## PERHITUNGAN KONSENTRASI NITROGEN OKSIDA (NO, NO
x )

## AMBIEN DENGAN MENGGUNAKAN KONSENTRASI NO
2 DAN O 3 DARI PASSIVE SAMPLER (STUDI KASUS: CIPEDES, BANDUNG) (CALCULATION OF AMBIENT NITROGEN OXIDES (NO, NOX) CONCENTRATIONS USING NO2 AND O3 CONCENTRATIONS FROM PASSIVE SAMPLER (CASE STUDY: CIPEDES, BANDUNG)
Asri Indrawati 1, *, Dyah Aries Tanti, Tuti Budiwati, dan Sumaryati Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer, Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional (LAPAN)
* e-mail: asri.indrawati@lapan.go.id, asriku@gmail.com
Diterima 23 Agustus 2018; Direvisi 28 Februari 2019; Disetujui 8 Agustus 2019

## ABSTRACT
Monitoring of nitrogen oxides concentration in ambient air is important because it’s hazards and impact on human health and the environment. Passive sampler is an inexpensive and convenien t air monitoring  method, especially  for monitoring locations that  are difficult to reach.  This  study was conducted to calculate nitrogen oxides (NO and NOx) concentrations using passive sampler. The data used are NO 2 and O 3 concentrations from passive sampler and monthly average data of solar radiation and  temperature  in  Cipedes  in  2011-2015.  Data  processing  is  carried  out  using  the  equation  of photochemical  reactions.  In  addition,  the  relationship  between  solar  radiation  and  temperature  with NO 2 , NO and O 3 concentrations was also investigated using Pearson correlation statistical method.. The results for NO concentration range were 6.32 - 55.8 ppb  and the average value was 21.97 ppb.  The result for NOx concentration range were 37.28 - 100.83 ppb and the average value was 66.43 ppb. The correlation  between  solar  radiation  and  temperature  indicated  that  both  had  a  significant  effect  on changes in O 3 concentration.
Keywords: concentration, nitrogen oxides, passive sampler, solar radiation, temperature, photochemistry

## ABSTRAK
Pemantauan konsentrasi nitrogen oksida di udara ambien sangat penting dilakukan, mengingat bahaya dan dampak yang ditimbulkan secara luas bagi kesehatan manusia serta lingkungan hidup. Passive  sampler  merupakan  metode  pemantauan  udara  yang  murah  dan  mudah  untuk  dilakukan, terutama untuk lokasi pemantauan yang sulit dijangkau. Penelitian ini dilakukan untuk menghitung konsentrasi nitrogen oksida (NO dan NO x ) dengan menggunakan passive sampler. Data yang digunakan yaitu data konsentrasi NO 2 dan O 3 dari passive sampler serta data rata-rata bulanan radiasi matahari dan temperatur daerah Cipedes tahun 2011 – 2015. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan persamaan reaksi fotokimia. Hubungan antara radiasi matahari dan temperatur terhadap perubahan konsentrasi NO 2 , NO, dan O 3 dihitung dengan menggunakan metode statistik korelasi Pearson. Hasil yang diperoleh yaitu NO memiliki rentang konsentrasi sebesar 6,32 – 55,8 ppb dengan nilai rata-rata sebesar 21,97 ppb, sedangkan nilai konsentrasi NO x adalah 37,28 – 100,83 ppb dengan nilai rata-rata sebesar  66,43  ppb.  Hasil  perhitungan  menunjukkan  bahwa  radiasi  matahari  dan  temperatur berpengaruh secara signifikan terhadap perubahan konsentrasi O 3 .
Kata kunci: konsentrasi, nitrogen oksida, passive sampler, radiasi matahari, temperatur, fotokimia
1 PENDAHULUAN
Nitrogen oksida (NO x = NO + NO 2 ), yang  berasal  dari  pembakaran,  sumber alami, dan emisi dari daratan,
memainkan peranan yang penting dalam proses  fotokimia  yang  menghasilkan ozon  (O 3 )  di  lapisan  troposfer.  Deposisi NO x dalam  jumlah  yang  berlebih
berkontribusi  kepada  total  nitrogen  di dalam  ekosistem.  Deposisi  NO x juga berkaitan  dengan  deposisi  asam  (hujan asam)  yang  terjadi  di  permukaan  bumi (Seok  et  al.,  2013).  Selain  itu,  NO x juga dapat bereaksi dengan senyawa lain yang ada  di  atmosfer  untuk  membentuk partikel kecil yang dapat membahayakan kesehatan  manusia  terutama  penyakit pernafasan  yang  kronis  (Gasmi  et  al., 2017;  Mavroidis,  2011).  Sumber  utama NO x di  daerah  perkotaan  berasal  dari emisi  lalu  lintas  yang  tergantung  pada jenis,  ukuran,  dan  bahan  bakar kendaraan (Gasmi et al., 2017). NO x yang diemisikan dari kendaraan berat menghasilkan  lima  kali  jumlah  NO x dibandingkan dengan NO x yang dikeluarkan  oleh  kendaraan  ringan berbahan  bakar  bensin.  Penambahan biodiesel  pada  kendaraan  bermesin diesel dapat sedikit meningkatkan emisi NO x (Castaneda et al., 2014).
