Kata Pengantar
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah
memberikan rahmat dan petunjuk-Nya sehingga makalah yang berjudul “Hujan
Asam (Acid Rain)” ini dapat
terselesaikan tepat pada waktunya.
Makalah ini disusun berdasarkan berbagai sumber yang relevan dengan
materi yang disajikan dalam makalah ini. Adapun materi yang dipaparkan adalah
mengenai apa yang dimaksud dengan hujan asam, apa penyebab terjadinya hujan
asam, bagaimana dampak hujan asam terhadap penurunan manusia dan lingkungan,
dan bagaimana upaya yang dapat ditempuh untuk mencegah terjadinya hujan asam.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh
karena itu, kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat konstruktif sangat
penulis harapkan guna kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata penulis ucapkan terima kasih, semoga makalah ini bermanfaat
bagi penulis maupun para pembacanya.
Temanggung,
24 April 2012
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
PEMBAHASAN
I.
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.
Beberapa penyebab hujan asam
diantaranya :
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.
II.
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.
1.1.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.
1.2.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.
1.3.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.
III. 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.
IV.
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 III
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.
Howard,Rhonda.2010.Acid Rain and Heart Disease. Diperoleh
pada:http://www.ehow.co.uk/about 5640136 acid-rain-heart-disease.html.
Likens,Gene.2010.Acid Rain. Diperoleh dari:http://www.eoearth.org/article/Acid
rain?topic.
Ophardt,
C.O.,2003.Acid Rain. Diperoleh
dari:http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar