Pengamatan Konsentrasi Massa Pm2.5 Di Cekungan Udara Bandung Raya

Abstract

Abstrak PM2.5 adalah partikulat yang tersuspensi di udara dan berukuran < 2.5 µm. Apabila konsentrasinya melebihi ambang batas maka dapat membahayakan kesehatan manusia, hewan, dan/atau tumbuhan. Penelitian ini bertujuan untuk membuat alat ukur konsentrasi massa PM2.5 dengan menggunakan low-cost sensor di cekungan udara Bandung Raya dan menganalisis pengaruh meteorologi dan unsur kimia dari partikulatnya terhadap pengukuran PM2.5. Alat yang digunakan adalah sensor SKU:SEN0177 yang dikalibrasi di laboratorium dengan menggunakan particle generator (model KG-02, Rion Co. Ltd.) menggunakan polystyrene latex spheres (PSL) berukuran 0,309, 0,479, dan 1,005 µm, yang akan diteruskan ke diffusion dryer sebagai pengering untuk mengurangi kelembaban (RH~40%), kemudian diteruskan ke sensor, optical particle counter (OPC, model KC-01E, Rion Co. Ltd.) dan exhaust secara serempak. OPC digunakan sebagai kalibrator dan memiliki cara kerja yang sama dengan sensor, yaitu menggunakan prinsip hamburan cahaya. Kampanye dilaksanakan pada 17 Agustus-11 September 2018, di Gedung Tokong Nanas, Universitas Telkom, Bandung. Pengukuran dilengkapi dengan Nanosampler, sensor DHT22 (temperatur dan kelembaban), sensor BMP180 (tekanan), sensor BH1750 (intensitas cahaya), sensor HMC 5883L (arah angin), dan sensor hall effect (kecepatan angin). Dari hasil pengamatan, pembacaan sensor dipengaruhi oleh RH (> 80%) dan komposisi kimia. Pertumbuhan higroskopis selama ketersediaan uap air di udara menyebabkan pembacaan sensor menjadi lebih tinggi (overestimate). Unsur kimia yang paling banyak ditemukan selama masa pengukuran adalah Natrium klorida (NaCl, berukuran lebih dari 1 µm) dan amonium sulfat ((NH4)2SO4, < 1 µm). Komposisi kimia dengan indeks bias yang lebih kecil menyebabkan intensitas hamburan yang ditangkap oleh foto detektor menjadi lebih rendah (underestimate). Selama masa penelitian sensor dapat mengikuti nilai dari Nanosampler dengan rerata simpangan harian sebesar 1,1±12,1 µg m-3 . Kata Kunci: low-cost sensor, Nanosampler, PM2.5, polusi udara PM2.5 are suspended particles (Dp < 2.5 µm) in the air. If the concentration exceeds the threshold, it can endanger human health, animal and/or plant. This study aims to develop PM2.5 detector using a low-cost sensor, to observe the mass concentration of PM2.5 in the Greater Bandung air basin, and to analyze the effects of meteorology and chemical components on its particulates in PM2.5 measurements. We used a sensor (model SKU: SEN0177) which is calibrated in a laboratory using polystyrene latex spheres (PSLs) with the size of 0.309, 0.479, and 1.005 µm (generated by a particle generator (model KG-02, Rion Co. Ltd.)). Those particles are introduced to a diffusion dryer (to maintain a relative humidity (RH) ~ 40%) and then forwarded to a sensor, an optical particle counter (OPC, model KC-01E, Rion Co. Ltd.) and an exhaust simultaneously. OPC is used as a calibrator and has the same method with a sensor, which it uses the principle of light scattering. The campaign was held on 17 August11 September 2018, at the Tokong Nanas Building, Telkom University, Bandung. Measurements are equipped with Nanosampler, DHT22 sensor (temperature and RH), BMP180 sensor (pressure), BH1750 sensor (light intensity), HMC 5883L sensor (wind direction), and hall effect sensor (wind speed). During the field observation, a sensor is influenced by RH (> 80%) and chemical composition. Hygroscopic growth is one of the main factors that it causes overestimate reading due to the availability of water vapor in the air. The dominant chemical compositions observed in the field are sodium chloride (Dp > 1 µm) and ammonium sulfate (Dp <1 µm). These particulates have low refractive indexes that it causes low capturing light scattering by the photodetector. A sensor data can follow Nanosampler data with the daily-average deviation of 1.1 ± 12.1 µg m-3 . Keywords: air pollution, low-cost sensor, Nanosampler, PM2.5,