Hujan Asid

Nama Ahli :
1. Harfic Hanifah Bin Suhaili
2. Amrullah Bin Mustapa
3. Nuri Asnawi Bin Zainal Abidin
4. Mohd Azmi Bin Ismail


 KONSEP

Hujan asid ialah hujan yang mempunyai nilai pH kurang daripada 5 yang mengandungi gas sulfur dioksida dan nitrogen oksida yang terlepas di udara bercampur dengan air hujan untuk membentuk asid sulfurik dan asid nitrik.Hujan asid secara semulajadi adalah berasid. Ini disebabkan air hujan yang turun akan bergabung dengan karbon dioksida dan gas-gas berasid yang terdapat di atmosfera. Bagaimanapun, disebabkan pada masa kini, penggunaan tenaga elektrik dan kereta telah menyebabkan bahan api fosil di bakar dalam jumlah yang banyak. Pembakaran bahan api fosil seperti minyak dan arang batu oleh logi tenaga dan dari ekzos kenderaan membebaskan berjuta-juta ton sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke udara.

Bahan pencemar ini disebarkan oleh angin dan akan bergabung dengan titisan air yang turun sebagai air hujan lalu membentuk asid sulfurik dan asid nitrik. Kawasan perindustrian yang pesat dikenalpasti sebagai kawasan yang mempunyai nilai keasidan air hujan yang tinggi disebabkan ruang udara yang mengandungi gas beracun. Hujan asid terjadi akan apabila kandungan sulfur dioksida dan nitrogen oksida meningkat dalam udara. Pertambahan kedua-dua sebatian adalah diakibatkan oleh sumber-sumber pencemaran seperti asap industri dan bahan cemar kenderaan bermotor.

Keasidan cecair ialah ukuran kepekatan ion hidrogen. Biasanya keasidan cecair dinyatakan dalam sebutan pH yang mempunyai skala 0 hingga 14: pH kurang daripada 7 adalah berasid, pH 7 adalah neutral dan pH yang melebihi 7 adalah alkali. Contoh air hujan yang bersih yang diambil daripada lokasi bersih seperti di pulau terpencil didapati bernilai antara 5.6 dan 6.0. Secara amnya, air hujan dengan pH kurang dari 5.6 dianggap berasid.

Hujan asid yang turun ke bumi akan terkumpul menjadi pemendapan berasid. Ini berlaku apabila asid terkumpul dan menjadi semakin pekat. Asid yang terlalu pekat boleh menyebabkan tumbuh-tumbuhan dan hidupan di dalam tasik mati, bangunan dan batu menjadi lemah dan rapuh, warna bangunan, kereta dan lain-lain menjadi pudar, mudah rosak, dan cepat berkarat. Selain itu, hujan asid juga merosakkan kesihatan manusia terutama mereka yang masih muda, golongan tua, dan mereka yang berpenyakit seperti mengidap asma.

Proses Pembentukan Hujan Asid

Hujan asid terbentuk hasil gabungan air hujan dengan komponen-komponen tertentu seperti karbon dioksida (CO2), sulfur dioksida (SO2), nitrous oksida (NOx), hidrokarbon, arsenik, kadmium, plumbum, merkuri, nikel, zink dan logam toksid.

Hujan asid terdiri daripada dua jenis;

ü  Hujan asid lembap (mendapan basah)

ü  Hujan asid kering (mendapan kering)

Hujan Asid Lembap

         Fenomena ini berlaku apabila pebakaran bahan api fosil dibakar dalam jumlah yang banyak sehingga membebaskan berjuta-juta ton sulfur dioksida dan nitrogen oksida ke udara. Bahan-bahan ini kemudiannya disebarkan oleh angin dan akan bergabung dengan titisan air yang turun sebagai air hujan membentuk asid sulfurik dan asid nitrik. Hujan akan menunjukkan keasidan yang tinggi apabila kepekatan asidnya tinggi. Hujan asid jenis ini aktif berlaku semasa hujan yang disertai dengan kilat.

