Pengertian Hujan Asam – Sejarah, Penyebab, Proses, Dampak, Pengendalian, Pencegahan, UU, Contohnya

Diposting pada

Pengertian Hujan Asam – Sejarah, Penyebab, Proses, Dampak, Pengendalian, Pencegahan, UU, Contohnya : Istilah hujan asam pertama kali digunakan oleh Robert Angus Smith pada tahun 1872 saat menguraikan keadaan di Manchester, sebuah daerah industri di Inggris bagian utara. Smith menjelaskan fenomena hujan pada bukunya yang berjudul “Air and Rain: The Beginnings of Chemical Technology”.


Pengertian Hujan Asam Beserta Penyebab Dan Dampaknya

Sejarah Hujan Asam

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 sekitar awal abad ke 18 memaksa penggunaan bahan bakar batubara dan minyak sebagai sumber utama energi untuk mesin-mesin. Sebagai akibatnya, tingkat emisi precursor (faktor penyebab) dari hujan asam yakni gas-gas SO2, NOX dan HCl meningkat. Padahal biasanya precursor hanya berasal dari gas-gas gunung berapi dan kebakaran hutan.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Flowchart Adalah : Simbol Flowchart, Contoh, Dan Cara Membuatnya


Istilah hujan asam pertama kali digunakan oleh Robert Angus Smith pada tahun 1872 saat menguraikan keadaan di Manchester, sebuah daerah industri di Inggris bagian utara. Smith menjelaskan fenomena hujan pada bukunya yang berjudul “Air and Rain: The Beginnings of Chemical Technology”.


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.


Hal tersebut juga terjadi di Amerika Utara, pada masa itu pula banyak hutan-hutan di bagian Eropa dan Amerika yang rusak. Sejak saat itulah dimulai berbagai usaha penaggulangannya, baik melalui bidang ilmu pengetahuan maupun teknis.


Daerah yang Diperkirakan Bisa Terjadi Hujan Asam

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


Daerah Yogyakarta sudah rawan dengan hujan asam, semakin memburuknya kualitas udara dari tahun ke tahun sehingga berdampak buruk, di antaranya kemungkinan terjadi hujan asam. Di Yogyakarta fenomena alam itu diperkirakan akan terjadi 10 tahun mendatang. Walau sampai sekarang belum pernah terjadi hujan asam di Yogyakarta, namun jika kondisi lingkungan dan kualitas udara tidak dijaga, kemungkinan hujan tersebut bisa terjadi sepuluh tahun mendatang.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Seni Teater : Pengertian, Sejarah, Contoh, Gambar, Ciri, Jenis, Fungsi, Unsur


Saat ini, di Yogyakarta terdapat sekitar satu juta sepeda motor dan sekitar 200.000 unit mobil yang memiliki pertumbuhan lima hingga 10 persen setiap tahun. Kendaraan bermotor menjadi salah satu penyumbang polutan,


disamping pabrik karena bahan bakar yang digunakan yaitu premium masih belum bebas dari timbal. Selain itu, rawan pangan pun kemudian bisa menjadi ancaman yang serius apabila hujan asam benar-benar terjadi di Yogyakarta, karena tanaman akan mati, selain


menurunnya kesehatan manusia. Oleh karena itu, upaya untuk meredam polusi udara di Yogyakarta dilakukan dengan bantuan teknologi yaitu pengoperasian stasiun pemantauan kualitas udara ambien otomatis yang akan memantau lima parameter indeks standar pencemaran udara (ISPU), yakni partikulat (PM10), karbon monoksida (CO), sulfur dioksida (SO2), Nitrogen dioksida (NO2), dan ozon (O3).


Tingkat polusi udara di Jawa Barat diklaim tertinggi di Indonesia. Pada tahun 2010, peningkatan kadar polutan berbahaya terus bertambah dibandingkan tahun-tahun sebelumnya. Penyebabnya adalah pertambahan jumlah penduduk, jumlah kendaraan bermotor, dan polusi industri.


Kadar gas berbahaya semakin meningkat di Jawa Barat yaitu karbon dioksida (CO2), nitrogen oksida (NOX), sulfur oksida (SOX), dan materi partikulat tersuspensi (SPM). Bila dibiarkan terus-menerus, selain menurunkan kualitas hidup masyarakat, bisa juga menimbulkan hujan asam yang dampaknya lebih berbahaya. Hujan disebut asam bila keasaman air di bawah 5,6.


Pengertian Hujan Asam

Istilah hujan asam pertama kali diperkenalkan oleh Angus Smith ketika ia menulis tentang polusi industri di Inggris. Tetapi istilah hujan asam tidaklah tepat, yang benar adalah deposisi asam. Deposisi asam ada dua jenis, yaitu deposisi kering dan deposisi basah.


