Pulusi Udara

Polusi Udara

Udara: Umumnya membahayakan dunia

Udara merupakan faktor yang penting dalam kehidupan, namun dengan meningkatnya pembangunan fisik kota dan pusat-pusat industri, kualitas udara telah mengalami perubahan. Udara yang dulunya segar kini kering dan kotor. Hal ini bila tidak segera ditanggulangi, perubahan tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, kehidupan hewan serta tumbuhan. Pencemaran udara diartikan sebagai adanya bahan-bahan atau zat-zat asing di dalam udara yang menyebabkan perubahan susunan (komposisi) udara dari keadaan normalnya. Kehadiran bahan atau zat asing di dalam udara dalam jumlah tertentu serta berada di udara dalam waktu yang cukup lama, akan dapat mengganggu kehidupan manusia. Bila keadaan seperti itu terjadi maka udara dikatakan telah tercemar. Berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 41 tahun 1999 mengenai Pengendalian Pencemaran udara, yang dimaksud dengan pencemaran udara adalah masuknya atau dimaksuknya zat, energi dan/atau komponen lain ke dalam udara ambient oleh kegiatan manusia sehingga mutu udara ambient turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambient tidak memenuhi fungsinya.

            Udara merupakan campuran dari gas, meliputi nitrogen (79%), oksigen (20%), karbon dioksida (.03%), dan beberapa gas inert : argon (hampir 1%), helium, xenon, lampu neon, dan krypton. Uap air ada dalam jumlah yang bervariasi.

            Udara adalah sumber daya terbatas yang mampu banyak membersihkan dirinyan, tetapi tidak semua bahan yang mengandung polusi. Satelit menunjukkan bagaimana massa menyapu udara besar di seluruh permukaan bumi, mengambil kelembaban dan polutan di satu wilayah dan tersimpan sejauh beberapa kilometer.

Mudah di lihat, bertenaga, memelihara, udara adalah sumber daya global. Hal ini tidak dimiliki siapapun. Hal di atas banyak dalam penggunaanya, tidak ada siapapun yang memiliki tanggung jawab untuk melindunginya. Hal ini udara mudah untuk mencemari dan sulit untuk melindungi. Contohnya seperti lembah Sungai Tovdal jelas terlihat, namun mereka yang tidak tencemari itu menderita karena mengabaikan orang lain.

Apakah Pohon-Pohon Bertanggung Jawab ?

Ketika ia Presiden, Ronald Reagan menyatakan bahwa polutan asam, seperti yang menyebabkan matinya ikan di Sungai Tovdal, sebagian besar berasal dari sumber alami, seperti gunung berapi. Seorang mantan walikota Denver menyatakan bahwa pada musim panas terjadi polusi udara di kota itu, dalam pandangannya, disebabkan oleh pohon-pohon pinus. Pesan kedua politisi ini adalah "Jangan khawatir tentang polusi udara dari manusia. Sumber terbesar adalah peristiwa alam seperti: gunung berapi, badai, debu, kebakaran hutan, dan sejenisnya ". Sayangnya, kedua pria itu mengatakan hanya setengah cerita.

            Dalam segi jumlah , polutan alami seringkali lebih besar daripada produk dari aktivitas manusia, yang disebut polutan antropogenik. Namun demikian, polutan antropogenik menciptakan ancaman jangka panjang yang paling signifikan terhadap biosfer. Kenapa? Karena Polutan alami berasal dari sumber yang tersebar luas atau keadaan yang jarang terjadi. Oleh karena itu, mereka pada umumnya tidak melakukan peningkatkan konsentrasi polusi di sekitarnya yang sangat banyak. Sebaliknya, pembangkit listrik, kendaraan bermesin, dan pabrik melepaskan jumlah besar di area terlarang, sehingga kontribusi terhadap tingkat polusi lokal sering kali meningkat.

Polusi Udara dan Sumbernya

            Ambil napas  dalam-dalam. Jika Anda tinggal di sebuah kota, kemungkinan besar Anda baru saja menghirup sebagian kecil puluhan polusi udara yang berbeda, konsentrasi yang paling kecil (kita pikir) menjadi berbahaya.  Pada Bab ini kekhawatiran polutan terutama dengan enam polutan utama yaitu : karbon monoksida, sulfur oksida, nitrogen oksida, partikulat, hidrokarbon, dan racun foto-kimia.

