Air Environmental

Introductions

Karbon monoksida adalah gas yang tidak berbau, tidak berwarna dan beracun. Karena tidak tampak , tidak  berasa dan juga tidak berbau asap beracun, CO bisa membunuh Anda sebelum Anda menyadarinya. Pada tingkat yang lebih rendah dari paparan, CO menyebabkan efek ringan yang sering keliru untuk flu. Gejala ini meliputi sakit kepala, pusing, disorientasi, mual dan kelelahan. Efek dari paparan CO dapat sangat bervariasi bagi masing2 individu, tergantung pada usia, kesehatan secara keseluruhan dan konsentrasi dan lama paparan.

   Sumber CO 

Pencemaran Udara saat kemacetan terjadi akan meningkat secara drastis.

Sumber keberadaan gas CO ini adalah pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar minyak bumi. Salah satunya adalah pembakaran bensin, di mana pada pembakaran yang terjadi di mesin motor, dapat menghasilkan pembakaran tidak sempurna dengan reaksi sebagai berikut.2 C8H18(g) + 17 O2(g) –>16 CO(g) + 18 H2O(g)Sumber lain yang menyebabkan terjadinya gas CO, selain pembakaran tidak sempurna bensin adalah pembakaran tidak sempurna yang terjadi pada proses industri, pembakaran sampah, pembakaran hutan, kapal terbang, dan lain-lain. Namun demikian, penyebab utama banyaknya gas CO di udara adalah pembakaran tidak sempurna dari bensin, yang mencapai 59%.

Berdasarkan sumber dari website www.epa.gov berikut persentase sumber pencemar CO yang ada di US.Dapat kita lihat sumber pencemar CO di US pada tahun 2008 yang memiliki persentase terbesar adalah dari kendaraan yaitu mencapai 80 persen lebih. Sedangkan sumber yang lain tidak lebih dari 5 persen. Oleh karena itu para produsen , mobil , sepeda motor, kapal terbang, kereta api dan kendaraan bermotor lainnya berlomba2 memproduksi kendaraan yang ramah lingkungan untuk menurunkan pencemaran udara.

  Dampak Terhadap Kesehatan.

Karbon monoksida (CO) apabila terhisap ke dalam paru-paru akan ikut peredaran darah dan akan menghalangi masuknya oksigen yang akan dibutuhkan oleh tubuh. Hal ini dapat terjadi karena gas CO bersifat racun metabolisme, ikut bereaksi secara metabolisme dengan darah. Seperti halnya oksigen, gas CO bereaksi dengan darah (hemoglobin) :
Hemoglobin + O2 –> O2Hb (oksihemoglobin)
Hemoglobin + CO –>  COHb (karboksihemoglobin)
Konsentrasi gas CO sampai dengan 100 ppm masih dianggap aman kalau waktu kontak hanya sebentar. Gas CO sebanyak 30 ppm apabila dihisap manusia selama 8 jam akan menimbulkan rasa pusing dan mual. Pengaruh karbon monoksida (CO) terhadap tubuh manusia ternyata tidak sama dengan manusia yang satu dengan yang lainnya.
Konsentrasi gas CO disuatu ruang akan naik bila di ruangan itu ada orang yang merokok. Orang yang merokok akan mengeluarkan asap rokok yang mengandung gas CO dengan konsentrasi lebih dari 20.000 ppm yang kemudian menjadi encer sekitar 400-5000 ppm selama dihisap. Konsentrasi gas CO yang tinggi didalam asap rokok menyebabkan kandungan COHb dalam darah orang yang merokok jadi meningkat. Keadaan ini sudah barang tentu sangat membahayakan kesehatan orang yang merokok. Orang yang merokok dalam waktu yang cukup lama (perokok berat) konsentrasi CO-Hb dalam darahnya sekitar 6,9%. Hal inilah yang menyebabkan perokok berat mudah terkena serangan jantung.

