknologi dan majunya

pembangunan di beberapa negara, kualitas udarapun cenderung menurun. Penurunan

kualitas udara akan berdampak buruk bagi kesehatan manusia. Dewasa ini sudah banyak

peraturan yang membatasi pencemaran udara, namun peraturan saja belum cukup untuk

menyelesaikan masalah ini

Jakarta, sebagai pusat pemerintahan dan perekonomian merupakan kota tersibuk

di Indonesia, dimana kegiatan dilakukan sepanjang waktu. Masyarakat dikota Jakarta

dapat digolongkan sangat padat, dengan jenis kegiatan yang berbeda-beda. Aktifitas

industri adalah salah satu sumber pencemar di kota Jakarta selain itu, jumlah kendaraan

bermotor yang besar juga merupakan sumber pencemar yang serius. Kendaraan umum

juga tidak dapat memecahkan permasalahan, hal ini dikarenakan kurang nyamannya

fasilitas, selain itu sebagian besar kendaraan umum menghasilkan emisi yang

mengganggu.

Polusi udara ini berdampak buruk bagi kesehatan masyarakat. Polusi udara yang

mempengaruhi kesehatan salah satunya dapat disebabkan oleh partikulat. Sebenarnya

udara sendiri cenderung mengalami pencemaran oleh kehidupan dan kegiatan manusia

serta proses alam lainnya. Hal ini dapat dilihat dari terjadinya bencana alam, proses

metabolisme manusia, pekerjaan manusia dan lain sebagainya. Partikel yang mencemari

udara dapat merusak lingkungan, tanaman, hewan dan manusia. Secara umum partikel -

partikel tersebut sangat merugikan kesehatan manusia. Udara yang telah tercemar oleh

partikel (debu) dapat menimbulkan berbagai macam penyakit saluran pernapasan. 

Maka dilakukan pengukuran kadar debu total dilakukan dengan metode gravimetri

dengan menggunakan HVAS (High Volume Air Sampler), yaitu udara dihisap melalui

filter di dalam shelter dengan menggunakan pompa vakum laju alir tinggi sehingga

partikel terkumpul di permukaan filter. Jumlah partikel yang terakumulasi dalam filter

selama periode waktu tertentu dianalisa secara gravimetri. Laju alir dipantau saat periode

pengujian. Hasilnya ditampilkan dalam bentuk satuan massa partikulat yang terkumpul

per satuan volume contoh uji udara yang diambil sebagai µg/m3.

1.2 Tujuan Percobaan

Praktikum ini bertujuan untuk mengukur konsentrasi partikulat di udara ambien

di Plaza Kampus A Universitas Trisakti menggunakan peralatan High Volume Air

Sampler (HVAS) dengan metode gravimetri.

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi dan Sumber Partikulat

Partikulat adalah bentuk dari padatan atau cairan dengan ukuran molekul tunggal

yang lebih besar dari 0.002 µm tetapi lebih kecil dari 500 µm yang tersuspensi di

atmosfer dalam keadaan normal. Partikulat dapat berupa asap, debu dan uap yang

dapat tinggal di atmosfer dalam waktu yang lama.  Partikulat merupakan jenis

pencemar yang bisa bersifat primer ataupun sekunder tergantung dari aerosolnya.

Partikulat terdiri dari beberapa jenis berdasarkan distribusi partikelnya, yaitu PM2.5

(2.5 µm), PM10 (10 µm), PM100 / TSP (Total Suspended Particulate) (≤100 µm).

Sifat kimia masing-masing partikulat berbeda-beda, akan tetapi secara fisik

ukuran partikulat berkisar antara 0,0002 – 500 mikron. Pada kisaran tersebut partikulat

mempunyai umum dalam bentuk tersuspensi di udara antara beberapa detik sampai

beberapa bulan. Umur partikulat tersebut dipengaruhi oleh kecepatan pengendapan

yang ditentukan dari ukuran dan densitas partikulat serta aliran (turbulensi) udara.

Secara umum kenaikan diamter akan meningkatkan kecepatan pengendapan, dari hasil

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. Sifat partikulat lainnya adalah sifat optiknya. Partikulat yang

mempunyai diameter kurang dari 0,1 mikron berukuran sedemikian kecilnya

dibandingkan dengan panjang gelombang sinar sehingga partikulat-partikulat tersebut

mempengaruhi sinar seperti halnya molekul-molekul dan menyebabkan refraksi.

