Makalah Hujan Asam

                    II.PEMBAHASAN

2.1 Penyebab Terjadinya Hujan Asam

Dengan semakin meningkatnya ilmu pengetahun dan teknologi (iptek), semakin tinggi pula aktivitas kegiatan ekonomi manusia,di antaranya dengan semakin pesatnya perkembangan proses industrialisasi dan sistem transportasi. Sebagai konsekuensi logis, maka semakin meningkat pula zat-zat polutan yang dikeluarkan 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. Salah satu dampaknya ialah dengan 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. Deposisi basah dapat pula terjadikarena hujan turun melalui udara yang mengandung asam, sehingga asam itu larut ke bumi.Menurut Bambang Yulianto (1993) masalah deposisi asam terjadi di lapisan atmosfer terendah, yaitu di troposfer. Asam yang terkandung didalam deposisi asam ialah asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat (NHO3). Keduanya merupakan asam yang sangat kuat. Asam sulfat berasal dari gas SO2 dan asam nitrat, terutama dari gas NOx yang melalui proses fisik dan kimia di udara membentuk keasaman. Proses yang terjadi sangatlah kompleks yang melibatkan proses transportasi dan transformasi. Kontribusi air hujan untuk mengikat zat-zat polutan tersebut membentuk keasaman dalam bentuk senyawa H2SO4 dan NHO3.Dalam konteks ini, dalam ilmu kimia, derajat keasaman diukur dengan pH yang menunjukkan kadar ion H+ yang terdapat dalam sebuah larutan yang dinyatakan dalam -log kadar H+. Karena pH menggunakan skala logaritma, tiap skala berarti kelipatan 10. Misalnya, pH 3 adalah 10 kali lebih asam dari pada pH 4 dan 100 kali asam dari pH 5. Sedangkan hujan yang normal, yaitu hujan yang tidak tercemar, mempunyai pH sekira 5,6. Jadi, bersifat agak asam. Hal ini disebabkan gas CO2 didalam air hujan. Asam karbonat itu bersifat asam yang tercemar oleh asam yang kuat, pH air hujan turun dibawah 5,6. Hujan inilah yang merupakan hujan asam.

2.2 Pembentukan hujan asam
Secara sedehana, reaksi pembentukan hujan asam sebagai berikut:

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                                    5
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.Polutan yang berperan Polutan yang berperan akan terjadinya hujan asam adalah zat SO2 dan NOx di udara. Sekira 50% SO2 yang ada didalam atmosfer adalah alamiah, antara lain dari letusan gunung berapi dan kebakaran hutan yang alamiah. Sedangkan yang 50% lagi adalah antropogenik, yaitu berasal dari aktivitas manusia, terutama dari pembakaran bahan-bahan fosil (BBF) dan peleburan logam.
Namun, di daerah yang banyak mempunyai industri dan lalu lintas berat, SO2 yang antrofogenik lebih tinggi.
Kadar SO2 tertinggi terdapat pada pusat industri di Eropa, Amerika Utara dan Asia Timur. Di Eropa Barat, 90% SO2 adalah antrofogenik. Di Inggris, 2/3 SO2 berasal dari pembangkit listrik batu bara, di Jerman 50% dan di Kanada 63%.Emisi terbesar SO2 di dunia adalah pabrik pelebur tembaga dan nikel di Sundbury, Ontario, Kanada yang mengemisikan SO2 632.000 ton/tahun. Adapun pembentukan asam sulfat dalam fase gas oleh emisi SO2 di udara terjadi dengan bantuan radikal hidroksil (OH), sehingga terbentuklah kembali radikal OH.Oleh sebab itu selama masih terdapat NO di atmosfer, dapatlah terbentuk asam sulfat tanpa mengurangi kadar OH. Dengan demikian semakin banyak SO2 makin banyak pula asam sulfat yang terbentuk.Kemudian, seperti halnya SO2, 50% NOx dalam atmosfer adalah alamiah dan 50% antrofogenik. Pembakaran BBF juga merupakan sumber terbesar NOx sehingga di negara dengan industri maju NOx yang antrofogenik lebih besar dari pada yang alamiah. Emisi NOx dalam tahun 1980 diperkirakan sebesar 9,2 juta ton di Eropa, 19,3 juta ton di Amerika Serikat, dan 1,8 juta ton di Kanada. Instalasi pembangkit listrik dan kendaraan bermotor merupakan sumber utama NOx NOx berasal juga dari aktivitas jasad renik tanah, di mana untuk kehidupannya menggunakan senyawa organik yang mengandung N. Oksida N itu merupakan hasil sampingan dari aktivitas jasad renik tersebut.Pupuk N dalam tanah yang tidak terserap tumbuhan juga mengalami perombakan kimia fisik dan biologi yang menghasilkan oksida N. Semakin banyak digunakan pupuk N, semakin tinggi pula produksi oksida tersebut. Sebagian dari oksida N tersebut di udara berubah menjadi asam nitrat.Sumber asam nitrat yang lain ialah amonia (NH3). NH3 sebenarnya bersifat basa, tetapi keberadaannya di udara menetralisasi asam dengan pembentukan garam (NH4)2 dan NH4NO3 kemudian dioksidasi menjadi asam nitrat. Sumber utama NH3 ialah pertanian dan peternakan, yaitu pupuk dan kotoran ternak.Untuk 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%.

