ALAT MONITORING KUALITAS UDARA

Badan Meteorologi Klimatologi dan Geofisika (BMKG) telah melakukan pengamatan kualitas udara di Indonesia sejak tahun 1976. Dimulai dengan pengamatan SPM (Suspended Particle Matter) di kantor pusat BMG di Jakarta. Latar belakang pemantauan kualitas udara di BMKG adalah adanya program WMO (World Meteorogical Organization) yang terdiri dari :

1. Global Ozone Observaring System (GO3OS) pada tahun 1950

1. Background Air Pollution Monitoring Network (BAPMoN) tahun 1960Global Atmosphere Watch (GAW) dan GAW Urban Research Meteorology and Environment (GURME) tahun 1989.

Pengamatan kualitas udara dilakukan di stasiun-stasiun pemantau BMKG meliputi pengukuran konsentrasi debu (SPM), Ozon permukaan dan pengamatan Aerosol dilakukan di dua stasiun BMKG pusat dan GAW Kototabang. Stasiun Pemantau Atmosfer Global Bukit Kototabang (Global Atmosphere Watch) terletak di pulau Sumatera, berjarak 17 km arah Utara kota Bukittinggi. GAW Kototabang adalah salah satu stasiun GAW yang berada di dunia. 

Gambar 1. Stasiun global yang ada di dunia.

Sampai saat ini BMKG memiliki 43 jaringan stasiun pemantau kualitas udara. Dari 43 Stasiun/ Unit Kerja Pemantau Kualitas Udara, melakukan pengamatan parameter kualitas udara sebagai berikut: Sebanyak 41 Stasiun melakukan pengamatan SPM, dan 29 stasiun diantaranya selain SPM juga melakukan pengamatan komposisi kimia atmosfer/tingkat keasaman/kimia air hujan.

Gambar 2. Jaringan stasiun kualitas udara BMKG

Kegiatan pemantauan kualitas udara meliputi pengambilan sampel ke Laboratorium Kualitas Udara di BMKG pusat dan analisis terhadap sampel di laboratorium untuk menghasilkan nilai konsentrasi dari setiap parameter kualitas udara. Peralatan kualitas udara terdiri dari:

1. Peralatan sampling (alat untuk mengambil sampel)
2. Peralatan pemantau otomatis
3. Peralatan laboratorium

Peralatan Kualitas Udara yang Ada di Stasiun Klimatologi Banjarbaru: 1. High Volume Sampler (HV Sampler) Gambar 3. HV Sampler

Fungsinya untuk mengambil sampel SPM (Suspended Particle Matter). Prinsip kerjanya yaitu: udara yang mengandung partikel debu dihisap mengalir melalui kertas filter dengan menggunakan motor putaran kecepatan tinggi. Debu akan menempel pada kertas filter yang nantinya akan diukur konsentrasinya dengan cara kertas filter tersebut ditimbang sebelum dan sesudah sampling di samping itu dicatat flowrate dan waktu lamanya sampling sehingga didapat konsentrasi debu tersebut.

Gambar 4. Kertas filter 2. Automatic Rain Sampler Fungsinya adalah untuk mengambil sampel air hujan yang akan diukur konsentrasi kimia Air Hujan. Gambar 5. Automatic rain Sampler

Automatic Rain Sampler adalah peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel air hujan Wet dan Dry. Prinsip kerjanya jika terjadi hujan maka sensor akan memberikan trigger kepada sistem kontrol untuk membuka tutup tempat penampungan air yang digerakkan oleh motor listrik, selama hujan penutup tersebut tetap terbuka kemudian setelah hujan berhenti maka penutup akan bergerak ke posisi semula. Sehingga air hujan yang di tempat penampungan tak terkena kotoran lain karena tertutup rapat. Kemudian sampel air hujan tersebut dikirim ke Laboratorium Kualitas Udara BMKG Jakarta untuk dianalisa.

