HUJAN ASAM

A.Pengertian Hujan Asam

Istilah hujan asam pertama kali dicetuskan oleh Robert Angus Smith pada tahun 1872. Dia menemukan hujan asam di kota Manchester, Inggris, yang menjadi kota penting dalam Revolusi Industri.  Robert Angus Smith menemukan hubungan antara hujan asam dengan pencemaran udara 20 tahun sebelumnya, yaitu pada tahun 1852. Ia mengamati bahwa hujan asam dapat mengarah pada kehancuran alam dan kehidupan manusia.

Hujan asam adalah segala jenis hujan yang memiliki pH dibawah 5,6. Hujan yang dimaksud disini bukan hanya hujan yang turun sebagai butiran air saja tetapi dapat berupa salju maupun kabut. Istilah hujan asam juga digunakan sebagai istilah umum untuk mendeskripsikan semua material asam baik kering maupun basah yang jatuh dari atmosfer. Sehingga dikenal adanya deposisi basah dan deposisi kering.Hujan asam yang turun dalam bentuk hujan, salju maupun kabut disebut deposisi basah. Deposisi basah ini biasanya terjadi jauh dari sumber pencemar. Hujan asam yang turun  dalam bentuk gas, debu, dan partikel padat lainnya yang menyebabkan kondisi asam disebut deposisi kering. Deposisi kering ini biasanya terjadi di dekat sumber pencemar.

Hujan asam merupakan hujan yang pada setiap tetesnya mengandung pH yang sangat rendah. Bilai nilai pH normal air hujan adalah sekitar 5,6 , maka pada hujan asam ini nilai pH airnya hanya mencapai 2 hingga 3 saja. Hujan asam ini bisa terjadi sebagai akibat dari tingginya kadar gas Sulfur Oksida dan Nitrogen Oksida. Kedua zat tersebut merupakan hasil dari emisi atau buangan kegiatan industri dan kendaraan bermotor. Sejak tahun 1993, para ahli telah mengeluarkan pernyataan bahwa 50% dari keberadaan gas Nitrogen Oksida dan 90% gas Sulfur Oksida yang terdapat di atmosfer dihasilkan oleh aktivitas manusia. Gas - gas hasil emisi pembuangan kegiatan industri dan juga kendaraan bermotor serta aktivitas - aktivitas manusia lainnya, selain bisa menimbulkan pencemaran udara juga larut dalam titik - titik air di awan dan membentuk larutan asam sulfat dan asam nitrat dimana ketika terjadi hujan,  kedua larutan tersebut akan ikut turun bersama air hujan. Inilah dasar mengapa disebut dengan hujan asam.
            Hujan asam adalah suatu masalah lingkungan yang serius yang harus benar-benar difikirkan oleh umat manusia. Hujan asam merupakan istilah umum untuk menggambarkan turunnya asam dari atmosfir ke bumi. Sebenarnya turunnya asam dari atmosfir ke bumi bukan hanya dalam kondisi “basah” Tetapi juga “kering”. Sehingga dikenal pula dengan istilah deposisi ( penurunan / pengendapan ) basah dan deposisi kering (Laras, 2006). Bhatfi et.al (1992) mengemukakan bahwa hujan asam dapat terjadi ketika ada reaksi antara air, oksigen dan zat-zat asam lainnya di atmosfer. Sinar matahari akan mempercepat terjadinya reaksi antar zat-zat tersebut.

Deposisi basah mengacu pada hujan asam , kabut dan salju. Ketika hujan asam ini  mengenai tanah, ia dapat berdampak buruk bagi tumbuhan dan hewan , tergantung dari konsentrasi asamnya, kandungan kimia tanah , buffering capacity ( kemampuan air atau tanah  untuk menahan perubahan pH ), dan jenis tumbuhan/hewan yang terkena. Deposisi kering mengacu pada gas dan partikel yang mengandung asam. Sekitar 50% keasaman di atmosfir jatuh kembali ke bumi melalui deposisi kering. Kemudian angin membawa gas dan partikel asam tersebut mengenai bangunan, mobil, rumah dan pohon (Laras, 2006).
            Ketika hujan turun ,partikel asam yang menempel di bangunan atau pohon tersebut akan terbilas, menghasilkan air permukaan (runoff) yang asam. Angin dapat membawa material asam pada deposisi kering dan basah melintasi batas kota dan Negara sampai ratusan kilometer. Untuk mengukur keasaman hujan asam  igunakan pH meter. Hujan dikatakan hujan asam jika telah memiliki pH dibawah 5,0 ( Air murni mempunyai pH 7 ). Makin rendah pH air hujan tersebut , makin berat dampaknya bagi mahluk hidup.

