BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dengan semakin meningkatnya ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK), semakin tinggi pula kegiatan ekonomi manusia, di antaranya dengan semakin pesatnya perkembangan sector industri dan sistem transportasi. Sebagai konsekuensi logis, maka semakin dampaknya akan meningkatkan zat-zat polutan yang dikeluarkan dari kegiatan industri maupun transportasi tersebut. Keberadaan zat-zat polutan di udara ini tentu akan berpengaruh terhadap proses-proses fisik dan kimia yang terjadi di udara. Beberapa contoh efek negatif perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang menjadi isu-isu global antara lain efek rumah kaca, pemanasan global, polusi, sampah, dan hujan asam.
Istilah hujan asam pertama kali digunakan Robert Angus Smith pada tahun 1972. Ia menguraikan tentang keadaan di Manchester, sebuah kawasan industri di bagian utara Inggris. Hujan asam ini pada dasarnya merupakan bagian dari peristiwa terjadinya deposisi asam. Ia mengatakan bahwa bahan pencemar di udara yang bercampur dengan air hujan bersenyawa menjadi asam dan menyebabkan kerusakan bangunan dan monumen bersejarah. Pada dasarnya, air hujan normal memang sudah asam dengan kadar keasaman antara pH 5,6 – 5,0. Keasaman ini dihasilkan ketika karbondioksida dan materi asam alami lainnya terurai dalam uap air yang bercampur di udara.
Masalah itu masih terjadi hingga kini dan kita tahu bahwa banyak gas polutan yang menyebabkan pencemaran udara. Ini termasuk sulfur dioksida yang umumnya dihasilkan oleh pembangkit tenaga listrik yang menggunakan batu bara, dan nitrogen oksida dari kendaraan bermotor serta bahan bakar fosil yang digunakan oleh industri. Kedua unsur tersebut bersenyawa di atmosfer dengan air, oksigen, dan oksidan dari senyawa-senyawa asam lainnya. Persenyawaan ini membentuk semacam lapisan gabungan antara asam sulfur dan asam nitrat. Cahaya matahari mempercepat laju reaksi proses itu. Hujan asam menyebabkan peningkatan kadar asam di tanah, danau-danau, sungai, serta menyebabkan kematian pohon. Selain itu asam juga merusak material gedung, patung-patung dan peninggalan sejarah.
Mengingat begitu besar dampak yang ditimbulkan oleh hujan asam terhadap kehidupan manusia dan lingkungan, maka pada makalah ini akan dibahas mengenai bagaimana hujan asam terbentuk, dampak hujan asam terhadap manusia dan lingkungan, serta usaha yang dapat kita lakukan untuk mengurangi dan mencegah terjadinya hujan asam.
B. Rumusan Masalah
1. Apa yang di maksud dengan Hujan Asam ?
2. Bagaimana proses terbentuknya Hujan Asam ?
3. Bagaimana dampak atau akibat yang ditimbulkan oleh Hujan Asam terhadap kehidupan manusia dan lingkungan ?
4. Upaya apa sajakah yang dapat ditempuh untuk mengurangi dan mencegah terjadinya Hujan Asam ?
C. Tujuan
1. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan Hujan Asam.
2. Untuk mengetahui proses terbentunya Hujan Asam.
3. Untuk mengetahui dampak atau akibat yang ditimbulkan oleh Hujan Asam terhadap kehidupan manusia dan lingkungan.
4. Untuk mengetahui upaya yang dapat ditempuh untuk mengurangi dan mencegah terjadinya Hujan Asam.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian Hujan Asam
Fenomena hujan asam mulai dikenal sejak akhir abad 17, hal ini diketahui dari buku karya Robert Boyle pada tahun 1960 dengan judul “A General History of The Air”. Buku tersebut menggambarkan fenomena hujan asam sebagai “nitrous or salino-sulforus spiris”.
Selanjutnya revolusi industri di Eropa yang dimulai sejak awal abad ke 18 memaksa penggunaan bahan bakar batu bara dan minyak sebagai sumber utama energy untuk mesin-mesin. Sebagai akibatnya, tingkat emisi precursor (factor penyebab) dari hujan asam yakni gas-gas SO2, NOx dan HCl meningkat. Padahal biasanya precursor ini hanya berasal dari gas-gas gunung berapi dan kebakaran hutan.