2.3 Akibat terjadi 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.Terjadinya hujan asam harus diwaspadai karena dampak yang ditimbulkan bersifat global dan dapat menggangu keseimbangan ekosistem. Hujan asam memiliki dampak tidak hanya pada lingkungan biotik, namun juga pada lingkungan abiotik, antara lain :
Danau Kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan sedikitnya species yang bertahan. Jenis Plankton dan invertebrate merupakan mahkluk yang paling pertama mati akibat pengaruh pengasaman. Apa yang terjadi jika didanau memiliki pH dibawah 5, lebih dari 75 % dari spesies ikan akan hilang (Anonim, 2002). Ini disebabkan oleh pengaruh rantai makanan, yang secara signifikan berdampak pada keberlangsungan suatu ekosistem. Tidak semua danau yang terkena hujan asam akan menjadi pengasaman, dimana telah ditemukan jenis batuan dan tanah yang dapat membantu menetralkan keasaman.Tumbuhan dan Hewan Hujan asam yang larut bersama nutrisi didalam tanah akan menyapu kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh. Serta akan melepaskan zat kimia beracun seperti aluminium, yang akan bercampur didalam nutrisi. Sehingga apabila nutrisi ini dimakan oleh tumbuhan akan menghambat pertumbuhan dan mempercepat daun berguguran, selebihnya pohon-pohon akan terserang penyakit, kekeringan dan mati.Seperti halnya danau,Hutan juga mempunyai kemampuan untuk menetralisir hujan asam dengan jenis batuan dan tanah yang dapat mengurangi tingkat keasaman.Pencemaran udara telah menghambat fotosintesis dan immobilisasi hasil fotosintesis dengan pembentukan metabolit sekunder yang potensial beracun. Sebagai akibatnya akar kekurangan energi, karena hasil fotosintesis tertahan di tajuk. Sebaliknya tahuk mengakumulasikan zat yang potensial beracun tersebut. Dengan demikian pertumbuhan akar dan mikoriza terhambat sedangkan daunpun menjadi rontok. Pohon menjadi lemah dan mudah terserang penyakit dan hama.Penurunan pH tanah akibat deposisi asam juga menyebabkan terlepasnya aluminium dari tanah dan menimbulkan keracunan. Akar yang halus akan mengalami nekrosis sehingga penyerapan hara dan iar terhambat. Hal ini menyebabkan pohon kekurangan air dan hara serta akhirnya mati. Hanya tumbuhan tertentu yang dapat bertahan hidup pada daerah tersebut, hal ini akan berakibat pada hilangnya beberapa spesies. Ini juga berarti bahwa keragaman hayati tamanan juga semakin menurun.Kadar SO2 yang tinggi di hutan menyebabkan noda putih atau coklat pada permukaan daun, jika hal ini terjadi dalam jangka waktu yang lama akan    menyebabkan kematian tumbuhan tersebut. Menurut Soemarmoto (1992), dari analisis daun yang terkena deposisi asam menunjukkan kadar magnesium yang rendah. Sedangkan magnesium merupakan salah satu nutrisi assensial bagi tanaman. Kekurangan magnesium disebabkan oleh pencucian magnesium dari tanah karena pH yang rendah dan kerusakan daun meyebabkan pencucian magnesium di daun. Sebagaimana tumbuhan, hewan juga memiliki ambang toleransi terhadap hujan asam. Spesies hewan tanah yang mikroskopis akan langsung mati saat pH tanah meningkat karena sifat hewan mikroskopis adalah sangat spesifik dan rentan terhadap perubahan lingkungan yang ekstrim. Spesies hewan yang lain juga akan terancam karena jumlah produsen (tumbuhan) semakin sedikit. Berbagai penyakit juga akan terjadi pada hewan karena kulitnya terkena air dengan keasaman tinggi. Hal ini jelas akan menyebabkan kepunahan spesies.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 dkarenakan banyaknya faktor yang mempengaruhi kesehatan seseorang, termasuk faktor kepekaan seseorang terhadap pencemaran yang terjadi. Misalnya balita, orang berusia lanjut, orang dengan status gizi buruk relatif lebih rentan terhadap pencemaran udara dibandingkan dengan orang yang sehat.Berdasarkan hasil penelitian, sulphur dioxide yang dihasilkan oleh hujan asam juga dapat bereaksi secara kimia didalam udara, dengan terbentuknya partikel halus suphate, yang mana partikel halus ini akan mengikat dalam paru-paru yang akan menyebabkan penyakit pernapasan. Selain itu juga dapat mempertinggi resiko terkena kanker kulit karena senyawa sulfat dan nitrat mengalami kontak langsung dengan kulit.Korosi Hujan asam juga dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material seperti batu kapur, pasirbesi, marmer, batu pada diding beton serta logam. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bagunan tua serta monument termasuk candi dan patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.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!

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