Perbedaan paru-paru perokok dan yang bukan perokok.

Pengaruh konsentrasi gas CO di udara sampai dengan dengan 100 ppm terhadap tanaman hampir tidak ada, khususnya pada tanaman tingkat tinggi. Bila konsentrasi gas CO di udara mencapai 2000 ppm dan waktu kontak lebih dari 24 jam, maka kana mempengaruhi kemampuan fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas yang ada pada lingkungan terutama yang terdapat pada akar tanaman.
Gas CO sangat berbahaya, tidak berwama dan tidak berbau, berat jenis sedikit lebih ringan dari udara (menguap secara perlahan ke udara), CO tidak stabil dan membentuk CO2 untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. CO berbahaya karena bereaksi dengan haemoglobin darah membentuk Carboxy haemoglobin (CO-Hb). Akibatnya fungsi Hb membawa oksigen ke sel- sel tubuh terhalangi, sehingga gejala keracunan sesak nafas dan penderita pucat. Reaksi CO dapat menggantikan O2 dalam haemoglobin dengan reaksi :
02Hb + CO         –>            OHb + O2
Penurunan kesadaran sehingga terjadi banyak kecelakaan, fungsi sistem kontrol syaraf turun serta fungsi jantung dan paru-paru menurun bahkan dapat menyebabkan kematian. Waktu tinggal CO dalam atmosfer lebih kurang 4 bulan. CO dapat dioksidasi menjadi CO2 dalam atmosfer adalah HO dan HO2 radikal, atau oksigen dan ozon. Mikroorganisme tanah merupakan bahan yang dapat menghilangkan CO dari atmosfer.
Dari penelitian diketahui bahwa udara yang mengandung CO sebesar 120 ppm dapat dihilangkan selaIna 3 jam dengan cara mengontakkan dengan 2,8 kg tanah (Human, 1971), dengan demikian mikroorganisme dapat pula menghilangkan senyawa CO dari lingkungan, sejauh ini yang berperan aktif adalah jamur penicillium dan Aspergillus
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pemberian CO selama 1 sampai 3 minggu pada konsentrasi sampai 100 ppm tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap tanam-tanaman tingkat tinggi. Akan tetapi kemampuan untuk fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas akan terhambat dengan pemberian CO selama 35 jam pada konsentrasi 2000 ppm. Demikian pula kemampuan untuk fiksasi nitrogen oleh bakteri yang terdapat pada akar tanam-tanaman juga terhambat dengan pemberian CO sebesar 100 ppm selama satu bulan. Karena konsentrasi CO di udara jarang mencapai 100 ppm, meskipun dalam waktu sebentar, maka pengaruh CO terhadap tanam-tanaman biasanya tidak terlihat secara nyata.



Kadar CO yang tinggi di lapisan atmosfer dapat menghalangi pantulan panas dari bumi ke atmosfer sehingga permukaan bumi menjadi lebih panas. Peristiwa ini disebut dengan efek rumah kaca (green house effect). Efek rumah kaca ini mempengaruhi terjadinya kenaikan suhu udara di bumi (pemanasan global). Pemanasan global adalah kenaikan suhu rata-rata di seluruh dunia dan menimbulkan dampak berupa berubahnya pola iklim.

Referensi

• http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-sma-ma/karbon-monoksida-co/  ( Diakses Tanggal 25 Februari ’13) 
• http://www.tutorvista.com/content/biology/biology-iv/environmental-pollution/air-pollution-effects.php#carbon-monoxide-(co)  ( Diakses Tanggal 25 Februari ’13) 
• http://www.epa.gov/eogapti1/course422/ap7a.html  (Diakses Tanggal 25 Februari ’13) 
• http://www.epa.gov/cgi-bin/broker?_service=data&_debug=0&_program=dataprog.national_1.sas&polchoice=CO  ( diakses Tanggal 25 februari ’13) 
• http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_lingkungan/karbonmonoksida-dan-dampaknya-terhadap-kesehatan/ (Diakses Tanggal 26 Februari ’13 ) 

