Oleh : Laily Agustina Rahmawati
1. Pendahuluan
Kasus pencemaran udara kerap kali terjadi di berbagai belahan dunia. Salah satu kasus pencemaran udara akibat aktifitas manusia terparah, pernah terjadi di Donora, Pennsylvania, AS tahun 1948. Peristiwa pencemaran udara ini dianggap terburuk di AS karena menewaskan 20 nyawa manusia, ratusan hewan ternak mati, tumbuhan-tumbuhan layu, dan 6000 orang menderita mual, muntah, dan sesak nafas sehingga harus dilarikan ke rumah sakit. Oleh karena itulah, beberapa ahli ekologi menganggap peristiwa ini sebagai salah satu bentuk krisis ekologi yang pernah terjadi dalam peradaban manusia.
Peristiwa ini terjadi akibat terbentuknya lapisan inversi, dimana udara yang dekat dengan tanah suhunya lebih dingin dari pada udara yang berada diatasnya, pada kondisi atmosfer normal, dan membentuk lapisan. Gas polutan yang berasal dari asap pabrik peleburan baja, dan pabrik-pabrik lain yang berada di lembah sungai Monongahela, tempat Donora berada, terperangkap di bawah lapisan inversi bersama udara dingin yang stagnan dan tidak dapat keluar. Akibatnya gas polutan menyelimuti kota Donora, membentuk kabut asap tebal, menghalangi pandangan dan membuat orang sesak nafas.
2. Deskripsi Wilayah Donora, Pennsylvania
Donora merupakan sebuah kota industri kecil di Washington County, Pennsylvania. Terletak 32 km sebelah selatan Pitssburg, di lembah sungai Monongahela. Secara geografis, Donora terletak 40° 10' 33,16" LU, 79° 51' 40,55" BB. Menurut Biro Sensus AS, luas total wilayahnya sekitar 5.2 km² dengan 4.9 km² diantaranya berupa daratan dan 0.5 km² berupa perairan (www.eoearth.org).
Pada awal sejarahnya, Donora merupakan kota industri penghasil baja, kawat-kawat, dan pertambangan batubara. Tahun 1948, jumlah penduduk Donora mencapai 14000 orang, dan 6500 diantaranya bekerja untuk American Steel & Wire Co dan Zink Donora Work (en.wikipedia.org). Pabrik tersebutlah yang turut bertanggung jawab atas terjadinya kabut tebal mematikan, yang merupakan kasus pencemaran terbesar di AS.
3. Kronologis Kejadian
Kejadian ini dimulai tanggal 27 Oktober 1948, kabut asap tebal mulai menyelimuti kota Donora, di lembah sungai Monongahela. Setelah 24 jam munculnya kabut asap, dilaporkan banyak penduduk Donora yang mengalami batuk-batuk dan berlanjut dengan kesulitan bernafas akibat keberadaan kabut yang semakin menebal. Hari-hari berikutnya, jumlah penduduk yang mengalami gangguan pernafasan semakin banyak. Sehingga seluruh rumah sakit yang ada di kota tersebut dipenuhi oleh pasien yang menderita pusing, mual, muntah, sesak nafas, bahkan ada yang sekarat dan mati. Kondisi ini berlanjut hingga tanggal 31 Oktober 1948, dengan jumlah korban yang semakin meningkat dari hari ke hari.
Kabut asap siang hari di sebuah jalan di Donora, Pennsylvania, 1948.
Sumber: © Pittsburgh Post-Gazette
Selama empat hari kejadian,Tim Pemadam Kebakaran Donora menyiapkan 800 feet³ oksigen untuk membantu pasien yang kesulitan bernafas. Delapan dokter dari Donora Medical Assosiation bersiaga menangani pasien yang berdatangan dalam jumlah yang tidak lazim, dengan gejala penyakit yang sama.
Aktifitas penduduk kota lumpuh total, karena kabut asap tebal menghalangi pandangan. Penduduk yang berusaha melarikan diri keluar kota, tidak berhasil karena kesulitan dalam mengendarai kendaraan akibat keterbatasan jarak pandang. Karena itu, penduduk seolah-olah terjebak di kota yang telah terkepung oleh kabut asap tebal.