Partikulat yang berukuran lebih besar dari 1 mikron ukurannya jauh lebih besar dari

panjang gelombang sinar tampak dan merupakan objek makroskopik yang

menyebarkan sinar sesuai denganpenampang melintang partikulat tersebut. Sifat optik

ini penting dalam menentukan pengaruh partikulat atmosfer terhadap radiasi dan

visibilitas solar energy. (BPLHD Jabar, 2009)

2.3 Sumber Partikulat

Secara alamiah, partikulat dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa

oleh angin, proses vulkanis yang berasal dari letusan gunung berapi, uap air laut.

Partikulat juga dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang

mengandung senyawa karbon  murni atau bercampur dengan gas-gas organik, seperti

halnya penggunaan mesin diesel yang tidak terpelihara dengan baik dan pembakaran

batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks dari butir-butiran

tar. Jika dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran minyak dan gas

pada umunya menghasilkan partikulat dalam jumlah yang lebih sedikit. Emisi

partikulat tergantung pada aktivitas manusia, terutama dari pembakaran bahan bakar

fosil, seperti transportasi kendaraan bermotor, industri berupa proses (penggilingan dan

penyemprotan) dan bahan bakar industri, dan sumber-sumber non industri, misalnya

pembakaran sampah baik domestik ataupun komersial (Yusra, 2010).

Terdapat hubungan antara ukuran partikulat polutan dengan sumbernya. Partikulat

yang berdiameter lebih besar dari 10 mikron dihasilkan dari proses-proses mekanis

seperti erosi angin, penghancuran dan penyemprotan, dan pelindasan benda-benda oleh

kendaraan atau pejalan kaki. Partikulat yang berukuran diameter 1 – 10 mikron

biasanya termasuk tanah, debu, dan produk-produk pembakaran dari industri lokal dan

pada tempat-tempat tertentu juga terdapat garam laut. Partikulat yang berukuran antara

0,1 – 1 mikron terutama merupakan produk-produk pembakaran dan aerosol fotokimia.

Partikulat yang mempunyai diameter kurang dari 0,1 mikron belum diidentifikasi

secara kimia, tetapi diduga berasal dari sumber-sumber pembakaran, seperti

pembakaran bahan bakar fosil. (BPLHD Jabar, 2009).

2.3 Dampak Partikulat

Keberadaan partikulat di udara secara potensial menyebabkan kerugian, seperti

pada kesehatan paru-paru dan dapat mereduksi jarak penglihatan (visibilitas).

Besarnya efek yang ditimbulkan oleh partikulat bergantung pada besar kecilnya

ukuran partikulat, konsentrasi, dan komposisi fisik-kimia di udara. Partikulat dapat

memberikan efek berbahaya terhadap kesehatan manusia melalui mekanisme sebagai

berikut.

Partikulat mungkin bersifat toksik karena sifat fisik atau kimianya

Partikulat mungkin bersifat inert (tidak bereaksi) tetapi jika tertinggal di dalam

saluran pernafasan dapat mengganggu pembersihan bahan-bahan lain yang

berbahaya

Partikulat mungkin membawa substansi toksik / gas-gas berbahaya melalui

absorpsi, sehingga molekul-molekul gas tersebut dapat mencapai dan tertinggal

di bagian paru-paru yang sensitif. (Alfiah,2009)

Polutan partikulat masuk ke dalam tubuh manusia terutama melalui sistem

pernapasan, oleh karena itu pengaruh yang merugikan langsung terutama terjadi pada

sistem pernafasan. Faktor yang paling berpengaruh terhadap sistem pernafasan

terutama adalah ukuran partikulat, karena ukuran partikulat yangmenentukan seberapa

jauh penetrasi partikulat ke dalam sistem pernafasan.

Sistem pernafasan mempunyai beberapa sistem pertahanan yang mencegah

masuknya partikulat-partikulat, baik berbentuk padat maupun cair, ke dalam paru-

paru. Bulu-bulu hidung akan mencegah masuknya partikulat-partikulat berukuran

besar, sedangkan partrikel-partikulat yang lebih kecil akan dicegah masuk oleh

membran mukosa yang terdapat di sepanjang sistem pernafasan dan merupakan

permukaan tempat partikulat menempel.