NO x juga bertanggung jawab atas masalah  lingkungan  dengan  skala  yang lebih  besar,  seperti  pemanasan  global karena  NO x dapat  berpindah  jauh  dari sumber asalnya yang terbawa oleh angin (Mavroidis,  2011).  Dari  penelitian  yang telah  dilakukan,  negara-negara  di kawasan  Asia  Timur  menyumbang sekitar  29%  NO x dari  total  emisi  global, jauh  lebih  besar  dari  Amerika  Serikat dan  Eropa.  Polutan  oksida  N  (NO x dan nitrat)  yang  dihasilkan  oleh  negara  – negara  di  kawasan  Asia  Timur  dapat terbawa tidak hanya ke negara tetangga, tetapi  juga  ke  negara  –  negara  lain sehingga  mempengaruhi  kualitas  udara dan juga berpengaruh terhadap iklim (Qu et al., 2016).
NO x berperan  sebagai  prekusor dari  sejumlah  polutan  beracun  dan mempunyai  efek,  baik  pada  paparan jangka pendek maupun panjang, terhadap  kesehatan  manusia  sehingga menjaga  konsentrasi  nitrogen  oksida pada  level  konsentrasi  rendah  dapat memberikan  manfaat  yang  signifikan terhadap kesehatan masyarakat (Mavroidis, 2011).
Sehubungan  dengan  efek  oksida nitrogen  terhadap  kesehatan  manusia, beberapa  lembaga  lingkungan  hidup  di seluruh  dunia  menetapkan  ambang batas  untuk  konsentrasi  NO 2 di  udara ambien.  United  States  Environmental Protection  Agency  (USEPA)  menetapkan ambang batas 53 ppb untuk konsentrasi rata-rata satu tahun dan 100 ppb untuk konsentrasi rata-rata satu jam (Gasmi et al.,  2017).  Indonesia  menetapkan  nilai ambang  batas  NO 2 sebesar  203,77  ppb untuk konsentrasi rata-rata 1 jam; 76,41 ppb  untuk  konsentrasi  24  jam;  dan 50,94 ppb untuk konsentrasi 1 tahun (PP 41, 1999).
Metode passive sampler merupakan metode pemantauan kualitas udara  yang  murah  dan  mudah  untuk dilakukan,  terutama  untuk  lokasi pemantauan  yang  sulit  dijangkau. Beberapa  gas  yang  dapat  dipantau dengan menggunakan metode ini antara lain SO 2 , NO 2 , O 3 , dan NH 3 (Tanti, 2016). Penelitian ini dilakukan untuk memprediksi  konsentrasi  NO x dengan menggunakan  konsentrasi  NO 2 dan  O 3 dari  passive  sampler  untuk  daerah Cipedes,  Bandung.  Pemanfaatan  data passive sampler dilakukan untuk pengembangan  penelitian  pemantauan udara  dengan  menggunakan  passive sampler agar hasilnya dapat bermanfaat bagi  masyarakat  luas  dan  pemerintah daerah  untuk  penentuan  kebijakan terkait dengan kualitas udara.

## 2 METODOLOGI
2.1   Lokasi dan Data
Lokasi  penelitian  yaitu  daerah Cipedes,  Bandung.  Daerah  Cipedes merupakan  daerah  dengan  lalu  lintas yang  cukup  padat  setiap  harinya, terutama  pada  saat  hari  libur  karena lokasinya  yang  dekat  dengan  daerah Pasteur. Gerbang tol Pasteur merupakan salah satu gerbang masuknya kendaraan dari luar Bandung.
Data yang digunakan adalah data NO 2 dari passive  sampler. Data temperatur  serta  radiasi  matahari
diperoleh dari Automatic Weather Station (AWS)  berupa  data  bulanan  dari  tahun 2011 sampai 2015. Passive sampler dan AWS  diletakkan  pada  lokasi  yang  sama (co-located sampling) yaitu pada koordinat (6  54’ LS, 10  35’ BT).

## 2.2  Metode Penelitian
Passive sampler adalah salah satu metode sampling udara yang berukuran kecil,  tidak  membutuhkan  listrik  dan biaya yang murah. Prinsip kerja  passive sampler    berdasarkan  prinsip  difusi molekul.  Molekul  gas  akan  berdifusi  ke dalam  sampler  dan  berkumpul  pada filter.  Filter  tersebut  sebelumnya  telah diberi  larutan  penyerap  yang  spesifik untuk masing-masing gas (Tanti, 2016).
Gambar 2-1:  Penampang passive sampler . (1) penutup  bagian  atas;  (2)  lapisan stainless  stell  mesh;  (3)  filter teflon; (4) ring; (5) filter penyerap;
(6)  lapisan  penutup  bagian bawah (Powell, 2007)

## Passive  sampler  dengan  metode
CSIRO  terdiri  dari  beberapa  lapisan seperti yang terlihat dalam Gambar 2-1. Passive  sampler  CSIRO  terdiri  dari beberapa  bagian  yang  meliputi  bagian penutup,  ring,  dan  filter,  yang  masing- masing bagian mempunyai fungsi spesifik.  Bagian  1  merupakan  bagian atas dari passive sampler yang berfungsi sebagai  inlet  gas  pada  passive  sampler yang ditutup dengan fine mesh (stainless steel  mesh,  bagian  2)  sehingga  dapat meminimalkan transportasi udara secara
konvektif.  Untuk  meminimalkan  difusi turbulen  internal  dan  gangguan  dari partikel,  filter  teflon  (pori  1  µm  dan diameter  25  mm)  diletakkan  setelah bagian  stainless  steel  (bagian  3).  Filter teflon  digunakan  untuk  melindungi kerusakan filter penyerap (pori 0,45 µm) yang  berada  pada  bagian  5  setelah  ring (bagian  4)  dan  dilindungi  oleh  penutup (bagian  6).  Ring  berfungsi  sebagai penyambung  antara  bagian  atas  dan bawah dari passive sampler.