Gambar 6. Sampel air hujan dari seluruh Indonesia Peralatan Kualitas udara yang tidak ada di Banjarbaru: 1. Aerosol Sampler Gambar 7. Aerosol Sampler

Fungsinya untuk mengambil sampel aerosol. Aerosol sampler mempunyai sistem kerja hampir sama dengan HV Sampler. Perbedaannya hanya pada ukuran dan bentuk kertas filter dimana udara masuk melalui kertas filter yang dipasang pada tempat filter yang berbentuk bulat dengan dihisap menggunakan motor pompa debu akan menempel di kertas filter.

2. Passive Sampler Gambar 8. Passive sampler

Passive sampler merupakan peralatan untuk mengambil sampel SO₂ dan NO₂ dari udara ambient. Prinsip kerjanya tidak membutuhkan power listrik karena bersifat pasif dimana alat ini berbentuk bulat dan di dalamnya terdapat kertas filter yang sudah diberi cairan khusus dari bahan kimia yang fungsinya untuk menangkap gas SO₂ dan NO₂ yang ada di udara sekeliling. Setelah sampling kemudian passive sampler tersebut dianalisa di Laboratorium Kualitas Udara BMKG Jakarta untuk mendapatkan data SO₂ dan NO₂.

3. Ozone Analyzer Gambar 9. Ozone Analyzer

Ozone Analyzer adalah peralatan sampling otomatis untuk mengukur konsentrasi Ozon permukaan yang berada di udara sekeliling. Fungsinya untuk mengukur konsentrasi Ozone Permukaan dengan pengukuran UV Photometry. Prinsip kerjanya adalah udara di sekeliling dihisap masuk melalui inlet yang berbahan plastik atau teflon kemudian dialirkan melalui pipa slang plastik menuju Surface Ozone Analyzer di mana di dalamnya terdapat kolom pipa yang melalui lampu UV dan Detector sehingga udara yang mengalir akan melalui pancaran sinar Ultra Violet yang akan diterima oleh detektor di dalam kolom tersebut. Secara garis besar prinsipnya untuk mengukur UV Absorption oleh molekul Ozone.

4. Carbon Dioxide Analyzer

Fungsinya mengukur konsentrasi gas Karbondioksida dengan metode pengukuran menggunakan sistem sinar Infra merah. Carbon Dioxide Analyzer adalah peralatan untuk mengukur konsentrasi gas CO₂ dimana mempunyai prinsip kerja udara ambient dihisap masuk melalui inlet dan mengalir melalui pipa slang plastik masuk ke CO₂ Analyzer dimana konsentrasi sampel gas CO₂ diukur dengan cara mengukur seberapa banyak sinar infra merah yang diserap sampel gas yang mengalir melalui korelasi multi-cell diisi memutar pada satu sisi dengan referensi CO₂ cell.

5. Carbon Monoxide Analyzer

Peralatan untuk mengukur konsentrasi gas CO dimana mempunyai prinsip kerja hampir sama dengan CO₂ Analyzer yang membedakan hanya gas standar yang dipakai untuk kalibrasinya. Di samping itu juga ada yang menggunakan sistem Ultra Violet Photometry.

Gambar 10. Carbon Monoxide Analyzer 6. Nephelometer

Nephelometer adalah peralatan sampling otomatis untuk mengukur parameter aerosol ukuran PM 2.5. Prinsip kerja udara ambient dihisap melalui inlet secara kontinyu mengalir melalui pipa slang plastik udara ambient masuk ke M9003 Nephelometer Analyzer yang terdapat kolom pipa yang isinya lampu LED dan detektor dimana data dihasilkan dengan mengukur light scattering (hamburan sinar) yang dipengaruhi oleh konsentrasi PM 2,5 yang diterima oleh detektor.

Gambar 11. Nephelometer 7. BAM 1020 Analyzer

Beta Atteunation Monitoring (BAM) 1020 Analyzer adalah peralatan sampling otomatis untuk mengukur parameter aerosol ukuran PM 10. Prinsip kerjanya udara ambient dihisap dengan motor listrik masuk melalui inlet cyclone, jika partikel itu kecil akan mengalir melalui pipa aluminium karena beratnya ringan dan jika partikel lebih besar dari PM 10 maka akan berputar-putar dan tidak masuk ke BAM 1020 Analyzer. Lalu partikel debu mengalir melalui kertas filter melalui Nozzel dan menempel di kertas filter yang nantinya akan diukur dengan sinar Beta dengan metode pengecilan atau pelemahan sinar beta oleh ketebalan konsentrasi debu PM 10 yang menempel di kertas filter.