Pada beberapa bagian sistem pernafasan terdapat bulu-bulu halus (silia) yang

bergerak ke depan dan ke belakang bersama-sama mukosa sehingga membentuk

aliran yang membawa partikulat yang ditangkapnya keluar dari sistem pernafasan ke

tenggorokan, dimana partikulat tersebut tertelan. Partikulat yang mempunyai diameter

lebih besar dari pada 5,0 mikron akan berhenti dan terkumpul terutama di dalam

hidung dan tenggorokan. Meskipun partikulat tersebut sebagian dapat masuk ke

dalam paru-paru tetapi tidak pernah lebih jauh dari kantung-kantung udara atau

bronchi, bahkan segera dapat dikeluarkan oleh gerakan silia. Partikulat yang

berukuran diameter 0,5 - 5,0 mikron dapar terkumpul di dalam paru-paru sampai pada

bronchioli, dan hanya sebagian kecil yang sampai pada alveoli. Sebagian besar

partikulat yang terkumpul di dalam bronchioli akan dikeluarkan oleh silia dalam 2

jam. Partikulat yang berukuran diameter kurang dari 0,5 mikron dapat mencapai dan

tinggal di dalam alveoli. Pembersihan partikulat-partikulat yang sangat kecil tersebut

dari alveoli sangat lambat dan tidak sempurna dibandingkan dengan di dalam saluran

yang lebih besar. Beberapa partikulat yang tetap tertinggal di dalam alveoli dapat

terabsorpsi ke dalam darah (BPLHD Jabar, 2009).

2.4 Metode Pengukuran Partikulat Menggunakan HVAS

Pengambilan atau pengukuran kadar debu di udara biasanya dilakukan dengan

metode gravimetri, yaitu dengan cara menghisap dan melewatkan udara dalam

volume tertentu melalui saringan serat gelas/kertas saring. Alat yang biasa digunakan

untuk pengambilan sampel debu total (TSP) di udara yaitu High Volume Air Sampler

Alat ini menghisap udara ambien dengan pompa berkecepatan 1,13 - 1,7 m³/menit,

partikel debu berdiameter 0,1-10 mikron akan masuk bersama aliran udara melewati

saringan dan terkumpul pada permukaan serat gelas. Alat ini dapat digunakan untuk

pengambilan contoh udara selama 24 jam, dan bila kandungan partikel debu sangat

tinggi maka waktu pengukuran dapat dikurangi menjadi 6 - 8 jam. Pemilihan filter

bergantung terhadap pengujian. Hal yang penting untuk diperhatikan adalah

penentuan seleksi dan pemakaian karakteristik. Adapun beberapa macam filter yang

umum digunakan adalah filter serat kaca, filter fiber silica, filter selulosa (Efriyanti,

2012)

III. ALAT DAN BAHAN

1.1 Alat

Tabel 3.1.1 Alat Percobaan

1.2

Bahan

Tabel 3.2.1 Bahan Percobaan

Nama Bahan Jumlah Gambar

No Nama Alat Gambar Jumlah

1High Volume Air

Sampling (HVAS)1

2 Desikator 1

3 Anemometer 1

5 Hygrometer 1

6 Oven 1

7 Neraca Anakitik 1

Kertas Filter1

IV. CARA KERJA

Skema 4.1 Cara Kerja Pengukuran TSP

V. Hasil Pengamatan

Tabel 5.1 Hasil Pengukuran TSP dengan HVAS

Laju Alir Q0 (m3/menit) 1,14

Ambil kertas filter dan timbang

dengan neraca analitik yang

telah di simpan didalam desikator

selama 24 jam.Nyalakan HVAS selama 30 menit,

catat laju alir, suhu, barometer 2 kali pada 2 menit

awal dan akhir percobaan

Masukkan kertas filter ke dalam oven selama 30

menit.

Pindahkan kertas filter ke dalam

desikator selama 15 menit.