Deposisi kering ialah peristiwa terkenanya benda dan makhluk hidup oleh asam yang ada dalam udara. Ini dapat terjadi pada daerah perkotaan karena pencemaran udara akibat kendaraan maupun asap pabrik. Selain itu deposisi kering juga dapat terjadi di daerah perbukitan yang terkena angin yang membawa udara yang mengandung asam. Biasanya deposisi jenis ini terjadi dekat dari sumber pencemaran.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Seni Rupa Murni Dan Terapan : Pengertian, Jenis , Gambar Dan 10 Contohnya [Lengkap]


Deposisi basah ialah turunnya asam dalam bentuk hujan. Hal ini terjadi apabila asap di dalam udara larut di dalam butir-butir air di awan. Jika turun hujan dari awan tadi, maka air hujan yang turun bersifat asam. Deposisi asam dapat pula terjadi karena hujan turun melalui udara yang mengandung asam sehingga asam itu terlarut ke dalam air hujan dan turun ke bumi. Asam itu tercuci atau wash out. Deposisi jenis ini dapat terjadi sangat jauh dari sumber pencemaran.


Hujan secara alami bersifat asam karena karbon dioksida (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 pada dasarnya memiliki tingkat keasaman berkisar pH 5, apabila hujan terkontaminasi dengan gas belerang yang bereaksi serta bercampur di atmosphere sehingga tingkat keasaman lebih rendah dari pH 5, disebut dengan hujan asam.


Penyebab terjadinya Hujan Asam

Pemakaian batu bara sebagai bahan bakar pada beberapa kegiatan industri yang terjadi di beberapa Negara Eropa Barat dan Amerika, menyebabkan kadar gas SOx di udara meningkat yang apabila bereaksi dengan uap air akan membentuk asam sulfit dan asam sulfat.


Asam-asam ini yang kemudian  turun ke bumi bersama-sama dengan jatuhnya hujan dan terjadilah yang dikenal dengan acid rain atau hujan asam. Hujan asam sangat merugikan karena dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah. Sumber utama pencemaran SOx yaitu barasal dari pembakaran stasioner (generator listrik dan mesin-mesin) yang memakai bahan batubara. Sumber pencemaran SOx yang kedua adalah proses industri.


Belerang dalam batubara berupa mineral besi pirits atau FeS2 dan dapat pula berbentuk mineral logam sulfida lainnya seperti PbS, HgS, ZnS, CuFeS2, dan Cu2S. Dalam proses industri besi dan baja (tanur logam) banyak dihasilkan SOx karena mineral-mineral logam banyak terikat dalam bentuk sulfida.


Pada poses peleburan logam  sulfida logam diubah menjadi oksida logam. Proses ini menghilangkan belerang dari kandungan logam karena belerang merupakan pengotor logam. Selain terbentuk oksida logam terbentuk pula logamnya secara langsung. Sehingga dapat dipahami bahwa pada proses industri besi dan baja akan banyak menghasilkan gas SOx yang dapat menyebar  kelingkungan sekitar.


Selain itu, penyebaran SOx juga tergantung dari keadaan meteorologi dan geografi setempat. Kelembapan udara akan mempngaruhi  kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfit maupun asam sulfat yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya jatuh sebagai hujan asam.


Proses Terjadinya Hujan Asam

Hujan asam disebabkan oleh belerang yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil ditambah nitrogen di udara, yang kemudian bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat tersebut kemudian berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air membentuk asam sulfat serta asam nitrat yang mudah.


Kemudian asam sulfat dan asam nitrat 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.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 22 Konsep Geografi : Contoh, Prinsip, Dan Aspeknya [LENGKAP]


Asam-asam tersebut berasal dari faktor penyebab hujan asam dari kegiatan manusia seperti emisi pembakaran batubara dan minyak bumi, serta emisi dari kendaraan bermotor serta kegiatan alam seperti letusan gunung berapi. Reaksi pembentukan asam di atmosfer dari faktor penyebab hujan asamnya melalui reaksi katalitis dan photokimia. Reaksi-reaksi yang terjadi cukup banyak dan kompleks.


Gas belerang atau SOx terdiri atas gas SO2 dan SO3 yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas SO2 berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan SO3 bersifat sangat reaktif. Gas SO3 mudah bereaksi dengan uap air yang ada di udara untuk membentuk asam sulfat atau H2SO4. Asam sulfat sangat reaktif, mudah bereaksi benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses pengkaratan dan proses kimiawi lainnya.


