Kamis, 18 Februari 2010

Pembakaran Bahan Bakar Fosil sebagai Penyebab Pencemaran Udara


Bahan bakar fosil
Bahan bakar fosil atau bahan bakar mineral, adalah sumber daya alam yang mengandung hidrokarbon seperti batu bara, minyak, dan gas alam. Semua bahan bakar fosil dihasilkan dari pemfosilan senyawa hidrokarbon dengan rumus kimia CxHyOz, dihasilkan oleh tanaman-tnaman hidup melalui proses fotosintesis ketika ia merubah secara langsung energi surya menjadi energy kimia.
Bahan bakar fosil dan bahan bakar organik lainnya umumnya tersusun dari unsur-unsur C (karbon), H (hidrogen), O (oksigen), N (nitrogen), S (belerang), P(fosfor) dan unsur-unsur lainnya dalam jumlah kecil, namun unsur-unsur kimia yangpenting adalah C, H dan S, yaitu unsur-unsur yang jika terbakar menghasilkan kalor,
Penggunaan bahan bakar fosil ini telah menggerakan pembangkitan listrik, pengembangan industri dan alat transportasi.
Pencemaran udara
Masalah pencemaran udara dikota-kota besar, sangat dipengaruhi danberbeda oleh berbagai faktor yaitu: tofografi, kependudukan, iklim dan cuaca sertatingkat atau angka perkembangan sosio ekonomi dan industrialisasi.
Masalah-masalahini akan meningkat keadaannya, jika jumlah penduduk perkotaan semakinmeningkat yang mengakibatkan jumlah penduduk yang terpapar pencemaran udara juga meningkat.
Faktor Penyebab Pencemaran Udara
Pencemaran udara disebabkan oleh beberapa faktor, antara lain:
1.
Faktor alam (internal), yang bersumber dari aktivitas alam
Contoh :
- abu yang dikeluarkan akibat letusan gunung berapi
-gas-gas vulkanik
- debu yang beterbangan di udara akibat tiupan angin
- bau yang tidak enak akibat proses pembusukan sampah organik
2.
Faktor manusia (eksternal), yang bersumber dari hasil aktivitas manusia
Contoh :
- hasil pembakaran bahan-bahan fosil dari kendaraan bermotor
- bahan-bahan buangan dari kegiatan pabrik industri yang memakai zat kimia organik dan
anorganik
- pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara
- pembakaran sampah rumah tangga
- pembakaran hutan
Zat-zat Pencemaran Udara
Zat-zat pencemar udara yang paling sering dijumpai dilingkungan perkotaanadalah:
* Karbon monoksida
* Nitrogen dioksida
* Sulfur dioksida
* Partikulat
* Hidrokarbon
* CFC
* Timbal
* Karbondioksida.
Jika panca indera manusia sudah dapat menangkap merasakan adanya pencemaran udara, maka pencemaran udara tersebut pastilah sudah sangat parah atau sangat "mengerikan
Seringkali bentuk pencemaran udara yang tidak tertangkap oleh panca indera, justru lebih berbahaya dan bersifat racun, seperti CO dan NO yang tidak berwarna dan tidak berbau.

Pembahasan
Selain menghasilkan energi, pembakaran sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi, batu bara) juga melepaskan gas-gas, antara lain karbon dioksida (CO2), karbon monoksida(CO), nitrogen oksida (NOx), sulfur dioksida (SOx), dan Timbal yang menyebabkan pencemaran udara
Batu bara selain menghasilkan pencemaran (SO2) yang paling tinggi, juga menghasilkan karbon dioksida terbanyak per satuan energi. Membakar 1 ton batu bara menghasilkan sekitar 2,5 ton karbon dioksida.
Berikut ini akan dipaparkan penjelasan mengenai sumber-sumber dan dampak yang ditimbulkan oleh zat-zat pencemar yang dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil.
a.) Kardon monoksida (CO)

