Jenis Polutan Udara

Polutan Udara 

Pencemaran udara menjadi masalah serius karena menimbulkan berbagai  kerugian, yang tidak hanya berdampak pada kesehatan masyarakat, namun juga kerusakan lingkungan, seperti menyebabkan pemanasan global, hujan asam dan kerusakan lapisan ozon sehingga mengancam kelangsungan hidup manusia (infoplease, 2016). Beberapa polutan yang umum ditemukan di luar ruangan sebagian besar disebabkan oleh aktivitas manusia. Berikut beberapa polutan paling berbahaya, beserta dampaknya. Enam diantaranya telah menjadi dasar oleh EPA ditetapkannya tingkat polusi udara pada suatu wilayah sekaligus dibatasi untuk menciptakan udara yang aman untuk dihirup, yakni partikulat, timbal, ozon, sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon monoksida (EPA, 2016). 

Jenis Polutan 

1) Ozon 

Ozon (O3) merupakan gas yang mempunyai sifat berwarna kebiru-biruan, berbau tajam dan beracun, sangat reaktif dan tidak stabil, dengan masa hidup yang sangat pendek berkisar antara 20-30 menit sebelum kembali menjadi oksigen. Ozon dihasilkan dari hasil reaksi antara sinar ultraviolet dari sinar matahari dengan lapisan atas atmosfer bumi kemudian membentuk lapisan pelindung yang menyelimuti bumi. Dalam kegiatan industri, manusia memanfaatkan ozon untuk pengolahan air minum dan air limbah, sterilisasi peralatan kedokteran dan mengawetkan bahan makanan. Pada manusia, jika konsentrasi ozon cukup tinggi maka dapat mengganggu sistem pernapasan, menyebabkan batuk kering, sakit paru-paru, iritasi sensorik, pneumonia, bronkitis, dengungan pada telinga dan menyebabkan rasa mual. Berdasarkan penelitian National Institute of Environmental Health Sciences (NIEHS), kapasitas paru-paru berkurang sebesar 5-10% pada konsentrasi 0,08 ppm dalam waktu 6,5 jam. Menurut University of Southern California Keck School of Medicine, setiap pertambahan 0,02 ppm pada ozon dapat menyebabkan 63% penurunan absensi siswa karena sakit. 

2) Karbon Monoksida 

Karbon monoksida (CO) tidak berwarna, tidak berasa, tidak mengiritasi dan tidak berbau. Gas ini dihasilkan dari proses pembakaran tidak sempurna berbasis karbon yang terjadi pada berbagai mesin kendaraan dan pembakaran bahan bakar, seperti propana, bensin, minyak tanah dan gas alam. Senyawa CO juga berasal dari peralatan memasak (misalnya, tungku, oven, kompor, pemanas air) yang menggunakan batubara atau bahan bakar fosil, terutama bila tidak berfungsi dengan baik asapnya dapat merusak lingkungan. Asap rokok yang mengandung 4% CO dan asap kendaraan yang mengandung 3-7% CO menjadi aktivitas manusia yang paling banyak mengeluarkan CO dan memicu pencemaran udara. Dalam tubuh manusia, jika CO terhirup, maka akan menyatu dengan hemoglobin membentuk COHb dan mencegah pengangkutan oksigen untuk dipasok ke jaringan tubuh. Seseorang yang keracunan gas CO dalam dosis rendah ditandai dengan gejala-gejala seperti sakit kepala, mual dan kelelahan. Apabila otak tidak lagi memperoleh oksigen yang cukup, CO akan menyebabkan lemah jantung dan nadi, koma, kerusakan otak permanen dan kematian.Occupational Safety and Health Administration (OSHA) memperbolehkan standar konsentrasi CO adalah 35 ppm untuk waktu 8 jam/hari kerja, sedangkan EPA menentukan standar kualitas kandungan CO tidak melebihi 9 ppm selama 8 jam secara terus-menerus dan tidak boleh melebihi 20 ppm dalam waktu 1 jam. 

