Hujan Asam

HUJAN ASAM (Ilmu Alamiah Dasar)

1. Pendahuluan

Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. 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.

2. Latar Belakang

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 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.

Hujan asam karena proses industri telah menjadi masalah yang penting di Republik Rakyat Cina, Eropa Barat, Rusia dan daerah-daerah di arahan anginnya. Hujan asam dari pembangkit tenaga listrik di Amerika Serikat bagian Barat telah merusak hutan-hutan di New York dan New England. Pembangkit tenaga listrik ini umumnya menggunakan batu bara sebagai bahan bakarnya.

Hujan asam dilaporkan pertama kali di Manchester, Inggris, yang menjadi kota penting dalam Revolusi Industri. Pada tahun 1852, Robert Angus Smith menemukan hubungan antara hujan asam dengan polusi udara. Istilah hujan asam tersebut mulai digunakannya pada tahun 1972. Ia mengamati bahwa hujan asam dapat mengarah pada kehancuran alam.

Walaupun hujan asam ditemukan di tahun 1852, baru pada tahun 1970-an para ilmuwan mulai mengadakan banyak melakukan penelitian mengenai fenomena ini. Kesadaran masyarakat akan hujan asam di Amerika Serikat meningkat di tahun 1990-an setelah di New York Times memuat laporan dari Hubbard Brook Experimental Forest di New Hampshire tentang of the banyaknya kerusakan lingkungan yang diakibatkan oleh hujan asam.

3. Penyebab

Ada dua penyebab utama terjadinya hujan asam yaitu penyebab alami dan akibat ulah manusia. Salah satu penyebab alami hujan asam adalah letusan gunung berapi.

Ulah manusia yang dapat menimbulkan hujan asam adalah pembakaran bahan bakar fosil. Contohnya batubara dan minyak. Bahan bakar itu 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. Zat itu adalah 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. Hal itu mengakibatkan titik-titik air menjadi asam. Nah, saat titik-titik air di awan jatuh ke Bumi maka terjadilah hujan asam.

4. Akibat Hujan Asam

Air hujan yang segar bisa bermanfaat bagi tumbuhan, hewan dan manusia. Tetapi tidak demikian halnya dengan hujan asam. Hujan asam bisa sangat merugikan.
Hasil pertanian dan perkebunan bisa rusak bila tersiram air hujan asam. Para petani tentu akan bersedih bila tanamannya rusak.
Bagi arsitek maupun pemilik rumah, hujan asam bisa sangat menjengkelkan. Ini karena guyurannya bisa merusak bangunan. Cat tembok akan cepat mengelupas. Bahkan temboknya bisa ikut rontok!
Patung batu yang berada di luar ruangan juga tidak aman dari serangan hujan asam. Bila tersiram, lama kelamaan ia menjadi cacat dan tidak lagi menarik. Tentu akan lebih menyedihkan lagi bila kerusakan itu terjadi pada patung dan bangunan yang bernilai sejarah.
Hujan asam juga bisa mengakibatkan kematian pada ikan dan tanaman air. Ini karena mereka teracuni berbagai zat berbahaya yang dibawa air hujan asam.

 

5. Pembentukan hujan asam

Bukti terjadinya peningkatan hujan asam diperoleh dari analisa es kutub. Terlihat turunnya kadar pH sejak dimulainya Revolusi Industri dari 6 menjadi 4,5 atau 4. Informasi lain diperoleh dari organisme yang dikenal sebagai diatom yang menghuni kolam-kolam. Setelah bertahun-tahun, organisme-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.

Sejak dimulainya Revolusi Industri, jumlah emisi sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer turut meningkat. Industri yang menggunakan bahan bakar fosil, terutama batu bara, merupakan sumber utama meningkatnya oksida belerang ini. Pembacaan pH di area industri terkadang tercatat hingga 2,4 (tingkat keasaman cuka). Sumber-sumber ini, ditambah oleh transportasi, merupakan penyumbang-penyumbang utama hujan asam.

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.

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. Pertumbuhan akar menjadi lambat sehingga lebih sedikit nutrisi yang bisa diambil, dan mineral-mineral penting menjadi hilang.

Ion-ion beracun yang terlepas akibat hujan asam menjadi ancaman yang besar bagi manusia. Tembaga di air berdampak pada timbulnya wabah diare pada anak dan air tercemar alumunium dapat menyebabkan Berbagai penyakit.

6. Mengungkap Proses Terjadinya 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. Deposisi asam terdiri dari dua jenis, yaitu deposisi kering dan deposisi basah. Deposisi kering adalah peristiwa terkenanya benda dan molekul hidup oleh asam yang ada dalam udara.

Hal ini bisa terjadi di daerah perkotaan, karena adanya pencemaran udara dari lalu lintas yang berat dan daerah yang langsung terkena udara yang tercemar dari pabrik. Dapat pula terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Deposisi kering biasanya terjadi di tempat dekat sumber pencemaran.

