Pengertian Hujan Asam, Ciri, Proses, Dampak, Manfaat, dan Cara Mengatasinya

Hujan asam adalah hujan atau bentuk presipitasi lain yang bersifat asam, yang berarti bahwa kadar ion hidrogennya meningkat (pH rendah). Proses terjadinya hujan asam disebabkan oleh emisi sulfur dioksida dan nitrogen oksida, yang bereaksi dengan molekul air di atmosfer untuk menghasilkan asam. Beberapa pemerintah telah melakukan upaya mengatasi hujan asam sejak tahun 1970-an untuk mengurangi pelepasan sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke atmosfer.

Hujan asam telah terbukti memiliki dampak buruk pada hutan, air tawar dan tanah, membunuh serangga dan makhluk hidup air, menyebabkan cat terkelupas, korosi pada struktur baja seperti jembatan, dan pelapukan bangunan dan patung batu serta berdampak pada kesehatan manusia.

Hujan Asam

Vegetasi yang membusuk dan meletusnya gunung berapi melepaskan beberapa bahan kimia yang dapat menyebabkan hujan asam, tetapi sebagian besar hujan asam adalah produk dari aktivitas manusia. Sumber terbesar adalah pembangkit listrik tenaga batu bara, pabrik, dan mobil.

Ketika manusia membakar bahan bakar fosil, sulfur dioksida (SO2) dan nitrogen oksida (NOx) dilepaskan ke atmosfer. Polutan udara itu bereaksi dengan air, oksigen, dan zat-zat lain untuk membentuk asam sulfat dan nitrat di udara.

Angin dapat menyebarkan senyawa asam ini melalui atmosfer dan lebih dari ratusan mil. Ketika hujan asam mencapai Bumi, ia mengalir melintasi permukaan dalam air limpasan, memasuki sistem air, dan meresap ke dalam tanah.

Pengertian Hujan Asam

Hujan asam adalah istilah luas yang mencakup segala bentuk presipitasi dengan komponen asam, seperti asam sulfat atau nitrat yang jatuh ke tanah dari atmosfer dalam bentuk basah atau kering. Ini bisa termasuk hujan, salju, kabut, hujan es atau bahkan debu yang bersifat asam.

Hujan selalu sedikit asam karena bercampur dengan oksida yang terjadi secara alami di udara. Hujan yang tidak tercemar akan memiliki nilai pH antara 5 dan 6. Ketika udara menjadi lebih tercemar dengan nitrogen oksida dan sulfur dioksida, keasaman dapat meningkat ke nilai pH 4. Beberapa hujan bahkan telah dicatat sebagai pH 2.

Pengertian Hujan Asam Menurut Para Ahli

Adapun definisi hujan asam menurut para ahli, antara lain:

National Geography

Hujan asam menggambarkan segala bentuk presipitasi yang mengandung asam nitrat dan sulfur tingkat tinggi. Itu juga dapat terjadi dalam bentuk salju, kabut, dan potongan-potongan kecil bahan kering yang mengendap di Bumi. Hujan normal sedikit asam, dengan pH 5,6, sedangkan hujan asam umumnya memiliki pH antara 4,2 dan 4,4.

Environmental Protection Agency (EPA)

Hujan asam, atau endapan asam, adalah istilah luas yang mencakup segala bentuk presipitasi yang mengandung komponen asam, seperti asam sulfat atau asam nitrat.

Curah hujan tidak selalu basah atau cair; definisi tersebut meliputi debu, gas, hujan, salju, kabut dan hujan es. Jenis hujan asam yang mengandung air disebut deposisi basah. Hujan asam yang terbentuk dengan debu atau gas disebut endapan kering.

Ciri Hujan Asam

Berikut ini beberapa ciri atau karakteristik hujan asam, antara lain:

1. Mengandung kadar ion hidrogen tinggi, sehingga menyebabkan pH-nya rendah atau bersifat asam, yakni 4,3 (sementara air murni seimbang sempurna pada 7).
2. Terjadi karena peningkatan kadar asam nitrat dan sulfat yang ada di dalam polusi udara.
3. Hujan asam berkembang ketika sulfur dioksida dan emisi nitrogen oksida bereaksi dengan molekul air di atmosfer dan menghasilkan asam.

