DAMPAK PENCEMARAN UDARA TERHADAP TUMBUHAN RAHMAWATY, S.Hut., MSi. Fakultas Pertanian Program Ilmu Kehutanan Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pencemaran udara atau sering kita dengar dengan istilah polusi udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan atau komposisi udara dari keadaan normalnya (Wardhana,1999). Pencemaran udara disebabkan oleh berbagai macam zat kimia, baik berdampak langsung maupun tidak langsung yang semakin lama akan semakin mengganggu kehidupan manusia, hewan dan tumbuhan. Pencemaran udara ini dapat berbentuk padatan, seperti partikel kecil yang disebabkan oleh debu yang berterbangan akibat tiupan angin, asap dari industri dan kendaraan bermotor, dan proses pembusukan sampah organik. Selain berbentuk padatan pencemaran dapat berupa cairan dan gelombang. Pencemaran berupa cairan seperti air hujan maupun bahan kimia yang cukup dominan (bentuk gas seperti Ozon, CO2), sedangkan pencemaran udara yang berbentuk gelombang seperti kebisingan akibat suara yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor. Pencemaran udara yang melampaui batas kewajaran akan menimbulkan dampak terhadap makhluk hidup yang hidup di atas bumi ini. Oleh sebab itu, maka perlu kita fahami dampak apa saja yang dapat ditimbulkan oleh pencemaran udara khususnya terhadap tumbuhan. Pada kesempatan kali ini penulis hanya membatasi pada dampak pencemaran udara yang berupa cairan (bentuk gas dan pengaruh fititoksik) terhadap tumbuhan.
B. Tujuan Tulisan ini bertujuan untuk mengetahui dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran udara yang berupa cairan terhadap tumbuhan.
II. TINJAUAN MENGENAI PENCEMARAN UDARA Pencemaran udara pada suatu tingkat tertentu dapat merupakan campuran dari satu atau lebih bahan pencemar, baik berupa padatan, cairan atau gas yang masuk terdispersi ke udara dan kemudian menyebar ke lingkungan sekitarnya. Kecepatan penyebarannya tergantung pada keadaan geografi dan meteorologi setempat (Wardhana, 1999). Banyak telah ditulis dan dikampanyekan dampak penggunaan pestisida dan herbisida yang bersifat meracuni bahkan mematikan tanaman. Berbagai upaya telah dilakukan oleh masing-masing negara maupun bersama-sama dengan negaranegara lain untuk mengurangi dampak keracunan terhadap tanaman kemudian lebih lanjut terhadap manusia. Contoh klasik adalah pestisida DDT (Dichloro-DiphenylTrichloroethtane) yang akhirnya pembuatan dan pemakaiannya di dunia dilarang sama sekali karena sangat berbahaya terhadap mahluk hidup. Herbisida yang semula dianggap sangat membantu dalam penanggulangan gulma daratan juga diawasi penggunaannya dengan ketat. Contoh lain adalah paraquat untuk menekan gulma di lahan pertanian, sekarang sedang bermasalah dan muncul suara-suara untuk menghapuskannya. Amerika Serikat juga pernah menggunakan bahan kimia untuk menggugurkan daun dan merusak hutan pada perang Vietnam seluas 405.000 hektar. Bahan kimia yang digunakan adalah 2.4D, 2.45T Asam Cacodylic dan juga Picloran yang disebarkan melalui kapal terbang. Pembakaran hutan vietnam dengan menjatuhkan bom napolen merupakan tindakan yang merusak lingkungan (Foy dalam Rumawas,1971). Polutan lain yang tidak kalah dampaknya adalah hasil buangan industri melalui corong pabrik maupun gas buangan kendaraan bermotor, yang akhirnya bermuara kedaratan maupun perairan yang memberikan dampak negatif terhadap tumbuhan.
III. KOMPOSISI ATMOFIR Udara kering yang berada mulai dari permukaan bumi sampai beberapa kilometer dari kendaraan bermotor menurut Manahan(1993), terdiri atas: 1. Komponen utama(mayor) : gas Nitrogen 78,08 % dan gas Oksigen 20,95%. 2. Komponen minor : gas Argon 0,934% ,gas Karbondioksida 0,035% dan sisanya adalah gas mulia seperti: Neon, Helium, Krypton dan Xenon. Sumber gas pollutan antara lain: Sulfur Dioksida (SO2), yang merupakan hasil pembakaran bahan-bahan yang mengandung belerang seperti bahan bakar minyak dan batubara. Asap kendaraan bermotor mengandung CO, CO2, H2O, SO2, NOX dan C2H4. NOx merupakan kombinasi antara Nitrogen dan Oksigen di atmosfir yang hasil awalnya adalah NO yang lambat laun berubah menjadi NO . Untuk lebih mengenal gas lain yang disebut Trace Gaseous oleh Manahan dalam bukunya yang berjudul “Fundamental of Environmental Chemistry” disajikan pada Tabel 1.
