1

PEMETAAN KONSENTRASI PARTIKULAT DI KAWASAN RSU

Dr. SOETOMO SURABAYA

A MAPPING OF PARTICULATE CONCENTRATION IN AREA

RSU Dr. SOETOMO SURABAYA

Rachmat Boedisantoso, IDAA Warmadewanthi and Rr. Windarizti Yuniastried Putri

Environmental Engineering of Civil Engineering and Planning - Institute of Technology

Sepuluh Nopember Surabaya

boedisantoso@its.ac.id, warma@its.ac.id, kaoru_aztriedputri@yahoo.com

Abstrak

Salah satu sumber dari pencemaran udara adalah partikulat. Partikulat ini berdiameter kurang dari sepuluh mikron

(PM10). Kawasan di Surabaya yang potensial konsentrasi partikulatnya tinggi (PM10) adalah di sekitar RSU Dr.

Soetomo. Hal ini karena RSU Dr. Soetomo memiliki insinerator yang tidak dilengkapi dengan alat pengendali udara

dan kawasan RSU Dr. Soetomo merupakan kawasan dengan aktivitas transportasi yang tinggi. Pencemaran partikulat

yang melebihi standar baku mutu udara ambien dapat membahayakan kesehatan bagi makhluk hidup. Tujuan penelitian

ini memetakan konsentrasi partikulat di kawasan RSU Dr. Soetomo dan menganalisis pengaruh dari aktivitas

transportasi dan aktivitas insinerator.

Penelitian dilakukan dengan melakukan sampling udara ambien serta pengambilan beberapa data primer pada 30 titik

sampling di kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya. Alat yang digunakan yaitu HVS (High Volume Sampler) dan Haz

Dust. Penelitian ini dilakukan di indoor dan outdoor dengan pengambilan sampel pada waktu pagi, sore dan malam

hari. Parameter yang diukur adalah PM10 dan hasil analisis akan dipetakan menggunakan Surfer 8.

Padatnya aktivitas kendaraan bermotor di kawasan RSU Dr. Soetomo menyebabkan tingginya konsentrasi PM10 pada

beberapa titik sampling sehingga melebihi baku mutu udara. Konsentrasi PM10 tertinggi pada pagi hari di Jalan

Airlangga dimana tingkat konsentrasi PM10 mencapai angka 211,363 µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai

4929 kendaraan. Pada sore hari konsentrasi PM10 tertinggi terdapat di Jalan Karang Menjangan dimana tingkat

konsentrasi partikulat mencapai angka 325,458 µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 1177 kendaraan. Hasil

penelitian di indoor menunjukkan kondisi udara ambien yang bersih. Hal ini ditunjukkan dengan konsentrasi partikulat

2

yang kecil yaitu di bawah standar baku mutu udara ambien. Selain berdasarkan hasil pengukuran di wilayah studi juga

dilakukan perhitungan menurut Hukum Gauss dari cerobong insinerator RSU Dr. Soetomo. Berdasarkan Hukum Gauss

di beberapa lokasi sampling ada yang melebihi standar baku mutu udara ambien dan berbeda dengan hasil pengukuran

langsung. Hal ini terjadi karena di kawasan RSU Dr. Soetomo terdapat barier-barier yaitu pohon-pohon angsana dan

taman yang dapat menyerap PM10 serta adanya bangunan yang dapat membelokkan arah angin. Kondisi ini

mempengaruhi penyebaran partikulat di lokasi indoor RSU Dr. Soetomo Surabaya.

Abstract

Particulate (PM10) is one of the air polutions source among the other sources. The potential area that has high

possibility content high concentration of PM10 is RSU Dr. Soetomo Surabaya. Because the hospital have incinerator

with no equipment for air pollution control. Otherwise, the area in RSU Dr. Soetomo have high transportation

activities. Increasing of particulate concentration is higher than that ambient air standard can cause healthy effect to

organism. The purpose of this research is to mapping the concentration particulate (PM10) surrounding RSU Dr.

Soetomo Surabaya area and analyzing the transportation activitiy also incineration activitiy effect.

The research was conducted by sampling the ambient air and collected was primary data in thirty sampling points in

area RSU Dr. Soetomo with HVS (High Volume Sampler) and Haz Dust. The research was conducted indoor and

outdoor sampling in the morning, afternoon and evening. The parameter was measured and the result was mapped by

Surfer 8.