Telah disadari bersama, kualitas udara saat ini telah menjadi persoalan global, karena udara telah tercemar akibat aktivitas manusia dan proses alam. Masuknya zat pencemar ke dalam udara dapat secara alamiah, misalnya asap kebakaran hutan, akibat gunung berapi, debu meteorit dan pancaran garam dari laut, juga sebagian besar disebabkan oleh kegiatan manusia, misalnya akibat aktivitas transportasi, industri, pembuangan sampah, baik akibat proses dekomposisi ataupun pembakaran serta kegiatan rumah tangga.

Polutan Primer dan Pulutan sekunder

Terdapat 2 jenis pencemar  yaitu sebagai berikut :

a. Zat pencemar primer, yaitu zat kimia yang langsung mengkontaminasi udara dalam konsentrasi yang membahayakan. Zat tersebut bersal dari komponen udara alamiah seperti karbon dioksida, yang meningkat diatas konsentrasi normal, atau sesuatu yang tidak biasanya, ditemukan dalam udara, misalnya timbal.

b. Zat pencemar sekunder, yaitu zat kimia berbahaya yang terbentuk di atmosfer melalui reaksi kimia antar komponen-komponen udara.

Sumber bahan pencemar primer dapat dibagi lagi menjadi dua golongan besar :

      1. Sumber Alamiah

Beberapa kegiatan alam yang bisa menyebabkan pencemaran udara adalah kegiatan gunung berapi, kebakaran hutan, kegiatan mikroorganisme, dan lain-lain. Bahan pencemar yang dihasilkan umumnya adalah asap, gas-gas, dan debu.

      2. Sumber buatan manusia

Kegiatan manusia yang menghasilkan bahan-bahan pencemar bermacam-macam antara lain adalah kegiatan-kegiatan berikut :

a. Pembakaran, seperti pembakaran sampah, pembakaran pada kegiatan rumah tangga, industri, kendaraan bermotor, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain asap, debu, grit (pasir halus), dan gas (CO dan NO).

b. Proses peleburan, seperti proses peleburan baja, pembuatan soda,semen, keramik, aspal. Sedangkan bahan pencemar yang dihasilkannya antara lain adalah debu, uap dan gas-gas.

c.  Pertambangan dan penggalian, seperti tambang mineral and logam. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama adalah debu.

d.  Proses pengolahan dan pemanasan seperti pada proses pengolahan makanan, daging, ikan, dan penyamakan. Bahan pencemar yang dihasilkan terutama asap, debu, dan bau.

e.  Pembuangan limbah, baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Pencemarannya terutama adalah dari instalasi pengolahan air buangannya. Sedangkan bahan pencemarnya yang teruatam adalah gas H₂S yang menimbulkan bau busuk.

f. Proses kimia, seperti pada proses fertilisasi, proses pemurnian minyak bumi, proses pengolahan mineral. Pembuatan keris, dan lain-lain. Bahan-bahan pencemar yang dihasilkan antara lain adalah debu, uap dan gas-gas

g. Proses pembangunan seperti pembangunan gedung-gedung, jalan dan kegiatan yang semacamnya. Bahan pencemarnya yang terutama adalah asap dan debu.

h.  Proses percobaan atom atau nuklir. Bahan pencemarnya yang terutama adalah gas-gas dan debu radioaktif.

Jenis Bahan Pencemar Udara

Ada beberapa bahan pencemar udara yang sering ditemukan di kota-kota. Dilihat dari ciri fisik, bahan pencemar dapat berupa :

a. Partikel (debu, aerosol, timah hitam)

b. Gas (karbon monoksida / CO, sulfur oksida / SO_x, hidrokarbon, nitrogen oksida / NO_x, H₂S dan oksidant ozon dan PAN)

c. Energi (suhu dan kebisingan)

Bahan-bahan pencemar ini dikenakan peraturan khusus untuk pengawasannya karena bisa membahayakan kesehatan.

Pada tahun 1980 Amerika Serikat menghasilkan 160 juta metrik ton dari polusi udara. Berkat konservasi, pengendalian pencemaran yang lebih baik, dan larangan memimpin, tahun 1988 produksi AS dari lima polutan utama turun menjadi 135 juta metrik ton.

