Analisa Dan Pengukuran Udara

1.         Udara Ambien

Teknik pengukuran polusi udara telah berkembang. Dimulai daritahap identifikasi kualitatif. Cara ini diikuti dengan tahap pengumpulan dan kuantifikasi secara terpisah. Tahap terakhir adalah pengumpulan dan kuantifikasi polutan tertentu. Ratusan jenis bahan kimia tersebar di atmosfer perkotaan. Polutan udara gas yang paling sering dipantau adalah CO, O3, NO2, SO2, dan senyawa organik volatil nonmethane (NMVOCs).

A.        Karbon Monoksida (CO)

Metode yang digunakan untuk mengukur karbon monoksida di Amerika Serikat didasarkan pada nondispersive inframerah (NDIR) fotometri. Prinsip yang terlibat adalah penyerapan preferensial radiasi inframerah oleh karbon monoksida.

B.        Ozon (O3)

Metode yang digunakan untuk mengukur ozon didasarkan pada cence chemilumines-. Ketika ozon dan etilena bereaksi secara kimia, produk terbentuk dalam keadaan elektronik tereksitasi. Produk-produk ini berpisaj, melepaskan cahaya. Komponen utamanya antara lain sumber konstan etilena, inlet sampel untuk udara ambien, ruang reaksi, tabung photomultiplier, dan sirkuit pengolahan signal.

C.        Nitrogen Dioksida (NO2)

Metode utama yang digunakan untuk mengukur NO2 juga didasarkan pada minescence chemilu. Konsentrasi NO2 ditentukan secara tidak langsung dari perbedaan antara NO dan NOx dari segi konsentrasi di atmosfer. Konsentrasi ini ditentukan dengan mengukur cahaya yang dipancarkan dari reaksi chemiluminescent NO dengan O3 (mirip dengan reaksi O3 dengan etilena untuk pengukuran O3), kecuali O3 yang disediakan pada konsentrasi yang konstan tinggi, dan output cahaya proporsional dengan konsentrasi NO hadir dalam aliran udara ambien.

D.        Sulfur Dioksida

Beberapa teknik analisis manual dan terus menerus digunakan untuk mengukur SO2 di atmosfer. Teknik manual melibatkan pengumpulan sampel yang terbagi menjadi dua tahap persiapan dan pengukuran. Sampel dikumpulkan oleh berdasarkan volume gas melalui media koleksi cair. Efisiensi pengumpulan tergantung pada waktu kontak gas-cair, ukuran gelembung, konsentrasi SO2, dan kelarutan SO2 dalam media koleksi. Medium cair mengandung bahan kimia yang menstabilkan SO2 dalam larutan dengan kompleksasi atau oksidasi tion ke bentuk yang lebih stabil. Analisis hasil dengan spektofotometri, menambahkan pararosaniline pewarna dan formalin untuk membentuk merah-ungu pararosaniline asam methylsulfonic.

E.         Non Volatile Senyawa Organik

Pengukuran hidrokarbon ambient telah diklasifikasikan menjadi dua kelas: metana (CH4) dan semua NMVOCs. Menganalisis hidrokarbon di atmosfer melibatkan tiga langkah proses : pengumpulan, pemisahan, dan kuantifikasi. Pengumpulan melibatkan aliquot udara, misalnya, dengan tabung dievakuasi. Proses pemisahan utama adalah gas phy chromatogra- (GC), dan teknik kuantifikasi utama adalah dengan nyala dikalibrasi detektor ionisasi (FID). Spektroskopi massa (MS) digunakan bersama dengan GC untuk mengidentifikasi senyawa hidrokarbon secara spesifik.

F.         Analisa Laboratorium

Ketika sampel tiba di laboratorium, langkah berikutnya dilakukan ekstraksi. Untuk menganalisis sampel, bahan kimia pertama harus dibebaskan dari matriks sorbant. Kombinasi dari berbagai metode ekstraksi dapat meningkatkan efisiensi ekstraksi, tergantung pada bahan kimia dan medianya. Sinar ultrasonik dan ekstraksi microwave dapat digunakan sendiri – sendiri ataupun dengan kombinasi dengan ekstraksi pelarut. Deteksi adalah langkah akhir untuk mengukur bahan kimia dalam sampel. Jenis detektor yang dibutuhkan tergantung pada jenis dan karakteristik polutan.