Konsentrasi gas SO2 di udara akan mulai terdeteksi oleh indera manusia  dan tercium baunya dengan konsentrasinya berkisar antara 0,3-1 ppm. Gas buangan hasil pembakaran  umumnya mengandung gas SO2 lebih banyak dari pada gas SO3, sehingga yang dominan adalah gas SO2. Namun demikian gas SO2 akan bertemu dengan oksigen yang ada di udara dan kemudian membentuk gas SO3 melalui reaksi sebagai berikut:


  • 2SO2  +  O2 (udara)  ——>  2SO3
  • Gas SO2 juga dapat membentuk garam sulfat apabila bertemu dengan oksida logam, yaitu melalui proses kimiawi  berikut ini:
  • 4MgO  +  4SO2  —–>  3MgSO+  MgS
  • Udara yang mengandung uap air akan bereaksi dengan gas SO2 sehingga membentuk asam sulfit melalui reaksi berikut:
  • SO2  +  H2O  —–>  H2SO3 (asam sulfit)
  • Udara yang mengandung uap air juga bereaksi dengan  gas SO3 membentuk asam sulfat:
  • SO3   +  H2O  —–>  H2SO4  (asam sulfat)

Dampak terjadinya Hujan Asam

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

  • 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 selain itu lebih dari 75 % dari spesies ikan akan hilang.


Ini disebabkan oleh pengaruh rantai makanan, yang secara signifikan berdampak pada keberlangsungan suatu ekosistem. Tidak semua danau yang terkena hujan asam akan menjadi pengasaman karena  ditemukan jenis batuan dan tanah yang dapat membantu menetralkan keasaman dibeberapa danau.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Resensi Adalah : Pengertian, Unsur, Sistematika, Jenis, Dan Contohnya


  • Tumbuhan dan hewan

Hujan asam yang larut bersama nutrisi di dalam tanah akan menghilangkan kandungan tersebut sebelum pohon-pohon dapat menggunakannya untuk tumbuh. Serta akan melepaskan zat kimia beracun seperti aluminium, 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. 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 akan kekurangan energi, karena hasil fotosintesis tertahan di tajuk. Sebaliknya tajuk 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 atau hujan asam juga menyebabkan terlepasnya aluminium dari tanah dan menimbulkan keracunan. Akar yang halus akan mengalami nekrosis sehingga penyerapan hara dan air 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 essensial 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.


Baca Juga : Akibat Rotasi Bumi : Pengertian, Gambar, Proses, Percobaan, Gerakan Dan Pembahasan Lengkap


  • Manusia

Berdasarkan hasil penelitian, sulphur dioxide yang dihasilkan oleh hujan asam juga dapat bereaksi secara kimia didalam udara, dengan terbentuknya partikel halus sulfat, 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.


  • Pengkaratan

Hujan asam dapat mempercepat proses pengkaratan dari beberapa material seperti batu kapur, pasir besi, marmer, batu pada dinding beton serta logam. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bangunan 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.


Upaya Pengendalian Hujan Asam

Usaha untuk mengendalikan hujan asam ialah menggunakan bahan bakar yang mengandung sedikit zat pencemar, menghindari terbentuknya zat pencemar saat terjadinya pembakaran, menangkap zat pencemar dari gas buangan dan penghematan energi.


  • Bahan Bakar Dengan kandungan Belerang Rendah

Kandungan belerang dalam bahan bakar bervariasi. Minyak bumi merupakan sumber bahan bakar dengan kandungan belerang tinggi. Penggunaan gas alam akan mengurangi emisi zat pembentuk asam, akan tetapi kebocoran gas ini dapat menambah emisi metan.


Usaha lain yaitu dengan menggunakan bahan bakar non-belerang misalnya metanol, etanol dan hidrogen. Akan tetapi penggantian jenis bahan bakar ini harus dilakukan dengan hati-hati, jika tidak akan menimbulkan masalah yang lain. Misalnya pembakaran metanol menghasilkan dua sampai lima kali formaldehide daripada pembakaran bensin. Zat ini mempunyai sifat karsinogenik  yaitu pemicu kanker.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Gelombang Elektromagnetik : Pengertian, Sifat, Macam, Rumus Dan Contoh Soal


  • Mengurangi kandungan Belerang sebelum Pembakaran

Kadar belarang dalam bahan bakar dapat dikurangi dengan menggunakan teknologi tertentu. Dalam proses produksi, misalnya batubara, batubara biasanya dicuci untuk membersihkan batubara dari pasir, tanah dan kotoran lain, serta mengurangi kadar belerang yang berupa pirit  yaitu belerang dalam bentuk besi sulfide sampai 50-90 .


  • Pengendalian Pencemaran Selama Pembakaran

Beberapa teknologi untuk mengurangi emisi SO2 dan NOx pada waktu pembakaran telah dikembangkan. Salah satu teknologi ialah lime injection in multiple burners (LIMB). Dengan teknologi ini, emisi SO2 dapat dikurangi sampai 80% dan NOx 50%.