Larutan penyerap untuk gas NO 2 adalah  NaOH  dan  NaI  yang  dilarutkan dalam  metanol,  sedangkan  untuk  O 3 terdiri  dari  NaNO 2 ,  K 2 CO 3 ,  gliserol, metanol,  dan  selanjutnya  dilarutkan dengan aquabidest (Powell, 2007). Reaksi kimia  yang  nantinya  akan  terjadi  pada filter adalah (Adon et al., 2010):
 Untuk gas NO 2 2NO 2(g) + 3I  2NO 2- + I 3-  Untuk gas O 3 O 3(g) + NO 2  NO 3- + O 2
Kelemahan  dari  metode  passive sampler adalah sangat bergantung pada kondisi  meteorologi,  seperti  temperatur, kecepatan angin, dan kelembapan udara. Angin  kencang  dan  hujan  lebat  dapat menyebabkan  kerusakan  pada  filter. Kecepatan  angin  dapat  mempengaruhi proses reaksi maupun penyerapan gas ke dalam filter (media penyerap gas) (Bari et al.,  2015;  Salem  et  al.,  2009;  Tanti, 2016).
Sampling passive sampler dilakukan selama 1 bulan. Selanjutnya, filter  dalam  passive  sampler  untuk masing-masing  gas  dianalisis  dengan menggunakan  ion  kromatografi  untuk gas  O 3 dan  spektrofotometer  pada panjang gelombang 540 nm untuk NO 2 . Konsentrasi untuk masing-masing dihitung dengan menggunakan persamaan (Powell, 2007):
𝐶 𝑜 = 𝐸𝑉 𝑥 𝐶 𝑎𝑞 𝑥 𝑅 𝑡 𝑥 𝐷 ………………………………..(1) 𝑝 = 𝑛 𝑥 𝑅 𝑥 𝑇 𝑉 𝑥 1000 …………………………………..(2)
Persamaan  (1)  digunakan  untuk menghitung konsentrasi gas ambien (C 0 ) dalam  satuan  nmol/m 3 ,  sedangkan persamaan (2) digunakan untuk mengkonversi  konsentrasi  gas  dari nmol/m 3 ke ppbv (p).
Pada  persamaan  (1)  EV  adalah volume  ekstraksi  (cm 3 ),  C aq adalah konsentrasi  gas  hasil  analisis  dari  ion kromatografi untuk O 3,
dan spektrofotometer  untuk  NO 2 dalam µmol/L.  R adalah total resistensi sampel (m -1 ),  untuk  sampling  outdoor  sebesar 49,78 m -1 untuk gas NO 2 dan 36,98 m -1 untuk  gas  O 3 .  D  merupakan  koefisien difusi  gas  di  udara  sebesar  1,54  ×  10 -5 m 2 /s  untuk  NO 2 dan  1,64  ×  10 -5 m 2 /s untuk O 3 , dan nilai t merupakan waktu sampling dalam satuan detik.
Pada  persamaan  (2)  n/V  adalah konsentrasi gas dalam satuan nmol/m 3 , R adalah konstanta gas 0,0820562 L atm mol -1 K -1, dan  T  adalah  temperatur sampling dalam K.
Setelah nilai konsentrasi gas NO 2 dan O 3 diperoleh, selanjutnya dilakukan perhitungan  konsentrasi  NO  dan  NO x . Perhitungan  konsentrasi  NO  dan  NO x dilakukan dengan menggunakan rumusan sebagai berikut (Cerc, 2012):
𝐾 1 = 4,405 ×  10 −2 𝑒𝑥𝑝 ( −1370 𝑇 0 ) ………….…...(3)
𝐾 2 = 8 × 10 −4 𝑒𝑥𝑝 ( −10 𝑄 ) + 7,4 × 10 −6 𝑄 . ……..(4)
[𝑁𝑂 2 ] =   ( 𝐾 1 𝐾 2 ) [𝑁𝑂][𝑂 3 ] ……………………....(5)
[𝑁𝑂 𝑥 ] =   ([𝑁𝑂] +   [𝑁𝑂 2 ]) .…………………....(6)
Tahapan  perhitungan  dilakukan dengan menghitung K 1 (s -1 ppb -1 ) dengan menggunakan  nilai  temperatur  (T 0 ) dalam  kelvin  (persamaan  (3)).  Nilai  T 0 yang  digunakan  merupakan  nilai  rata- rata  bulanan.  Selanjutnya,  dilakukan perhitungan K 2 (s -1 )
dengan menggunakan  nilai  radiasi  matahari  Q (W/m 2 )  (persamaan  (4)).  Nilai  Q  yang digunakan  juga  merupakan  rata-rata bulanan  radiasi  matahari.  Setelah mendapatkan nilai K 1 dan K 2 , selanjutnya menghitung konsentrasi NO dengan menggunakan persamaan (5).
Langkah terakhir adalah menghitung  nilai  konsentrasi  NO x dengan  menggunakan  persamaan  (6). Selanjutnya,  plot  data  time  series  yang digunakan  untuk  menampilkan  variasi konsentrasi NO x , NO, NO 2 , O 3, serta data temperatur dan radiasi matahari.
Metode statistik korelasi Pearson digunakan  untuk  melihat  hubungan antara konsentrasi NO, NO 2 , O 3 dengan temperatur dan radiasi matahari.

## 3 HASIL PEMBAHASAN
3.1  Temperatur dan Radiasi Matahari
Cipedes  termasuk  daerah  urban di Bandung, memiliki kondisi temperatur yang  cukup  sejuk  dengan  temperatur bulanan dari tahun 2011 – 2015 antara 22,54 ° C – 25,49 ° C dan rata-rata sebesar 24,01  °C  (Gambar  3-1  (A)).  Nilai  radiasi matahari  setiap  bulannya  berada  pada rentang  100,49  W/m 2 –  229,85  W/m 2 dengan  nilai  rata-rata  sebesar  160,88 W/m 2 .