The dense activities of motorized vehicles, cause the high level of PM10 concentration in several sampling points so and

it exceeds the ambient air quality standard. The maximum concentration showed 211,363 µg/m3 with volume vehicles

of 4929 at Airlangga Street in the morning. In the evening, the high level of particulate concentration showed 325,458

µg/m3 with volume vehicles of 1117. The result from indicating conditions ambient air was cleaner than the outdoor.

This was indicated by small concentrations of particulates below ambient air quality standard. In addition the

measurements of PM10 dispertion, this study also carried out calculations according to Gauss plume equation of the

stack. Based on the calculation of PM10 concentration in several sampling locations (indoor) exceeds the standard

ambient air of quality. The Gauss result was different compare with the direct measurment by air quality equipment,

because of some barriers arround of RSU Dr. Soetomo efective decrease the concentration PM10; such as angsana

trees, gardens and building that can deflect the wind. It influences the PM10 dispertion in indoor area of RSU Dr.

Soetomo Surabaya.

3

Keywords : Gauss plume equation, incinerator, particulate (PM10), transportation.

PENDAHULUAN

Kawasan RSU Dr. Soetomo merupakan lalu lintas padat dengan aktivitas transportasi yang

tinggi. Kendaraan bermotor mengeluarkan zat-zat berbahaya yang dapat menimbulkan dampak

negatif, baik terhadap lingkungan maupun terhadap kesehatan manusia. Gas yang sering

dikeluarkan oleh kendaraan bermotor adalah NOx, SOx, CO dan partikulat. Seiring dengan

meningkatnya jumlah kendaraan bermotor, jumlah zat pencemar berupa gas maupun partikel akan

meningkat pula. Kualitas pencemaran udara sangat bergantung pada ukuran dan komposisi

kimianya. Salah satu parameter terjadinya pencemaran udara adalah kandungan partikulat dari

PM10 yang tinggi. Udara yang tercemar oleh partikel dapat menyebabkan terjadinya gangguan

kesehatan. Organ target yang terganggu terutama pada fungsi faal dari organ tubuh seperti paru-

paru, gangguan sistem syaraf, pembuluh darah dan terjadinya iritasi pada mata dan kulit.

Rumah sakit merupakan sarana kesehatan yang menyelenggarakan kegiatan pelayanan

kesehatan. Salah satunya RSU Dr. Soetomo Surabaya yang merupakan Rumah Sakit terbesar di

Jawa Timur. RSU Dr. Soetomo dalam mengelola limbah padat sama seperti rumah sakit lainnya

yaitu dengan menggunakan incinerator. Incinerator tersebut tidak dilengkapi alat pengendali udara

sehingga partikulat yang dihasilkan langsung dibuang begitu saja melalui cerobong asap. Hal ini

tentu saja mengakibatkan partikulat yang dibuang ke udara tidak memenuhi standar baku mutu

udara ambien. Berdasarkan hasil data uji emisi incinerator RSU Dr. Soetomo menunjukkan

konsentrasi partikulat yang melebihi standar baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m3 (Hasil uji

emisi incinerator RSU Dr. Soetomo Surabaya, 2009).

Penelitian ini dibuat untuk mengetahui beban pencemar udara dengan parameter partikulat dan

pola persebarannya pada wilayah penelitian yaitu pada kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya. Telah

4

dijelaskan sebelumnya, bahwa sumber pencemaran partikulat disebabkan oleh aktivitas kendaraan

bermotor dan aktivitas incinerator di kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya.

Pencemaran oleh Partikulat

Partikulat merupakan partikel dalam bentuk padat/liquid yang tersuspensi dalam gas dengan

diameter antara 0,0002-500 µm. Umumnya partikel yang terbentuk di atmosfer melalui proses

kondensasi atau transformasi dari gas-gas yang teremisi seperti sulfur dioksida.

Pada partikulat, kita mengenal beberapa substansi yang berupa fase cair dan padat di atmosfer

yang berada di bawah kondisi normal. Partikulat mempunyai ukuran yang mikroskopis atau

submikroskopis tetapi lebih besar dari dimensi molekul (Seinfield, 1975).

Karakteristik Partikulat

Partikulat merupakan salah satu unsur di udara yang paling berpengaruh. Partikulat berada di

atmosfer dalam bentuk suspensi, yang terdiri dari partikel-partikel padat dan cair yang berukuran

dari 100 mikron dan tergantung di udara ambien, dapat memudarkan cahaya dan berperilaku seperti

gas.