2002 digitized by USU digital library
2
Tabel 1. Trace Gases di Udara Kering yang Dekat dengan Permukaan Tanah. Persen Sumber Utama Proses Pemindahan Gas Volumea dari Atmosfir CH4
1.6 x 10-4
Biogenicb
Photochemicalc
CO
-1.2 x 10-
Photochemical, Anthropogenicd
Photochemical
N2 O
3 x 10-5
Biogenic
Photochemical
Photochemical, Lightning, Anthropogenic
Photochemical
NOX
5
-10
e
10 6
-
- 10
HNO3
10-9 - 10-
Photochemical
Washed out by presipitation
NH3
10-8 - 10-7
Biogenic
Photochemical, Washed out by presipitation
H2
5 x 10-5
Biogenic, Photochemical
Photochemical
7
-8
-6
H2O2
10 - 10
Photochemical
Washed out by presipitation
HO-F
10-13 - 10-
Photochemical
Photochemical
HO2 -g
10-11 - 10-
Photochemical
Photochemical
H2CO
10-8 - 10-7
Photochemical
Photochemical
Anthropogenic, Biogenic
Photochemical
10
9
-9
CS2
-8
10 - 10 -8
OCS
10
Anthropogenic, Biogenic, Photochemical
Photochemical
SO2
-2 x 10-8
Anthropogenic, Photochemical, Volcanic
Photochemical
O-trace
-
-
2.8 x 10
Anthropogenic
Photochemical
-8
Anthropogenic
Photochemical
I2 CCl2F2
-5
g
H3CCCl3
h
-1 x 10
Keterangan : a Levels in the absence of gross pollution b From Biological sources c Reaction induced by the absorption of ligh energy d Sources arising from human activities e Sum of NO and NO2 f Reactive free radical species with one unpaired electron g CFC, Freon F-12 h Methyl chloroform Berdasarkan Tabel 1 tersebut, sumber polusi udara diklasifikasikan menjadi : 1. Biogenic, bersumber dan proses biologis seperti CH4 dan CH3. 2. Phatochemical, seperti HNO3, H2O2, dan H2CO3. 3. Anthropogenic, disebabkan oleh ulah manusia antara lain: CS2, SO2 dan CCIF3.
2002 digitized by USU digital library
3
IV. SUMBER PENCEMARAN Pencemaran udara seringkali tidak dapat ditangkap oleh panca indera kita, walaupun demikian potensi bahayanya tetap ada. Jika panca indera kita dapat menangkap maka tentunya bentuk pencemar udara yang terjadi justru merupakan hal yang sangat mengerikan atau sudah sangat parah. Sebagai contoh mata kita dapat melihat gas buangan hasil pembakaran berbentuk asap tebal hitam, berarti komponen partikel di dalam asap tersebut sangatlah banyak. Jika saja hidung kita dapat mencium bau pencemar udara atau bahkan merasa sesak pada dada akibat mencium gas tersebut, maka hal ini berarti tingkat pencemaran udara sudah tinggi dan mungkin saja akan menjadi racun yang dapat mematikan. Sumber pencemaran yang cukup besar berasal dari Industri Metalurgi Petrochemical Tekstil, Pusat Tenaga Listrik, yang terdiri dari : Aldehida, Amoniak, Arsen, Florin, Sulfur Dioksida, juga hasil buangan industri ini berupa padatan partikulat yang berbaur dengan udara, seperti debu, jelaga yang dapat membentuk smog dan fog, sehingga cahaya matahari terhalang masuk menyinari tanaman sepenuhnya (Foy dalam Rumawas, 1971). Polusi udara telah berlangsung lama sejak ditemukannya mesin penggerak yang mempergunakan bahan pembakar, seperti kayu, dan batubara pada abad ke19 dan disusul dengan penggunaan BBM. Menurut Wardhana (1999), dari beberapa macam komponen pencemar udara, komponen-komponen yang paling banyak berpengaruh antara lain : Karbon Monoksida (CO), Nitrogen Oksida (NOx), Belerang Oksida (SOx), Hidra Karbon (HC), dan Partikel. Komponen pencemar udara tersebut dapat mencemari udara secara sendirisendiri ataupun secara bersama-sama. Sebagai gambaran jumlah polutan yang berbentuk gas oleh Walker et al (1996), menyebut angka-angka sebagai berikut : Tabel 2. Jumlah Pollutan Gas yang Dilepas Setiap Tahun Secara Global (Ton)* Gas