3) Nitrogen Dioksida 

Nitrogen dioksida (NO2) merupakan gas berwarna merah kecoklatan, berbau menyengat seperti asam nitrat, bersifat racun dan merupakan salah satu polutan utama di udara. Sekitar 1% dari jumlah total NO2 yang ditemukan di udara perkotaan terbentuk secara alami oleh petir dan beberapa dihasilkan oleh tanaman, tanah dan air. Sebagian besar sumber pencemaran NO2 di perkotaan berasal dari kegiatan manusia termasuk pembakaran bahan bakar fosil (minyak atau batubara), generator pembangkit listrik atau mesin-mesin yang menggunakan bahan bakar gas alami. Sumber utama NO2 merupakan salah satu emisi yang dihasilkan kendaraan bermotor (sekitar 80%) dan kegiatan industri.Seseorang yang keracunan NO2 akan mengalami gangguan seperti pada pendengaran, hidung, tenggorokan, meningkatnya koabilitas, menurunkan imun, sehingga terjadi infeksi pada paru-paru. Paru-paru yang sudah terkontaminasi oleh gas NO2akan membengkak sehingga seseorang yang terpapar gas NO2 sulit bernafas dan mengakibatkan kematian. WHO menyarankan kandungan NO2 di udara sebesar 200µg/m3 selama 1 jam dan 40µg/m3 selama setahun. 

4) Partikulat 

Partikulat (PM) dapat berbentuk padat maupun cair, memiliki ukuran ≥ 2,5μm - ≤ 10μm. Partikulat dapat berasal langsung dari sumbernya, seperti pembakaran (batu bara, kayu dan diesel), lokasi konstruksi, cerobong asap dan jalan beraspal. Selain itu, partikulat juga terbentuk melalui reaksi kimia di atmosfer, seperti SO2 dan NO2 yang dipancarkan dari pembangkit listrik, industri dan kendaraan bermotor. Ukuran partikulat yang membahayakan kesehatan manusia berkisar 0,1μm-10μm. Partikulat yang berukuran sekitar 5μm dapat langsung masuk kedalam paru-paru, sedangkan partikulat yang lebih besar dari 5μm dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. 

Keadaan akan bertambah parah apabila partikulat bereaksi dengan SO2 yang terdapat di udara. PM10 dan PM2,5 dapat menyebabkan iritasi mata, bronkhitis, ISPA, asma, penurunan fungsi paru-paru, kanker paru-paru, hingga kematian. EPA menentukan standar konsentrasi PM2,5 yaitu 15μg/m3 selama setahun dan 35 μg/m3 selama 24 jamdanPM2,5 yaitu 150μg/m3 selama 24 jam. 

5) Sulfur Dioksida 

Sulfur dioksida (SO2) bersifat korosif (penyebab karat), mudah larut dalam air, beracun, berbau tajam dan tidak berwarna. Di daerah perkotaan, sumber terbesar SO2 adalah pembakaran bahan bakar fosil pada kegiatan pembangkit listrik, kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan batu bara dan diesel, sertaproses industri. Jika terhirup manusia SO2 akan menyebabkan asma sehingga sulit bernapas. Konsentrasi SO2 berkisar 0,3-1 ppm akan mulai tericum oleh indera penciuman manusia, sedangkan konsentrasi SO2 sebesar 5 ppm atau lebih dapat menyebabkan iritasi tenggorokan. Pada beberapa individu yang sensitif, seperti anak-anak dan lansia kadar 1-2 ppm akan menyebabkan iritasi. SO2 juga dapat bereaksi dengan senyawa kimia lain membentuk partikel sulfat yang apabila terhirup dapat terakumulasi di paru-paru dan menyebabkan kesulitan bernapas, penyakit pernapasan dan bahkan kematian. 

6) Timbal 

Timah hitam atau timbal (Pb) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan. Senyawa Pb penting digunakan pada bahan bakar bensin. Logam berat Pb yang bercampur dengan bahan bakar akan bercampur dengan oli di dalam mesin, kemudian akan keluar dari knalpot bersamaan dengan gas lain. Pb dapat diserap oleh tubuh melalui kulit, namun saluran pencernaan dan pernapasan merupakan sumber utama Pb di dalam tubuh dan susunan saraf pusat merupakan organ sasaran utama. P b dapat menjadi racun yang merusak sistem pernapasan, sistem saraf, serta meracunidarah. Gejala-gejala yang timbul karena keracunan Pb berupa mual, muntah, sakit perut, kelainan fungsi otak, anemia, kerusakan ginjal bahkan kematian dapat terjadi dalam 1-2 hari. Pb menggantikan mineral-mineral utama seperti seng, tembaga dan besi dalam mengatur fungsi mental sehingga menimbulkan gejala seperti depresi, sakit kepala, sulit berkonsentrasi, gelisah, sulit tidur, halusinasi dan kelemahan otot. Pada anak-anak Pb akan mengakibatkan kerusakan pada saraf, menurunkan kecerdasan, minat belajar dan fungsi daya ingat. Jumlah Pb minimal di dalam darah yang dapat menyebabkan keracunan berkisar antara 60-100μg. EPA menentukan standar konsentrasi Pb tidak lebih dari 0,15μg/m3 selama 3 bulan. 

