Polusi Udara Akibat Pembakaran Minyak Bumi

1. Sumber Bahan Pencemaran
a. Pembakaran Tidak Sempurna
Pembakaran tidak sempurna, biasa terjadi pada mesin kendaraan. Pada pembakaran sempurna senyawa hidrokarbon (bahan bakar fosil) membentuk karbon dioksida dan uap air. Sedangkan pembakaran tak sempurna membentuk karbon monoksida dan uap air. Pembakaran tak sempurna menghasilkan lebih sedikit kalor. Jadi, pembakaran tak sempurna mengurangi efisiensi bahan bakar. Kerugian lain dari pembakaran tak sempurna adalah dihasilkannya asap yang mengandung gas karbon monoksida (CO), partikel karbon (jelaga), dan sisa bahan bakar (hidroksida) yang bersifat racun. Oleh karena itu, pembakaran tak sempurna akan mencemari udara. Pembakaran tidak sempurna terjadi karena udara untuk pembakaran tidak mencukupi.

b. Pengotor dalam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil, khususnya batu bara, biasanya mengandung sedikit belerang. Ketika bahan bakar dibakar, belerang akan terlepas sebagai belerang dioksida. Batu bara juga mengandung berbagai senyawa logam sebagai pengotor. Oleh karena itu, pembakaran batu bara akan meninggalkan abu. Abu tersebut terutama mengandung oksida-oksida logam. Pembakaran belerang ini menghasilkan SO2 dan SO3

c. Zat Aditif dalam Bahan Bakar
Untuk meningkatkan nilai oktan, dalam bensin sering ditambahkan berbagai zat aditif. Salah satunya adalah TEL. Pembakaran TEL akan menghasilkan timbel (II) oksida yang dapat menempel pada silinder. Oleh karena itu, ke dalam bensin bertimbel ditambahkan pula etilen bromida. Senyawa ini akan mengubah timbel (II) oksida menjadi timbel (II) bromide yang mudah menguap dan keluar bersama dengan asap kendaraan.

2. Asap Buang Kendaraan Bermotor
a. Gas Karbon Dioksida (CO2)
Sebenarnya, gas karbon dioksida tidak berbahaya. Tetapi, gas karbon dioksida tergolong gas rumah kaca, sehingga peningkatan kadar gas karbon dioksida di udara dapat mengakibatkan peningkatan suhu permukaan bumi yang disebut pemanasan global. Pemanasan global dapat mempengaruhi iklim, mencairkan sungkup es di kutub sehingga menyebabkan lapisan ozon bocor dan sebagainya.

b. Gas Karbon Monoksida (CO)
Gas karbon monoksida tidak berwarna dan berbau, sehingga kehadirannya tidak diketahui. Gas karbon monoksida bersifat racun, dapat menimbulkan rasa sakit pada mata, saluran pernapasan, dan paru-paru. Bila masuk ke dalam darah melalui pernapasan, gas karbon monoksida bereaksi dengan hemoglobin darah, membentuk karboksihemoglobin (COHb).
CO + Hb → COHb
Hemoglobin seharusnya bereaksi dengan oksigen menjadi oksihemoglobin (O2Hb) dan dibawa ke sel-sel jaringan tubuh yang memerlukan.
O2 + Hb → O2Hb
Namun, afinitas gas karbon monoksida terhadap hemoglobin sekitar 300 kali lebih besar daripada oksigen. Bahkan hemoglobin yang telah mengikat oksigen dapat diserang oleh gas karbon monoksida.
CO + O2Hb → COHb + O2
Jadi, gas karbon monoksida menghalangi fungsi vital hemoglobin untuk membawa oksigen bagi tubuh sehingga menyebabkan kekurangan oksigen. Kekurangan oksigen dalam aliran darah dan jaringan tubuh akan menurunkan kinerja tubuh dan pada akhirnya dapat menimbulkan kerusakan pada organ-organ tubuh. Gejala yang umumnya timbul akibat pemaparan terhadap karbon monoksida dalam konsentrasi tinggi untuk waktu yang lama adalah gangguan sistem saraf, lambatnya refleks dan penurunan kemampuan penglihatan.WHO juga telah membuktikan bahwa karbon monoksida yang secara rutin mencapai tingkat tak sehat di banyak kota dapat mengakibatkan kecilnya berat badan janin, meningkatnya kematian bayi dan kerusakan otak, bergantung pada lamanya seorang wanita hamil terpajan, dan bergantung pada kekentalan polutan di udara.
Cara mencegah peningkatan gas karbon monoksida di udara adalah dengan mengurangi penggunaan kendaraan bermotor dan pemasangan pengubah katalitik pada knalpot. Kendali semacam itu secara nyata telah menurunkan emisi dan kadar konsentrasi karbon monoksida yang menyelimuti kota-kota di seluruh dunia industri: di Jepang, tingkat kadar karbon monoksida di udara menurun sampai 50 persen antara tahun 1973 dan 1984, sementara di AS tingkat karbon monoksida turun 28 persen antara tahun 1980 dan 1989, walaupun terdapat kenaikan 39 persen untuk jarak kilometer yang ditempuh.