Istilah hujan asam pertama kali digunakan oleh Robert Angus Smith pada tahun 1872 pada saat menguraikan keadaan di Manchester, sebuah daerah industri di Inggris bagian utara. Smith menjelaskan fenomena hujan asam pada bukunya yang berjudul “Air and Rain: The Beginnings of Chemical Technology”.
Hujan asam adalah hujan yang bersifat asam dari pada hujan biasa. Deposit asam dari atmosfer dapat bersifat basah (dari hujan, salju, hujan es) atau kering (dari pertukaran turbulen dan pengaruh gravitasi yang tidak berkaitan dengan hujan). Hujan asam dikenal pertama kali pada tahun 1950, yaitu pada saat hujan asam tersebut memberikan dampak negatif berupa air yang bersifat asam di danau Skandinavia dan Kanada.
Istilah keasaman berarti bertambahnya ion hydrogen ke dalam suatu lingkungan. Suatu lingkungan akan bersifat asam jika kemasukan ion hydrogen yang berasal dari asam sulfat (H2SO4) dan atau asam nitrat (HNO3). Satu reaksi penting dalam oksidasi sulfur dioksida adalah antara sulfur dioksida yang terlarut dalam hydrogen peroksida.
Masalah hujan asam dalam skala yang cukup besar pertama terjadi pada tahun 1960-an ketika sebuah danau di Skandinavia meningkat keasamannya hingga mengakibatkan berkurangnya populasi ikan.
Hujan yang normal seharusnya adalah hujan yang tidak membawa zat pencemar dan dengan pH 5,6. Air hujan memang sedikit asam karena H2O yang ada pada air hujan bereaksi dengan CO2 di udara. Reaksi tersebut menghasilkan asam lemah H2CO3 dan terlarut di air hujan. Apabila air hujan tercemar dengan asam-asam kuat, maka pH-nya akan turun dibawah 5,6 maka akan terjadi hujan asam.
Hujan asam sebenarnya dapat mencegah pemanasan global (global warming), gas buang seperti SO2 penyebab hujan asam mampu memantulkan sinar matahari keluar atmosfer bumi sehingga dapat mencegah kenaikan temperature bumi. Akan tetapi, efek samping dari hujan asam menghasilkan kerusakan lingkungan yang lebih parah dibandingkan global warming.
Sebenarnya istilah hujan asam kurang tepat untuk menggambarkan jatuhnya asam-asam dari atmosfer ke permukaan bumi. Istilah yang lebih tepat seharusnya adalah deposisi asam, karena pengendapan asam dari atmosfir ke permukaan bumi tidak hanya melalui air hujan tetapi juga melalui kabut, embun, salju, aerosol, bahkan pengendapan langsung. Istilah deposisi asam lebih bermakna luas dari hujan asam.
Karena hujan asam terlihat, dan rasanya seperti air bersih, pengukuran pH diambil untuk menentukan keasaman yang dimilikinya. Menurut US Environmental Protection Agency, air murni memiliki pH 7,0, dan hujan normal memiliki pH sekitar 5,6. Nilai 7,0 dianggap netral, nilai yang lebih tinggi dari 7,0 semakin alkali atau dasar, nilai lebih rendah dari 7,0 semakin asam. Ilustrasi di atas juga menggambarkan pH dari beberapa zat umum.
Deposisi asam ada dua jenis, yaitu deposisi kering dan deposisi basah. Deposisi kering adalah peristiwa terkenanya benda dan mahluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi ini terjadi dekat sumber pencemaran.
Deposisi basah adalah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Jika turun hujan dari awan tadi, maka air hujan yang turun bersifat asam. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi. Asam itu tercuci atau wash out. Deposisi ini dapat terjadi sangat jauh dari sumber pencemaran.