Fluktuasi  nilai  radiasi  matahari yang diperoleh dipengaruhi oleh beberapa hal,  diantaranya adalah perubahan jarak Bumi – Matahari. Jarak terdekat Bumi – Matahari dicapai sekitar bulan  Januari  sehingga  pada  saat  itu energi matahari yang diterima oleh Bumi dalam  jumlah  maksimum.    Di  sisi  lain, sekitar bulan Juli, jarak Bumi – Matahari berada  pada  jarak  terjauh  sehingga energi  matahari  yang  diterima  bumi berada  dalam  jumlah  minimum  dalam siklus  edar  Bumi  mengelilingi  Matahari (Hamdi  et  al.,  2015;  Sumaryati  et  al., 2015).
Berdasarkan Gambar 3-1(B) terlihat pada bulan Januari nilai radiasi matahari  memiliki  kecenderungan  lebih besar  dibandingkan  pada  bulan  Juni. Fluktuasi  nilai  radiasi  matahari  juga dipengaruhi oleh hamburan dan serapan oleh senyawa lain, seperti ozon, CO 2 , uap air,  dan  aerosol.  Pelemahan  energi radiasi  oleh  aerosol  akan  berdampak pada proses fotokimia, seperti pembentukkan ozon di lapisan troposfer (Hamdi et al., 2015).
Dalam  beberapa  penelitian  yang telah  dilakukan,  radiasi  matahari  dan temperatur permukaan mempunyai hubungan yang linier (Daut et al., 2012; Dumas  et  al.,  2015).  Namun  untuk daerah  Cipedes,  terlihat  ada  beberapa kondisi  dimana  antara  radiasi matahari dengan  temperatur  memiliki  pola  yang berkebalikan yang terlihat pada Gambar 3-1, seperti bulan Juli dan Agustus 2011, bulan  Januari  dan  Maret  2015,  serta bulan Februari dan Maret 2014. Hal ini dapat  terjadi  karena  adanya  awan. Keberadaan  awan  dapat  menghalangi sebagian  besar  radiasi  matahari  yang masuk ke permukaan bumi.
Awan  dapat  bertindak  sebagai “selimut”  radiasi  dengan  menyerap
radiasi  inframerah  yang  dipancarkan oleh  permukaan  bumi  ke  angkasa. Akibatnya,  permukaan  bumi  yang dinaungi awan  tidak mendingin secepat mungkin,  sama  halnya  ketika  langit tidak berawan. Panas yang terperangkap dalam awan akan menyebabkan permukaan bumi menjadi panas. Efek ini yang  dikenal  sebagai  cloud  radiactive forcing yang memainkan peranan penting dalam variasi  temperatur di permukaan bumi (NASA, 2005; Betts et al., 2013).
Hasil  penelitian  di  Cina  pada musim  panas  menunjukkan  adanya kecenderungan  pemanasan  permukaan Bumi akibat tutupan awan (Lee, 2016).
Gambar 3-1:  Grafik variasi bulanan temperatur (a) dan radiasi matahari (b) di daerah Cipedes tahun 2011 – 2015
(a) (b)
3.2  Konsentrasi  NO 2 dan  O 3 Passive Sampler Konsentrasi  NO 2 dan  O 3 yang didapat dari passive sampler berfluktuasi setiap  bulannya  (Gambar  3-2).  Tren menunjukkan adanya kenaikan konsentrasi NO 2 dan O 3 dari tahun 2011 – 2015. Konsentrasi NO 2 dari tahun 2011 – 2015 antara 23,41 – 80,44 ppb dengan rata-rata sebesar 43,46 ppb. Konsentrasi rata-rata NO 2 dalam 1 tahun pada tahun 2015  mencapai  konsentrasi  52,78  ppb. Nilai  tersebut  telah  melebihi  nilai ambang  batas  untuk  rata-rata 1 tahun, yaitu sebesar 50,94 ppb (PP 41, 1999).
Konsentrasi O 3 dari tahun 2011 – 2015  mempunyai  rentang  konsentrasi antara  2,81  –  22,99  ppb  dengan konsentrasi  rata-rata  11,17  ppb.  Untuk rata-rata  tahunan,  nilai  konsentrasi
tertinggi pada tahun 2015 sebesar 15,52 ppb. Nilai tersebut masih di bawah nilai ambang  batas  untuk  rata-rata 1 tahun, yaitu sebesar 25 ppb (PP 41, 1999).
Pengukuran konsentrasi NO 2 dan O 3 juga  dilakukan  di  daerah  Soreang, Bandung.      Konsentrasi  NO 2 dan  O 3 di Soreang dari tahun 2012-2015 memiliki nilai  yang  lebih  kecil  bila  dibandingkan dengan  di  daerah  Cipedes,  yaitu  37,21 ppb  untuk  rata-rata  nilai  konsentrasi NO 2 dan 5,96 ppb untuk O 3 (Tanti, 2018). Perbedaan konsentrasi  ini  terjadi karena  perbedaan  jumlah  sumber pencemar  NO 2 dan  O 3 yang  berbeda untuk  daerah  Soreang  dan  Cipedes. Daerah Soreang terletak di daerah yang tidak terlalu padat arus transportasinya bila dibandingkan dengan daerah Cipedes.