Anthropogenic Sources
Natural Sources**
CO2
6 000 000 000
100 000 000 000
SOx
100 000 000
50 000 000
NOx
68 000 000
20 000 000
CFCs
1 100 000
0
Keterangan : * Data dari Tolba (1992) dan UNEP (1993) ** Data dari Natural Resources masih diragukan Beberapa data yang dikemukakan pada akhir 60-an oleh Foy : 1. Kerugian dibidang pertanian sebesar US $ 500 juta setiap tahunnya. 2. Sepanjang jalan bebas hambatan beberapa meter kiri-kanan jalan raya tumbuhan tidak dapat hidup di California (Bregman and Lenoman, 1966). 3. Smog dapat merusak tanaman anggur (Vitis spp.) yang menyebabkan penurunan produksi sampai 25% dibandingkan dengan tanaman anggur yang tidak terkena pencemaran.
2002 digitized by USU digital library
4
Polusi Sulfur Dioksida dapat mematikan tanaman kapas (Gossypium spp.) sedangkan gamdum (Priticium aestivum) sangat peka berbeda terhadap pencemaran Ozon dan Sulfur Dioksida (Foy dalam Rumawas, 1971). Di Indonesia, sumber pencemar udara masih terus di teliti. Akan tetapi, perkiraan prosentasi komponen pencemar udara dari transportasi dapat dilihat pada Tabel 3 (Wardhana, 1999). Tabel 3. Perkiraan Prosentase Komponen Pencemar Udara dari Sumber Pencemar Transportasi di Indonesia. Komponen Pencemar
Prosentase (%)
CO NOx SOx HC Partikel Total
70,50 8,89 0,88 18,34 1,33 100
V. POLUSI UDARA GLOBAL Ada beberapa polutan yang mencemari udara dan berdampak internasional sehingga digelar dalam konferensi internasional maupun regional, antara lain : a. Efek Rumah Kaca Kekhawatiran akan meningkatnya emisi CO2 yang mempercepat laju pemanasan bumi yang antara lain mengakibatkan naiknya permukaan laut sehingga sebagian besar pantai dunia akan tergenang. Konferensi Tingkat Tinggi Dunia di Rio de Jenairo, Brazil pada bulan Juni 1992 mengeluarkan pernyataan yang lebih dikenal sebagai Agenda 21 bahwa seluruh dunia bersepakat untuk mengurangi emisi CO2 negara-negara industri pada tahun 2000 harus sama dengan tahun 1990, sedangkan pada negara berkembang baru diberlakukan tahun 2010 (AGENDA 21, Rio eclaration; The United Nation Departement of Public Information, 1992). b. Penipisan Lapisan Ozon Ozon sangat penting dalam mencegah radiasi ultra-violet yang masuk ke bumi. Hal ini penting artinya, sebab jika Ozon tidak lagi berfungsi sebagai pencegah masuknya radasi ultra-violet yang masuk ke bumi, maka akan menyebabkan kerusakan-kerusakan pada makhluk hidup termasuk tumbuhan yang tidak dapat beradaptasi dengan sinar ultra-violet tersebut. Dilaporkan bahwa sinar tersebut dapat menyebabkan kanker pada kulit manusia. Sebagai contoh, mereka yang berjemur di bawah terik matahari seperti yang kita lihat di pantai-pantai harus melapisi badannya dengan krem pelindung kulit dan dianjurkan untuk tidak berlamalama. Diyakini bahwa penyebab menipisnya lapisan ozon ini adalah gas CFC baik CFC-11(CFCl2) dan CFC-12 (CF2Cl2). Gas ini banyak dipergunakan dalam industri untuk pendingin yang lebih dikenal dengan istilah freon (Graedel and Crutzen, 1990). Dalam Agenda 21 juga disepakati bahwa negara di dunia harus menghapuskan penggunaan CFC ini dan secepatnya diganti dengan produk yang ramah lingkungan (AGENDA 21, Rio eclaration; The United Nation Departement of Public Information, 1992).