Berikut ini beberapa fakta tentang hujan asam, antara lain:

1. Hujan asam juga dapat dihasilkan dari letusan gunung berapi, pembakaran batu bara dan bahkan tanaman yang membusuk.
2. Sulfur dioksida dan nitrogen oksida yang menciptakan hujan asam dapat menyebabkan penyakit seperti kanker, asma, dan bahkan penyakit jantung. Ini masalah di udara, tetapi tidak di dalam hujan itu sendiri.
3. Asam dalam hujan asam dapat merusak pekerjaan cat mobil, tetapi tidak akan melelehkan mobil.
4. Hujan asam memiliki perkiraan pH yang sama dengan cuka dan jus jeruk.
5. Hujan bukan satu-satunya jenis presipitasi yang bisa disebut hujan asam. Salju, kabut, dan bahkan debu dapat mengandung racun yang merusak sama seperti hujan asam.

Proses Hujan Asam

Proses terjadinya hujan asam disebabkan oleh reaksi kimia yang dimulai ketika senyawa seperti sulfur dioksida dan nitrogen oksida dilepaskan ke udara. Zat-zat ini dapat naik sangat tinggi ke atmosfer, tempat mereka bercampur dan bereaksi dengan air, oksigen, dan bahan kimia lainnya untuk membentuk polutan yang lebih asam, yang dikenal sebagai hujan asam.

Belerang dioksida dan nitrogen oksida mudah larut dalam air dan dapat dibawa sangat jauh oleh angin. Alhasil, kedua senyawa tersebut dapat menempuh jarak yang jauh di mana mereka menjadi bagian dari hujan, hujan es, salju, dan kabut yang kita alami pada hari-hari tertentu.

Pembakaran bahan bakar menghasilkan sulfur dioksida dan oksida nitrat, yang kemudian dikonversi menjadi asam sulfat dan asam nitrat. Proses kimia terjadinya hujan asam bisa dibagi menjadi dua fase, yaitu kimia pada fase gas dan kimia dalam tetesan awan.

Kimia fase gas

Dalam fase gas sulfur dioksida dioksidasi oleh reaksi dengan radikal hidroksil melalui reaksi antarmolekul:

SO₂ + OH→ HOSO₂

yang diikuti oleh:

HOSO₂ + O₂ → HO₂+ SO₃

Dengan adanya air, sulfur trioksida (SO₃) dikonversi dengan cepat menjadi asam sulfat:

SO₃ (g) + H₂O (l) → H₂SO₄ (aq)

Nitrogen dioksida bereaksi dengan OH untuk membentuk asam nitrat:

NO₂ + OH→ HNO₃

Kimia dalam tetesan awan

Ketika awan hadir, tingkat kehilangan SO₂ lebih cepat daripada yang bisa dijelaskan oleh kimia fase gas saja. Ini karena reaksi pada tetesan air cair.

• Hidrolisis

Sulfur dioksida larut dalam air dan kemudian, seperti karbon dioksida, terhidrolisis dalam serangkaian reaksi kesetimbangan:

SO₂ (g) + H₂O ⇌ SO₂ · H₂O

SO₂ · H₂O ⇌ H⁺ + HSO₂^–

HSO₂^– ⇌ H⁺ + SO₃^2- 

• Oksidasi

Ada sejumlah besar reaksi berair yang mengoksidasi sulfur dari S (IV) menjadi S (VI), yang mengarah pada pembentukan asam sulfat. Reaksi oksidasi yang paling penting adalah dengan ozon, hidrogen peroksida dan oksigen (reaksi dengan oksigen dikatalisis oleh besi dan mangan di tetesan awan).

Dampak Hujan Asam

Berikut ini dampak negatif terjadinya hujan asam, antara lain:

Dampak Hujan Asam pada Ekosistem

Ekosistem adalah komunitas tumbuhan, hewan, dan organisme lain beserta lingkungannya termasuk udara, air, dan tanah. Segala sesuatu dalam suatu ekosistem terhubung. Jika sesuatu membahayakan satu bagian ekosistem – satu spesies tanaman atau hewan, tanah atau air – itu dapat berdampak pada yang lainnya.