Sedangkan deposisi basah ialah turunnya dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asam di dalam udara larut ke dalam butir-butir air di awan. Jika kemudian turun hujan dari awan itu, air hujannya akan bersifat asam. Dalam bahasa Inggris peristiwa ini disebut dengan rain-out. Deposisi basah dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam, sehingga asam itu larut ke bumi. Peristiwa ini disebut wash-out.

Emisi yang berasal dari transportasi (pencemaran udara akibat aktivitas transportasi besarnya 33-50% dari pencemaran total pada udara) dengan menggunakan metode pengubah katalik (catalytic converter). Namun, alat ini hanya dapat dipergunakan pada kendaraan dengan bahan bakar minyak (BBM) bensin dan tidak pada mesin diesel.

Alat ini pun juga tidak dapat dipergunakan pada bensin yang mengandung timbal (Pb), sehingga tidak dapat dipergunakan di negara yang masih mempergunakan bensin jenis ini, seperti di Indonesia. Pengubah katalik ini dipasang pada knalpot menggunakan campuran platinum dan rhodium sebagai katalisator. Alat ini dapat mengubah CO dan HC menjadi CO2 dan air serta mereduksi NOx menjadi gas nitrogen. Dengan alat ini emisi CO, HC, dan NOx dapat dikurangi sampai dengan 90%.

7. Solusi Permasalahan

Ada beberapa Solusi yang dapat mengurangi terjadinya hujan asam di dunia ini :

- Penghematan energi

Penghematan energi ini mempunyai keuntungan dalam mengurangi CO2 selain mengurangi emisi lainnya. Namun, tentunya bersifat fleksibel, sehingga terdapat pilihan yang luas yang bisa dilakukan oleh berbagai lapisan masyarakat.

- Di Amerika Serikat, banyak pembangkit tenaga listrik tenaga batu bara menggunakan Flue gas desulfurization (FGD) untuk menghilangkan gas yang mengandung belerang dari cerobong mereka. Sebagai contoh FGD adalah wet scrubber yang umum digunakan di Amerika Serikat dan negara-negara lainnya. Wet scrubber pada dasarnya adalah tower yang dilengkapi dengan kipas yang mengambil gas asap dari cerobong ke tower tersebut. Kapur atau batu kapur dalam bentuk bubur juga diinjeksikan ke ke dalam tower sehingga bercampur dengan gas cerobong serta bereaksi dengan sulfur dioksida yang ada, Kalsium karbonat dalam batu kapur menghasilkan kalsium sulfat ber pH netral yang secara fisik dapat dikeluarkan dari scrubber. Oleh karena itu, scrubber mengubah polusi menjadi sulfat industri.

- Land-fill, Di beberapa area, sulfat tersebut dijual ke pabrik kimia sebagai gipsum bila kadar kalsium sulfatnya tinggi. Di tempat lain, sulfat tersebut ditempatkan di land-fill

8. Kesimpulan

Hujan asam didefinisikan sebagai segala macam hujan dengan pH di bawah 5,6. Hujan secara alami bersifat asam (pH sedikit di bawah 6). Jadi pertama kali hujan asam terjadi di Manchester, Inggris, yang menjadi kota penting dalam Revolusi Industri. Pada tahun 1852, Robert Angus Smith menemukan hubungan antara hujan asam dengan polusi udara. Sebenarnya Ada dua penyebab utama terjadinya hujan asam yaitu penyebab alami dan akibat ulah manusia. Salah satu penyebab alami hujan asam adalah letusan gunung berapi.

Hujan asam ini pada dasarnya merupakan bagian dari peristiwa terjadinya deposisi asam, dan hujan asam ini terlihat mulai meningkat dari analisa es kutub. Terlihat turunnya kadar pH sejak dimulainya Revolusi Industri dari 6 menjadi 4,5. oleh sebab itu banyak sekali orang yang dirugikan dengan adanya hujan asam contoh- nya bila telah terjadi hujan asam

- ikan-ikan yang ada di sungai atau di kolam akan mati karena 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.

- pohon-pohan pun akan cepat mati karena Lapisan lilin pada daun rusak sehingga nutrisi menghilang sehingga tanaman tidak tahan terhadap keadaan dingin, jamur dan serangga. Pertumbuhan akar menjadi lambat sehingga lebih sedikit nutrisi yang bisa diambil, dan mineral-mineral penting menjadi hilang.

- bahkan hujan asam juga sangat berpengaruh terhadap manusia karena ion-ion beracun akan terlepas, air akan tercampur dengan alumunium itu akan menyebabkan berbagai penyakit yang timbul di diri manusia.

Dan solusi yang paling baik untuk mencegah lagi terjadinya hujan asam ialah dengan penghematan energi.

NB:  ‘Disadur dari internet’
www.id.wikipedia.org