Partikulat

Oleh : Hariadi Adha Putra Rieswanto

Pengertian

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, antara lain:

1. PM2.5 (2.5 µm)
2. PM10 (10 µm)
3. 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.

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.

Sumber

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. 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.

Dampak

Dampak terhadap Kesehatan

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.

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.

Mekanisme pertahanan saluran terhadap partikulat secara garis besar adalah sebagai berikut.

1. 40% partikel dengan diameter 1-2 µm tertahan dalam bronkheoli dan alveoli
2. Partikel dengan diameter 0.25-1 µm retensi dalam saluran pernafasan turun karena dapat dibuang atau dihembuskan saat bernafas
3. Diameter partikel ≤ 0.25 µm retensinya menurun karena adanya gerak brown

Dampak terhadap Ekosistem dan Lingkungan

Keberadaan partikulat di udara dapat mereduksi radiasi matahari dan meningkatkan kemungkinan presipitasi. Partikulat yang terdapat di atmosfer berpengaruh terhadap jumlah dan jenis radiasi sinar matahari yang dapat mencapai permukaan bumi. Pengaruh ini disebabkan oleh penyebaran dan absorbsi sinar oleh partikulat. Salah satu pengaruh utama adalah penurunan visibilitas. Sinar yang melalui objek ke pengamat akan diabsorbsi dan disebarkan oleh partikulat sebelum mencapai pengamat, sehingga intensitas yang diterima dari objek dan dari latar belakangnya akan berkurang.

Akibatnya perbedaan antara kedua intensitas intensitas sinar tersebut hilang sehingga keduanya (objek dan latar belakang) menjadi kurang kontras atau kabur. Penurunan visibilitas ini dapat membahayakan, misalnya pada waktu mengendarai kendaraan atau kapal terbang. Jumlah polutan partikulat bervariasi dengan manusia atau iklim. Pada musim gugur dan salju, sistem pemanas didalam rumah-rumah dan gedung meningkat sehingga dibutuhkan tenaga yang lebih tinggi yang mengakibatkan terbentuknya lebih banyak partikulat.

Iklim dapat dipengaruhi oleh polusi partikulat dalam dua cara. Partikulat di dalam atmosfer dapat mempengaruhi pembentukan awan, hujan dan salju dengan cara berfungsi sebagai inti dimana air dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengalami kondensasi. Selain itu penurunan jumlah radiasi solar yang mencapai permukaan bumi karena adanya partikulat dapat mengganggu keseimbangan panas pada atmosfer bumi. Suhu atmosfer bumi ternyata menurun sedikit sejak tahun 1940, meskipun pada beberapa abad terakhir ini terjadi kenaikan kandungan CO2 di atmosfer yang seharusnya mengakibatkan kenaikan suhu atmosfer. Peningkatan refleksi radiasi solar oleh partikulat mungkin berperan dalam penurunan suhu atmosfer tersebut. (BPLHD Jabar, 2009)

 

Dampak terhadap Hewan

Efek partikulat terhadap hewan cenderung mirip dengan efek terhadap manusia. Partikulat dapat masuk ke saluran pernapasan dan dapat menyebabkan gangguan fungsi organ tubuh.

 

Dampak terhadap Tumbuhan

Pengaruh partikulat terhadap tanaman terutama adalah dalam bentuk debunya,dimana debu tersebut jika bergabung dengan uap air atau air hujan gerimis akan membentuk kerak yang tebal pada permukaan daun, dan tidak dapat tercuci dengan air hujan kecuali dengan menggosoknya. Lapisan kerak tersebut akan mengganggu proses fotosintesis pada tanaman karena menghambat masuknya sinar matahari dan mencegah pertukaran CO2 dengan atmosfer. Akibatnya petumbuhan tanaman menjadi terganggu (BPLHD Jabar, 2009). Tanda-tanda kerusakan daun akibat partikulat, yaitu:

1. Necrosis

Necrosis adalah hilangnya warna pada daun. Necrosis menandakan adanya jaringan yang mati pada struktur daun.

2. Chlorosis

Chlorosis adalah hilangnya klorofil. Chlorosis merupakan gejala umum pada tumbuhan yang umumnya disebabkan kekurangan beberapa nutrien. Chlorosis ini ditandai dengan adanya warna hijau pucat atau kuning pada struktur daun.

3. Bercak pada permukaan atas daun

(Alfiah, 2009)

 

Dampak terhadap Material

Partikulat-partikulat yang terdapat di udara dapat mengakibatkan berbagai kerusakan padaberbagai bahan. Jenis dan tingkat kerusakan yang dihasilkan oleh partikulat dipengaruhi oleh komposisi kimia dansifat fisik partikulat tersebut. Kerusakan pasif terjadi jika partikulat menempel atau mengendap pada bahan-bahan yang terbuat dari tanah sehingga harus sering dibersihkan. Proses pembersihan sering mengakibatkan cacat pada permukaan benda-benda dari tanah tersebut. Kerusakan kimia terjadi jika partikulat yang menempel bersifat korosif atau partikulat tersebut membawa komponen lain yang bersifat korosif.

Logam biasanya tahan terhadap korosi di dalam udara kering atau di udara bersih yang hanya mengandung sedikit air. Partikulat dapat merangsang korosi, terutama dengan adanya komponen yang mengandung sulfur

Fungsi partikulat dalam merangsang kecepatan korosi adalah karena partikulat dapat berungsi sebagai inti dimana uap air dapat mengalami kondensasi, sehingga gas yang diserap oleh partikulat akan terlarut di dalam droplet air yang terbentuk. Polutan partikulat juga dapat merusak bahan bangunan yang terbuat dari tanah, cat, dan tekstil. 

Pengendalian
1.       Pencegahan
a)      Dengan melengkapi alat penangkap debu (Electro Precipitator).
b)      Dengan melengkapi water sprayer pada cerobong.
c)       Pembersihan ruangan dengan sistim basah.
d)      Pemeliharaan dan perbaikan alat penangkap debu.
e)      Menggunakan masker
2.       Penanggulangan
a)      Memperbaiki alat yang rusak 

Daftar Pustaka:

Anonymous. 2016. Partikulat(TSP). [Online]. Tersedia: http://pengen-tau.weebly.com/partikulat-tsp.html. [8 Desember 2016]. 

Rahmawati, Aisa. 2013. Partikulat~Pencemaran Udara Kelompok Empat. [Online]. Tersedia: http://basoarif10ribu.blogspot.co.id/2013/02/partikulat.html. [8 Desember 2016].

Prabu. 2008. Partikulat(PM). [Online]. Tersedia: https://putraprabu.wordpress.com/2008/12/13/partikulat-pm/. [8 Desember 2016].

Anonymous. 2016. Pengertian Partikulat. [Online]. Tersedia: http://www.temukanpengertian.com/2016/02/pengertian-partikulat.html?m=1. [8 Desember 2016].

Merlita, Ria. 2016. Pencemaran Udara Melalui  Partikel(Partikulat). [Online]. Tersedia: http://www.academia.edu/8856881/Pencemaran_Udara_Melalui_Partikel_Partikulat_. [8 Desember 2016].