B. Beberapa penyebab
hujan asam
1) Pada dasarnya hujan asam disebabkan oleh 2 polutan udara, yaitu Sulfur Dioksida (SO2) dan Nitrogen Okside (NOx) yang keduanya dihasilkan melalui pembakaran. Akan tetapi sekitar 50% SO2 yang ada di atmosfer di seluruh dunia terjadi secara alami, misalnya dari letusan gunung berapi maupun kebakaran hutan secara alami.
2) Hujan asam juga dapat terbentuk melalui proses kimia dimana gas sulfur dioksida dan nitrogen mengendap pada logam serta mongering bersama debu atau partikel lainnya.
C. Proses Terbentuknya Hujan Asam
Deposisi asam terjadi apabila asam sulfat, asam nitrat, atau asam klorida yang ada di atmosfer baik sebagai gas maupun cair terdeposisikan ke tanah, sungai, danau, hutan, lahan pertanian, atau bangunan melalui tetes hujan, kabut, embun, salju, atau butiran-butiran cairan (aerosol), ataupun jatuh bersama angin.
Asam-asam tersebut berasal dari precursor hujan asam dari kegiatan manusia (anthropogenic) seperti emisi pembakaran batu bara dan minyak bumi serta emisi dari kendaraan bermotor. Kegiatan alam seperti letusan gunung berapi juga dapat menjadi salah satu penyebab deposisi asam. Reaksi pembentukan asam di atmosfer dari precursor hujan asamnya melalui reaksi katalitis dan photokimia. Reaksi-reaksi yang terjadi cukup banyak dan kompleks, namun dapat dituliskan secara sederhana seperti dibawah ini.
1. Pembentukan Asam Sulfat (H2SO4)
Gas SO2 bersama dengan radikal hidroksil dan oksigen melalui reaksi photokatalitik di atmosfer, akan membentuk asamnya.
SO2 + OH → HSO3
HSO3 + O2 → HO2 + SO3
SO3 + H2O → H2SO4
Selanjutnya apabila di udara terdapat Nitrogen Monoksida (NO) maka radikal hidroperoksil (HO2) yang terjadi pada salah satu reaksi di atas akan bereaksi seperti :
NO + HO2 → NO2 + OH
Pada reaksi radikal hidroksil akan terbentuk kembali, jadi selama ada NO di udara, maka reaksi radikal hidroksil akan terbentuk kembali, jadi semakin banyak SO2, maka akan semakin banyak pula asam sulfat yang terbentuk.
2. Pembentukan Asam Nitrat (HNO3)
Pada siang hari, terjadi reaksi photokatalitik antara gas Nitrogen dioksida dengan radikal hidroksil.
NO2 + OH → HNO3
Sedangkan pada malam hari terjadi reaksi antara Nitrogen dioksida dengan ozon.
NO2 + O3 → NO3 + O2
NO2 + NO3 → N2O5
N2O5 + H2O → HNO3
Di daerah peternakan dan pertanian akan cocok menghasilkan asam pada tanahnya mengingat kotoran hewan banyak mengandung NH3 dan tanah pertanian mengandung urea. Amoniak di tanah semula akan menetralkan asam, namun garam-garam ammonia yang terbentuk akan teroksidasi menjadi asam nitrat dan asam sulfat. Disisi lain amoniak yang menguap ke udara dengan uap air akan membentuk ammonia hingga memungkinkan penetralan asam yang ada di udara.
HNO3 sangat asam dan larut dengan baik sekali. Selain itu juga merupakan asam keras dan reaktif terhadap benda-benda lain yang menyebabkan korosif. Oleh sebab itu, prespitasinya akan merusak tanaman terutama daun.
3. Pembentukan Asam Chlorida (HCl)
Asam klorida biasanya terbentuk di lapisan stratosfer, dimana reaksinya melibatkan Chloroflorocarbon (CFC) dan radikal oksigen.
CFC + hv(UV) → Cl* + produk
CFC + O* → ClO + produk
O* + ClO → Cl* + O2
Cl + CH4 → HCl + CH3
Reaksi di atas merupakan bagian dari rangkaian reaksi yang menyebabkan deplesi lapisan ozon di stratosfer. Perbandingan ketiga asam tersebut dalam hujan asam biasanya berkisar antara 62% oleh asam sulfat, 32% asam nitrat, dan 6% asam klorida.