Gambar disamping menunjukkan bahwa polusi udara utama berasal dari tiga sumber utama: transportasi, sumber stasioner (pabrik dan pembangkit listrik), dan proses industri. Polusi udara dilepaskan dari penguapan (atau penguapan), gesekan (atau gesekan), dan pembakaran. Pembakaran adalah produsen yang paling besar.

            Batubara, minyak, gas alam, dan produk-produk olahan nya, seperti bensin, adalah bahan bakar organik (berasal dari makhluk hidup). Mereka datang dari salah tanaman atau sisa hewan yang terkubur dan mengendap  jutaan tahun yang lalu. Untuk alasan ini mereka disebut bahan bakar fosil. Bahan bakar fosil terutama terdiri dari karbon dan atom hidrogen dihubungkan oleh ikatan kovalen. Ketika bahan organik ini dinyalakan, maka terjadi sesuatu yang menarik. Mula-mulnya sumber panas, katakanlah pertandingan, istirahat beberapa ikatan kovalen. Ini melepaskan energi dalam dua bentuk yaitu: cahaya dan panas. Panas yang dilepaskan dalam proses pemecahan obligasi lainnya, memungkinkan terjadinya pembakaran sampai bahan bakar habis. Oksigen bereaksi dengan karbon dan hidrogen. Pembakaran sempurna jarang terjadi, menghasilkan karbon dioksida (C0₂) dan air (H₂0). Pembakaran tidak sempurna menghasilkan gas karbon monoksida (CO) dan gas hidrokarbon tak terbakar.
            Kebanyakan bahan bakar mengandung beberapa bahan mineral yang menyebabkan polusi. Bahan ini  ini tidak terbakar jadi dibawa oleh gas pembakaran panas, terlepas ke udara sebagai partikel. Bahan/pollutan lain, seperti belerang, sebenarnya bereaksi dengan oksigen pada suhu pembakaran yang tinggi, membentuk gas oksida belerang, terutama belerang dioksida (SO₂) dan sulfur trioksida (SO₃). Dengan tidak adanya perangkat pengendalian pencemaran ,gas-gas melarikan diri dengan gas cerobong asap lainnya.
            Pembakaran harus terjadi di udara, udara menyediakan sumber oksigen. Tetapi udara juga mengandung nitrogen. Selama pembakaran, nitrogen (N₂) bereaksi dengan oksigen untuk membentuk oksida nitrat (NO). NO dengan cepat berubah menjadi nitrogen dioksida (NO₂), gas-oranye kecoklatan yang terlihat di kota-kota modern.

            Reaksi didukung oleh energi dari matahari. Polutan baru mungkin lebih berbahaya daripada bahan kimia yang meningkatkan mereka. Misalnya, gas belerang dioksida dilepaskan dari berbagai sumber seperti batu bara pembangkit listrik dan pembalasan serpih minyak . Dalam atmosfer, SO₂ bereaksi dengan oksigen dan air untuk menghasilkan asam sulfat (H₂S0₄).

Polutan Udara yang Beracun

            Pejabat kesehatan dan aktivis lingkungan telah lama prihatin dengan ratusan polutan berpotensi beracun dilepaskan ke atmosfer setiap tahun di Amerika Serikat. Meskipun dipancarkan dalam jumlah yang jauh lebih kecil daripada lima polutan utama yang dibahas di atas, polusi udara beracun, para ahli percaya, mungkin bertanggung jawab atas banyak kematian akibat kanker. Sebuah studi terbaru oleh EPA, misalnya, menyatakan bahwa 45 dari polutan udara beracun dapat menyebabkan 1.700 kasus kanker setiap tahun.

Dengan beberapa prakiraan diatas ada sekitar 400 polutan udara beracun dilepaskan ke atmosfer di Amerika Serikat. Anehnya, bahan kimia saat ini tidak diatur. Tidak ada kontrol yang diperlukan. Upaya menahan laju pembebasan mereka telah berlangsung selama bertahun-tahun, tetapi telah terhalang oleh tekanan industri, sehingga, sebagian besar, dari biaya kontrol yang tinggi. Pada tahun 1989 Presiden George Bush memperkenalkan undang-undang yang membutuhkan pabrik untuk mengendalikan polusi udara beracun. Kritikus, bagaimanapun, berpikir bahwa persyaratan itu terlalu lemah dan tunduk pada analisis ekonomi yang akan mengorbankan kesehatan manusia untuk keuntungan belaka.