B. Proses terbentuknya hujan asam

            Pada proses terbentuknya hujan asam, evaporasi dan transpirasi berlangsung seperti pada siklus air yang biasanya. Uap air hasil evaporasi dan transpirasi ini juga akan naik ke atmosfer. Namun karena adanya pencemaran udara oleh gas NO_x dan SO_2, uap air kemudian bereaksi dengan gas NO_x dan SO₂ membentuk asam nitrat (HNO₃) dan asam sulfat (H₂SO₄). Asam-asam ini kemudian bergabung dengan uap air membentuk awan. Awan yang mengandung asam ini akan berkumpul awan-awan lain hingga terjadi presipitasi. Presipitasi yang terjadi inilah yang disebut dengan hujan asam

C. Penyebab Terbentuknya Hujan Asam

            Hujan asam terjadi akibat pencemaran udara. Pencemaran udara ini dapat terjadi secara alami maupun akibat aktivitas manusia. Udara yang tercemar mengandung bahan-bahan antara lain karbon monoksida (CO), nitrogen oksida (NO_x), Hidrocarbon (HC), karbon dioksida (CO₂), sulfur dioksida (SO₂), dll. Namun bahan pencemar utama yang menyebabkan terbentuknya hujan asam adalah nitrogen oksida (NO_x) dan sulfur dioksida (SO₂).pencemaran yang disebabkan manusia
1. Asap Kendaraan bermotor.

2.Asap pabrik.

            Nitrogen oksida sering disebut NO_x karena oksida nitrogen mempunyai 2 macam bentuk yang sifatnya berbeda yaitu gas nitrogen dioksida (NO₂) dan gas nitrogen monoksida (NO). Sifat gas NO₂ adalah berwarna merah kecoklatan dan berbau tajam menyengat hidung, sedangkan gas NO tidak berwarna dan tidak berbau. NO_x banyak dihasilkan oleh berbagai macam aktivitas yang menunjang kehidupan manusia seperti transportasi, pembangkit listrik, pembuangan sampah, dan lain-lain. Oleh karena itu, kadar NO_x di daerah perkotaan yang berpenduduk banyak akan lebih tinggi daripada daerah pedesaan yang berpenduduk sedikit.Gas sulfur dioksida (SO₂) merupakan hasil pembakaran belerang atau proses kimia lainnya. Gas SO₂ berbau tajam dan tidak mudah terbakar. SO₂ secara alami banyak dihasilkan dari aktivitas vulkanik dari gunung berapi (lihat gambar 6). Di kota-kota besar, SO₂ banyak dikeluarkan oleh pabrik-pabrik yang menggunakan bahan yang mengandung belerang, pembangkit listrik, dan transportasi yang menggunakan bahan bakar fosil yang mengandung belerang. Contoh bahan bakar fosil yang mengandung belerang adalah batu bara dan minyak bumi. Saat dibakar belerang dalam bahan bakar tersebut akan beroksidasi membentuk SO₂ dan lepas ke udara.

Aktivitas gunung berapi menghasilkan gas SO₂

Hujan asam dapat terjadi jauh dari sumber pencemar hingga beribu-ribu kilometer jaraknya. Hal ini karena awan hujan asam dapat terbawa oleh angin hingga beribu-ribu kilometer melintasi laut, samudra bahkan daratan yang luas. Gambar di samping menunjukkan pencemaran udara yang terjadi Inggris (UK) dan Jerman terbawa sampai ke negara Swedia merusak hutan dan mencemari danau melalui hujan asam. Demikian pula dengan pencemaran di Amerika Serikat (US) yang menyebabkan hujan asam di negara Kanada.

D. Upaya Pencegahan Terbentuknya Hujan Asam

            Mengingat dampak hujan asam yang luas, maka perlu dilakukan upaya pencegahan terbentuknya hujan asam. Upaya pencegahan terbentuknya hujan asam antara lain :

1.      Menggunakan bahan bakar dengan kandungan belerang rendah

Minyak bumi dan batu bara merupakan sumber bahan bakar utama di Indonesia. Minyak bumi memiliki kandungan belerang yang tinggi, untuk mengurangi emisi zat pembentuk asam dapat digunakan gas alam sebagai sumber bahan bakar. Usaha lain yaitu dengan menggunakan bahan bakar non-belerang seperti methanol, etanol, dan hidrogen. Namun penggunaan bahan bakar non-belerang ini juga perlu diperhatikan karena akan membawa dampak pula terhadap lingkungan.

2. Desulfurisasi adalah proses penghilangan unsur belerang. Desulfurisasi dapat dilakukan pada waktu :

       a.) Sebelum pembakaran

Kandungan belerang dapat dikurangi saat proses produksi bahan bakar.   Misalnya, batubara dapat dicuci untuk membersihkan batubara dari pasir, tanah, dan kotoran lain serta mengurangi kadar belerang yang berupa pirit sampai 50-90%.

        b.) Selama pembakaran

Pengendalian pencemaran selama pembakaran dapat dilakukan sengan Lime Injection in Multiple Burners (LIMB). Caranya dengan menginjeksikan kapur Ca(OH)₂ dalam dapur pembakaran dan suhu pembakaran diturunkan dengan alat pembakaran khusus. Teknologi LIMB ini dapat mengurangi emisi SO₂ sampai 80% dan NO_x 50%.

        c.) Setelah pembakaran

Teknik pengendalian setelah pembakaran disebut scubbing. Prinsip teknologi ini adalah mengikat SO₂ dalam gas limbah di cerobong asap dengan absorben. Dengan cara ini 70-95% SO₂ yang terbentuk dapat diikat.