Sumber: DevraDavis.com
Melihat kondisi yang semakin parah, Dewan Kota Donora berinisiatif menekan pengelola pabrik-pabrik Peleburan Baja, kawat, dan pertambangan batu bara, termasuk diantaranya American Steel & Wire Co dan Zink Donora Work, untuk berhenti beroperasi. Karena mereka menduga, bahwa kabut asap yang timbul berasal dari asap pabrik hasil pembakaran batu bara. Pada mulanya, para pengelola pabrik menolak, akan tetapi karena banyak permintaan dari dokter dan penduduk, pengelola pabrik akhirnya menuruti untuk menutup pabrik dan menghentikan operasi (Peterman, 2009).
Pabrik Donora menyemburkan asap dan zat-zat lainnya
Sumber: Smog Donora Museum Picture.
4. Dampak
Meskipun hanya berlangsung lima hari, peristiwa ini menyebabkan 20 orang meninggal, 6000 orang lainnya menderita mual, muntah, dan sesak nafas, 800 ekor hewan ternak dan peliharaan mati, dan hampir seluruh vegetasi yang ada di wilayah tersebut layu dan mati (en.wikipedia.org). Penduduk yang meninggal rata-rata berusia 52-85 tahun (Peterman, 2009). Kematian disebabkan karena udara terpolusi oleh belerang oksida, asam sulfat, nitrogen oksida, flour dan gas lainnya yang bersifat toksik. Gas-gas tersebut ketika terhirup oleh manusia atau hewan melalui respirasi, akan mengganggu pengikatan oksigen oleh haemoglobin, sehingga respirasi seluler terganggu yang diwujudkan dengan terjadinya sesak nafas. Selain itu, korban meninggal kabanyakan memiliki sejarah masalah kesehatan. Sehingga pada kondisi buruk seperti yang terjadi saat itu, mereka tidak dapat bertahan.
Selama kurun waktu 5 hari, kota diselimuti kabut asap tebal yang menghalangi datangnya sinar matahari yang dibutuhkan tumbuhan untuk fotosintesis. Akibatnya proses fotosintesis tumbuhan terganggu, dan tumbuhan menjadi layu. Selain itu, adanya lapisan inversi, menghalangi pertukaran oksigen dari lapisan udara yang berada di bawah lapisan inversi (miskin oksigan) dengan lapisan udara yang berada diatas lapisan inversi (kaya oksigan). Karena digunakan untuk respirasi terus menerus, stok oksigen yang ada di bawah lapisan inversi semakin menurun. Sehingga kompetisi untuk mendapat oksigen meningkat. Alasan ini juga yang menyebabkan sebagian besar penduduk kota Donora merasa kesulitan bernafas..
5. Analisa Penyebab Kejadian Ditinjau dari Aspek Meteorologi
Peristiwa ini bermula pada tanggal 26 Oktober 1948, ketika badai pantai timur digantikan oleh angin antisiklon dingin yang berasal dari baratdaya. Pendinginan tanah tanah secara intensif di daerah lembah sungai Monongahela, meningkatkan inversi antisiklon dan memperangkapnya di dalam lembah. Dan kemudian udara bertekanan tinggi, stagnan di atas daerah Pennsylvania selama lima hari, hingga 31 Oktober 1948. Selama periode stagnansi tersebut, angin antisiklon bergerak beberapa ratus kilometer, dan meningkatkan lapisan inversi ke daerah yang lebih luas (seperti terlihat digambar dibawah ini).
Penduduk yang tinggal di tengah kota Donora mengalami kematian dan menderita gangguan kesehatan dengan laju tinggi dan tidak wajar. Ini disebabkan karena kondisi ventilasi yang buruk diperparah oleh kondisi meteorologi lokal dan polusi udara dari asap pabrik. Kondisi Donora saat itu digambarkan diselimuti kabut asap tebal, cuaca buruk, dan suasana mendung (gelap) yang terjadi sepanjang hari. Kabut menjadi semakin tebal dan pekat, karena udara yang terperangkap ditambah terus-menerus oleh polusi asap pabrik yang pada awalnya tidak mau berhenti beroperasi. Udara berbau menyengat dan membuat mual, karena mengandung sulfur dioksida yang berasal dari hasil pembakaran batu bara dan peleburan baja. Kabut asap yang mengandung polutan tidak beranjak dari daerah itu selama lima hari. Kondisi ekstrim ini bertahan dan menciptakan micrometeorologi yang ganjil.