Menurut Anonim (2009) partikel secara umum dapat dibagi ke dalam dua bagian, yaitu:

1. Partikel halus (Fine partikel): Partikel berukuran lebih kecil dari 2,5 m .

2. Partikel kasar (Coarse partikel): Partikel berukuran lebih besar dari 2,5 m .

Stabilitas Atmosfer

Stabilitas atmosfer merupakan kecenderungan atmosfer untuk menahan gerakan vertikal atau

untuk menekan turbulensi yang ada, yang mempengaruhi kemampuan atmosfer untuk

mendispersikan polutan-polutan yang teremisikan ke atmosfer. Penentuan stabilitas atmosfer suatu

wilayah dapat ditentukan menggunakan Tabel 1.

5

Tabel 1. Klasifikasi Stabilitas Atmosfer

Surface WindSpeed (m/s)

Day Incoming Solar Radiation Night (Cloudliness)Strong Moderate Slight Cloudy 48 Clear 38

< 2 A A – B B E F2 – 3 A – B B C E F3 – 5 B B – C C D E5 – 6 C C – D D D D.> 6 C D D D D

Sumber: Cooper dan Alley, 1994

Keterangan:

A = Sangat Labil C = Agak Labil E= Agak Stabil

B = Labil D = Netral F = Stabil

Penentuan Konsentrasi Pencemar di Udara Ambien

Untuk menentukan penyebaran pencemaran udara yang bersumber dari sumber titik (point

source), dapat digunakan model matematis yang disusun berdasarkan persamaan Gauss Dispertion

Model. Persamaan Gauss untuk penyebaran pencemar di udara sebagai berikut (Wark dan Warner,

1981):

( )

−

−= 2

2

2

2

)0,,( 2exp

2exp

zyzyYX

Hyu

QC

ττττπ………………………………………………….( 2.1)

Keterangan:

C (X,Y,0)= konsentasi pencemar di udara ambient (g/m3)

Q = laju air massa emisi dari sumber kontinyu (gr/dt)

U = kecepatan angin rata-rata pada arah x (m/dt)

H = tinggi efektif cerobong (m)

y = koefisien dispersi arah horizontal (m)

z = koefisien dispersi arah vertikal (m)

y = jarak crosswind dari cerobong (m)

x = jarak downwind dari cerobong (m)

6

z = ketinggian topografi (m)

dimana

( )

−

++= − dTa

TaTsPudvshH .1068,25,1. 3 ........................................................................(2.2)

Keterangan:

H = tinggi efektif cerobong (m)

h = tinggi fisik scerobong (m)

d = diameter dalam cerobong (m)

P = tekanan atmosfer (mbar)

Ts = temperatur dalam cerobong (K)

Ta = temperatur atmosfer (K)

Vs = kecepatan gas didalam cerobong (m/dt)

METODA PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di dua tempat yaitu di dalam kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya

dan di luar kawasan RSU Soetomo. Penelitian di luar kawasan RSU Dr. Soetomo tepatnya

dilakukan di Jl. Karang Menjangan, Jl. Prof. Dr. Moestopo, Jl. Dharmawangsa, dan Jl. Airlangga.

Penelitian dilakukan hanya pada saat tingkat konsentrasi partikulat berada pada nilai maksimum

(kritis) dan pada saat tingkat konsentrasi partikulat berada pada nilai minimum (rendah).

Penelitian ini dilakukan dengan 2 (dua) alat yaitu High Volume Sampler (HVS) dan Haz

Dust. HVS digunakan di luar kawasan RSU Dr. Soetomo sedangkan Haz Dust dilakukan di dalam

kawasan RSU Dr. Soetomo.

HASIL DAN DISKUSI

Hubungan Konsentrasi Partikulat dengan Jumlah Kendaraan

7

Setelah pengambilan sampling di 30 titik selesai kemudian dilakukan kalibrasi alat antara

HVS dengan Haz Dust untuk mendapatkan nilai keakuratan yang sama. Berikut kurva kalibrasi

HVS dengan Haz Dust dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5. Kurva Kalibrasi HVS dengan Haz Dust

Gambar 6. Grafik Perbandingan Antara Jumlah Kendaraan dengan Konsentrasi Partikulat pada HariSenin Pagi

Gambar 7. Grafik Perbandingan Antara Jumlah Kendaraan dengan Konsentrasi Partikulat pada Hari

Senin Sore

8

Pada Gambar 6 dan Gambar 7 dapat dilihat bahwa jumlah kendaraan yang melintas dengan

tingkat konsentrasi partikulat yang dihasilkan adalah relatif berbanding lurus, dimana untuk tingkat

konsentrasi partikulat yang tinggi pada saat dilakukan pengukuran volume kendaraan yang melintas

juga tinggi.