Partikel kasar (PM10) memiliki diameter aerodinamis antara 2,5 μm dan 10 μm. PM10 terbentuk dari proses mekanik (misalnya penghancuran, penggilingan, abrasi permukaan), penguapan semprotan, dan suspensi debu. PM10 terdiri dari oksida aluminosilikat dan oksida lainnya dari elemen kerak, dan sumber-sumber utama termasuk debu dari jalan, industri, pertanian, konstruksi dan pembongkaran, dan fly ash dari pembakaran bahan bakar fosil. Masa PM10 adalah dari menit ke jam dan jarak perjalanan yang bervariasi dari km <1 km ke 10. [3]

Inhalasi merupakan satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senyawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain. Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO2 yang terdapat di udara juga. [8]

Ada lima mekanisme yang mempengaruhi deposisi partikel di dalam saluran pernafasan. Mekanisme utama yaitu pengendapan secara gravitasi, impaction dan difusi Brownian. Mekanisme lainnya yaitu gaya tarik elektrostatis dan intersepsi. Ada beberapa faktor yang juga mempengaruhi deposisi partikulat, yaitu cara bernafas, aktivitas fisik, usia, radang paru-paru, dan kondisi ambien (peningkatan temperature dan kehadiran polutan lain). [3]

Beberapa dampak partikulat :

Batas Indeks Standar Pencemar Udara dalam Satuan SI di dalam Pedoman Teknis Perhitungan dan Pelaporan Serta Informasi Indeks Standar Pencemar Udara [2] :

Paparan PM10 selama 24 jam yang melebihi 150ug/m³ telah mengganggu  kesehatan manusia, khususnya golongan sensitif. Penetapan ISPU diadopsi dari penelitian yang dilakukan US EPA, konsentrasi PM10 150 μg/m3 telah menimbulkan gangguan kesehatan bagi golongan sensitif. Batas konsentrasi ini diadopsi pemenrintah Indonesia sebagai ambang batas konsentrasi partikulat di udara ambien.

Golongan yang paling berisiko terhadap paparan partikulat halus yaitu :

Untuk mengendalikan kadar partikulat baik kasar mau pun halus di ambien, unit penyisihan partikulat dibutuhkan. Prinsip penyisihan partikulat yaitu memanfatkan gaya yang mempengaruhi arah gerak partikulat sehingga partikulat tersebut keluar dari arah aliran udara pembawanya. Alat penyisih partikulat yang bias dipasang pada sumber emisi yaitu :

Referensi

Sumber : [3]

Mayoritas emisi prekursor ozon berasal dari sumber antropogenik. Aktivitas manusia yang berkontribusi terhadap pembentukan ozon yaitu transportasi (kendaraan bermotor dan pelayaran maritim internasional), proses pembakaran dalam produksi energi dan industri, penggunaan pelarut, pembakaran biomassa, dan kegiatan pertanian. Konsentrasi ozon di Negara Eropa berkisar antara 40 -80 µg/m³. [3]


Kadar ozon alami yang berubah-ubah sesuai dengan musim pertahunnya berkisar antara 10–100ug/m3 (0,005–0,05 ppm). Diwilayah pedesaan kadar ozon dapat menjadi tinggi karena adanya kiriman jarak jauh O3 dari udara yang berasal dari perkotaan. Didaerah perkotaan yang besar, tingkat ozon atau total oksidan maksimum 1 jam dapat berkisar dari 300–800 ug/m3 (0,15-0,40 ppm) atau lebih.
5–30% hasil pemantauan di beberapa kota besar didapatkan kadar oksida maksimum 1jam yang melampaui 200 ug/m3 (0,1 ppm). [6]