Nitrogen + Oksigen → Nitrous oksida → Nitrogen dioksida (NO2) + air hujan (H2O) → Asid nitrik dan asid nitrus

Hujan Asid Kering

         Gas sulfur dioksida, nitrogen oksida dan asid nitrik serta aerosol asid juga termendap apabila tersentuh dan terlekat pada permukaan tumbuhan, tanah dan bahan lain dalam keadaan cuaca baik. Bukan itu sahaja, asid-asid tersebut melekat pada zarah-zarah terampai di udara dan akan termendap ke permukaan tanah, bangunan dan tumbuhan dan ini menyebabkan berlakunya pemendapan kering berasid. Gas berasid ini bertindak balas dengan oksigen di atmosfera membentuk pelbagai jenis asid (asid sulfur trioksida, asid sulfurik, asid nitrus dan asid nitrik. Antara contoh proses : letupan gunung berapi di mana gas sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida dan kerbon monoksida bertindak balas dengan air hujan menjadi asid sulfurik dan asid nitrik.

FAKTOR-FAKTOR

1.       Kegiatan industri

        Menghasilkan sulfur dioksida dan nitrogen melalui pembakaran bahan api fosil di kilang-kilang dan pembakaran arang batu bermutu rendah menyebabkan pembebasan gas sulfur dioksida yang banyak ke atmosfera. Proses peleburan bijih timah dimana peleburan yang banyak akan membebaskan gas sulfur dioksida terutamanya peleburan timah kuprum.

2.       Aktiviti sistem pengangkutan

Aktiviti sistem pangangkutan juga merupakan salah satu penyumbang berlakunya hujan asid melalui pembebasan asap ekzos pada suhu tinggi di silinder kereta menyebabkan pembebasan gas nitrogen dioksida dan nitrik oksida

3.       Kegiatan pertanian

          Manakala pembakaran terbuka yang dilakukan oleh petani-petani untuk membakar plastik baja dan sisa kayu akan membebaskan sulfur dioksida. Di samping itu, binatang ternakan seperti lembu akan membebaskan gas metana dan oksida nitrus melalui pereputan najisnya dan akan menghasilkan hujan asid nitrik. Penggunaan baja nitrogen akan menghasilkan gas nitrogen, pembakaran terbuka bungkusan plastik baja dan sisa kayu membebaskan sulfur dioksida.

4.       Punca semulajadi

Hujan asid juga berlaku secara semulajadi. Pertama melalui letupan gunung berapi yang membebaskan gas sulfur dioksida, nitrogen dioksida, karbon dioksida dan karbon monoksida. Kebakaran hutan secara semuladi akibat cuaca terlalu panas iaitu kejadian el-nino mengakibatkan gas-gas pencemar seperti gas nitrogen terbebas.

5.       Penguraian bahan organik

Penguraian bahan organik melalui aktiviti bakteria dalam tanah menukarkan nitrat kepada nitrit dan menghasilkan gas nitrogen semasa hujan kilat. Selain itu, penguraian bahan organik dan najis haiwan oleh bakteria anaerobik mengakibatkan penurunan sulfur seperti desulfovibrio di mana ianya menukarkan sulfat kepada hidrogen dan nitrogen sulfida. Anaerobik beerti dalam keadaan tidak beroksigen biasanya di kawasan air bertakung seperti di kawasan tanah lembap. Dalam proses penurunan sulfat ini, bakteria mendapatkan tenaga untuk hidup. Hidrogen sulfida bergabung dengan oksigen (udara) untuk membentuk sulfur dioksida. Sulfur dioksida ini bertindak balas dengan air hujan dan menghasilkan hujan asid.  

6.       Semburan Lautan

          Lautan memang kaya dengan kandungan klorida dan sulfat yang terdapat di atas permukaan atau di bawah lautan. Fitoplankton marin adalah merupakan sumber penting dalam edaran sulfur di lautan di mana ianya akan membebaskan bahan sulfur yang mudah meruap seperti dimethylsulfida (DMS). Kandungan DMS di udara akan dioksidakan kepada sulfat dan menghasilkan hujan asid. Fitoplankton membebaskan DMS untuk melindungi diri daripada kesan negatif kemasinan tinggi lautan dan kesan pembekuan.

KESAN HUJAN ASID

Hujan asid mendatangkan pelbagai kemudaratan terhadap beberapa aspek tertentu iaitu dari aspek kesihatan, kesuburan tanah dan tumbuhan, ekosistem akuatik dan bangunan serta peralatan bangunan.