Pengaruh Iklim dan Topografi tentang Pencemaran Air
Udara Coklat dan Udara abu-abu Kota

            Jika Anda seperti kebanyakan orang Amerika, Anda tinggal di kota itu, yaitu kota yang umumnya masuk ke dalam salah satu dari dua kategori, berdasarkan iklim dan jenis polusi udara.Lebih lama, kota industri seperti Nashville, New York, Philadelphia, St Louis, dan Pittsburgh milik kelompok abu-abu udara kota, lebih baru, kota-kota yang secara perbandingan yang tidak di industrikan seperti Denver, Los Angeles, dan Albuquerque milik kelompok cokelat udara kota.

Udara abu-abu di kota-kota seperti New York pada umumnya terletak pada daerah dingin, iklim yang lembab. Polutan utama adalah oksida belerang dan partikel-partikel. Polutan ini tergabung dengan keadaan lembab untuk membenntuk udara keabu-abuan yang disebut kabut asap, sebuah istilah yang diciptakan pada tahun 1905 untuk menggambarkan campuran asap dan kabut yang melanda industri Inggris. Udara abu-abu kota sangat tergantung pada batubara dan minyak yang biasanya perindustrian besar. Udara di kota-kota sangat buruk selama dingin, musim basah, ketika permintaan pemanasan minyak rumah dan listrik yang berat dan kadar air atmosfer yang tinggi.

Udara coklat kota biasanya terletak di hangat, iklim kering dan cerah dan umumnya kota yamg lebih baru dengan polusi industri yang sedikit. Sumber utama polusi di kota-kota ini adalah mobil dan pembangkit tenaga listrik, polutan utama adalah karbon monoksida, hidrokarbon, dan nitrogen oksida.

Dalam udara coklat kota hidrokarbon atmosfer dan oksida nitrogen dari mobil dan pembangkit listrik bereaksi dengan adanya sinar matahari. Sejumlah polutan sekunder seperti ozon, formaldehida, dan peroxyacylnitrate (PAN) yang dibentuk dalam pemanasan Reaksi ini disebut reaksi fotokimia karena melibatkan sinar matahari dan polutan kimia. kecoklatan-oranye yang dihasilkan kain putih dari polusi udara disebut asap fotokimia. Ozon (03) adalah oksidan fotokimia utama, bahan kimia yang sangat reaktif, itu mengikis karet, mengiritasi sistem pernapasan, dan kerusakan pohon.

Dalam cokelat udara kota lalu lintas pagi menyediakan bahan-bahan untuk asap fotokimia, yang mencapai tingkat tertinggi pada sore hari. Karena udara yang penuh dengan asap foto kimia sering melayang keluar dari pinggiran kota dan daerah pedesaan sekitarnya, biasanya memiliki kabut asap fotokimia level tinggi dari kota itu sendiri. Bagian utama polusi di udara coklat kota biasanya terjadi selama musim panas, ketika matahari berada paling kuat.

Hari ini, perbedaan antara abu-abu dan coklat udara kota adalah cepat menghilang. Kebanyakan kota memiliki udara coklat di musim panas (ketika sinar matahari dan mobil polutan yang lazim) dan udara abu-abu di musim dingin (ketika polusi dari kompor kayu dan pembakar minyak dan udara, lembab basah bersekongkol untuk menggelapkan langit).

Para peneliti telah menemukan beberapa kasus di mana pertemuan alami terjadinya polusi mempengaruhi kualitas udara di Atlanta, misalnya, pohon memancarkan sejumlah hidrokarbon yang sangat reaktif. Ini bereaksi dengan oksida nitrogen, gas yang dipancarkan dari mobil dan sumber pembakaran lain, memproduksi ozon. Polusi udara Kebanyakan analis diskon kontribusi pohon polusi udara perkotaan karena mereka hanya mewakili sebagian kecil dari hidrokarbon ini. Berpikir kritis menunjukkan tampilan yang lebih berhati-hati. Sebagai contoh, penelitian baru menunjukkan bahwa hidrokarbon dari pohon yaitu 50 sampai 100 kali lebih reaktif daripada hidrokarbon dari sumber manusia. Mereka bereaksi membentuk ozon, yang berpotensi menjadi polutan berbahaya.