Kemiringan lereng di lembah sungai Monongahela meningkat secara tajam pada ketinggian 100 m ke arah timur Webster, dan disebelah barat Donora peningkatan kemiringan lereng tidak terlalu tajam. Dataran yang ada di dasar lembah membentuk drainage basin untuk pergerakan angin lereng-bawah (downslope) dingin yang bertiup pada malam hari. Pada saat kejadian, Ground-based inversion diperkuat oleh pendinginan radiasional pada lantai lembah, dan bersama-sama menghasilkan suhu inversi yang kuat dengan gradien suhu 33 °C pada tiap ketinggian 1 kilometer, seperti hasil pengukuran yang dilakukan setelah kejadian berlangsung.
Malam hari tanggal 25 Oktober 1948, tanah menjadi dingin dan kelembaban relatif tinggi terjadi karena badai antisiklon dingin yang terjadi sebelum peristiwa itu, dengan cepat membuat kondisi jenuh di daerah yang lebih rendah. Evaporasi yang terjadi terus menerus, kelembaban udara meningkat dan konsentrasi aerosol yang tinggi dalam udara yang terpolusi mendorong terbentuknya droplet air dalam jumlah besar. Kabut yang terbentuk dekat dengan tanah karena kestabilan kenaikan lapisan inversi.
Pada kondisi tersebut, kabut asap mengabsorbsi seluruh radiasi thermal bumi yang dekat dengan tanah dan menghalangi perkembangan lebih jauh inversi radiasional ground-based. Lapisan kabut asap yang lebih tinggi melanjutkan radiasi energi mereka ke udara dan kemudian menjadi dingin. Pendinginan juga ditemukan pada lapisan yang lebih tinggi, diatas awan stratus. Karena lapisan atas kabut menjadi dingin, profil suhu dibawah berubah menjadi tidak stabil. Sejak udara menjadi jenuh, laju perubahan yang tidak stabil akan tetap terjadi jika penurunan suhu pada setiap ketinggian lebih besar daripada laju perubahan kebasahan adiabatic sekitar 6 °C/Km. Pada malam hari mungkin terjadi pencampuran umum polutan akibat dingin. Lapisan kabut bagian atas yang tebal menghilang dan digantikan dengan udara yang lebih hangat dari bawah. Lapisan inversi yang stabil berperan seperti selimut yang mengurung kabut dan memendam polutan. Terjadinya kenaikan inversi suhu dapat dilihat pada gambar berikut ini:
Pada kondisi biasa, kabut akan pergi setelah ada sinar matahari menembus kabut dan menghangatkan tanah. Peningkatkan konveksi, akan menghilangkan lapisan inversi. Tapi hal ini tidak terjadi pada saat itu, karena kondisi kabut yang terlalu tebal. Lapisan bagian atas memantulkan sebagian besar energi matahari. Albedo dari awan stratus sama halnya kabut, tergantung pada ketebalannya. Beberapa pengukuran mengindikasikan albedo dari awan stratus bervariasi antara 40% untuk ketebalan 150 m hingga 80% untuk ketebalan 500 m. Pada setiap kenaikan awan, hanya sedikit radiasi yang diserap, yakni sekitar 7% untuk awan yang tebal. Sebagian besar diabsorpsi dilapisan yang lebih tinggi. Jika terjadi pemanasan yang cukup besar, itu terjadi pada lapisan kabut bagian atas, dan hasilnya adalah kesetabilan udara di dalam kabut meningkat (gambar 6.9 (b)). Lambatnya pemanasan tanah, diikuti oleh laju perubahan yang stabil, memperkecil konveksi energi ke arah atas yang akan menghangatkan udara dan menguapkan droplet-droplet kabut. Stabilitas dietime di dalam kabut ditentukan oleh akumulasi polutan (www.aerosoleas.gatech.edu).