1.       Kesihatan

      Dari segi kesihatan, ia memudaratkan golongan tidak kira tua mahu pun muda terhadap penyakit asma. Bagi kanak-kanak pula fenomena ini boleh menyebabkan batuk, alergi dan selsema. Gas sulfur dioksida pula adalah merupakan agen kepada beberapa penyakit kepada manusia seperti sakit dada, tulang, batuk, sakit kerongkong, barah kolon dan barah payu dara. Selain itu ia menyebabkan berlakunya penyakit kulit, keroskan tisu badan manusia yang menggunakan bekalan air dari sungai, tasik dan empangan yang terdedah kepada hujan asid.

      Air dan hujan asid yang bercampur dengan plumbum, kadmium dan aluminium berbahaya kepada manusia apabila diminum di mana boleh menyebabkan cirit birit di kalangan kanak-kanak, gangguan saraf dan membahayakan otak. Aluminium pula boleh menyebabkan penyakit alzheimer (berkait dengan hilang ingatan)

2.       Terhadap tanah dan tumbuhan

Selain itu hujan asid juga memberi kesan terhadap tanah dan tumbuhan. Hujan ini menyebabkan kemusanahan hutan kerana terkena hujan asid. Contohnya di Czechslosvakia, 70% daripada hutannya musnah disebabkan hujan asid ini. Hujan asid menyebabkan kandungan asid dan alkali dalam tanah menjadi tidak seimbang dan mempengaruhi keseimbangan dan kestabilan tanah. Nilai pH yang kurang daripada 6 akan menyebabkan organik tanah mati, maka tanah ini menjadi tidak subur dengan ketiadaan nutrien di dalamnya.

Kesannya ia akan menjejaskan produktiviti pertanian khususnya pengeluaran hasil tanaman makanan. Hujan asid yang terkena pada daun pokok akan memusnahkan fungsi daun. Ini kerana bahagian daun yang terkena hujan asid ini tidak dapat melakukan proses fotosintesis dengan sempurna. Kesannya pokok akan layu dan mati. Di Jerman, fenomena hujan asid berupaya menggugurkan daun-daun pokok meninggalkan dahan dan ranting. Fenomena ini dinamakan sebagai hutan berangka.Kesan lain ialah pokok akan mati kerana asid bertindak balas dengan nutrien dalam tanah dan mengurangkan kesuburan tanah.       

3.       Ekosistem akuatik

Ekosistem akuatik juga terganggu disebabkan oleh hujan asid ini. Tumbuhan dalam tasik dan hidupan plankton termusnah akibat penurunan nilai pH air tasik. Ini akan mengganggu kelancaran pembiakan ikan dan amfibia. Manakala ikan dan udang secara tidak langsung merupakan ancaman kepada manusia di mana kandunagan raksa dan asid sulfurik yang tinggi meresap masuk ke dalam kulit haiwan itu. Apabila manusia memakan haiwan ini akan menyebabkan penyakit barah kolon.

Air sungai dan laut yang menjadi berasid yang kurang daripada pada pH 5 akan membunuh hidupan akuatik dan memutuskan rantaian makanan serta mengganggu kelancaran pembiakan ikan dan amfibia. Contohnya seperti yang berlaku di Tasik Minnesota di mana hujan asid ini telah memusnahkan 140 buah tasik disitu. Air sungai dan laut menjadi berasid pada pH 5 juga boleh membunuh hidupan akuatik lain seperti ikan atau mana-mana binatang yang bergantung kepada ikan akan mati, burung laut dan sebagainya.

4.       Bangunan dan peralatan bangunan

Di bandar, hujan asid yang turun akan memberi kesan kepada bangunan dan peralatan bangunan. Hujan asid yang turun ke bumi akan terkumpul menjadi pemendapan berasid, ini akan mempercepatkan kadar hakisan dan pengaratan barangan besi. Selain itu, ia akan melunturkan cat kereta dan membocorkan bumbung-bumbung zink. Manakala batuan dan binaan bangunan menjadi lemah dan rapuh serta mempercepatkan hakisan bangunan.