c. Belerang Oksida (SO2 dan SO3)
Pada umumnya 2 senyawa belerang oksida yang dipelajari adalah belerang dioksida (SO2) dan belerang trioksida (SO3). Belerang dioksida merupakan gas yang tak berwarna, tak mudah terbakar dan tak mudah meledak tetapi mempunyai bau yang menyengat. Belerang dioksida mempunyai kelarutan yang tinggi dalam air dengan waktu tinggal sebagai gas dalam atmosfer selama 2 – 4 hari serta daya transportasi yang tinggi. Oleh karena itu masalah polusi SO2 dapat menjadi masalah internasional. SO2 relatif stabil di atmosfer dan dapat bertindak sebagai reduktor maupun oksidator. Namun SO2 dapat bereaksi secara fotokimia atau katalisis dengan komponen lain dan membentuk SO3, tetesan H2SO4 dan garam asam sulfat. Reaksireaksi yang mungkin terjadi:
SO2 + H2O → H2SO3 (asam sulfit)
SO3 + H2O → H2SO4 (asam sulfat)
Seperti halnya polutan yang lain, belerang dioksida juga berdampak negative terhadap lingkungan, material maupun manusia. Belerang dioksida yang terhisap pernapasan bereaksi dengan air di dalam saluran pernapasan, membentuk asam sulfit yang dapat merusak jaringan dan menimbulkan rasa sakit. Bila SO3 terhisap, yang terbentuk adalah asam sulfat (lebih berbahaya). Pada manusia, asam sulfat (H2SO4), belerang dioksida (SO2) dan garam sulfat dapat menimbulkan iritasi pada membrane lendir saluran pernapasan dan memperparah penyakit pernapasan seperti bronkitis dan pneumonia.Belerang dioksida dan molekul asam sulfat cenderung menghentikan kemampuan bulu getar sepanjang saluran pernapasan yang bertugas menyaring partikel pengotor. Dengan demikian partikulat dapat dengan mudah masuk ke dalam saluran pernapasan dalam (paru-paru) tanpa adanya penyaringan terlebih dahulu. Sebagian belerang dioksida juga terikat dengan partikulat dan menyebabkan iritasi pada paru-paru. Dalam jangka waktu yang lama, partikulat dan belerang dioksida dapat merusak paru-paru dan menyebabkan kematian karena kerusakan sistem pernapasan. Tumbuhan sangat sensitif terhadap belerang dioksida,semisalnya tumbuhan dapat mengalami kerusakan struktur daun.Belerang oksida juga mempunyai daya rusak yang tinggi terhadap bahan bangunan terutama yang mengandung karbonat dengan reaksi:
CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2 + H2O
Kalsium sulfat atau gipsum yang terbentuk dengan mudah terbawa oleh air dan menimbulkan lubang-lubang pada permukaan bahan, misalnya pada monumen, ukiran dan gedung. Kabut asam sulfat juga merusak bahan tekstil seperti katun, linen, rayon dan nilon bahkan kulit. Kertas pun menjadi kekuningan dan menjadi getas. Belerang oksida juga mempercepat laju korosi pada logam. Oksida belerang dapat larut dalam air hujan dan menyebabkan terjadi hujan asam.