Gambar 3-2: Grafik variasi bulanan konsentrasi NO 2 (a) dan O 3 (b) daerah Cipedes Tahun 2011 – 2015
(a) (b)
Nitrogen dioksida (NO 2 ) dihasilkan oleh  aktivitas  antropogenik,  seperti pembakaran  bahan  bakar  fosil  dan biomassa (Zainordin et al., 2017). Untuk daerah  perkotaan,  kendaraan  bermotor merupakan sumber utama dari NO 2 . Gas NO 2 terbentuk ketika pembakaran bahan bakar  berlangsung  pada  temperatur tinggi (Wang et al., 2016).
Berdasarkan
data jumlah
kendaraan bermotor di Bandung, terlihat terjadinya peningkatan jumlah kendaraan di Bandung dari tahun 2011 – 2015 (Gambar 3-3). Pada tahun 2015, peningkatan jumlah kendaraan bermotor di  Bandung  naik  sebesar  35%  bila dibandingkan  dengan  tahun  2011. Kondisi  ini  bersesuaian  dengan  adanya peningkatan  konsentrasi  NO 2 pada tahun
2015 sebesar
40% bila dibandingkan  dengan  konsentrasi  NO 2 pada tahun 2011.
Gambar  3-3:  Grafik  jumlah  kendaraan  di Bandung  tahun  2011  –  2015 (Sumber: Bandung dalam angka)
O 3 yang  ada  di  udara  ambien merupakan  polutan  sekunder  yang dihasilkan  dari  serangkaian  reaksi fotokimia  kompleks  antara  O 3 dengan prekusornya, seperti NO x atau VOCs dan juga  radiasi  matahari  (Zainordin  et  al.,
2017).  Di  daerah  perkotaan,  hubungan antara  konsentrasi  O 3 yang  dihasilkan dari  reaksi  fotokimia  dan  prekusornya tidak  linier  karena  sangat  tergantung pada  konsentrasi  NO x dan  VOCs,  rasio NO x – VOCs, dan juga intensitas radiasi matahari (Alghamdi et al., 2014). Variasi konsentrasi O 3 di daerah tropis berbeda dengan daerah subtropis karena adanya perbedaan  intensitas  radiasi  matahari, temperatur  udara,  dan  juga  kondisi kelembapan relatif yang sangat mempengaruhi  konsentrasi  diurnal  dari O 3 (Zainordin et al., 2017).
3.3  Perhitungan  Konsentrasi  NO dan NO x dari Passive Sampler Sampling  O 3 dengan  passive sampler baru dilakukan pada bulan April 2011 sehingga data konsentrasi NO dan NO x dari perhitungan dengan menggunakan persamaan (5) dan
persamaan  (6)  dimulai  dari  bulan  April 2011  –  Desember  2015.  Dari  hasil perhitungan
diperoleh
rentang
konsentrasi  untuk  NO  sebesar  6,32  – 55,8  ppb dengan nilai  rata-rata  sebesar 21,97 ppb, sedangkan untuk konsentrasi NO x sebesar 37,28 – 100,83 ppb dengan nilai rata-rata adalah 66,43 ppb (Gambar 3-4).
Hasil perhitungan konsentrasi NO dan  NO x dari  passive  sampler,  bila dibandingkan  dengan  nilai  konsentrasi NO,  NO x dari  automatic  analyzer  yang dilakukan  oleh  Budiyono  et  al.  (2009), menunjukkan  tidak  adanya  perbedaan yang  signifikan  dalam  orde  nilai konsentrasinya. Rata-rata nilai konsentrasi yang diperoleh pada penelitian Budiyono, et al. (2009) untuk NO x yaitu 25,81 ppb dan NO yaitu 11,35 ppb.
Gambar 3-4:  Grafik hasil perhitungan konsentrasi NO (a) dan NO x (b) di daerah Cipedes Tahun 2011 – 2015
Dari  hasil  perhitungan  yang disajikan  dalam  Gambar  3-5,  terlihat bahwa nilai konsentrasi NO lebih rendah dibandingkan  dengan  nilai  konsentrasi NO 2 .  Namun,  pada  bulan  April  dan November  2013,  konsentrasi  NO  lebih tinggi  dari  konsentrasi  NO 2 .  Kondisi  ini diduga  karena  jumlah  konsentrasi  NO pada  bulan  April  dan  November  sangat tinggi di udara sehingga tidak semua NO berubah  menjadi  NO 2 .  Pada  pagi  hari, ketika sinar matahari mulai menginduksi serangkaian  reaksi  fotokimia,  NO  yang teremisikan di udara terkonversi menjadi NO 2 melalui reaksi dengan O 3 , dan pada siang  hari  NO 2 dikonversi  kembali menjadi  NO  sebagai  hasil  fotolisis  yang menyebabkan  regenerasi  O 3 (Han  et  al., 2011). Tinggi rendahnya konsentrasi NO dan  NO 2 di  atmosfer  juga  berhubungan dengan umur (life time) NO 2 di atmosfer. NO 2 di atmosfer lebih lama keberadaannya  dibandingkan  dengan NO  karena  NO  bersifat  lebih  reaktif (Gasmi et al., 2017). Umur NO di udara yang singkat, membuat NO berubah
dengan  cepat  menjadi  NO 2 dalam interaksinya dengan O 3 atau O 2 . Reaksi  fotokimia  memecah  NO 2 menjadi NO dan O yang selanjutnya akan menghasilkan  O 3 dengan  keberadaan sinar matahari. Kemudian NO, NO 2, dan O 3 mencapai  kondisi  steady  state (Sharma  et al., 2010).  Emisi utama NO x ke  atmosfer  dalam  bentuk  NO,  bahkan diperkirakan  95%  NO x yang  diemisikan dalam  bentuk  NO  yang  kemudian dioksidasi  menjadi  NO 2 (Gasmi  et  al., 2017 dan Han et al., 2011).