5.       Tumbuh-tumbuhan

-        menyebabkan perubahan komposisi bahan organik dalam tanah kerana kandungan nutrien yang diperlukan oleh tumbuh-tumbuhan akan terhakis

-        mengancam mikro organisma dalam tanah

-        Jejaskan proses pereputan dan penguraian bangkai haiwan dan tumbuh-tumbuhan

-        musnahkan tisu daun dan mereputkan akar tumbuh-tumbuhan

-        menyebabkan kerosakan hutan dan hasil tanaman

6.       Kerosakan bangunan

-          hujan asid merosakkan bangunan lama. Cth: Tugu Peringatan dan artifak-artifak bersejarah

-          Hujan asid yang menyerap ke dalam batu bata dan gangsa alami tindak balas kimia – batu jadi reput dan gangsa terurai.

-          Menjejaskan kekuatan dan kekukuhan konkrit dan cat bangunan

7.       Mengancam hidupan akuatik

-          bila keasidan air meningkat, bahan-bahan logam akan larut dalam air. Cth: alimunium, zink dan raksa

-          Pertambahan logam –logam beracun beracun ini mengurangkan aktiviti mikrobiologi seperti zooplankton dan fitoplankton. Akibatnya bekalan makanan untuk ikan terjejas

-          Hujan asid juga akan merosakkan telur-telur ikan dan jejaskan perkembangan embrionya.

8.       Mengancam Kesihatan manusia

-          Bila hujan asid berlaku di kawasan sungai atau tasik, bahan logam dalam tanah akan bertindakbalas dengan air berasid untuk menghasilkan pelbagai logam dan sebatian asid bertoksik.

-          minuman tercemar kerana mengandungi antimoni, stanum dan plumbum yang tinggi.

-          penyakit yang boleh diakibatkan oleh pencemaran air hujan asid ialah leukemia.

LANGKAH-LANGKAH MENGATASI HUJAN ASID

Bagi menangani masalah hujan asid yang kian hangan melanda dunia, sejajar dengan perkembangan sains dan teknologi, beberapa langkah selamat boleh dijalankan.

·         Tasik yang tercemar boleh dipulih melalui proses liming di mana batu kapur merupakan bahan utama dan diletakkan ke dalam air tasik yang berasid untuk dineutralkan; eg. tasik-tasik di West Wales, Canada telah menjalankan proses membaik pulih tasik-tasik yang telah tercemar, pH tasik ini 5.5 - 7.0.

·         Menghadkan pelepasan gas pencemar udara ke atmosfera dengan menggunakan bahan api yang rendah kandungan sulfur dan secara tidak langsung boleh mengurangkan gas sulfur dioksida.

·         Memperkenalkan pemasangan 'scrubbers' di cerobong asap di kilang-kilang untuk menapis gas sulfur dioksida.

·         Penggunaan sistem denitrifikasi dan dinyahsulfur, contohnya arang batu direnyukkan dan dicampurkan dengan batu kapur, dengan ini, kandungan sulfur dalam arang batu akan bertingdak balas dengan kalsium karbonat dan menghasilkan kalsium sulfat dan gypsum sebagai hasil sampingan.

·         Mempertingkatkan lagi teknologi 'flash smelting' yang sering digunakan oleh pelebur kuprum, pembebasan sulfur dioksida global dapat dikurangkan 5-10 ton setahun.

·         Menggalakkan pemasangan pengubah bermangkin (catalytic converter) pada enjin kenderaan, ini dapat mengurangkan gas NOx sebanyak 90% di mana gas pencemar dapat diubah sebelum dilepaskan ke atmosfera. Ini bertujuan untuk mengurangkan gas karbon monoksida dan nitrogen oksida asap ekzos.

·         Dari segi perundangan, boleh ditingkatkan lagi mengenai pengawalan pencemaran alam sekitar.

·         Sebagai individu, kita perlu sentiasa memastikan kenderaan kita dalam keadaan yang baik memandangkan bilangan kenderaan berdaftar di Malaysia adalah semakin meningkat.

·         Bagi meningkatkan kesedaran dalam masyarakat, perlu adakan kempen, ceramah atau pun aktiviti kemasyarakatan bagi memastikan setiap individu dalam sesuatu masyarakat memainkan peranan untuk memelihara alam sekitar.