d. Nitrogen Oksida (NO dan NO2)
Senyawa nitrogen oksida yang sering menjadi pokok pembahasan dalam masalah polusi udara adalah NO dan NO2. Kedua senyawa ini terbuang langsung ke udara bebas dari hasil pembakaran bahan bakar. Campuran NO dan NO2 sebagai pencemar udara biasa ditandai dengan lambang NOx. Ambang batas NOx di udara adalah 0,05 ppm. NOx di udara tidak beracun (secara langsung) pada manusia, tetapi NOx ini bereaksi dengan bahan-bahan pencemar lain dan menimbulkan fenomena asbut (asap-kabut). Asbut menyebabkan berkurangnya daya pandang, iritasi pada mata dan saluran pernapasan, menjadikan tanaman layu, dan menurunkan kualitas materi. NO2 yang mudah larut dalam air dapat membentuk asam nitrit atau asam nitrat menurut reaksi:
2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 (asam nitrat dan asam nitrit)
3 NO3 + HO → 2 HNO3 + NO (asam nitrat dan nitrogen oksida)
Asam nitrat dan asam nitrit akan jatuh bersama dengan hujan dan bergabung dengan ammonia (NH3) di atmosfer dan membentuk ammonium nitrat (NH4NO3) yang merupakan sari makanan bagi tumbuhan. Dengan kemampuan yang tinggi untuk menyerap sinar ultraviolet, NO2 memainkan peranan penting dalam pembentukan kontaminan ozon (O3). Tidak seperti gas polutan lainnya yang mempunyai daya destruktif tinggi terhadap kesehatan manusia, NO merupakan gas inert dan ‘hanya’ bersifat racun. Sama halnya dengan CO, NO mempunyai afinitas yang tinggi terhadap oksigen dibandingkan dengan hemoglobin dalam darah. Dengan demikian pemaparan terhadap NO dapat mengurangi kemampuan darah membawa oksigen sehingga tubuh kekurangan oksigen dan mengganggu fungsi metabolisme. Namun NO2 dapat menimbulkan iritasi terhadap paru-paru.
Pada tumbuhan, NO tidak bersifat merusak namun NO2 menimbulkan sedikit kerusakan pada tumbuhan. Polutan sekunder dari NOx seperti PAN dan O3 justru mempunyai daya perusak yang lebih tinggi pada tumbuhan. Konsentrasi NO2 yang tinggi pada udara bebas dapat memudarkan warna tekstil, memberi warna kuning pada tekstil berwarna putih, dan mengoksidasi logam. Selain itu, setelah bereaksi di atmosfer, zat ini membentuk partikel-partikel nitrat amat halus yang menembus bagian terdalam paru-paru. Partikel-partikel nitrat ini pula, jika bergabung dengan air baik air di paru-paru atau uap air di awan akan membentuk asam. Akhirnya zat-zat oksida ini bereaksi dengan asap bensin yang tidak terbakar dan zat-zat hidrokarbon lain di sinar matahari dan membentuk ozon rendah atau "smog" kabut berwarna coklat kemerahan yang menyelimuti sebagian besar kota di dunia. Oksida Nitrogen (NO2) bila bereaksi dengan air akan dapat menghasilkan senyawa yang bersifat asam dan dapat mengakibatkan hujan asam. Hujan asam dapat mencapai pH 4,3.