7) Karbon Dioksida 

Karbon dioksida (CO2) adalah gas cair tidak berwarna, tidak berbau, tidak mudah terbakar dan sedikit asam. Dihasilkan secara alami dari proses pembakaran sempurna hidrokarbon di dalamnya, termasuk minyak bumi, gas alam dan proses respirasi dan metabolisme manusia. Orang yang menghirup terlalu banyak CO2  akan sulit bernapas hingga kehilangan kesadaran akibat tingkat oksigen menurun. Menurut Arrhenius (1984) konsentrasi CO2 adalah unsur penting yang dapat mengontrol suhu bumi di atmosfer. Sekalipun jumlah gas ini merupakan bagian sangat kecil dari seluruh gas yang terdapat di atmosfer (hanya sekitar 0,038%), namun jika jumlah CO2 mencapai konsentrasi tinggi akibat berbagai proses pembakaran industri dan kendaraan bermotor dikhawatirkan dapat memicu pemanasan global yang akan mengganggu keseimbangan ekosistem dan memicu mencairnya es di kutub. Menurut ASHRAE (2013) standar konsentrasi CO2 di luar ruangan berkisar 300-500 ppm, sementara menurut Minnesota Department of Health (2015) konsentrasi CO2 di luar ruangan dapat bervariasi dari 350 - 400 ppm atau dapat lebih tinggi tergantung faktor lokasi, seperti di daerah dengan lalu lintas yang padat atau kegiatan industri. UNFCCC (2009) menetapkan bahwa konsentrasi CO2 di atmosfer tidak melebihi 450 ppm. 

Sebuah perjanjian Protokol Kyoto dibuat untuk mengatur target kuantitatif penurunan emisi gas rumah kaca dan target waktu penurunan emisi bagi negara-negara maju, mengingat bahwa tingkat konsentrasi CO2 sebelum revolusi industri adalah 280 ppm dan mulai meningkat akibat penggunaan berat batu bara selama revolusi industri di Inggris, sehingga pada tahun 1990 konsentrasi CO2 menjadi 350 ppm. Dalam perjanjian Protokol Kyoto negara-negara industri diharuskan untuk mengurangi kadar CO2 dibawah tingkat emisi tahun 1990 dalam periode komitmen pertama (2008-2012), namun diperpanjang hingga tahun 2020 dalam komitmen kedua, dikarenakan emisi CO2 yang semakin meningkat pesat setiap tahunnya. Hasil penelitian dari National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA, 2016) di Mauna Loa, Hawai saat ini tercatat tingkat CO2 menunjukkan angka 404 ppm.Dengan emisi CO2 yang semakin meningkat setiap tahun, memungkinkan konsentrasi CO2mencapai 450 ppm atau lebih tinggi dalam waktu dekat (Climate Central, 2013). 

8) Metana 

Metana (CH4) berwarna, tidak berbau dan mudah terbakar selama rentang konsentrasi 5-15% di udara. Gas metana dihasilkan akibat aktivitas manusia seperti pembakaran tanaman organik, industri peternakan dan bahan bakar kendaraan.Metana juga dapat terbentuk secara alami di TPA. Seseorang yang keracunan metana akan mengalami gejala-gejala seperti pusing, sakit kepala, mual, mengantuk dan pingsan. Apabila gas metana tingkat tinggi mengurangi kadar oksigen di dalam atmosfer menyebabkan sesak nafas. Kadar yang berlebihan juga dapat menyebabkan kebakaran tingkat tinggi dan ledakan apabila bercampur dengan udara. Dengan tingginya konsentrasi gas metana beserta gas-gas rumah kaca lainnya di udara, dapat meningkatkan suhu di bumi dan menyebabkan terjadinya pemanasan global. 

9) Arsenik 

Arsenik (As) bersifat racun, ada yang berwarna kuning kehitaman dan abu-abu, termasuk dalam golongan semi-logam dan mudah patah. Arsenik biasanya bereaksi dengan unsur lainnya yaitu oksigen, sulfur, karbon dan timbal. Arsenik dapat berasal dari aktivitas manusia seperti pembakaran kayu, pembangkit listrik dan pupuk pertanian, namun, pembakaran batu bara dan pelelehan logam (tembaga dan timah hitam) merupakan penyebab utama  pencemaran arsenik di udara. Pelepasan arsenik secara alami berasal dari abu hasil letusan gunung berapi dan asap kebakaran hutan. Seseorang yang terpapar arsenik melalui mulut akan mengalami iritasi saluran makanan, nyeri, mual, muntah dan diare, penurunan pembentukan sel darah merah dan putih, gangguan fungsi jantung, kerusakan pembuluh darah, luka pada hati dan ginjal, sedangkan paparan arsenik melalui saluran pernafasan dapat menyebabkan bronkhitis. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH, 1975) menyatakan bahwa arsenik dapat menyebabkan kanker. 