Penelitian yang cermat dapat menjaga kita dari kesalahan. EPA menyatakan bahwa Atlanta bisa memenuhi standar kualitas udara federal untuk ozon dengan mengurangi tingkat hidrokarbon dari sumber daya manusia sebesar 30%. Data baru, bagaimanapun, menunjukkan bahwa ketika kontribusi dari pohon ditambahkan,  sumber manusia yang berhubungan dipotong sebesar 70% sampai 100%.

Pengurangan Hidrokarbon adalah strategi yang sering dikejar karena teknologinya dapat dilakukan. Tapi dalam kasus ini, penurunan 70% sampai 100% tidak mungkin. Bagaimana bisa kota memenuhi standar federal? Dengan mengurangi nitrogen oksida dari sumber manusia. Meskipun lebih sulit, itu adalah satu-satunya cara untuk memotong tingkat ozon disekitar kota dan pinggiran kota.

Faktor-faktor yang mempengaruhi polusi udara

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

            Hujan membersihkan polutan, berbeda dengan apa yang dipikirkan orang bahwa polutan tidaklah menghilang melainkan mereka hanya pindah dari medium satu ke medium lainnya. Polutan tersebut dapat menyebar ratusan bahkan ribuan kilometer ke kota-kota sehingga hutan menjadi tercemar.

Dampak Terjadinya Polusi Udara

            Pada tahun 1989, EPA mengumumkan bahwa 110 juta orang Amerika hampir setengah dari populasinya menghirup udara yang tidak sehat. Lebih dari 60 kota gagal memenuhi standar kualitas udara federal, meskipun telah melakukan pertemuan berulang kali selama 17 tahun terakhir. Ozon adalah masalah terbesar. Menurut EPA, 76 juta orang Amerika yang terkena polutan berpotensi tinggi berbahaya pada kesehatannya. Peringkat kedua yaitu partikel-partikel, meski terjadi penurunan sejak tahun 1970. Semua mengatakan, hampir 50 juta orang Amerika menghirup udara yang mengandung partikel-partikel berpotensi membahayakan. Menurut sebuah laporan pemerintah baru-baru ini, polusi udara pada tahun 2000 akan membunuh 57.000 orang Amerika setiap tahunnya.

The American Lung Association memperkirakan bahwa anggaran polusi udara Amerika senilai 40.000.000.000 $ per tahun pada biaya kesehatan, atau sekitar $ 160 per tahun untuk setiap pria, wanita, dan anak. polusi udara menibulkan kerugian pada tanaman dan bangunan, menambahkan perayaan lain $ 10 miliar untuk label harga. Banyak biaya lain tidak dapat dihitung: hilangnya  tempat pemandangan indah, kerusakan tempat memancing favorit,pengikisan tempat yang penting. Bagian ini melihat pada biaya polusi dari luar, menguraikan sebagian kecil dari kerusakan.

Dampak polusi udara di antara lain :  

1. Dampak kesehatan

Substansi pencemar yang terdapat di udara dapat masuk ke dalam tubuh melalui sistem pernapasan. Jauhnya penetrasi zat pencemar ke dalam tubuh bergantung kepada jenis pencemar. Partikel-partikel berukuran besar dapat tertahan di saluran pernapasan bagian atas, sedangkan partikulat berukuran kecil dan gas dapat mencapai paru-paru. Dari paru-paru, zat pencemar diserap oleh sistem peredaran darah dan menyebar ke seluruh tubuh.

Dampak kesehatan yang paling umum dijumpai adalah ISPA (infeksi saluran pernapasan atas), termasuk di antaranya, asma, bronkitis, dan gangguan pernapasan lainnya. Beberapa zat pencemar dikategorikan sebagai toksik dan karsinogenik.

Memperkirakan dampak pencemaran udara di Jakarta yang berkaitan dengan kematian prematur, perawatan rumah sakit, berkurangnya hari kerja efektif, dan ISPA pada tahun 1998 senilai dengan 1,8 trilyun rupiah dan akan meningkat menjadi 4,3 trilyun rupiah di tahun 2015.