e. Partikel Timah Hitam
Senyawa timbel dari udara dapat mengendap pada tanaman sehingga bahan makanan terkontaminasi. Keracunan timbel yang ringan dapat menyebabkan gejala keracunan timbel, seperti sakit kepala, mudah teriritasi, mudah lelah, dan depresi. Keracunan yang lebih hebat menyebabkan kerusakan otak, ginjal, dan hati. Logam berwarna kelabu keperakan ini amat beracun dalam setiap bentuknya ini merupakan ancaman yang amat berbahaya bagi anak di bawah usia 6 tahun, yang biasanya mereka telan dalam bentuk serpihan cat pada dinding rumah. Logam berat ini merusak kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, dan menghilangkan konsentrasi. Bahkan pajanan dengan tingkat yang amat rendah sekalipun tampaknya selalu diasosiasikan dengan rendahnya kecerdasan. Karena sumber utama timah adalah asap kendaraan berbahan bakar bensin yang mengandung timah, maka polutan ini dapat ditemui di mana ada mobil, truk, dan bus. Bahkan di negara-negara yang telah berhasil menghapuskan penggunaan bensin yang mengandung timah, debu di udara tetap tercemar karena penggunaan bahan bakar ini selama puluhan tahun. Di Kota Meksiko City, misalnya, tujuh dari 10 bayi yang baru lahir memiliki kadar timah dalam darah lebih tinggi daripada standar yang diizinkan WHO.






f. Zat Beracun Lain
Banyak sekali zat beracun lain yang menambah beban kandungan polutan di daerah perkotaan. Zat-zat ini mulai dari asbes dan logam berat (seperti kadmium, arsenik, mangan, nikel dan zink) sampai bermacam-macam senyawa organik (seperti benzene dan hidrokarbon lain dan aldehida). Perusahaan-perusahaan di AS mengeluarkan sedikitnya 1,2 juta metrik ton zat beracun ke udara pada tahun 1987. Badan Perlindungan Lingkungan AS memperkirakan bahwa pajanan terhadap polutan-polutan tersebut mengakibatkan antara 1.700 sampai 2.700 jenis kanker per tahun.

3. Dampak Polusi Udara
a. Efek Rumah Kaca
Sinar matahari yang menembus permukaan bumi senagian diserap oleh bumi, sebagian lagi dipantulkan kembali ke udara. Gas karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari asap kendaraan bermotor, pabrik, atau dapur rumah tangga disebut gas rumah kaca. Gas rumah yang berlebihan di udara akan berkumpul membentuk sebuah lapisan yang bening dan tidak bewarna. Lapisan udara tersebut memayungi dan menyelimuti bumi. Lapisan yang mengandung gas rumah kaca, memiliki sifat dapat ditembus oleh sinar matahari tetapi tidak dapat dapat memantulkannya kembali ke udara. Dengan demikian sinar matahari yang jatuh kepermukaan bumi akan terperangkap gas rumah kaca.
Sinar matahari yang terperangkap pada lapisan udara akan menaikkan suhu sekitarnya
menjadi lebih panas dari biasa. Panas yang dirasakan saat itu adalah seperti ketika berada dalam rumah kaca. Itulah sebabnya disebut efek rumah kaca.
Dampat efek rumah kaca terhadap kehidupan dimuka bumi adalah terjadi penurunan
kualitas udara karena suhu udara meningkat sehingga akan terjadi jika suhu bumi menjadi panas antara lain :
 Es di kutub mencair yang mengakibatkan permukaan laut naik, sehingga daerah pantai dan pulau-pulau kecil dapat tenggelam.
 Udara yang terlalu panas tidak baik bagi tanaman sehingga pertanian akan rusak dan produksi akan berkurang.