Caranya dengan menginjeksikan kapur dalam dapur pembakaran dan suhu pembakaran diturunkan dengan alat pembakar khusus. Kapur akan bereaksi dengan belerang dan membentuk gipsum yaitu kalsium sulfat dihidrat. Penurunan suhu mengakibatkan penurunan pembentukan NOx baik dari nitrogen yang ada dalam bahan bakar maupun dari nitrogen udara.


Pemisahan polutan dapat dilakukan menggunakan penyerap batu kapur atau Ca(OH)2. Gas buang dari cerobong dimasukkan ke dalam fasilitas FGD. Ke dalam alat ini kemudian disemprotkan udara sehingga SO2 dalam gas buang teroksidasi oleh oksigen menjadi SO3.


Gas buang selanjutnya “didinginkan” dengan air, sehingga SO3 bereaksi dengan air (H2O) membentuk asam sulfat (H2SO4). Asam sulfat selanjutnya direaksikan dengan Ca(OH)2 sehingga diperoleh hasil pemisahan berupa gipsum (gypsum). Gas buang yang keluar dari sistem FGD sudah terbebas dari oksida sulfur. Hasil samping proses FGD disebut gipsum sintetis karena memiliki senyawa kimia yang sama dengan gipsum alam.


  • Setelah Pembakaran

Zat pencemar juga dapat dikurangi dengan gas ilmiah hasil pembakaran. Teknologi yang sudah banyak dipakai ialah fle gas desulfurization (FGD). Prinsip teknologi ini ialah untuk mengikat SO2 di dalam gas limbah di cerobong asap dengan absorben, yang disebut scubbing. Dengan cara ini 70-95% SO2 yang terbentuk dapat diikat.


Kerugian dari cara ini ialah terbentuknya limbah. Akan tetapi limbah dapat pula diubah menjadi gipsum yang dapat digunakan dalam berbagai industri. Cara lain ialah dengan menggunakan amonia sebagai zat pengikatnya sehingga limbah yang dihasilkan dapat dipergunakan sebagi pupuk.


Selain dapat mengurangi sumber polutan penyebab hujan asam, gipsum yang dihasilkan melalui proses FGD ternyata juga memiliki nilai ekonomi karena dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, misal untuk bahan bangunan.


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

Prinsip ini dijadikan landasan saat memproduksi suatu barang, dimana produk harus dapat digunakan kembali atau dapat didaur ulang sehingga jumlah sampah atau limbah yang dihasilkan dapat dikurangi.


Teknologi yang digunakan juga harus diperhatikan, teknologi yang berpotensi mengeluarkan emisi hendaknya diganti dengan teknologi yang lebih baik dan bersifat ramah lingkungan. Hal ini juga berkaitan dengan perubahan gaya hidup.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Hukum Archimides : Pengertian, Bunyi, Rumus Dan Contoh Soalnya


UU mengenai kadar pencemar yang dipebolehkan

Undang-undang yang mengatur hal ini yaitu Undang-Undang Republik Indonesia No. 4 Thn 1982 tentang Ketentuan-Ketentua Pokok Pengelolaan Lingkungan Hidup. Pada UU ini telah ditetapkan kadar pecemar yang diperbolehkan di dalam udara di disekitar pabrik.


  • Pajak untuk keluaran cemaran

Pajak ditetapkan berdasarkan jumlah keluaran cemaran, sehingga menjadi dorongan ekonomi untuk mengurangi cemaran udara. Hal ini telah diatur dalam UU RI No.4 thn 1982  bab VI pasal 20 dan bab VII pasal 22 .


  • System izin

Pemasangan dan dijalakannya peralatan yang menghasilkan cemaran hanya diizinkan setelah ditunjukkan bahwa cemaran yang dihasilkan oleh peralatan dari suatu industri telah memenuhi standar baku yang telah dietatapkan.


  • Kendaraan yang masih diperbolehkan digunakan.

Pemerintah membuat beberapa kebijakan baru misalnya mengenai tahun pembuatan kendaraan yang masih diperbolehkan untuk digunakan, dan pembatasan akses sehingga dengan peraturan tersebut masyarakat mulai berpikir ulang jika ingin memiliki atau menggunakan kendaraan pribadi.


Upaya Pencegahan Hujan Asam

Selain itu ada berbagai cara untuk dapat mencegah terjadinya kerusakan lingkungan akibat hujan asam antara lain :


  • Tidak berlebihan menggunakan kendaraan yang mengeluarkan polusi.
  • Menyemprotkan kapur agar menetralkan hujan asam karena kapur bersifat basa.
  • Tidak membuang sampah sembarangan dan menanam pohon (reboisasi).
  • Mengurangi emisi gas buang (penggunaan pengubah katalik/catalyc converter).
  • Memperbanyak taman kota.
  • Menata kembali kawasan industri.

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian Abiotik dan 10 Komponen Abiotik