Analisis Pola Persebaran Partikulat di Kawasan RSU Dr. Soetomo Surabaya

Berdasarkan Gambar 8. dapat dilihat tingkat konsentrasi maksimum terletak di titik sampel

AA yaitu terletak di Jalan Airlangga dimana tingkat konsentrasi partikulat mencapai 211,363

µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 4929 kendaraan, sedangkan untuk titik dengan

tingkat terendah yaitu 13,045 µg/m3 berada pada titik sampling K dengan total jumlah kendaraan

mencapai 1177 kendaraan yang berlokasi di Jalan Dharmawangsa.

Gambar 8. Peta Sebaran Partikulat Pada Hari Senin Pagi

Berdasarkan Gambar 9 dapat dilihat pada sore hari tingkat konsentrasi yang paling maksimum

terletak di titik sampling Y yaitu terletak di Jalan Karang Menjangan dimana tingkat konsentrasi

partikulat mencapai angka 325,458 µg/m3 dengan total jumlah kendaraan mencapai 5526

kendaraan, sedangkan untuk titik dengan tingkat terendah yaitu 13,707 µg/m3 berada pada titik

sampling A dengan lokasi di Jalan Prof. Dr. Meostopo dengan total jumlah kendaraan 1438.

9

Gambar 9. Peta Sebaran Partikulat Pada Hari Senin Sore

Penentuan Dispersi Partikulat Cerobong Insinerator

Berdasarkan hasil uji emisi insinerator RSU Dr. Soetomo menyebutkan bahwa RSU Dr.

Soetomo memiliki diameter cerobong 0,4 m, tinggi cerobong 12 m, temperatur gas dalam cerobong

140°C, laju air massa emisi 60,68 g/detik dan kecepatan aliran dalam gas 12,5 m/detik. Perhitungan

konsentrasi ini dilakukan untuk kondisi yang terjadi pada pagi hari dan sore hari. Temperatur udara

sekitar cerobong yaitu 31°C dan kecepatan angin 1,9 m/detik.

10

Gambar 10. Kontur Penyebaran Partikulat Incinerator pada Pagi Hari

Gambar 11 Kontur Penyebaran Partikulat Incinerator pada Sore Hari

Berdasarkan hasil perhitungan dan perbandingan antara Gambar 10 dan Gambar 11

diketahui bahwa stabilitas atmosfer mempengaruhi besarnya konsentrasi partikulat di udara, Hal

ini dapat dilihat dari perbandingan besarnya konsentrasi maksimum partikulat pada pagi hari dan

sore hari untuk cerobong insinerator RSU Dr. Soetomo. Pada pagi hari konsentrasi partikulat

tertinggi sebesar 12912,592 µg/m³ sedangkan pada sore hari konsentrasi partikulat sebesar tertinggi

5317,594 µg/m³,

Setelah dilakukan perhitungan penyebaran konsentrasi partikulat dari cerobong insinerator

dengan Hukum Gauss kemudian dilakukan perbandingan dengan konsentrasi partikulat dari hasil

pengukuran di wilayah studi. Berikut Tabel 2 perbandingan konsentrasi hasil pengukuran di

wilayah studi dengan hasil perhitungan dengan Hukum Gauss dari cerobong insinerator RSU Dr.

Soetomo Surabaya.

11

Tabel 2 Perbandingan Konsentrasi Partikulat

Titik SampelPagi Hari

Titik SampelSore Hari

C (µg/m³) C Gauss (µg/m³) C (µg/m³) C Gauss (µg/m³)A 71,009 0,062 A 13,707 0,000

B 36,842 0,000 B 50,041 0,000

C 40,741 0,000 C 216,332 0,000

D 36,718 0,000 D 109,687 0,000

F 149,494 918,452 F 156,673 0,000

G 49,000 220,790 G 14,000 0,000

H 18,000 5,306 H 10,000 0,000

I 8,000 0,000 I 26,000 0,000

K 13,045 5720,216 K 85,904 5317,594

L 11,000 9639,727 L 45,000 932,390

M 13,000 12912,592 M 10,000 16,222

N 18,000 9,864 N 149,000 0,000

P 195,416 918,452 P 102,171 0,000

Q 28,000 220,790 Q 26,000 0,000

R 26,000 5,306 R 11,000 0,000

S 10,000 0,000 S 2,000 0,000

U 170,658 1,796 U 39,478 0,000

V 50,000 0,001 V 5,000 0,000

W 7,000 0,000 W 31,000 0,000

X 9,000 0,000 X 4,000 0,000

Z 28,302 0,000 Z 94,871 0,000

AA 211,363 0,000 AA 106,170 0,000

AB 22,107 0,000 AB 128,817 0,000

AC 22,353 0,000 AC 203,264 0,000Sumber: perhitungan, 2009

Titik sampel F, G, K, L, M, dan Q pada pagi hari dan titik sampel K dan L pada sore hari

