Translate Your Language

Kamis, 09 Mei 2013

HUJAN ASAM


HUJAN ASAM


Disusun Oleh:
MISTRIYANTI



BAB I
PENDAHULUAN
A.    Latar Belakang Masalah
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.
Di jaman sekarang banyak teknologi yang semakin canggih, contohnya mobil semakin banyak, motor pun juga seperti itu pabrik banyak yang didirikan polusi pun semakin meningkat, kadungan CO2 (karbondioksida) semakin banyak, O2 (oksigen) menjadi semakin berkurang. Dari polusi yang semakin banyak dan meningkat suhu udara semakin meningkat, jika polusi itu bercampur dengan uap air diawan akan menyebabkan uap air  bersifat menjadi asam. Jika ada angin atau angin yang cukup besar, angina tersebut akan membawa awan tersebut ketempat dimana angin tersebut berhenti. Jika uap air sudah banyak dan menggumpal maka akan terjadi hujan asam. Air yang jatuh kepermukaan bumi dari awan tersebut akan merusak tanaman,sungai,danau dan organisme didalamnya juga dapat mematikan pohon, nerusak lahan pertanian, mancemari tambak dan kolam ikan, marusak bangunan dan sebagainya.
Hujan asam kerap terjadi di negara – negara industri. Contohnya di Amerika Serikat, Kanada, Jepang dan negara – negara Eropa, karena disana banyak ditemukan berbagai perusahaan industry yang memakai batubara. Di Negara Indonesia juga bisa terjadi, karena di negara kita banyak yang memakai bahan bakar minyak. Jika itu terjadi di Indonesia pasti terjadi di kota –kota besar yang menjadi pusat industri seperti Jakarta , Bandung, dan Surabaya. 
Untuk mengetahui pengertian dari hujan asam, kemudian bagaimana proses terjadinya dan apa dampak serta upaya yang dapat dilakukan. Pada bab selanjutnya kami akan menyampaikan mengenai hal tersebut.

B.     Rumusan Masalah
1.      Apakah yang di maksud dengan hujan asam?
2.      Bagaimana proses terjadinya hujan asam?
3.      Apakah akibat dari hujan asam?
4.      Bagaimana pencegahan dari hujan asam?




BAB II
PEMBAHASAN
A.    Pengertian Hujan Asam
Hujan asam diartikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Ia didefinisikan sebagai kologaritma aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Koefisien aktivitas ion hidrogen tidak dapat diukur secara eksperimental, sehingga nilainya didasarkan pada perhitungan teoritis. Skala pH bukanlah skala absolut. Ia bersifat relatif terhadap sekumpulan larutan standar yang pH-nya ditentukan berdasarkan persetujuan internasional. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6) karena karbondioksida (CO2) di udara yang larut dengan air hujan memiliki bentuk sebagai asam lemah. Jenis asam dalam hujan ini sangat bermanfaat karena membantu melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan oleh tumbuhan dan binatang.
Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan 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. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman. Usaha untuk mengatasi hal ini saat ini sedang gencar dilaksanakan.
Masalah hujan asam tidak hanya meningkat sejalan dengan pertumbuhan populasi dan industri tetapi telah berkembang menjadi lebih luas. Penggunaan cerobong asap yang tinggi untuk mengurangi polusi lokal berkontribusi dalam penyebaran hujan asam, karena emisi gas yang dikeluarkannya akan masuk ke sirkulasi udara regional yang memiliki jangkauan lebih luas. Sering sekali, hujan asam terjadi di daerah yang jauh dari lokasi sumbernya, di mana daerah pegunungan cenderung memperoleh lebih banyak karena tingginya curah hujan di sini. Terdapat hubungan yang erat antara rendahnya pH dengan berkurangnya populasi ikan di danau-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 seperi alumunium di danau. Alumunium akan menyebabkan beberapa ikan mengeluarkan lendir berlebihan di sekitar insangnya sehingga ikan sulit bernafas. Pertumbuhan Phytoplankton yang menjadi sumber makanan ikan juga dihambat oleh tingginya kadar pH.