Gambar 12. BAM 1020 Analyzer 8. Solar Radiation Monitoring

Adalah peralatan untuk mengukur radiasi matahari secara langsung. Menggunakan pyranometer dengan prinsip kerja thermo couple dimana sifat benda hitam/black body yang lebih banyak menyerap radiasi panas sinar matahari, perubahan dari perbedaan suhu antara kedua benda yang akan menimbulkan gaya gerak listrik sehingga menimbulkan tegangan yang nantinya akan dikonversi ke satuan radiasi matahari seperti joule/jam atau watt/jam.

Gambar 13. Solar Radiation Monitoring 9. Air Kit Flask Sampling

Fungsinya untuk mengambil sampel udara yang akan dianalisa dengan menggunakan gas Kromatografi.

Gambar 14. Air Kit Flask Sampling Perhatian Ilmuwan muslim terhadap kualitas udara dan kesehatan : Al- Kindi

Pada abad ke-9 M, ilmuwan Muslim bernama Ya'qub ibnu Ishaq al-Kindi telah berhasil menulis risalah tentang cara-cara mengatasi polusi udara agar tak berbahaya bagi kesehatan manusia. Al-Kindi menulis risalah tentang bahaya polusi udara terhadap kesehatan itu bersumber dari buku Sabian atau pengetahuan sekte Mandaean yang merupakan keturunan dari para pemuja bintang di Babilonia. Selain itu, sumber risalah Al-Kindi juga berasal dari buku-buku India.

Qusta ibnu Luqa

Qusta ibnu Luqa dikenal sebagai salah seorang penerjemah dan penulis buku terkemuka di abad ke-10 M. Salah satu karyanya yang terkait dengan isu lingkungan adalah risalah tentang penyakit menular. Ibnu Luqa mengungkapkan, penyakit menular berpindah dari tubuh yang sakit ke tubuh yang sehat. Sedangkan penularannya melalui berbagai macam cara antara lain, melalui udara di sekitar penderita dan melalui infeksi. Dalam risalahnya, dia juga menerangkan hubungan antara penyakit menular dengan polusi lingkungan. Polusi yang berasal dari bumi antara lain; uap dari hutan dan rawa-rawa, asap dari gunung berapi, dan asap dari jenazah yang dibakar. Lingkungan yang banyak polusinya membuat penyakit menular bisa menular dengan lebih cepat. Ia juga mengungkapkan, faktor ekstrem dari langit juga bisa membuat orang-orang menjadi mudah sakit, antara lain; panas yang sangat ekstriem pada musim panas dan dingin yang sangat ekstrim pada musim dingin. Dalam cuaca yang sangat ekstrem, papar Ibnu Luqa, kekebalan tubuh manusia cenderung menurun. Salah satu karya besar yang ditulis Ibnu Luqa adalah buku pedoman kesehatan bagi para jamaah haji yang berjudul Medical Regime for the Pilgrims to Mecca. Buku tersebut berisi petunjuk kesehatan bagi para jamaah haji yang akan menghadapi lingkungan ekstrem di kota Makkah. Beberapa bab dalam buku tersebut juga berisi tentang kaitan antara lingkungan dengan penyakit diantaranya: Pada bab empat, Ibnu Luqa membahas tentang berbagai macam penyakit yang disebabkan oleh hembusan angin yang berbeda-beda. Selain itu, pada bab enam, ia juga memaparkan tentang batuk dan pilek yang disebabkan oleh perubahan cuaca dan bagaimana cara menyembuhkannya. Pada bab ketujuh, Ibnu Luqa juga mengkaji tentang penyakit mata yang disebabkan oleh debu dan angin serta cara menanganinya. Dalam bab kedelapan, sang ilmuwan membahas tentang pengujian tentang berbagai macam air untuk mencari tahu jenis air yang terbaik. Pada bab selanjutnya, Ibnu Luqa memaparkan cara memperbaiki air yang telah terkontaminasi. Al-Razi Sang ilmuwan dikenal sangat peduli dengan berbagai macam kejadian alam. Dalam karyanya yang berjudul Types of Water, al-Kindi mengkaji masalah air dari berbagai macam sudut pandang baik secara medis maupun geologis. Dalam karya itu, dia mengutip beberapa tulisan dari Ibnu Masawaih, Ali ibnu Raban at-Tabari dan Hunain ibnu Ishaq. Al-Tamimi Buku al-Tamimi mengenai hubungan antara ekologi dengan lingkungan bisa dibilang cukup lengkap pada abad ke-10 M. Al-Tamimi membuat buku secara berseri, buku tersebut diklasifikasikan sebagai berikut: Pertama, berbagai macam tipe polusi udara di negara-negara Islam dan hubungannya dengan kondisi geografi. Kedua, tentang berbagai macam penyakit akibat polusi udara dan berbagai macam infeksi alami. Ketiga, tentang prosedur hieginisasi lingkungan ketika epidemi penyakit terjadi. Keempat tentang cara mengatasi polusi air. Kelima, cara merawat air di kolam dan berbagai macam polusinya.