G.        Semivolatile Senyawa Organik

Dilakukan dengan Metode 1613, "Tetra-melalui dioksin octa-chlorinated dan furan oleh pengenceran isotop HRGC / HRMS serta" RCRA SW846 metode 8290, "dibenzodioksin (PCDDs) dan dibenzofuran polychlorinated (PCDFs) dengan resolusi tinggi gas kromatografi atau resolusi tinggi massa alamiah lainnya trometry (HRGC / HRMS). Untuk udara, metode terbaik adalah PS-1 volume tinggi sistem sampler yang dijelaskan oleh US EPA sebagai "Metode TO-9A" di metode Kompendium untuk Penentuan Beracun Senyawa Organik di Udara Ambien.

Metode yang telah dibahas memerlukan perancangan khusus dan instrumen tertentu. Ringkasan metode untuk laboratorium ini menjadi acuan Manual Metode Sampling Udara dan Analisisnya.

Partikulat

Tiga karakteristik utama dari partikulat polutan di atmosfer ambien adalah konsentrasi massa total, distribusi ukuran, dan kandungan kimianya. Dalam klasifikasi partikulat digunakan modifikasi inlet sesuai ukuran partikulat. Pemeriksaan dilakukan dengan dua teknik, filtrasi dan impaksi, yang telah dijelaskan pada Bab 16. Pengukuran massa yang dibuat oleh pra dan postweighing filter atau permukaan impaksi. Distribusi ukuran ditentukan dengan mengelompokkan partikel udara oleh diameter aero- dinamis, mobilitas listrik, atau sifat hamburan cahaya. Teknik yang paling umum adalah penggunaan impactors multistage, setiap tahap yang menghilangkan partikel diameter semakin kecil.

Analisa dan Pengukuran Bau (Aroma)

Aroma dari senyawa kimia seperti H2S, seperti telur busuk, dan dapat diukur dengan metode kimia atau organoleptik. Metode organoleptik bergantung pada respon terhadap bau dari hidung manusia. Meskipun metode kimia mungkin berguna dalam mengidentifikasi dan mengukur aroma cific spe, respon manusia adalah satu-satunya cara efektif untuk menilai tingkat bau yang ada di atmosfer. Hal ini disebabkan beberapa faktor: hubungan nonlinear antara konsentrasi bau dan respon manusia, variabilitas respon individu untuk konsentrasi bau tertentu, dan atribut sensori bau.

Tingkat Visibilitas (Terlihat)

Penurunan visibilitas merupakan degradasi kemampuan kita untuk melihat objek melalui atmosfer. Beberapa komponen mempengaruhi visibilitas: karakteristik sumber, pengamat manusia, objek, dan tingkat polusi di atmosfer. Upaya kita untuk mengukur visibilitas pada lokasi tertentu dapat dilakukan dengan dua pendekatan: pengamatan manusia dan pengukuran optik. Dalam lokasi murni seperti taman nasional, penggunaan pengamat manusia dapat diperoleh hasil dari gangguan visibilitas. Akibat keterbatasan pengamatan manusia maka pengukuran optik menjadi alternatfinya. Beberapa instrumen yang mampu mengukur kualitas udara visual, misalnya, kamera, fotometer, telephotometers, ters transmissome-, dan instrumen hamburan. Fotografi dapat memberikan catatan permanen dari kondisi visibilitas di tempat dan waktu tertentu. Fotometer mengukur intensitas cahaya dengan mengubah kecerahan untuk sinyal-sinyal listrik dengan photodetektor. Lensa yang berbeda dan filter dapat digunakan untuk menentukan warna dan sifat optik lainnya.