3. Mengaplikasikan prinsip 3R (Reuse, Recycle, Reduce)

Tindakan reduce, reuse dan recycle

*.) Reduce

Menerapkan prinsip Reduce dapat kamu lakukan dengan mengurangi penggunaan sumber daya alam. Contohnya dengan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil terutama batu bara dan minyak bumi. Telah kita ketahui bahwa bahan bakar fosil ini paling banyak digunakan dalam kegiatan pabrik, transportasi dan pembangkit listrik. Oleh karena itu cara paling mudah yang dapat kamu lakukan adalah dengan menghemat listrik, menggunakan angkutan umum atau bersepeda saat pergi ke sekolah, mengurangi penggunaan plastik.

**.) Reuse

Dengan memanfaatkan dan menggunakan kembali barang bekas kamu sudah dapat menerapkan prinsip reuse. Contohnya memakai kembali botol atau kaleng bekas, menggunakan kotak makanan yang dapat dipakai kembali saat kamu membeli makanan.

***.) Recycle

Jika kamu tidak dapat mengurangi penggunaan suatu barang dan kamu tidak dapat menggunakan benda itu kembali maka langkah terbaik yang dapat kamu lakukan adalah dengan melakukan daur ulang barang tersebut. Barang yang dapat kamu daur ulang antara lain kaca, kertas, plastik dan logam.

Dampak dari pesatnya kemajuan zaman adalah majunya penemuan yang dilakukan manusia saat ini. Kemajuan tersebut dapat dilihat dengan banyaknya industri-industri modern yang berkembang diseluruh dunia serta penggunaan alat transportasi secara besar-besaran. Konsekuensi dari kemajuan tersebut adalah besarnya zat pencemar atau polutan yang tersebar di udara. 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.
            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.

 E. Pengertian Asam dan Basa

Secara mudah hujan asam dapat diartikan turunnya asam dari atmosfer ke bumi. Hujan disini tidak selalu diartikan dengan kondisi air atau basah, karena hujan asam dapat terjadi pada kondisi kering dan kondisi basah yang kemudian dikenal dengan deposisi (penurunan/pengendapan) asam.             Untuk dapat mengukur keasaman hujan asam digunakan pH meter. Air murni menunjukkan pH 7,0, air asam memiliki pH kurang dari 7 (dari 0-7), dan air basa menunjukkan ph lebih dari 7 (dari 7-14). Air hujan normal memang agak asam, pH sekitar 5,6 karena karbon dioksida (CO2) dan air bereaksi membentuk carbonic acid (asam lemah). Jika air hujan memiliki pH dibawah 5,6 maka dianggap sudah tercemari oleh gas mengandung asam di atmosfer. Hujan dikatakan hujan asam jika telah memiliki pH dibawah 5,0. Makin rendah pH air hujan tersebut, makin berat dampaknya bagi mahluk hidup

F. Zat Utama Penyusun Terjadinya Deposisi Asam

            adalah SO2 dan NOx, dialam keduanya dihasilkan oleh dua hal, yaitu aktifitas alam dan manusia. Sekitar 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. Demikian juga halnya dengan NOx, dimana pasokannya 50 % secara alamiah dan 50 % dari aktifitas manusia.

            Setelah berada di udara SO2 dan NOx akan terjadi reaksi yang akhirnya menghasilkan asam yang kuat, dimana pada ambang batas tertentu akan merugikan bagi makhluk hidup di bumi.

G. Dampak Hujan Asam Terhadap: Danau, Tumbuhan, Hewan dan Manusia

Beberapa Dampak Hujan Asam terhadap: Danau, Tumbuhan, Hewan dan Manusia) – 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:

Dampak Hujan asam Terhadap 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.

Dampak Hujan Asam Terhadap 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.

Dampak Hujan Asam Terhadap 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 juga dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.

H. Cara Pengukuran

Hujan asam diukur menggunakan skala pH, air murni memiliki pH sekitar 7 sedangkan hujan yang normal bersifat agak asam karena adanya kandungan karbon dioksida yang terlarut didalamnya sehingga pH-nya sekitar 5,5. Pengukuran hujan asam dapat menggunakan botol, kemudian air hujan ditampung dalam botol tersebut. Dengan menggunakan indicator pH maka tingkat kebasaan maupun keasaman hujan dapat diketahui. Jika ingin mengetahui pengaruh hujan asam pada batuan sesuatu yang dapat dilakukan adalah menampung air hujan pada botol dengan corong terbalik, kemudian air yang tertampung diteteskan pada batuan yang diuji. Pengujian dapat dilakukaan pada batuan beku dan batuan sedimen. Sebagai contoh batuan beku yang diambil untuk sampel adalah batu andesit sedangkan batu sedimen berupa batu gamping. Sifat batu granit yang sudah asam maka ketika terkena tetes air hujan yang asam, batu tersebut tidak ikut terlarut. Sebaliknya, pada batu gamping yang memiliki sifat basa, maka batu gamping akan terlarut dan air yang melarutkan batu tersebut menjadi keruh.