Gambar  3-5:  Grafik  konsentrasi  NO,  NO 2 dan NO x daerah  Cipedes  tahun  2011 – 2015.
(a) (b)
3.4  Hubungan  antara  NO,  NO 2 ,  NO x, dan O 3 Pada udara ambien, NO , NO 2 , NO x, dan  O 3 terhubung  melalui  reaksi fotokimia  seperti  yang  ditunjukkan berikut dibawah ini (Song et al., 2011)
NO 2 + hv  NO + O……………….. (7) O + O 2 + M  O 3 + M………………(8) O 3 + NO  NO 2 + O 2 ……………….(9)
NO 2 dihasilkan  dari  sumber pencemar  utama  NO  melalui  reaksi oksidasi  kimia  yang  merupakan  reaksi utama terhadap kontribusi pembentukkan polutan sekunder NO 2 di udara.  Dalam  reaksi  di  atas  terlihat bahwa  konsentrasi  O 3 berhubungan dengan  rasio  konsentrasi  (NO 2 /NO).
Menurut penelitian yang dilakukan oleh Han  et  al.  (2011),  O 3 mempunyai hubungan polinomial dengan
Ln
NO 2 /NO,  dimana  konsentrasi  O 3 akan meningkat  secara  cepat  pada  saat (NO 2 /NO)  mempunyai  konsentrasi  yang rendah.
Untuk  menghasilkan  O 3 ,  NO harus  dikonversi  menjadi  NO 2 tanpa melibatkan  O 3 .  Keberadaan  VOC  di atmosfer  melalui  reaksi dengan  NO  dan peroksida (RO2) akan membuat akumulasi  konsentrasi  O 3 di  atmosfer (Han et al., 2017). Berdasarkan Gambar 3-6 terlihat bahwa kopling kimia antara O 3 dan NO x melalui reaksi 7, 8, dan 9 menghasilkan hubungan  yang  berkebalikan  antara konsentrasi NO 2 dan O 3 , yang berdampak pada penurunan konsentrasi O 3 pada  saat  konsentrasi  NO  tinggi. Produksi  O 3 bergantung  pada  keadaan NO x karena  NO 2 dan  NO  meningkatkan produksi dan disosiasi dari O 3 .
Akibatnya,
rasio
NO/NO 2
yang meningkat akan mengurangi konsentrasi O 3 (HagenBjork et al., 2016). Pada saat lalu lintas padat, emisi NO dari kendaraan
bermotor
menyumbangkan  puncak  konsentrasi untuk  NO  pada  saat  pagi  hari.  Di  sisi lain, pembentukkan NO 2 sebagai
oksidator sekunder mencapai puncaknya terhambat  beberapa  saat  ketika  terjadi kesetimbangan reaksi antara NO dengan O 3 dan  reaksi  dekstruksi  fotokimia  NO 2 mencapai kondisi maksimum (Sharma et al., 2010).
Gambar  3-6:  Grafik  hubungan  antara  O 3 dengan NO (a), NO 2 (b), NOx (c), dan  (NO/NO 2 ) (d)  daerah
Cipedes tahun 2011-2015.
A B C D
3.5  Hubungan  antara  NO,  NO 2 ,  NO x , O 3 dengan  Temperatur  dan Radiasi Matahari
Perhitungan konsentrasi NO serta NO x dari  passive  sampler  melibatkan radiasi matahari dan temperatur. Pembentukkan  dan  variasi  konsentrasi O 3 dan NO 2 melibatkan berbagai proses, seperti fotokimia yang berkaitan dengan temperatur  dan  keberadaan  radiasi matahari. Selain itu, proses pengenceran dan  dispersi  NO,  NO 2 ,  NO x, dan  O 3 di atmosfer sangat dipengaruhi oleh kondisi meteorologi, seperti suhu, radiasi matahari,  kecepatan  angin,  arah  angin, dan kelembapan (Bari et al., 2015; Salem et al., 2009).
Gambar  3-7:  Grafik  hubungan  antara  radiasi matahari (Q) dengan NO (a), NO 2 (b)  dan  O 3 (c)  di  daerah  Cipedes tahun 2011-2015.
Gambar 3-7 memperlihatkan bahwa      konsentrasi  NO 2 pada  saat radiasi matahari tinggi, nilai konsentrasi NO 2 rendah. Pola yang sama juga terlihat untuk konsentrasi NO dimana konsentrasi  NO  meningkat  pada  saat radiasi  matahari  tinggi.  Lain  halnya untuk  O 3 yang  mempunyai  pola  yang sama  dengan  radiasi  matahari,  dimana pada  saat  radiasi  matahari  tinggi,  nilai konsentrasi O 3 juga mengalami kenaikan, begitu pula sebaliknya.
Gambar 3-8:  Grafik antara NO (a), NO 2 (b) , dan O 3 (c) dengan Temperatur daerah
Cipedes tahun 2011-2015. (c) (a) (a) (b) (c) (b)
Hubungan  antara  temperatur dengan  NO,  NO 2, dan  O 3 ditunjukkan Gambar  3-8.  NO 2 dan  O 3 mempunyai pola yang sama, dimana ketika temperatur naik, konsentrasi NO 2 dan O 3 juga  naik.  Kondisi  untuk  NO,  apabila temperatur tinggi, maka konsentrasi NO akan menurun.