Kabut pada akhirnya menghilang karena 2 hal, yang pertama karena ditutupnya pabrik-pabrik yang ada di Donora, termasuk diantaranya American Steel & Wire Co dan Zink Donora Work yang diduga menghasilkan gas polutan dalam jumlah besar sehingga meningkatkan ketebalan dan ketoksikan kabut ketika dihirup. Penyebab kedua adalah terjadinya badai yang bergulir ke kota, pada 31 Oktober 1948. Badai dianggap telah menyelamatkan kota karena memecahkan inversi suhu yang dimulai pada minggu terakhir bulan Oktober. Inversi suhu merupakan kondisi yang tidak biasa, karena biasanya suhu udara akan meningkat seiring dengan ketinggian. Namun dalam kasus ini udara dingin terperangkap dekat dengan tanah, dan udara hangat berada di atasnya. Dalam Weather Channel Dokumenter, ahli meteorologi DeNardo Joe mengatakan bahwa terjadinya suhu inversi diperumpamakan seperti meletakkan rokok di dalam mangkuk dan kemudian meletakkan sebuah selimut di atasnya. asap terus-menerus mengisi mangkuk dan tidak memiliki cara untuk keluar (Peterman, 2009).
Analisis para peneliti menunjukkan bahwa udara mengandung polutan dalam konsentrasi tinggi. Polutan tersebut berasal dari gas yang diemisikan oleh pabrik-pabrik, terutama peleburan baja dan seng. Hasil penelitian menunjukkan tingkat fluorin yang ada dalam tubuh korban dalam kisaran mematikan, sebanyak 20 kali lebih tinggi dari biasanya. Gas fluor yang dihasilkan dalam proses peleburan seng terjebak oleh udara stagnan dan merupakan penyebab utama kematian (Peterman, 2009).
6. Penutup
Sebagai akibat dari tragedi di Donora, AS mulai melakukan tindakan informatif kepada masyarakatnya tentang polusi yang dihasilkan oleh industri dan bagaimana pengaruhnya terhadap kesehatan manusia. Sejak peristiwa tersebut, penggunaan batubara untuk bahan bakar dilarang dan digantikan dengan gas alam yang pada saat itu dianggap lebih ramah lingkungan. Pada 1952, penggunaan batubara pada lokomotif dan kapal laut digantikan dengan mesin disel. Sehingga tahun 1955, hampir 97 persen emisi di Pittsburgh dapat diturunkan (Lowitz et al, 2007).
Selain itu, pemerintah negara bagian Pennsylvania membentuk Divisi Pengendalian Pencemaran Udara pada tahun 1949 untuk mempelajari kualitas udara dan pengaruhnya terhadap kesehatan manusia. Peraturan negara bagian, tentang udara bersih telah ditetapkan pada tahun 1966. Dan di tahun 1970, badan legislatif Pennsylvania menyepakati "Environtmental Bill of Rights," yang menyatakan bahwa setiap orang punya hak atas udara yang bersih (Lowitz et al, 2007).
Refferensi:
Anonim.(......). An Air Polution Edition : Donora, 1948. <URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Donora,_Pennsylvania
Anonim. (……). 6.7. An Air Pollution Episode : Donora, 1948. <URL: http://www.aerosols.eas.gatech.edu./EAS Air Pollution Phys Chem/Donora PA Episode.pdf
Bryson C. 1998. The Donora Fluoride Fog:A Secret History of America's Worst Air Pollution Disaster. <URL: http://www.fluoridation.com/donora.htm
Christine M. 2009. Worst Air Pollution Disaster in United States. <URL: http://pollution-control.suite101.com/article.cfm/worse_air_pollution_disaster_in_united_states
Hess D. 1998. Donora Smog of 1948. <URL: http://www.donora.firedept.net/1948smog.htm
Long T. 2007. Oct. 26, 1948: Death Cloud Envelops Pennsylvania Mill Town. <URL: http://www.wired.com/science/discoveries/news/2007/10/dayintech_1026
Lowitz M, Cleveland CJ, Black B. 2007. Donora, Pennsylvania. Dalam: Ensiklopedia Bumi. Eds. Cutler J. Cleveland. Environmental Information Coalition, National Council for Science and the Environment. Washington, DC. <URL: http://www.eoearth.org/article/Donora,_Pennsylvania
Murray A. 2009. Smog Deaths In 1948 Led To Clean Air Laws. <URL: http://www.npr.org/templates/story/story.php?storyId=103359330
Peterman E. 2009. A Cloud Dengan Silver Lining: The Killer Smog di Donora, 1948.
Snyder LP. (......). Donora, Pennsylvania. <URL: http://www.pollutionissues.com/Co-Ea/Donora-Pennsylvania.html
Tidak ada komentar:
Posting Komentar