Timbang kembali filter dengan

neraca analitik

Lakukan perhitungan

dengan konversi yang sesuai

Temperatur (ºC) T 34,3

Kecepatan Angin (m/s) 0,1

Tekanan P(mmHg) 757

Berat (gram)

W1 3,12

W2 3,63

ΔW 0,51

Keterangan:

Q0 : Laju alir rata-rata (meter3/menit)

T1 : Suhu awal (ºC)

P0 : Tekanan rata-rata (mmHg)

W1 : Berat awal (gram)

W2 : Berat akhir (gram)

ΔW : Selisih berat akhir dengan berat awal (gram)

Ts : Suhu Standar

Ps : Tekanan Standar

VI. RUMUS DAN PERHITUNGAN

6.1 Koreksi Laju Alir Pada Kondisi Standar

Qs=Qo ×[Ts x Po¿ x Ps ]

1/2

Perhitungan,

Qs=1,14 ×[ 298 x757307,3 x760 ]

1 /2

= 1,12 m3/menit

6.2 Volume Udara yang Diambil

V=(Qo+Qs)

2x T

Perhitungan,

V=(1,14+1,12)

2x30

= 33,9 m3

6.3 Konsentrasi TSP Pada Udara Ambien

C=(W 1−W 2)

Vx106

Perhitungan,

C=(3,12−3,63)

33,9x 106

= 15044,2 μ gram

meter 3

6.4 Konsentrasi 24 Jam

C24 = C 1(t 1

t 2

)n

dimana n = 0.185

Perhitungan,

C24 = 15044,2 x [ 0,524 ]

0,185

= 7350,88 μ gram

meter 3

VII. PEMBAHASAN

Percobaan ini bertujuan untuk menentukkan jumlah partikulat atau debu dengan

menggunakan alat HVAS (High Volume Air Sampler) pada lokasi Plaza Kampus A,

Universitas Trisakti. Sebelum melakukan percobaan kertas filter dimasukkan kedalam

desikator, hal ini bertujuan untuk menyerap kandungan air yang terdapat dapa kertas

filter. Setelah itu dilakukan penimbangan awal dengan menggunakan neraca analalitik.

Perangkat HVAS ditempatkan di lokasi pengukuran konsentrasi Total Suspended

Particulate (TSP). Pada praktikum ini, HVAS ditempatkan di Plaza dengan pertimbangan

bahwa daerah ini merupakan pusat aktivitas mahasiswa. Pada saat pengambilan sampel

disektitar daerah pengambilan sedang berlangsung aktivitas maksimal mahasiswa suhu

terhitung cukup terik. Setelah pengambilan sampel kertas filter dibawa menuju

laboratorium lingkungan untuk dilakukan pengukuran dengan neraca analitik.

Baku mutu terjadi suatu pencemaran udara didasarkan pada Baku Mutu Udara

Ambien yang telah ditetapkan. Menurut PP No.41 Tahun 1999 Baku Mutu Udara Ambien

adalah ukuran batas atau kadar zat, energi, atau komponen yang ada atau yang seharusnya

ada atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien. Besarnya

nilai baku mutu udara ambien untuk Total Suspended Particulate tercantum pada PP

No.41 Tahun 1999, yaitu sebesar 230 µg/Nm3 untuk waktu pengukuran selama 24 jam.

Percobaan dilakukan selama 30 menit dengan pengukuran terhadap air flow terhadap

HVAS, arah angin, suhu, tekanan dan kelembaban udara. Setelah data-data terkumpul,

setiap data dikonversikan ke dalam satuan internasional kemudian dapat digunakan dalam

perhitungan.

Volume udara ambien yang ditangkap oleh HVAS saat percobaan sebesar 33,9m3.

Sedangkan untuk konsentrasi TSP saat 30 menit percobaan adalah sebesar 15044,2 µg/m3

dan untuk konsentrasi pengamatan 24 jam atau 1440 menit adalah sebesar 7350,88 µg/m3.

Nilai tersebut sangat jauh diatas ketentuan baku mutu lingkungan No 41/1999 sebesar 230

µg/m3, maka dapat disimpulkan bahwa pada lokasi pengambilan sampel keadaan udara

tidak baik. Kemungkinan hasil pengamatan konsentrasi yang besar dipengaruhi oleh

ketidaktelitian saat menimbang kertas filter, pembacaan alat meteorology, dan lokasi

sampling yang berdekatan dengan pohon - pohon rindang. Selain itu pengambilan sampel

selama satu jam kurang mewakili keadaan dalam satu hari, walaupun melewati

perhitungan konversi namun kemungkinan hasilnya kurang akurat.