Dampak Hujan Asam pada Ikan dan Satwa Liar

Dampak ekologis hujan asam paling terlihat jelas di lingkungan air, seperti sungai, danau, dan rawa-rawa di mana itu dapat berbahaya bagi ikan dan satwa liar lainnya.

Saat air mengalir melalui tanah, air hujan yang asam dapat meluruhkan aluminium dari partikel tanah liat dan kemudian mengalir ke sungai dan danau. Semakin banyak asam yang diperkenalkan ke ekosistem, semakin banyak aluminium yang dilepaskan.

Pada pH 5, sebagian besar telur ikan tidak bisa menetas. Pada tingkat pH yang lebih rendah, beberapa ikan dewasa mati. Beberapa danau asam tidak memiliki ikan.

Bahkan jika spesies ikan atau hewan dapat mentolerir air yang cukup asam, hewan atau tumbuhan yang dimakannya mungkin tidak. Sebagai contoh, katak memiliki pH kritis sekitar 4, tetapi lalat capung yang mereka makan lebih sensitif dan mungkin tidak bertahan hidup pH di bawah 5,5.

Dampak Hujan Asam pada Tanaman dan Pohon

Pohon mati adalah pemandangan umum di daerah yang terkena hujan asam. Hujan asam melepaskan aluminium dari tanah. Aluminium itu bisa berbahaya bagi tanaman maupun hewan. Hujan asam juga menghilangkan mineral dan nutrisi dari tanah yang dibutuhkan pohon untuk tumbuh.

Di tempat yang tinggi, kabut dan awan asam mungkin menghilangkan nutrisi dari dedaunan pohon, meninggalkannya dengan daun dan jarum berwarna coklat atau mati. Pohon-pohon kemudian kurang mampu menyerap sinar matahari, yang membuatnya lemah dan kurang mampu menahan suhu beku.

Pengasaman Episodik

Salju yang mencair dan hujan lebat dapat menyebabkan pengasaman episodik. Danau yang biasanya tidak memiliki tingkat keasaman yang tinggi untuk sementara waktu dapat mengalami efek hujan asam ketika salju yang mencair atau hujan membawa lebih banyak endapan asam dan tanah tidak dapat menahannya.

Durasi keasaman yang lebih tinggi (misalnya PH yang lebih rendah) ini dapat mengakibatkan tekanan jangka pendek pada ekosistem di mana berbagai organisme atau spesies dapat terluka atau terbunuh.

Polusi Nitrogen

Bukan hanya keasaman hujan asam yang dapat menyebabkan masalah. Hujan asam juga mengandung nitrogen, dan ini dapat berdampak pada beberapa ekosistem. Sebagai contoh, polusi nitrogen di perairan pantai kita sebagian bertanggung jawab atas penurunan populasi ikan dan kerang di beberapa daerah.

Selain pertanian dan air limbah, banyak nitrogen yang dihasilkan oleh aktivitas manusia yang mencapai perairan pantai berasal dari atmosfer.

Dampak Hujan Asam pada Material

Tidak semua endapan asam basah. Kadang-kadang partikel debu bisa menjadi asam juga, dan ini disebut endapan kering. Ketika hujan asam dan partikel asam kering jatuh ke bumi, asam nitrat dan sulfur yang membuat partikel asam dapat mendarat di atas patung, bangunan, dan struktur buatan lainnya, dan merusak permukaannya.

Partikel asam merusak logam dan menyebabkan cat dan batu memburuk lebih cepat. Itu juga mengotori permukaan bangunan dan struktur lain seperti monumen. Konsekuensi dari kerusakan ini dapat mahal karena: bahan rusak yang perlu diperbaiki atau diganti; peningkatan biaya pemeliharaan; dan hilangnya detail pada patung batu dan logam, monumen dan batu nisan.