Penelitian ini menunjukkan bahwa  konsentrasi  NO 2 mempunyai hubungan negatif dengan radiasi matahari  dan  hubungan  yang  positif dengan  temperatur.  Namun,  radiasi matahari tidak signifikan mempengaruhi tinggi  rendahnya  konsentrasi  NO 2 , sedangkan  temperatur  mempengaruhi secara signifikan terhadap tinggi rendahnya  konsentrasi  NO 2 .  Hubungan negatif  antara  NO 2 dengan  radiasi matahari  disebabkan  karena  radiasi matahari  memecah  molekul  NO 2 sesuai dengan persamaan 9 (Han  et al., 2017). NO  mempunyai  hubungan  yang  negatif terhadap radiasi matahari dan temperatur,  namun  tidak  signifikan berpengaruh  terhadap  tinggi  rendahnya konsentrasi NO.
Lain  halnya  dengan  O 3 ,  dimana konsentrasi  O 3 mempunyai  hubungan yang positif dengan radiasi matahari dan temperatur
dan signifikan
mempengaruhi tinggi rendahnya konsentrasi  O 3 .  Beberapa  penelitian menunjukkan  bahwa  intensitas  radiasi matahari  dan  temperatur  yang  tinggi serta  curah hujan  dan  kecepatan angin yang  rendah  dapat  meningkatkan konsentrasi O 3 (Zainordin et al., 2017). Radiasi  matahari  mengkatalisasi reaksi pembentukkan O 3 (persamaan (7) dan  (8))  pada panjang gelombang  <  424 nm  (Han  et  al.,  2017).  Korelasi  antara radiasi matahari dan temperatur mengindikasikan adanya pengaruh proses fotokimia dalam pembentukan O 3 di  daerah  perkotaan  (Han  et  al.,  2011 dalam Castaneda et al., 2014).

## 4 KESIMPULAN
Prediksi konsentrasi NO x dan NO dengan  menggunakan  konsentrasi  NO 2 dan O 3 dari passive sampler didapatkan hasil konsentrasi NO sebesar 6,32 – 55,8 ppb dengan nilai rata-rata sebesar 21,97 ppb.  Konsentrasi  NO x diperoleh  sebesar 37,28 – 100,83 ppb dengan nilai rata-rata sebesar
66,43 ppb. Perhitungan konsentrasi  NO x dan  NO  melibatkan temperatur dan radiasi matahari, dimana radiasi matahari dan temperatur tidak signifikan
mempengaruhi konsentrasi
NO, tetapi signifikan
mempengaruhi konsentrasi
pembentukan O 3 , serta temperatur yang secara signifikan mempengaruhi konsentrasi NO 2 . Hal ini sejalan dengan reaksi fotokimia pembentukkan NO, NO 2, dan O 3 .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Penulis  mengucapkan terima kasih kepada Laboratorium Kimia LAPAN Bandung  yang  telah  menyediakan  data serta Pusat Sains dan Teknologi Atmosfer LAPAN untuk dukungan biaya penelitian.

## DAFTAR RUJUKAN
Adon, M., C. Galy-Lacaux, V. Yoboue, C. Delon, J.P.  Lacaux,  P.  Castera,  E.  Gardrat,  J. Pienaar,  H.  Al  Qurabi,  D.  Laouali,  B. Diop, L. Sigha-Nkamdjou, A. Akpo, J.P. Tathy, F. Lavenu, dan E. Mougin, 2010. Long  Term  Measurements  of  Sulfur Dioxide,  Nitrogen  Dioxide,  Ammonia, Nitric  Acid  and  Ozone  in  Africa  Using Passive
Samplers, Atmospheric Chemistry and Physics, 10, 7467-7487.
Alghamdi, M.A., M. Khoder, R.M. Harrison, A.P.
Hyvärinen, T. Hussein, H. Al-Jeelani, A. S.  Abdelmaksoud,  M.H.  Goknil,  I.I. Shabbaj, F.M. Almehmadi, H.
Lihavainen,  dan  K.  Hämeri,  2014. Temporal Variations of O 3 and NO x in the Urban Background Atmosphere of the
Coastal  City  Jeddah,  Saudi  Arabia, Atmospheric  Environment,  94,  205- 214.
Bari,  Md.A.,  R.L.T.  Curran,  dan  W.B.

## Kindzierski,  2015.  Field  Performance
Evaluation of Maxxam Passive Samplers for Regional Monitoring of Ambient SO 2 , NO 2 and  O 3 Concentration  in  Alberta, Canada,  Atmospheric  Environment,
114, 39-47.
Betss, A.K., R. Desjardins, dan D. Worth, 2013.
Cloud  Radiative  Forcing  of  the  Diurnal Cycle  Climate  of  the  Canadian  Prairies,
Journal  of  Geophysical  Research: Atmospheres, 118, 8935-8953.
Budiyono,  A.,  S.  Hamdi,  N.  Komala,  dan Sumaryati,  2009.    Analisis  Variasi Diurnal  Ozon  dan  Precusornya  pada Musim  Kemarau  dan  Musim  Hujan  di Bandung, Jurnal Sains Dirgantara, 7(1), 165-175.
Castaneda,  D.M.A.,  E.C.  Teixeira,  dan  F.N.

## Pereira,  2014.  Time-Series  Analysis  of
Surface  Ozone  and  Nitrogen  Oxides Concentration in an Urban Area at Brazil,
Atmospheric Pollution Research, 5, 411 – 420.
Cerc,  2012.  NO x Chemistry  Model.  Atmospheric Dispersion Modelling System 5, diakses http://www.cerc.co.uk/environmental- software/assets/data/doc_techspec/P1
8_02.pdf, 15 Oktober 2016.
Daut, I., M.I. Yusoff, S. Ibrahim, M. Irwanto, dan
G. Nsurface, 2012. Relationship between the Solar Radiation and Surface Temperature in Perlis, Advance Material Research, 512-515 (2012), 143-147.