Paparan utama terhadap ozon adalah ketika manusia menghirup udara ambien yang mengandung ozon. Laju paparan terhadap seorang individu berkaitan dengan konsentrasi ozon di udara sekitar dan volume udara yang dihirup per menit. Jumlah kumulatif paparan adalah fungsi baik laju maupun durasi paparan. [2]

Sumber : [2]

Dalam paru-paru, ozon bereaksi cepat dengan sejumlah biomolekul, terutama yang mengandung tiol atau kelompok amina atau ikatan karbon-karbon tak jenuh. Reaksi inii dan produk yang dihasilkan masih belum dikarakterisasi, tetapi efek utama dari paparan ozon yang dimediasi oleh radikal bebas dan oksidan lainnya di ELF yang kemudian bereaksi dengan sel-sel epitel yang mendasari, sel-sel imunitas tubuh, dan dengan reseptor saraf di dinding saluran pernafasan. [2]

Efek psikologis utama dari paparan singkat ozon adalah tidak mampu menghirup nafas sampai kapasitas total paru-paru. Beberapa gejala gangguan pernafasan akibat paparan ozon yaitu :

Beberapa penelitian yang dirangkum oleh US EPA menunjukkan bahwa [2] :

Penelitian oleh laboratorium hewan secara konsisten mendemonstrasikan bahwa paparan jangka panjang oleh konsentrasi ozon melebihi batas ambien menghasilkan perubahan morfologi persisten yang menandakan penyakit pernafasan kronis.  [2]

Beberapa spesies tumbuhan akan mengalami luka bila terpapar ozon pada konsentrasi di atas 120 ug/m³. Ozon dapat bereaksi dengan SO₂ yang juga dapat melukai beberapa spesies tanaman. Efek pada vegetasi lainnya yaitu penuaan dini daun dan pengurangan hasil panen.

Batas Indeks Standar Pencemar Udara dalam Satuan SI di dalam Pedoman Teknis Perhitungan dan Pelaporan Serta Informasi Indeks Standar Pencemar Udara [1] :

Sumber : [1]

Paparan ozon selama 1 jam sebesar 235 ug/m³ ditetapkan sebagai ambang batas konsentrasi yang belum mengganggu kesehatan manusia. Jika paparan yang terjadi melebihi ambang batas, kesehatan manusia mulai terganggu.

Rentang konsentrasi ozon dan efeknya berdasarkan data dari IOA yaitu [4] :

0,001 ppm

Nilai terendah yang terdeteksi oleh manusia hipersensitif. Terlalu rendah untuk mengukur secara akurat dengan peralatan elektronik.

0,003 ppm

Ambang persepsi bau di lingkungan laboratorium, 50 % tingkat kepercayaan.

0,003 ppm sampai  0,010 ppm

Ambang persepsi bau oleh rata-rata orang pada udara bersih. Mudah terdeteksi oleh orang  normal. Konsentrasi dapat diukur dengan akurat. Konsentrasi ozon diukur pada rumah dan kantor dilengkapi dengan alat pembersih udara elektronik ketika tingkat ozon di luar ruangan rendah. Infiltrasi ozon dari luar ruangan dapat menyebabkan konsentrasi dalam ruangan yang lebih tinggi.

0,020 ppm

Ambang persepsi bau di lingkungan laboratorium, 90% tingkat kepercayaan.

0,001-0,125 ppm

Konsentrasi ozon yang ditemukan secara alamiah di atmosfer. Tingkat konsentrasi bervariasi dengan ketinggian, kondisi atmosfer dan lokal.

0,020 - 0,040 ppm

Konsentrasi oksidan total rata-rata di beberapa kota besar pada tahun 1964. Sekitar 95% atau lebih besar dari oksidan umumnya dianggap sebagai ozon.

0,040 ppm

CSA batas maksimum untuk perangkat untuk penggunaan rumah tangga. Diukur sebagai konsentrasi berkelanjutan dalam ruang ujian.