Dampak Lain dari SO2 dan NOX

Dampak lainnya bisa berupa:

• Visibilitas

Di atmosfer, gas SO2 dan NOX dapat diubah menjadi partikel sulfat dan nitrat, sementara beberapa NOX juga dapat bereaksi dengan polutan lain untuk membentuk ozon. Partikel-partikel dan ozon ini membuat udara berkabut dan sulit untuk dilihat. Ini memengaruhi kenikmatan kami terhadap taman nasional yang kami kunjungi untuk pemandangan indah seperti Shenandoah dan Pegunungan Great Smoky.

• Kesehatan manusia

Berjalan di hujan asam, atau bahkan berenang di danau yang terkena hujan asam, tidak lebih berbahaya bagi manusia daripada berjalan di hujan normal atau berenang di danau non-asam. Namun, ketika polutan yang menyebabkan hujan asam – SO2 dan NOX, serta partikel sulfat dan nitrat – ada di udara, mereka dapat berbahaya bagi manusia.

SO2 dan NOX bereaksi di atmosfer untuk membentuk partikel sulfat dan nitrat halus yang dapat dihirup orang ke dalam paru-paru mereka. Banyak penelitian ilmiah telah menunjukkan hubungan antara partikel-partikel ini dan efek pada fungsi jantung.

Misalnya yaitu serangan jantung yang mengakibatkan kematian bagi orang dengan risiko penyakit jantung yang meningkat, dan efek pada fungsi paru-paru, seperti kesulitan bernafas untuk penderita asma.

Manfaat Hujan Asam

Seperti yang telah disebutkan di atas bahwa hujan asam memiliki beragam dampak negative, meskipun demikian ada pula dampak positif atau manfaat terjadinya hujan asam, antara lain;

1. Mampu melarutkan berbagai mineral yang sangat dibutuhkan oleh binatang dan juga tumbuhan yang ada di Bumi. Hal itu bisa terjadi karena kandungan asam yang tinggi bisa melarutkan mineral di dalam tanah.

Cara Mengatasi Hujan Asam

Ada beberapa solusi untuk mencegah polusi hujan asam, antara lain:

1. Penghematan Energi

Langkah terbesar yang dapat Anda ambil untuk mencegah hujan asam adalah dengan mengurangi konsumsi energi Anda. Tutup lampu ketika Anda meninggalkan ruangan dan matikan komputer dan televisi saat Anda tidak menggunakannya. Kapan pun Anda tidak menggunakan alat listrik, matikan saja untuk menghemat energi.

Konsumen energi besar lainnya adalah sistem pemanas dan pendingin rumah Anda. Pastikan untuk menggunakan AC Anda hanya ketika Anda benar-benar membutuhkannya. Juga, ketika Anda meninggalkan rumah, matikan termostat pemanas Anda. Akan lebih murah biaya Anda dan menghemat lebih banyak energi.

2. Transportasi

Karena mobil merupakan kontributor utama pencemaran hujan asam, penting untuk menemukan moda transportasi alternatif dalam upaya mengurangi ketergantungan kita pada bahan bakar fosil.

Dengan menggunakan angkutan umum, tempat parkir mobil, sepeda dan bahkan kaki Anda, Anda membantu mengurangi emisi otomatis. Hindari menggunakan mobil Anda jika memungkinkan. Anda akan membantu lingkungan dengan mencegah hujan asam.

3. Bahan Bakar Alternatif

Cara terbaik untuk mencegah hujan asam adalah berhenti menggunakan bahan bakar yang tidak terbarukan dan beralih ke sumber energi terbarukan, seperti energi matahari, angin, dan air. Ketika teknologi untuk energi alternatif ini meningkat, mereka akan menjadi lebih mudah diakses oleh publik.

Coba gunakan sistem pemanas bertenaga surya dan mobil bertenaga baterai untuk melakukan bagian Anda untuk lingkungan.

Itulah tadi serngakain penjelasan serta pengulasan secara lengkap kepada segenap pembaca terkait dengan pengertian hujan asam menurut para ahli, ciri, proses, dampak, manfaat, dan upaya untuk mengatasinya. Semoga melalui materi ini bisa memberikan wawasan dan menambah pengetahuan bagi pembaca sekalian. Trimakasih,