Disediakan oleh: Dr. Mohd Rashidi Abdull Manap AMRSC, FSSM | 

Jerebu bukan sekadar gangguan estetik atau masalah penglihatan. Ia adalah campuran bahan pencemar yang kompleks secara kimia yang terampai dalam fasa gas. Terutamanya dikaitkan dengan bahan zarahan halus (PM₂.₅), jerebu mengandungi gabungan sebatian organik, ion tak organik (seperti sulfat dan nitrat), unsur surih logam (seperti plumbum, zink dan besi), dan zarah berkarbon termasuk karbon hitam dan perang. Bahan pencemar ini timbul daripada kedua-dua sumber utama (cth., ekzos kenderaan, pelepasan industri, pembakaran biojisim) dan proses pembentukan sekunder di mana gas berubah menjadi zarah di atmosfera.

Gambar diambil dari atas bumbung bangunan di Kuala Lumpur, Ogos 2025. (Kredit: Encik Muhammad Hafiz Fitri)

Untuk memerangi cabaran alam sekitar dan kesihatan awam yang semakin meningkat ini, saintis dan agensi alam sekitar beralih kepada spektroskopi, satu set teknik optik termaju untuk pengesanan masa nyata, resolusi tinggi bahan pencemar berkaitan jerebu.

 

Mengapa Spektroskopi Berfungsi untuk Pemantauan Jerebu?

• Pengesanan Pantas, Bukan Invasif

Teknik seperti Spektroskopi Penyerapan Optik Berbeza (DOAS) dan Spektroskopi Inframerah Transformasi Fourier (FTIR) boleh mengesan bahan pencemar dari jauh seperti NO₂, SO₂ dan O₃ dengan mengukur corak penyerapan cahaya uniknya tanpa memerlukan pensampelan fizikal.

• Kepekaan Tinggi untuk Gas Surih

Alat seperti Cavity Ring-Down Spectroscopy (CRDS) dan Tunable Diod Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) boleh mengesan walaupun kepekatan kecil bahan pencemar (sehingga bahagian per bilion), menjadikannya sesuai untuk amaran awal jerebu dan pengawasan berterusan.

• Pemetaan Spatial dan Temporal

Dengan persediaan lanjutan, saintis boleh menjejaki kepulan pencemaran merentasi landskap bandar dan perindustrian yang luas, memerhati bagaimana tahap pencemar berubah dalam masa dan ruang.

 

Jerebu tidak selalunya hanya kelabu atau putih. Ia boleh bertukar warna daripada kebiruan, kekuningan, kepada kemerahan malah bergantung pada gabungan keadaan atmosfera, interaksi cahaya dan komposisi pencemar. Variasi warna ini memberikan petunjuk berharga tentang perkara yang berlaku di udara.

1. Komposisi Persekitaran

Debu, garam laut dan aerosol kimia di atmosfera menyerakkan cahaya matahari secara berbeza bergantung pada saiz dan solek kimianya.

Contohnya, zarah garam laut boleh memberikan warna kebiruan, manakala pelepasan industri yang kaya dengan nitrogen oksida boleh mengakibatkan jerebu keperangan atau kekuningan.

2. Kepekatan Aerosol

Lebih banyak zarah halus (PM₂.₅ dan PM₁₀) di udara, lebih banyak cahaya matahari bertaburan dan diserap.

Kajian menunjukkan bahawa warna langit berubah dengan cepat dengan peningkatan kecil dalam kepekatan aerosol tetapi dataran tinggi pada kepekatan tinggi. Ini dikenali sebagai tindak balas warna seperti logaritma.

 

Aplikasi Dunia Sebenar

Sistem Amaran Awal: Apabila digabungkan dengan data meteorologi dan trafik, pemantauan spektroskopi boleh mencetuskan amaran kesihatan awam atau menyegerakan sekatan lalu lintas sementara semasa kejadian jerebu yang teruk.

Dasar dan Peraturan: Data pelepasan masa nyata membantu pihak berkuasa menguatkuasakan peraturan kualiti udara dan mengesan sumber pencemaran haram.

Penyelidikan Kimia Atmosfera: Pengukuran spektroskopi adalah penting untuk memahami tindak balas kimia yang kompleks di udara seperti pembentukan aerosol sekunder dan peranan kelembapan dalam pertumbuhan zarah.

Jerebu bukan sekadar "udara kotor". Ia adalah resepi kimia dinamik dan reaktif yang menimbulkan risiko kesihatan dan alam sekitar yang serius. Sebaliknya, spektroskopi menawarkan penyelesaian berskala, sensitif dan masa nyata untuk menjejak dan memahami jerebu, membolehkan saintis dan penggubal dasar bertindak balas dengan pantas dan berkesan. Apabila bandar di seluruh dunia bergelut dengan pencemaran udara yang semakin teruk, spektroskopi akan memainkan peranan penting dalam memantau dan mengurus atmosfera kita.

 

Dr Mohd Rashidi Abdull Manap AMRSC, FSSM ialah ahli fakulti di Jabatan Kimia, Universiti Putra Malaysia (UPM). Selain itu, beliau ialah Felo Penyelidik Pelawat di Universiti Lund, Sweden, berpangkalan di BMC - Biomedicinskt Centrum ketika ini.

Tarikh Input: 25/07/2025 | Kemaskini: 25/07/2025 | hidayahsaleh