Tingkat ke-asaman

Contoh cara mengetahui tingkat keasaman udara adalah dengan mengumpulkan air hujan pada awal hujan. Air ini kemudian dianalisis pH, anion (ion negatif), dan kation (ion positif)-nya.  Hal utama yang akan diukur adalah pH presipitasi, nasib sul-, nitrat, amonia, ion klorida, ion logam, fosfat, dan konduktivitas spesifik. Pengukuran pH membantu untuk membangun tren jangka panjang yang dapat diandalkan dalam pola presipitasi asam. Sulfat dan nitrat informasi terkait dengan sumber antropogenik sumber. Pengukuran ion klorida, ion logam, dan fosfat terkait dengan semprotan laut dan angin- ditiup sumber debu. Konduktivitas spesifik terkait dengan tingkat garam terlarut dalam curah hujan.

Pemantauan dan Pengamatan Polusi Udara

            US Environmental Protection Agency (EPA) telah mendirikan National Ambient Air Standar Mutu (NAAQS) untuk perlindungan kesehatan manusia dan kesejahteraan. Standar-standar ini didefinisikan dalam hal konsentrasi dan jangka untuk polutan tertentu; misalny  untuk karbon monoksida adalah 9 ppmv selama 8 jam, tidak akan lebih dari sekali per tahun. Untuk mendapatkan pengukuran ini, negara dan pemerintah daerah telah menetapkan jaringan pemantauan stasioner dengan instrumentasi sesuai dengan spesifikasi federal.

Jaringan pemantauan stasioner juga dioperasikan untuk menentukan dampak dari sumber-sumber baru emisi. Sebagai bagian dari analisis dampak lingkungan dan pencegahan proses kerusakan yang signifikan, dampak proyeksi sumber baru pada kualitas udara yang ada harus dinilai. Pemantauan kualitas udara adalah salah satu cara untuk membuat jenis penilaian. Sebuah jaringan pemantauan didirikan setidaknya 12 bulan sebelum konstruksi untuk menentukan kualitas udara.

Sebuah jaringan pemantauan stasioner harus menghasilkan informasi berikut:

(1) tingkat konsentrasi latar belakang.

(2) tingkat konsentrasi tertinggi.

(3) perwakilan tingkat konsentrasi di daerah kepadatan tinggi.

(4) dampak lokal sumber.

(5) dampak sumber terpencil,dan

(6) dampak relatif dari alam dan sumber antropogenik.

Skala spasial dari jaringan pemantauan udara ditentukan oleh tujuan pemantauan. Skala spasial termasuk pribadi (1 m, pada orang), mikro (1-100 m), skala menengah (100 m-0,5 km), skala lingkungan (0,5-4,0 km), skala perkotaan (4-50 km), dan skala regional (puluhan hingga ratusan km). Utilitas yang tersedia untuk pemilihan lokasi meliputi data klimatologi, topografi, data penduduk, data persediaan emisi, dan pemodelan difusi. Data klimatologi berguna dalam berhubungan meteorologi untuk pola emisi. Misalnya, peningkatan kadar oksidan fotokimia umumnya terkait kondisi meteorologi stagnan dan suhu hangat. Musiman pola iklim dari angin yang berlaku dan frekuensi inversi akan mempengaruhi lokasi stasiun sampling.

Transportasi atmosfer dan proses transformasi kimia terjadi di wilayah antara sumber dan reseptor. Daerah ini mungkin lokasi terdekat arah angin dari sumber besar atau lokasi tertentu yang merupakan reseptor yang tidak menguntungkan karena kondisi meteorologi. Sistem pemantauan kendaraan dan pesawat bisa juga dipindahkan ke lokasi di mana tumpahan bahan kimia berbahaya, nuklir dan kecelakaan pabrik kimia,atau gunung berapi atau gempa bumi telah terjadi. Keuntungan utama dari sistem pemantauan mobile kemampuannya untuk mendapatkan udara informasi yang berkualitas di wilayah peralihan antara sumber dan monitor-monitor tetap stasioner. Kerugian utama adalah sparsity dari cocok instrumentasi yang beroperasi dengan baik di lingkungan platform mobile.