ATMOSFER & PENCEMARAN UDARA

Pengelolaan lingkungan diperlukan agar lingkungan dapat terus menyediakan kondisi dan sumber daya yang dibutuhkan oleh makhluk hidup. Lingkungan abiotis terdiri dari atmosfer, hidrosfer dan litosfer (matra ekologi). Atmosfer terdiri dari 4 lapisan yg. berbeda dalam hal suhu dan tekanan udara akibat perbedaan dalam penyerapan energi matahari. Lapisan yang penting bagi manusia dan rentan terhadap perubahan akibat kegiatan manusia: Stratosfer & Troposfer. STRATOSFER : Lapisan pelindung Bumi terdapat lapisan molekul ozon (O3) yang terbentuk ketika molekul oksigen (O2) berinteraksi dengan kilat dan sinar ultraviolet; lapisan ini menahan 99% radiasi ultraviolet matahari sehingga tidak mencapai permukaan Bumi. TROPOSFER : Lapisan dimana kita hidup Udara troposfer yang bersih dan kering mengandung nitrogen (78%) dan oksigen (21%). Selebihnya adalah Ar, CO2, Ne, He, CH4, Kr, H2 dan Xe.5-1 Troposfer merupakan tempat berlangsungnya ‘gejolak’ cuaca dan berbagai daur mineral.

HUBUNGAN ANTARA ATMOSFER, CUACA/IKLIM & TIPE EKOSISTEM Kondisi fisik atmosfer, a.l: curah hujan suhu udara kelembaban udara angin durasi matahari CUACA IKLIM TIPE-TIPE EKOSISTEM Jangka pendek panjang

Model perputaran udara global & pembentukan bioma

Contoh daur biogeokimia atmosferik: DAUR KARBON (C) CO2 terlarut dalam air UDARA (CO2) Pembakaran (alami & oleh manusia) Plankton laut yang mati Batu (gamping) Sisa tumbuhan mati Batubara Minyak bumi Erosi Respirasi Fotosintesis Penguraian Gas alam Daur ini berlangsung dengan adanya energi matahari dan peran penting dari makhluk hidup. Bahan bakar fosil (senyawa C yang terbentuk dari sisa makhluk purba dan batuan atau cangkang hewan) memerlukan jutaan tahun untuk dapat diputar kembali ke dalam komponen hidup. Bagaimana pengaruh kegiatan manusia terhadap daur karbon dan kondisi lain di atmosfer?

EFEK RUMAH KACA / PEMANASAN GLOBAL Penggunaan bahan bakar fosil oleh manusia menghasilkan gas CO2 dalam jumlah yang sangat banyak*. Gas CO2 ini tidak dapat langsung diputarkan dalam daur karbon, sehingga terakumulasi dan membentuk lapisan di stratosfer. Dalam kondisi alami, energi matahari diserap oleh Bumi dan akan diradiasikan kembali sebagai panas yang meninggalkan Bumi. Tetapi sebagian besar panas tsb. kini diserap oleh lapisan CO2 di stratosfer sehingga hanya sebagian panas Bumi yang dapat lolos ke angkasa luar. *Gas ‘rumah kaca’ termasuk juga H2O, O3, CH4, N2 dll., tetapi CO2 adalah yang utama. Peningkatan suhu Bumi diperkirakan akam mempengaruhi: pola iklim, tinggi permukaan laut, pencairan es di kutub, kesehatan manusia, pertanian, kehidupan dan penyebaran hewan dan tumbuhan dll.

PENIPISAN LAPISAN OZON DI STRATOSFER Lapisan ozon (O3) menyerap radiasi ultraviolet (UV) dari matahari dan melindungi Bumi dari radiasi tsb. Senyawa chloro-fluoro-carbon (CFC, a.l. digunakan sbg. pendingin lemari es & AC) buatan manusia sampai di stratosfer dan memecahkan ikatan molekul ozon. Tanpa lapisan ozon, lebih banyak radiasi UV yang menembus atmosfer dan sampai ke permukaan Bumi. Beberapa akibat peningkatan UV yang sampai ke Bumi: mempengaruhi kesehatan manusia (menghambat sistem kekebalan tubuh, meningkatkan kanker dan katarak). menurunkan hasil pertanian dan kehutanan. meningkatkan konversi senyawa menjadi pencemar smog di troposfer mendegradasi bahan-bahan buatan manusia. merusak struktur dan fungsi ekosistem alami.