Secara alami hujan asam dapat terjadi akibat semburan dari gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industry, pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian (terutama ammonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin hingga ratusan kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah.
Bukti terjadinya peningkatan hujan asam diperoleh dari analisa es kutub. Terlihat turunnya kadar pH sejak dimulainya revolusi industry dari pH 6 menjadi 4,5 atau 4. Informasi lain diperoleh dari organism yang dikenal sebagai diatom yang menghuni kolam-kolam. Setelah bertahun-tahun organism-organisme yang mati akan mengendap dalam lapisan-lapisan sedimen di dasar kolam. Pertumbuhan diatom akan meningkat pada pH tertentu, sehingga jumlah diatom yang ditemukan di dasar kolam akan memperlihatkan perubahan pH secara tahunan bila kita melihat ke masing-masing lapisan tersebut.
BAB III
PEMBAHASAN
A. Dampak Hujan Asam Terhadap Kehidupan Manusia dan Lingkungan
Terjadinya hujan asam harus diwaspadai karena dampak yang ditimbulkan bersifat global dan dapat mengganggu keseimbangan ekosistem. Hujan asam memiliki dampak tidak hanya pada lingkungan biotik, namun juga pada lingkungan abiotik, antara lain :
a) Danau
Kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan sedikitnya spesies yang bertahan. Terdapat hubungan yang erat antara rendahnya pH dengan berkurangnya populasi ikan di danau. pH di bawah 4,5 tidak memungkinkan bagi ikan untuk hidup, sementara pH 6 atau lebih tinggi akan membantu pertumbuhan populasi ikan. Asam di dalam air akan menghambat produksi enzim dari larva ikan trout untuk keluar dari telurnya. Asam juga mengikat logam beracun seperti alumunium di danau. Alumunium akan menyebabkan beberapa ikan mengeluarkan lender berlebihan di sekitar insangnya sehingga ikan sulit bernafas. Pertumbuhan Phytoplankton yang menjadi sumber makanan ikan juga dihambat oleh tingginya kadar pH.
b) Tanah
Efek tidak langsung dari hujan asam adalah
efek terhadap tanah. Gejala ini menyebabkan terjadinya pencucian mineral
seperti Ca, Mg, dan Potassium, yang merupakan mineral utama bagi pertumbuhan
dan perkembangan tanaman. Mineral tersebut digantikan oleh logam berat seperti
Al, yang justru menghambat pertumbuhan akar dan menghambat penyerapan air.
Tanaman kemudian mulai mati, karena kekurangan air. Adanya pelapukan dalam
batang menandakan terjadinya kerusakan system transportasi air pada tanaman.
c) Tumbuhan
Tanaman dipengaruhi oleh hujan asam dalam berbagai macam cara. Lapisan lilin pada daun rusak sehingga nutrisi menghilang sehingga tanaman tidak tahan terhadap keadaan dingin, jamur dan serangga. Perumbuhan akar menjadi lambat sehingga lebih sedikit nutrisi yang bisa diambil dan mineral-mineral penting menjadi hilang.
Hujan asam yang larut bersama nutrisi di
dalam tanah akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya
untuk tumbuh. Serta akan melepaskan zat kimia beracun seperti alumunium yang
akan bercampur di dalam nutrisi. Sehingga apabila nutrisi ini dimakan oleh
tumbuhan akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran,
selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan, dan mati.
d) Kesehatan Manusia
Dampak deposisi asam terhadap kesehatan telah banyak diteliti, namun belum ada yang nyata berhubungan langsung dengan pencemaran udara khususnya oleh senyawa NOx dan SO2. Kesulitan yang dihadapi dikarenakan banyaknya factor yang mempengaruhi kesehatan seseorang, termasuk factor kepekaan seseorang terhadap pencemaran yang terjadi. Misalnya balita, orang berusia lanjut, orang dengan status gizi buruk relative lebih rentan terhadap pencemaran udara dibandingkan dengan orang yang sehat.