Keenam, obat untuk menguatkan ketahanan tubuh. Ketujuh, tentang penggunaan wewangian, musik dan terapi psikologi guna meningkatkan kekebalan tubuh dari infeksi. Kedelapan, al-Tamimi juga membahas ciri-ciri cacar dan campak serta cara mengobatinya. Kesembilan, sang dokter juga membahas tentang obat-obatan bagi penderita masuk angin. Selain buku tersebut, dia juga menulis buku tentang jus asam dan acar untuk mencegah penyakit , buku berisi metode untuk memperbaiki tingkat kualitas udara, dan meningkatkan ketahan tubuh dari penyakit.

Abu Sahl al-Masihi Al-Masihi merupakan seorang ilmuwan yang terkenal karena keteraturan dan kejelasannya dalam menyusun sebuah karya. Dia mengklasifikasikan penyakit berdasarkan penyebabnya dan menentukan cara penyembuhannya berdasarkan tipe penyakitnya termasuk, jadwal pemberiaan obatnya dan alasannya. Risalah al-Masihi dibagi menjadi empat seksi antara lain: Pentingnya udara untuk kehidupan, perubahan komposisi isi udara dan dampaknya terhadap kesehatan tubuh, cara epidemi menjangkiti tubuh dan pencegahan dan penyembuhan menurut tipe-tipe epidemi penyakit. Dalam seksi kedua risalah tersebut, al-Masihi menjelaskan perbedaan antara penyakit endemik (al-amrad al-biladiyyah), penyakit epidemik (al-waba‘), juga penyakit akibat bencana (al-muwatan). Beberapa sebab epidemik antara lain tingkat kelembaban dan kepanasan suhu di udara yang lebih tinggi jika dibandingkan dengan kondisi normal selama setahun, udara kering yang berlebihan, udara tidak normal, juga bencana alam. Ibnu Sina Beberapa karya Ibnu Sina yang terkait antara ekologi dan kesehatan antara lain, proses pelapukan, tipe udara termasuk kualitasnya dan cara perawatannya, penyakit-penyakit yang disebabkan udara yang tidak murni, serta cara mendesain rumah dan pemilihan lokasi rumah berdasarkan kesehatan. Selain itu, sang dokter agung itu juga membahas tentang binatang-binatang yang menimbulkan polusi dan penyakit.Ia juga menyebutkan tanda-tanda alam yang menunjukkan bakal munculnya wabah atau bencana antara lain, tikus dan binatang-binatang di dalam tanah keluar ke permukaanan. Ini merupakan fenomena alam yang disebutkan oleh Ibn sina untuk pertama kalinya.