b. Kerusakan Lapisan Ozon
Saat ini lapisan ozon sudah menipis, bahkan diatas kutub selatan sudah membentuk
lingkaran yang kosong dan cukup besar. Lapisan ozon berada dilapisan udara stratosfer.
Ia memiliki rumah kaca kimia O3 nama latinnya adalah ozon. Itulah sebabnya disebut
lapisan ozon. Lapisan ozon merupakan suatu lapisan udara yang memiliki sifat menyerap sinar violet yang berasal dari sinar matahari. Dengan adanya lapisan ozon sinar ultraviolet tidak semuanya jatuh ke permukaan bumi. Hanya sebagian kecil saja sinar ultraviolet yang sampai ke permukaan bumi sesuai dengan yang dibutuhkan manusia.
Pengaruh lapisan ozon terhadap kehidupan manusia adalah sebagai berikut :
 Bila sinar ultraviolet terlalu banyak jatuh ke permukaan bumi, maka akan membahayakan mahluk hidup bahkan akan menimbulkan kematian.
 Ketika sinar ultraviolet mengenai lapisan ozon, maka sebagian besar akan terserap
hanya sebagian kecil saja yang sampai ke permukaan bumi.
 Bila lapisan ozon tidak ada maka sinar Ultraviolet sebagian besar akan sampai
kepermukaan bumi. Bila hal itu terjadi maka dipermukaan bumi tidak akan ada
kehidupan seperti sekarang.
Proses rusaknya ozon adalah sebagai berikut :
 Lapisan ozon akan bereaksi dengan zat-zat tertentu yang sampai ke lapisan itu. Zat yang bereaksi dengan lapisan itu diantaranya adalah fluorocarbon.
 Fluorokarbon banyak terdapat pada barang buatan manusia seperti lemari es, mesin pendingin udara, busa semprot minyak wangi, dan semprotan insektisida.
 Fluorocarbon yang membumbung ke udara akan masuk kelapisan ozon selanjutnya fluorocarbon akan mengambil lapisan ozon sehingga lapisan menjadi berkurang.
 Jika hal ini terjadi, secara terus menerus maka lapisan ozon akan rusak makin lama makin tipis bahkan akan hilang.
Jika sinar Ultraviolet yang berlebihan sampai ke permukaan bumi akan mempengaruhi kehidupan manusia antara lain :
 Dapat menimbulkan penyakit kanker kulit.
 Dapat menimbulkan penyakit katarak mata.
 Dapat menimbulkan tanaman tidak dapat tumbuh sehingga petani sulit untuk bercocok tanam.
c. Hujan Asam
Hujan asam terjadi akibat dari bercampurnya senyawa sulfat, nitrat, dan oksida. Senyawa tersebut bereaksi dengan air hujan menghasilkan senyawa asam sulfat , asam nitrat, dan asam bikarbonat.
Dampak hujan asam terhadap kehidupan manusia :
 Air dengan keasaman seperti itu dapat merusak tumbuhan.
 Menyebabkan karat pada benda logam , merusak marmer, dan beton.
 Pada sungai dan danau akan mempengaruhi kehidupan air tawar seperti ikan, plankton, serta biota lainya

4. Solusi

a. Memasang Pengubah Katalitik Pada Knalpot

Salah satu cara untuk mengurangi bahan pencemar yang berasal dari asap kendaraan bermotor adalah memasang pengubah katalitik pada knalpot kendaraan. Pengubah katalitik berupa silinder dari baja tahan karat yang berisi suatu struktur berbentuk sarang lebah yang dilapisi katalis (biasanya platina). Pada separuh bagian pertama dari pengubah katalitik, karbon monoksida bereaksi dengan nitrogen monoksida
membentuk karbon dioksida dan gas nitrogen.
Prinsip kerja pengubah katalitik menurut persamaan reaksi berikut:

2 CO (g) + 2 NO (g) → katalis → 2 CO2 (g) + N2 (g)
Gas-gas racun Gas tidak beracun

Pada bagian berikutnya, hidrokarbon dan karbomonoksida (jika masih ada) dioksidasi membentuk karbon dioksida dan uap air.
Timbel dapat meracuni katalis dalam pengubah katalitik. Oleh karena itu, pengubah katalitik hanya dapat berfungsi jika kendaraan menggunakan bensin tanpa timbal.
b. Menggunakan bahan bakar seperlunya.
c. Mencari bahan bakar yang lebih ramah lingkungan.
d. Penggunaan sel surya (tenaga matahari).
e. Menanami Tumbuhan Hijau di sekeliling jalan.
Posted on 03.20 by decky28 and filed under | 0 Comments »

0 komentar:

Poskan Komentar