B.     Proses Terjadinya Hujan Asam
Ada dua penyebab utama terjadinya hujan asam yaitu penyebab alami dan akibat ulah manusia. Salah satu penyebab alami hujan asam adalah letusan gunung berapi dan dari proses biologis di tanah, rawa, dan laut. Akan tetapi, mayoritas hujan asam disebabkan oleh aktivitas manusia seperti industri, pembangkit tenaga listrik, kendaraan bermotor dan pabrik pengolahan pertanian (terutama amonia). Gas-gas yang dihasilkan oleh proses ini dapat terbawa angin hingga ratusan kilometer di atmosfer sebelum berubah menjadi asam dan terdeposit ke tanah. Adapun proses terjadinya hujan asam adalah sebagai berikut:
1.      Kegiatan industri dan transportasi menghasilkan gas-gas pencemar udara.
2.      Bahan-bahan kimia tersebut bercampur dengan uap air yang menyebabkan uap air bersifat asam
3.      Angina membawa awan ke tempat yang lebih jauh.
4.      Terjadilah hujan asam.
5.      Air hujan merusak tanaman, sungai, danau, dan organisme yang hidup di dalamnya.
Ulah manusia yang dapat menimbulkan hujan asam adalah pembakaran bahan bakar fosil, seperti batubara dan minyak yang sering dipakai di industri (pabrik), pembangkit tenaga listrik, dan kendaraan bermotor.
Dari proses pembakaran bahan bakar fosil akan dihasilkan berbagai gas. Di antara gas yang melayang ke udara itu ada zat yang bersifat asam, yaitu sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Sulfur dioksida bisa berubah menjadi asam sulfat. Sedangkan nitrogen oksida bisa menjadi asam nitrat. Keduanya termasuk jenis asam yang kuat. Di atmosfer zat itu akan bercampur dengan titik-titik air di awan yang mengakibatkan titik-titik air menjadi asam. Nah, saat titik air di awan jatuh ke bumi maka terjadilah 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
HSO+ 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 → NO+ 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
NO+ NO→ 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.
Untuk memperjelas proses terjadinya hujan asam di bawah ini akan kami tunjukkan gambarnya sebagai berikut:






C.    Penyebab dan Akibat Hujan Asam
Beberapa penyebab hujan asam diantaranya :
1.      Pada dasarnya Hujan asam disebabkan oleh 2 polutan udara, Sulfur Dioxide (SO2) dan nitrogen oxides (NOx) yang keduanya dihasilkan melalui pembakaran. Akan tetapi sekitar 50% SO2 yang ada di atmosfer diseluruh dunia terjadi secara alami, misalnya dari letusan gunung berapi maupun kebakaran hutan secara alami. Sedangkan 50% lainnya berasal dari kegiatan manusia, misalnya akibat pembakaran BBF, peleburan logam dan pembangkit listrik. Minyak bumi mengadung belerang antara 0,1% sampai 3% dan batubara 0,4% sampai 5%. Waktu BBF di bakar, belerang tersebut beroksidasi menjadi belerang dioksida (SO2) dan lepas di udara. Oksida belerang itu selanjutnya berubah menjadi asam sulfat.
2.      NOx juga berasal dari aktifitas jasad renik yang menggunakan senyawa organik yang mengandung N. Oksida N merupakan hasil samping aktifitas jasad renik itu. Di dalam tanah pupuk N yang tidak terserap tumbuhan juga mengalami kimi-fisik dan biologik sehingga menghasilkan N. Karena itu semakin banyak menggunakan pupuk N, makin tinggi pula produksi oksida tersebut.
3.      Hujan asam juga dapat terbentuk melalui proses kimia dimana gas sulphur dioxide atau sulphur dan nitrogen mengendap pada logam serta mongering bersama debu atau partikel lainnya.
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, adapun akibat hujan asam 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.

D.    Pencegahan 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 energi.
a)      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.
b)      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%.
c)      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.
d)    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.
e)    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.
f)     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
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.
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.
 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
Sebaiknya dari pemerintah melakukan peraturan yang berkaitan dengan dampak dari hujan asam pada pabrik-pabrik di kota untuk mengurangi proses produksi yang berlebihan. Sehingga masalah hujan asam akan terkurangi. Dan masyarakat sebaiknya juga mematuhi apa yang sudah menjadi peraturan pemerintah. Jika hal ini dilakukan maka polusi atau hujan asam akan mulai hilang.










DAFTAR PUSTAKA