2002 digitized by USU digital library
5
C. Hujan Asam (Acid Rain) Akibat polusi NH4, H2SO4 yang turun bersama hujan menyebabkan pH air menurun, juga endapannya dapat bertahan di tanah oleh hujan akan dilarutkan menyebabkan pH menurun. Penyebab utamanya adalah terbentuknya gas SO2 dan NO2 oleh ulah manusia dari bahan bakar batubara dan bahan bakar minyak. Adapun reaksi oksidasi di udara, dapat dgambarkan sebagai berikut : SO2 + ½ O2 + H2O
(2H + SO2)aq
2NO2
2
+ ½ O2 + H2O
(H + NO3) aq.
HNO3 sangat asam dan larut dengan baik sekali. Selain itu juga merupakan asam keras dan reaktif terhadap benda-benda lain yang menyebabkan korosif. Oleh sebab itu, presipitasinya akan merusak tanaman terutama daun (Manahan, 1994). Suatu pelajaran penting dari hujan asam dapat dilihat dari data di Skandinavia yang terkenal dengan hutan dan banyaknya sungai dan danau. Di samping itu, pengukuran pH pada air permukaan Norwegia Tengah dari 21 perairan yang diukur pHnya rata-rata turun dari 7,5 menjadi 5,4 hingga 6,3 diantara tahun 1941-1970. Di Swedia, dari 14 perairan yang diukur, pH air permukaan menurun dari 6,5 – 6,6 ke 5,4 – 5,6 dari tahun 1950 ke 1971 dan menurun dari 5,7 menjadi 4,9 antara tahun 1955 ke 1973. banyak penurunan pH sangat berpengaruh terhadap tumbuhan yang mendapat air dari perairan tersebut (Walker et al, 1996).
VI. KESIMPULAN Polusi udara dapat berbentuk gas, cairan, dan padatan. Reaksi antara gas dan cairan maupun larutan dapat dibawa angin, kemudian terjadi presipitasi yang berakibat terjadinya hujan, embun, fog, smog yang kesemuanya dapat merusak tanaman maupun lingkungan. Sumber pencemaran dapat berasal dari gejala alam seperti letusan gunung, emisi industri dan buangan gas dari kendaraan bermotor yang dapat mencemari udara. Hujan asam menyebabkan menurunnya pH perairan dan mengendapnya zat asam di tanah, yang menyebabkan kerusakan bagi tanaman. Pemanasan bumi disebabkan oleh efek gas rumah kaca yang dapat meningkatkan suhu bumi sehingga dapat mencairkan es di Antartika dan dampaknya akan meningkatkan permukaan air laut. Jika ini terjadi, maka banyak negara-negara kepulauan akan menderita karena permukaan laut menaik sehingga daratannya semakin mengecil yang berarti luasan lahan pertanian yang umumnya dekat di pantai akan tenggelam. Intrusi air laut akan merusak jauh ke dalam sehingga lahanlahan pertanian maupun perkantoran air tanahnya akan semakin asin. Masyarakat internasional melalui Agenda 21 yang merupakan hasil pertemuan para kepala negara di Rio de Jenairo, Brazil telah sepakat untuk mengurangi dampak pencemaran (efek rumah kaca, kerusakan lapisan Ozon, dan hujan asam).
2002 digitized by USU digital library
6
DAFTAR PUSTAKA
Graedel, T.E., and P.J. Crutzen. 1990. The Changing Atmosphere. In Managing Planet Earth. Reading from Scientific Magazine. W.H. Freeman and Company. New York. Manahan, S. 1993. Fundamental of Envronmental Chemistry. Sixth Edition. Lewis Publishers. New York. Manahan, S. 1994. Envronmental Chemistry. Washington D.C.
Sixth Edition.
Lewis Publishers.
Rumawas, F. 1971. Bahan Bacaan Mata Ajaran Ekologi Tanaman Pertanian. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor. Bogor. United Nation Departement of Public Information (UNDPI). 1990. Agenda 21: Programme of Action for Sustainable Development; Rio Declaration on Environment and Development. Statement of Forest Principles. Walker, C.H., S.P. Hopkin., R.M. Sibly, and D.B. Peakall. Ecotoxicology Taylor and Francis. London.
1996.
Principles of
Wardhana, W.A. 1999. Dampak Pencemaran Lingkungan. Andi Offset. Yogyakarta.
2002 digitized by USU digital library
7