10) Dioksin 

Dioksin (CH14H4Cl4O2) berbentuk serbuk kristal padat, tidak mudah larut dalam air, namun larut pada beberapa pelarut organik seperti lemak. Dihasilkan terutama oleh pembakaran sampah, emisi kendaraan bermotor, kebakaran hutan dan asap rokok. Jika dioksin berada di udara, maka akan terhirup oleh manusia dan masuk melalui sistem pernafasan. Dalam tubuh manusia, dioksin dapat mengendap sehingga menyebabkan kanker. Pada anak-anak dioksin dapat mempengaruhi kemampuan belajar EPA menyatakan tubuh manusia dapat menerima dioksin sebanyak 1-10 pg/kg berat badan perhari tanpa membahayakan kesehatan (EPA, 2003), sedangkan WHO menyarankan konsentrasi dioksin di udara luar ruangan yang aman bagi kesehatan dan lingkungan adalah 0,11 pg/m3 (European Commision, 2001). 

11) Benzena 

Benzena (C6H6) adalah senyawa yang berbau, tidak berwarna, mudah menguap, mudah larut dalam air dan senyawa organik, serta sangat mudah terbakar. Senyawa ini merupakan bahan pelarut yang sangat penting dalam dunia industri, terutama dalam industri cat, pembersih cat, karet buatan, semen, campuran bensin, produk deterjen, berbagai produk kesenian dan kerajinan tangan, oleh karena itu pada daerah perkotaan yang padat lalu lintas atau daerah industri kadar konsentrasi benzena mengalami peningkatan di udara. Kegiatan manusia seperti merokok akan menghasilkan benzena. Seseorang yang menghirup benzena pada konsentrasi rendah mengalami iritasi mata dan tenggorokan dan dalam konsentrasi tinggi akan mengalami kantuk, pusing, sakit kepala, bingung dan tidak sadar hingga menyebabkan kematian. 

12) Formaldehida 

Senyawa kimia formaldehida (CH2O) merupakan gas yang tidak berwarna, bersifat racun dan mudah terbakar. Formaldehida dapat dibeli dalam bentuk cair, tidak berwana dan berbau menyengat dengan kadar 10-40%, yang dikenal dengan formalin. Formalin biasanya digunakan sebagai antiseptik, germisida dan pengawet atau dalam bentuk padat dengan berat 5gr, yang dikenal sebagai paraformaldehyde atau trioxane. Formaldehida dihasilkan dari pembakaran bahan yang mengandung karbon dan terkandung dalam asapkebakaran hutan, asap knalpot mobil dan asap tembakau. Dalam kehidupan sehari-hari formaldehida dihasilkan dari asap knalpot dan asap pabrik. Selain itu, asap rokok dan air hujan yang jatuh ke bumi juga mengandung formaldehida. Lembaga pemerintahan Hong Kong (2003) menyarankan standar konsentrasi formaldehida di sekolah antara 0,024-0,081 ppm selama 8 jam, sedangkan lembaga pemerintahan Jerman (2008) menetapkan standar formaldehida tidak melebihi 0,1 ppm selama 30 menit. 

13) Naftalena

Naftalena (C10H8) merupakan senyawa kristal putih, berbau tajam, bersifat volatil dan mudah menguap, tidak larut dalam air, namun larut dalam alkohol dan asetat. Naftalena paling banyak dihasilkan secara alami dari destilasi batu bara dan sedikit dari pelumas. Naftalena berasal dari berbagai jenis pelarut, herbisida, pembakar arang dan hair-spray, asap rokok dan material karet. Bila seseorang tertelan 1-2 gr naftalena dapat menyebabkan tubuh menjadi lemah dan kejang-kejang, serta dalam kasus yang parah dapat mengakibatkan kerusakan otak. Menurut WHO konsentrasi naftalena yang direkomendasikan selama setahun yaitu 0,01 mg/m3. Lembaga pemerintahan German (2008) menyarankan standar naftalena terhadap kondisi udara pada sekolah yang baik, yaitu 0,002 mg/m3-0,02 mg/m3 selama 8 jam.