HUJAN / DEPOSISI ASAM NOx dari kendaraan bermotor dan SO2 dari pembakaran industri dilepaskan ke udara. Gas-gas tsb. bereaksi di udara membentuk senyawa asam H2SO4, HNO2 dan HNO3 yang terkumpul di awan. Setelah terbawa angin sejauh ratusan kilometer, kandungan awan akan jatuh ke permukaan Bumi dalam bentuk hujan atau salju (deposisi basah). Air hujan yang bersifat asam memberikan dampak negatif berupa: kematian hewan dan tumbuhan penurunan kesehatan manusia korosi bahan bangunan dan logam

PENCEMARAN UDARA KOTA Kabut fotokimia Reaksi di atmosfer Sumber pencemar Energi matahari Asam nitrat (HNO3) PAN (Peroksiasilnitrat) Formaldehida & aldehida lain Ozon** (O3) Nitrogen dioksida (NO2) NO + atom oksigen (O) Hidrokarbon (HK) Gas oksigen (O2) + O (dgn. adanya HK & NOx) Nitrogen oksida (NO) Karbon dioksida (CO2) + Air (H2O) Asap-kabut fotokimia (Photochemical smog) merupakan campuran kompleks dari berbagai pencemar; terbentuk karena reaksi-reaksi kimia yang terjadi dengan adanya sinar matahari. ** Ozon bermanfaat bagi manusia apabila berada di stratosfer, tetapi merupakan pencemar berbahaya apabila berada di troposfer. PENCEMAR PRIMER : Senyawa kimia berbahaya yang langsung masuk ke atmosfer. PENCEMAR SEKUNDER : Senyawa kimia berbahaya yang terbentuk setelah bereaksi dengan senyawa lain yang telah dilepaskan ke atmosfer.

Iklim dan topografi mempengaruhi pencemaran udara. Pembalikan panas (thermal inversion) terjadi apabila lapisan udara hangat terbentuk di atas lapisan udara dingin di dekat permukaan Bumi, sehingga pencemar menjadi terperangkap. (contoh: kota di daerah cekungan seperti Bandung)

PENCEMAR UDARA YANG LAIN Selain senyawa kimia yang telah disebutkan, pencemar udara juga mencakup: senyawa lain seperti pestisida, herbisida, alkohol dll. partikulat (a.l. debu, garam, asbestos) zat radioaktif panas kebisingan* *Kebisingan: adalah bunyi yang tidak diinginkan dari usaha atau kegiatan dalam tingkat dan waktu tertentu yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan manusia dan kenyamanan lingkungan. tingkat kebisingan adalah ukuran bunyi yang dinyatakan dalam satuan desibel (db atau dbA). Gambaran tingkat bunyi bagi manusia: 30 dbA nyaman (mis. lingkungan pedesaan yg sepi) 65 – 80 dbA dalam waktu lama merusak pendengaran (mis. bunyi pabrik) > 120 dbA menyakitkan; toleransi maksimum 15 menit (mis. bunyi pesawat terbang dari dekat) > 150 dbA memutuskan syaraf pendengaran

PENCEMARAN UDARA DI DALAM RUMAH Misalnya oleh: Asap rokok Karbon monoksida dari mobil & motor Ammonia dari pembersih rumah tangga Paradiklorobenzena dari pewangi ruangan dan kamfer Nitrogen oksida dari kompor gas Senyawa-senyawa dalam cat tembok, perabot, karpet dll. yang dapat mengakibatkan berbagai penyakit, mulai dari yang ringan (iritasi mata, sakit kepala) sampai kanker.

KONDISI UDARA KOTA BANDUNG Data dari penelitian singkat di berbagai lokasi: PENCEMAR PENGAMATAN STANDAR BAKU Debu 157-172 mg/m3/24 jam 150 mg/m3/24 jam Hidrokarbon 4.57 ppm/3 jam 0.24 ppm/3 jam NOx 0.070 ppm/24 jam 0.050 ppm/24 jam Kebisingan 70 dbA 55 dbA (perumahan) pH air hujan (2001) = 4.7 – 5.9 (standar normal = 5.6)

Apa yang dapat kita lakukan? Mengubah/menyesuaikan gaya hidup: Tidak membeli/menggunakan alat-alat boros energi, atau yang menghasilkan CFC. Menghemat energi (mis. dalam penggunaan listrik dan kendaraan bermotor). Melakukan penghijauan dengan menanam tumbuh-tumbuhan. Mengikuti perkembangan informasi tentang lingkungan. Bekerjasama dalam kelompok untuk memberikan penerangan kepada masyarakat dan/atau sekolah-sekolah. Berkomunikasi dengan para wakil rakyat dan pengambil keputusan. Menyuarakan pendapat melalui media cetak, elektronik dll. Mengembangkan pemikiran dan teknologi untuk mengurangi pencemaran

PERUSAKAN OZON DI STRATOSFER OLEH CFC Contoh pengaruh hujan asam: Hujan asam dapat merusak permukaan batuan, plastik, logam, peralatan listrik dll. Pada batuan, asam melarutkan zat kapur (CaCO3) yang terdapat dalam batuan; larutan kemudian menguap dan meninggalkan kristal dalam batuan yang akan membesar dan memecahkan batuan. Batu juga dapat menjadi hitam dan kotor. (patung pada gambar kiri: tahun 1908, kanan: tahun 1969).