Dumas, A., A. Andrisani, M. Bonnici, G. Graditi,
G.  Leanza,  M.  Madonia,  dan  M.
Trancossi,  2015.  A  New  Correlation between  Global  Solar  Energy  Radiation and Daily Temperature Variations, Solar
Energy, 116, 117 – 124.
Gasmi,  K.,  A.  Aljalal,  W.  Al-Basheer,  dan  M. Abdulahi,  2017.  Analysis  of  NO x and NO 2 Ambient  Levels  as  a  Function  of Meteorological  Parameters  in  Dhahran, Saudi  Arabia,  WIT  Transactions  on Ecology and the Environment, 211, 77 – 86.
Hagenbjörk, A., A. Malmqvist, K. Mattisson, N.J. Sommar,  dan  L.  Modiq,  2017.  The Spatial Variation of O 3 , NO , NO 2 and NO x and  the  Relation  between  Them  in  Two Swedish  Cities.  Environ  Monit  Assess, 189, 161-172.
Hamdi,  S.  dan  Sumaryati,  2015.  Model Sederhana  Radiasi  Matahari  Global  di BPD Watukosek, Jawa Timur, Prosiding
Pertemuan  Ilmiah  XXIX  HFI  Jateng  & DIY 2015. Yogyakarta, 25 April 2015.
Han, S., H. Bian, Y. Feng, A. Liu, X. Li, F. Zeng, dan  X.  Zhang,  2011.  Analysis  of  the Relationship between O 3 , NO and NO 2 in Tianjin,  China.  Aerosol  and  Air  Quality
Research, 11, 128-139.
Han,  J.,  M.  Lee,  X,  Shang,  G.  Lee,  dan  L.L.
Emmons, 2017. Decoupling Peroxyacetyl Nitrate from Ozone  in Chinese Outflows Observed at Gosan Climate Observatory, Atmospheric  Chemistry  and  Physics, 17, 10619 -10631.
Lee  H.,  2016.  Analysis  of  Carbon  Dioxide  and
Cloud Effect on Temperature in Northeast China.  Procedia  Computer  Science  91,
690-699.
Mavroidis,  I.  dan  A.  Chaloulakou,  2011.  Long- term  Trends  of  Primary  and  Secondary NO 2 Production  in  the  Athens  Area. Variation  of  the  NO 2 /NO x Ratio, Atmospheric  Environment,  45,  6872- 6879.
NASA, 2005. The Balance of Power in the Earth-
Sun System, diakses
https://www.nasa.gov/pdf/135642mai n_balance_trifold21.pdf, 21 Mei 2018.
Peraturan  Pemerintah  Republik  Indonesia  No 41,  1999.  Pengendalian  pencemaran udara.
Powell,  J.,  2007.  Chemlab  Wet  Chemistry
Measurement, Work Instructional Manual for NATA Accredited Laboratories,  CMAR-NATA-WC-2.0.2 nd
Edition.
Qu,  Y.,  J.  An,  Y.  He,  dan  J.  Zheng,  2016.  An Overview  of  Emissions  of  SO 2 and  NO x and  the  Long-Range  Transport  of Oxidazed Sulfur and Nitrogen Pollutants in East Asia, Journal of  Environmental Sciences, 44, 13 - 25.
Salem,  A.A.,  A.A  Soliman,  dan  I.A.  El-Haty, 2009. Determination of Nitrogen Dioxide,
Sulfur  Dioxide,  Ozone,  and  Ammonia  in Ambient Air using the Passive Sampling Method Associated with Ion Chromatographic  and  Potentiometric Analysis. Air Qual. Atmos. Health., 2(3), 133-145.
Seok,  B.,  D.  Helmig,  L.  Ganzeveld,  M.W. Williams,  dan  C.S.  Vogel,  2013.
Dynamics of Nitrogen Oxides and Ozone Above  and  within  a  Mixed  Hardwood Forest in Northern Michigan.
Atmospheric  Chemistry  and  Physics, 13, 7301 – 7320.
Sharma, S.K., H. Pathak, A. Datta, M. Saxena, T. Saud, dan T.K. Mandal, 2011. Study on Mixing Ratio of Atmospheric Ammonia and Other Nitrogen Components, Proceedings of the International Academy of Ecology and Environmental
Science, 1(1), 26 – 35.
Song,  F.,  J.Y.  Shin,  R.J.  Atresino,  dan  Y.  Gao, 2011. Relationships
among the Springtime  Ground-Level  NO x ,  O 3 and NO 3 in the Vicinity of Highways in the US East  Coast,  Atmospheric  Pollution Research, 2, 374 – 383.
Sumaryati dan G.A. Nugroho, 2015. Konsentrasi CO 2 Permukaan sebagai Fungsi Radiasi Matahari di Bandung, Proseding Seminar Nasional Sains Atmosfer 2015. Bandung, 22 April 2015.
Tanti,  D.A.,  2016.  Perbandingan  Metode Sampling  secara  Aktif  dan  Pasif  dalam Pengukuran  Sulfur  Dioksida  (SO 2 )  dan Ammonia  (NH 3 )  dalam  Sampel  Udara. Skripsi  Universitas  Jendral  Achmad Yani.
Wang, J., J. Xu, Y. He, Y.  Chen, dan F. Meng, 2016. Long Range Transport of Nitrate in the Low Atmosphere over Northeast Asia, Atmospheric  Environment,  144,  315  – 324.
Zainordin, N.S., N.A. Ramli, dan M. Elbayoumi, 2017. Distribution and Temporal Behaviour  of  O 3 and  NO 2 Near  Selected Schools in Seberang Perai, Pulai Pinang and Parit Buntar, Perak, Malaysia, Sains Malaysia, 46(2), 197 – 207.