VIII. SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengukuran polutan partikulat di lokasi Plaza Kampus A

Universitas Trisakti sebesar 7350,88 µg/m3 selama 24 jam, dan melewati ambang batas

jika dibandingkan dengan Baku Mutu Lingkungan No 41/1999 Tentang Pengendalian

Pencemaran Udara yaitu sebesar 230 µg/m3, ini menandakan bahwa pada lokasi

pengambilan sampel kondisi atau kualitas udara tidak dalam kondisi baik.

DAFTAR PUSTAKA

Yusra, Febry. 2010. http://el-andalucy.blogspot.com/2010/12/particulate-matter-pm-10-

dan-low-volume.html (diunduh pada tanggal 1 November 2014 pukul 11:09)

BPLHD Jabar. 2009. http://www.bplhdjabar.go.id/index.php/bidang-pengendalian/subid-

pemantauan-pencemaran/191-pencemaran-udara-oleh-partikulat (Diakses pada

tanggal 1 November, 11:10)

Alfiah, Taty. 2009. http://tatyalfiah.files.wordpress.com/2009/10/pu-bab-2-b.pdf (diunduh

pada tanggal 1 November 2014, 11:20)

Efrianti,Susi . 2012. Lingkungan Hidup. http://uwityangyoyo.wordpress.com/ diakses

tanggal 1 November 2014, 11:31.

Prabu.2008. Pencemaran Udara .

http://putraprabu.wordpress.com/2008/12/12/pencemaran-udara/ ( Diakses pada

tanggal 1 November 2014,11:21)

PP No.41 Tahun 1999 Tentang Pengendalian Pencemaran Udara.

LAMPIRAN

1. Lokasi sampling : Plaza Kampus A Universitas Trisakti, Jakarta Barat

Hari/tanggal : Kamis, 17 Oktober 2013

Waktu : 10.00-10.30 WIB

2. Baku Mutu Udara Ambien Nasional PP No 41 Tahun 1999Lokasi Sampling

No. ParameterWaktu

PengukuranBaku Mutu Metode Analisis Peralatan

1 SO2 1 Jam 900 ug/Nm3 Pararosanilin Spektrofotometer

(Sulfur Dioksida) 24 Jam 365 ug/Nm3

1 Thn 60 ug/Nm3

2 CO 1 Jam 30.000 ug/Nm3 NDIR NDIR Analyzer

(Karbon Monoksida) 24 Jam 10.000 ug/Nm3

1 Thn -

3 NO2 1 Jam 400 ug/Nm3 Saltzman Spektrofotometer

(Nitrogen Dioksida) 24 Jam 150 ug/Nm3

1 Thn 100 ug/Nm3

4 O3 1 Jam 235 ug/Nm3 Chemiluminescent Spektrofotometer

(Oksidan) 1 Thn 50 ug/Nm3

5 HC 3 Jam 160 ug/Nm3 Flame Ionization Gas

(Hidro Karbon) Chromatogarfi

6 PM10 24 Jam 150 ug/Nm3 Gravimetric Hi – Vol

(Partikel < 10 um )

PM2,5 (*) 24 Jam 65 ug/Nm3 Gravimetric Hi – Vol

(Partikel < 2,5 um ) 1 Thn 15 ug/Nm3 Gravimetric Hi – Vol

7 TSP 24 Jam 230 ug/Nm3 Gravimetric Hi – Vol

(Debu) 1 Thn 90 ug/Nm3

8 Pb 24 Jam 2 ug/Nm3 Gravimetric Hi – Vol

(Timah Hitam) 1 Thn 1 ug/Nm3 Ekstraktif

Pengabuan AAS

9. Dustfall 30 hari

(Debu Jatuh )

10 Ton/km2/Bulan

(Pemukiman) Gravimetric Cannister

20 Ton/km2/Bulan

(Industri)

10 Total Fluorides(asF) 24 Jam 3 ug/Nm3 Spesific Ion Impinger atau

90 hari 0,5 ug/Nm3 Electrode Countinous Analyzer

11. Fluor Indeks 30 hari

40 u g/100 cm2 dari

kertas limed filter Colourimetric

Limed Filter

Paper

12. Khlorine & 24 Jam 150 ug/Nm3 Spesific Ion Impinger atau

Khlorine Dioksida Electrode Countinous Analyzer

13. Sulphat Indeks 30 hari 1 mg SO3/100 cm3 Colourimetric Lead

Dari Lead Peroksida Peroxida Can