0,050 ppm

Konsentrasi ozon maksimum yang diizinkan oleh ASHRAE di dalam ruangan ber-AC dan berventilasi.

0,050 ppm

Konsentrasi ozon maksimum yang dihasilkan oleh pembersih udara elektronik dan perangkat perumahan yang sesuai dengan usulan amandemen UU Makanan, Obat dan Kosmetik Federal.

0,064 ppm

Usulan standar kualitas udara ambien nasional untuk oksidan fotokimia (maksimal 1 jam konsentrasi untuk tidak melebihi sekali per tahun).

0.100 ppm

Ozon konsentrasi maksimum yang diizinkan dalam wilayah kerja industri: paparan terhadap manusia diperbolehkan  8 jam per hari, 6 hari seminggu.

0.100 ppm

Konsentrasi ozon maksimum kontinu yang diijinkan (per US Navy_ di tempat terbatas seperti kapal selam atom.

0.100 ppm

Batas maksimum yang diizinkan untuk industri, ruang publik, atau diduduki di Inggris, Jepang, Perancis, Belanda dan Jerman.

 0,15-0,51 ppm

Puncak konsentrasi ozon di kota-kota Amerika.

0,200 ppm

Kontak yang terlalu lama dengan manusia di bawah kondisi kerja dan eksperimental tidak menghasilkan efek sakit diketahui. Tingkat ambang ketika iritasi hidung dan tenggorokan akan menghasilkan dampaknya menjadi sekitar 0,300 ppm.

0,300 ppm

Tingkat ozon di mana beberapa spesies tanaman hidup mulai menunjukkan tanda-tanda efek ozon. Cedera dedaunan muncul sebagai noda gelap, bintik-bintik cahaya, patch mati dan peluruhan warna secara umum. Stomata (pori-pori) dari daun dewasa adalah area pertama yang menunjukkan tanda-tanda kerusakan.

0,500 ppm

Tingkat ozon di mana Los Angeles, California, menyatakan Siaga Smog  yang No 1. Dapat menyebabkan mual dan sakit kepala pada beberapa individu. Paparan yang lebih lama bisa menyebabkan edema paru (akumulasi abnormal cairan serosa dalam jaringan ikat atau rongga serosa). Meningkatkan kerentanan terhadap infeksi pernafasan.

1,00-2,00 ppm

Los Angeles, California, menyatakan Siaga Smog  yang No 2 pada konsentrasi ozon 1,00 ppm dan Siaga Smog No. 3 pada  1,500 ppm. Pada rentang ini berbagai konsentrasi ozon yang terhirup oleh relawan manusia selama 2 jam menyebabkan gejala yang dapat ditoleransi tanpa inkapasitasi dengan gejala mereda setelah beberapa hari. Gejala-gejalanya sakit kepala, nyeri di dada, dan kekeringan pada saluran pernapasan.

1,40-5,60 ppm

Kacang pinto terkena 1,4-5,0 ppm konsentrasi ozon selama 70 menit menunjukkan beberapa tanda-tanda cedera parah pada daun dewasa.

5,00-25,00 ppm

Percobaan menunjukkan bahwa paparan 3 jam pada 12 ppm adalah mematikan bagi babi Guinea. Tukang las yang terkena 9 ppm ditambah polusi udara lainnya menderita edema paru. Rontgen dada masih normal dalam 2 sampai 3 minggu, tapi 9 bulan kemudian mereka masih mengeluh kelelahan dan exertional dyspnea (labored respiration).

25,00 ppm dan lebih

Konsentrasi ozon yang berbahaya bagi kehidupan manusia tidak diketahui, tetapi atas dasar percobaan terhadap hewan, dan paparan pada konsentrasi 50 ppm selama 60 menit mungkin akan berakibat fatal

Untuk mengendalikan pencemaran oleh ozon, emisi VOC oleh sumber industry harus dibatasi sesuai baku mutu yang ditetapkan.

Referensi