Gas karbon monoksida (CO) adalah gas yang dihasilkan dari proses oksidasi bahan bakar yang tidak sempurna. Gas ini bersifat tidak berwarna, tidak berbau, tidak menyebabkan iritasi,
tidak berasa. CO diproduksi dari pembakaran bakan bakar fosil yang tidak sempurna, seperti bensin, minyak dan kayu bakar. Konsentrasi CO dapat meningkat di sepanjang jalan raya yang padat lalu lintas dan menyebabkan pencemaran lokal. Asap kendaraan merupakan sumber hampir seluruh karbon monoksida yang dikeluarkan di banyak daerah perkotaan. kebanyakan dari negara berkembang mengalami kenaikan tingkat karbon monoksida, seiring dengan pertambahan jumlah kendaraan dan kepadatan lalu lintas.
CO kadangkala muncuk sebagai parameter kritis di lokasi pemantauan di kota-kota besar dengan kepadatan lalu lintas yang tinggi seperti Jakarta, Bandung dan Surabaya, tetapi pada umumnya konsentrasi CO berada di bawah ambang batas Baku Mutu PP41/1999 (10,000µg/m3/24 jam). Walaupun demikian CO dapat menyebabkan masalah pencemaran udara dalam ruang (indoor air pollution) pada ruang-ruang tertutup seperti garasi, tempat parker bawah tanah, terowongan dengan ventilasi yang buruk, bahkan mobil yang berada di tengah lalulintas.
Gas karbon monoksida memasuki tubuh melalui pernafasan dan diabsorpsi di dalam peredaran darah. Karbon monoksida akan berikatan dengan haemoglobin (yang berfungsi untuk mengangkut oksigen ke seluruh tubuh) menjadi carboxyhaemoglobin. Gas CO mempunyai kemampuan berikatan dengan haemoglobin sebesar 240 kali lipat kemampuannya berikatan dengan O2. Secara langsung kompetisi ini akan menyebabkan pasokan O2 ke seluruh tubuh menurun tajam, sehingga melemahkan kontraksi jantung dan menurunkan volume darah yang didistribusikan. Konsentrasi rendah (<400 data-blogger-escaped-ambient="" data-blogger-escaped-dan="" data-blogger-escaped-dapat="" data-blogger-escaped-keletihan="" data-blogger-escaped-konsentrasi="" data-blogger-escaped-menyebabkan="" data-blogger-escaped-ppmv="" data-blogger-escaped-pusing-pusing="" data-blogger-escaped-sedangkan="" data-blogger-escaped-tinggi="">2000 ppmv) dapat menyebabkan kematia, dapat mengakibatkan kecilnya berat badan janin, meningkatnya kematian bayi dan kerusakan otak, bergantung pada lamanya seorang wanita hamil terpajan.
b.) Karbon dioksida (CO2)

Karbon dioksida (CO2) adalah gas yang diemisikan dari sumber-sumber alamiah dan antropogenik. Karbon dioksida adalah gas yang secara alamiah berada di atmosfer Bumi, berasal dari emisi gunung berapi dan aktivitas mikroba di tanah dan lautan.
Tetapi akibat aktivitas manusia (pembakaran batubara, minyak dan gas alam,
pembakaran dalam kendaraan bermotor dan mesin pabrik) konsentrasi global CO2 semakin meningkat
Masalah utama dari peningkatan CO2 adalah perubahan iklim. Karbon dioksida adalah salah satu gas rumah kaca (GRK) karena potensi pemanasan globalnya (GWP/Global Warming Potential). Pada saat ini tidak hanya CO2 yang dikenal sebagai GRK tetapi juga pencemar udara lainnya seperti metana, ozon, kloroform, dan HFCs.
Emisi CO2 adalah pemancaran atau pelepasan gas karbon dioksida (CO2) ke udara. Emisi CO2 tersebut menyebabkan kadar gas rumah kaca di atmosfer meningkat, sehingga terjadi peningkatan efek rumah kaca (peningkatan suhu permukaan bumi) dan pemanasan global. CO2 tersebut menyerap sinar matahari (radiasi inframerah) yang dipantulkan oleh bumi sehingga suhu atmosfer menjadi naik. Hal tersebut dapat mengakibatkan perubahan iklim dan kenaikan permukaan air laut.
Karbon dioksida juga dapat menyebabkan hujan asam karena akan larut di dalam air hujan dan membentuk asam karbonat, menyebabkan air hujan bersifat lebih asam bila dibandingkan dengan air tawar.hujan asam dapat menyebabkan kerusakan hutan, kematian biota laut dan kerusakan bangunan.
CO2 (g) + H2O(l) H2CO3(aq)
c.) Sulfur dioksida (SO2)

Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarna, yaitu sulfur dioksida (SO2) dan Sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Di udara SO2 selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah
SO3 yang terbentuk bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx. Setelah berada diatmosfir sebagai SO2 akan diubah menjadi SO3 (Kemudian menjadi H2SO4) oleh proses-proses fotolitik dan katalitik Jumlah SO2 yang teroksidasi menjadi SO3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang tersedia, intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar matahari, Jumlah bahan katalik, bahan sorptif dan alkalin yang tersedia.
Gas sulfur dioksida (SO2) adalah gas yang tidak berbau bila berada pada konsentrasirendah tetapi akan memberikan bau yang tajam pada konsentrasi pekat. Sulfur dioksida berasal dari pembakaran bahan bakar fosil,( seperti minyak bumi dan batubara) dan peleburan logam. Pembakaran batubara pada pembangkit listrik adalah sumber utama pencemaran SO2. Selain itu berbagai proses industri seperti pembuatan kertas dan peleburan logam-logam dapat mengemisikan SO2 dalam konsentrasi yang relatif tinggi.
SO2 adalah kontributor utama hujan asam. Di dalam awan dan air hujan Gas SO2 yang teremisi ke udara dapat membentuk asam sulfat (H2SO4) yang menyebabkan terjadinya hujan asam dan aerosol sulfat di atmosfer. Bila aerosol asam tersebut memasuki sistem pernafasan dapat terjadi berbagai penyakit pernafasan seperti gangguan pernafasan hingga kerusakan permanent pada paru-paru. Pencemaran SO2 pada saat ini baru teramati secara lokal di sekitar sumber-sumber titik yang besar, seperti pembangkit listrik dan industri.
Emisi gas SO2 ke udara dapat bereaksi dengan uap air di awan dan membentuk dan asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat. Jika dari awan tersebut turun hujan, air hujan tersebut bersifat asam (pH-nya lebih kecil dari 5,6 yang merupakan pH “hujan normal”), yang dikenal sebagai “hujan asam”. Hujan asam menyebabkan tanah dan perairan (danau dan sungai) menjadi asam. Untuk pertanian dan hutan, dengan asamnya tanah akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman produksi. Untuk perairan, hujan asam akan menyebabkan terganggunya makhluk hidup di dalamnya. Selain itu hujan asam secara langsung menyebabkan rusaknya bangunan (karat, lapuk). Gas yang berbau tajam tapi tak bewarna ini juga dapat menimbulkan serangan asma dan, karena gas ini menetap di udara, bereaksi dan membentuk partikel-partikel halus dan zat asam.
d.) Oksida nitrogen (NOx )
Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dannitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada bentuk oksida nitrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Nitrogen monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara sehingga membentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2.
Di udara, setengah dari konsentrasi NOx berasal dari kegiatan manusia (misalnya pembakaran bahan bakar fosil untuk pembangkit listrik dan transportasi), dan sisanya berasal dari proses alami (misalnya kegiatan mikroorganisme yang mengurai zat organik).
Oksida nitrogen (NOx) adalah kontributor utama smog dan deposisi asam. Nitrogen oksida bereaksi dengan senyawa organic volatile membentuk ozon dan oksidan lainnya seperti peroksiasetilnitrat (PAN) di dalam smog fotokimia dan dengan air hujan menghasilkan asam nitrat dan menyebabkan hujan asam. Smog fotokimia berbahaya bagi kesehatan manusia karena menyebabkan kerusakan paru-paru, kesulitan bernafas pada penderita asma, batuk-batuk pada anak-anak dan orang tua, dan berbagai gangguan sistem pernafasan, serta menurunkan visibilitas.
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.
Deposisi asam basah (hujan asam) dan kering (bila gas NOx membentuk partikel aerosol nitrat dan terdeposisi ke permukaan Bumi) dapat membahayakan tanam-tanaman, pertanian, ekosistem perairan dan hutan. Hujan asam dapat mengalir memasuki danau dan sungai lalu melepaskan logam berat dari tanah serta mengbah komposisi kimia air. Hal ini pada akhirnya dapat menurunkan dan bahkan memusnahkan kehidupan air. Oksida nitrogen diproduksi terutama dari proses pembakaran bahan bakar fosil, seperti bensin, batubara dan gas alam.
e.) Timbal (Pb)
Timah hitam ( Pb ) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5°C dan titik didih 1.740°C pada tekanan atmosfer. Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi.
Pembakaran Pb-alkil sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110°C dan 200°C. Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung memekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. 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.
Timbal adalah logam yang sangat toksik dan menyebabkan berbagai dampak kesehatan terutama pada anak-anak kecil. Timbal dapat menyebabkan kerusakan sistem syaraf merusak kecerdasan, menghambat pertumbuhan, mengurangi kemampuan untuk mendengar dan memahami bahasa, dan menghilangkan konsentrasi dan masalah pencernaan, sedangkan berbagai bahan kimia yang mengandung timbale dapat menyebabkan kanker.

f.)
Hidrokarbon.
Zat ini kadang-kadang disebut sebagai senyawa organik yang mudah menguap ("volatile organic compounds/VOC"), dan juga sebagai gas organic reaktif ("reactive organic gases/ROG"). Hidrokarbon merupakan uap bensin yang tidak terbakar dan produk samping dari pembakaran tak sempurna. Jenis-jenis hidrokarbon lain, yang sebagian menyebabkan leukemia, kanker, atau penyakit-penyakit serius lain, berbentuk cairan untuk cuci-kering pakaian sampai zat penghilang lemak untuk industri.
Daftar Pustaka
http://putraprabu.wordpress.com/2008/12/27/dampak-pencemaran-udara-terhadap-kesehatan/

1 komentar:

  1. saya maU tanya, yang disebabkaN oleh pembakaran bahan bakar fosil itu apa saja?

    BalasHapus