berdasarkan hasil pengukuran tidak melebihi standar baku mutu udara ambien, tetapi berdasarkan

hasil perhitungan dengan Hukum Gauss dari cerobong insinerator menunjukkan hasil konsentrasi

partikulat melebihi standar baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m³. Hal ini dapat terjadi karena

di kawasan RSU Dr. Soetomo terdapat barrier berupa pohon-pohon dengan jenis pohon angsana

dan bangunan.

12

KESIMPULAN

Kesimpulan dari penelitian ini adalah:

a. Tingkat konsentrasi PM10 yang dihasilkan dari aktivitas transportasi ini mengikuti perubahan

jumlah kendaraan,

b. Tingkat konsentrasi PM10 yang dihasilkan melebihi baku mutu udara ambien yaitu 150 µg/m3

disebabkan karena kegiatan transportasi.

c. Arah angin, kecepatan angin dan stabilitas atmosfer juga berperan dalam penyebaran tingkat

konsentrasi PM10.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1997. Surat Keputusan Gubernur Kepala Daerah Tingkat I Jawa Timur Nomor 128

Tahun 1997 tentang Baku Cara Pengambilan Contoh Udara Ambien. Dinas

Lingkungan Hidup Kota Surabaya. Surabaya.

Anonim. 1999. Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 41 Tahun 1999 tentang

Pengendalian Pencemaran Udara. Dinas Lingkungan Hidup Kota Surabaya. Surabaya.

Anonim. 2004. Pencemaran Udara dan Permasalahannya.<URL:http://www.rudyct.com/PPS702ipb/09145/farida.pdf>

Anonim. 2006. Pengaruh Bahan Bakar Transportasi terhadap Pencemaran Udara danSolusinya. <URL:http://elisa.ugm.ac.id/files/rachmawan/LWiCSne0/Paper_TKK_I_Kel_2.pdf>

Anonim. 2008. Pencemaran Udara. <URL:http://staff.undip.ac.id/env/semestergenap/files/2009/09/Buku-Ajar-Pencemaran-Udara.pdf>

Anonim. 2009. Pengantar Pencemaran Udara. <URL:http://kuliah.ftsl.itb.ac.id/wpcontent/uploads/2009/04/pengantar-pencemaran-udara.pdf>.

Anggono, M. B. 2001. Kondisi Meteorologis Surabaya dan Jawa Timur. BAPEDALDA. JawaTimur.

Boedisantoso, R. 2002. Teknologi Pengendalian Pencemar Udara. Institut Teknologi SepuluhNopember Press, Surabaya.

13

Cooper, C. D. dan Alley, F.C. 1994. Air Pollution Control a Design Approach. 2nd Edition.

Waveland Press. Inc. United States.

Goldsmith, J. R dan Friberg, L. T. 1977. Effects of Air Pollution on Human Health. In Air

Pollution (edited by Sten A. C.). Vol. II. 3rd Edition.

Prasasti, S. 2006. Pemetaan Tingkat Konsentrasi Partikulat Akibat Aktivitas Transportasi dan

Pengembangan Barrier di Wilayah Surabaya Pusat. Laporan Tugas Akhir Jurusan

Teknik Lingkungan FTSP-ITS. Surabaya.

Seinfield, H. J. 1975. Air Pollution Control, Phisical and Chemical Fundamental. Mc. Graw-

Hill. Inc. United States of America.

Simpson, R. 1994. Air Pollution Notes on Lectures Devision of Environmental Science. Grifith

University. Queensland.

Slamet, J. S. 1994. Kesehatan Lingkungan. Universitas Gadjah Mada Press. Jogjakarta.

Soedomo, M. 1999. Kumpulan Karya Ilmiah Mengenai Pencemaran Udara. Penerbit ITB.

Bandung.

Tamin, R. D. 2005. Assistant Deputy for Vehicles Emissions Pollution Control Policy and

Regulation of Air Pollution in Indonesia. Paper Presented in Training of Trainer Basic

Urban Air Quality Management Cai Net. September 19-23. Bandung.

Wark, K. dan Warner, C.F. 1981. Air Pollution It`s Origin and Control. Harper dan Row

Publishers. New York Hagerstown San Fransisico, London.