B. Upaya-upaya Untuk Mengurangi dan Mencegah Dampak Dari Hujan Asam
Usaha untuk mengendalikan deposisi asam adalah menggunakan bahan bakar yang mengandung sedikit zat pencemaran, menghindari terbentuknya zat pencemar saat terjadinya pembakaran, menangkap zat pencemar dari gas buangan dan penghematan energy.
· Menggunakan bahan bakar dengan kandungan belerang rendah
Kandungan belerang dalam bahan bakar bervariasi. Penggunaan gas asam akan mengurangi emisi zat pembentuk asam, akan tetapi kebocoran gas ini dapat menambah emisi metan. Usaha lain yaitu dengan menggunakan bahan bakar non belerang atau bahan bakar alternative yang ramah lingkungan, misalnya methanol, etanol, dan hydrogen.
· Pengendalian pencemaran selama pembakaran
Beberapa teknologi untuk mengurangi emisi SO2
dan NOx pada waktu pembakaran telah dikembangkan. Salah satu tekologi ialah Lime
Injection in Multiple Burners (LIMB). Selain itu bisa juga dengan
penggunaan Scrubbers. Alat ini mampu mengurangi emisi sulfur oksida hingga
80-95%.
· Pengendalian setelah pembakaran
Zat pencemar juga dapat dikurangi dengan gas ilmiah hasil pembakaran. Teknologi yang sudah banyak dipakai adalah Fle Gas Desulfurization (FGD). Cara lain ialah dengan menggunakan ammonia sebagai zat pengikatnya sehingga limbah yang dihasilkan dapat dipergunakan sebagai pupuk.
· Mengaplikasikan prinsip 3R (Refuse, Recycle, Reduce)
Hendaknya prinsip ini dijadikan landasan saat memproduksi suatu barang, dimana produk itu harus dapat digunakan kembali atau dapat di daur ulang sehingga jumlah sampah atau limbah yang dihasilkan dapat dikurangi.
· Untuk mengurangi dampak buruk yang muncul dari hujan asam terhadap tanah ataupun danau dapat dilakukan dengan menambahkan zat kapur kedalam tanah atau kedalam danau. Penambahan kapur kedalam tanah maupun danau dapat menetralkan sifat asam.
· Melakukan reboisasi atau penanaman kembali. Keberhasilan program reboisasi dan rehabilitasi lahan akan dapat meningkatkan produktivitas lahan dan kualitas lingkungan terutama dalam aspek :
§ Fungsi hidrologi
§ Fungsi perlindungan tanah
§ Stabilitas iklim mikro
§ Penghasil O2, dan penyerap gas-gas pencemar udara
§ Potensi sumber daya pulih yang dapat dipanen
§ Pelestarian sumber daya plasma nutfah
§ Perkembangbiakan ternak dan satwa liar
§ Pengembangan kepariwisataan dan rekreasi
§ Menciptakan kesempatan kerja
§ Penyediaan fasilitas pendidikan dan penelitian
BAB IV
PENUTUP
A. Kesimpulan
1) Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit dibawah 6) karena karbondioksida di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah.
2) Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan.
3) Adapun beberapa dampak yang ditimbulkan oleh hujan asam antara lain kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan sedikitnya species yang bertahan, hujan asam yang larut bersama nutrisi didalam tanah akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh, korosi, dan menyebabkan terganggunya kesehatan manusia.
B. Saran
Agar pemerintah dan masyarakat baik dari kalangan industry maupun umum, untuk bekerja sama dalam menjalankan peraturan yang berkaitan dengan upaya penurunan polusi udara agar dapat terlaksana dan diterapkan dengan baik dan seksama. Dengan penurunan polusi udara diharapkan akan mampu mencegah terjadinya hujan asam yang membawa akibat buruk tidak hanya terhadap lingkungan namun terhadap kelangsungan hidup manusia.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.2009.Cause and Effects of Acid Rain. Diperoleh dari : http://www.buzzle.com/articles/ causes-and-effects-of-acid-rain.html.
http://rizdelaarfa.blogspot.com/2012/05/makalah-hujan-asam.html