2. Dampak terhadap Organisme lainnya

            a. Tanaman

Tanaman yang tumbuh di daerah dengan tingkat pencemaran udara tinggi dapat terganggu pertumbuhannya dan rawan penyakit, antara lain klorosis, nekrosis, dan bintik hitam. Partikulat yang terdeposisi di permukaan tanaman dapat menghambat proses fotosintesis.

Ozon, sulfur dioksida, dan asam sulfat adalah polutan yang paling berbahaya bagi tanaman. Ozon, misalnya, membuat tanaman lebih rapuh dan kemungkinan untuk retak. ozon dan polutan lainnya dapat menyebabkan kerusakan tanaman sebanyak $ 10 milyar di Amerika Serikat setiap tahun.

            b. Hewan

Keracunan Fluorida dan arsen telah terjadi di penggembalaan ternak melawan arah angin dari tempat peleburan logam. Asam yang diproduksi dari pembangkit listrik, tempat  peleburan logam, pemanasan industri, dan mobil telah terbukti sangat berbahaya bagi satwa liar, terutama bagi ikan. Laporan dari Skandinavia, Jerman Barat, dan Amerika Serikat menunjukkan bahwa produktivitas hutan dapat dikurangi secara signifikan dengan pengendapan asam. Di selatan California jutaan pinus ponderosa telah dirusak oleh polusi udara (ozon sebagian besar) dari Los Angeles.

3. Dampak terhadap bahan

Polusi udara parah dapat merusak logam, bahan bangunan (batu dan beton), cat, tekstil, plastik, karet, kulit, kertas, pakaian, dan keramik. Dua yang paling korosif, dan karena itu berbahaya, polutan belerang dioksida dan asam sulfat.

Kerusakan badan manusia adalah mahal dan tragis, karena banyak struktur karya seni tak tergantikan yang diserang oleh polusi udara. Batu di Parthenon di Athena, misalnya, telah memburuk lebih pada 50 tahun terakhir dibandingkan pada 2000 tahun sebelumnya karena polusi udara. Patung Liberty, akhir-akhir ini dipulihkan, telah diadu oleh asam sulfat dan nitrat. Taj Mahal di India, seperti bangunan lain di dunia, sedang dirusak oleh polusi udara dari pembangkit listrik lokal.

Asam sulfat dan nitrat menyebabkan kerusakan kosmetik untuk logam dan mengurangi kekuatan mereka. Pada lonceng Belanda yang telah berdering selam tiga atau empat abad dalam beberapa tahun terakhir, sudah tidak selaras karena polusi udara. Polutan Asam telah menyerang mereka, menurunkan nadanya dan memberikan sekali lagu-lagu yang sering terbaca. Partikel yang ditiup angin mengikis permukaan batu, melakukan kerusakan yang signifikan, gas hidrogen sulfida merusak perak dan menghitamkan cat rumah bertimbal. Lapisan udara karet pembersih kaca retak, ban, dan produk karet lainnya, memerlukan aditif antioksidan  yang mahal.

Kerusakan ekonomi yang disebabkan oleh polusi udara sangat besar. Masyarakat membayar untuk membersihkan jelaga bangunan, mengecat lagi rumah  dan mobil, dan mengganti kerusakan produk karet dan pakaian. Kerusakan ekonomi pada patung-patung dan karya seni lainnya tidak dapat dihitung.

Pemanasan Global / Perubahan Global

            Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa polusi udara dapat mempengaruhi cuaca lokal. Misalnya, asap dari pabrik-pabrik secara substansial dapat meningkatkan curah hujan di daerah melawan arah angin. Dalam beberapa tahun terakhir, bagaimanapun, para ilmuwan telah memperdebatkan efek dari polusi udara pada iklim global. Sebelum memeriksa masalah ini, mari kita melihat keseimbangan energi global, dasar untuk semua iklim.

1.      Keseimbagan Energi Global

            Setiap hari bumi dihangatkan oleh matahari. Sinar matahari menyerang bumi serta memanasi permukaan, panas ini kemudian perlahan-lahan dipancarkan kembali ke atmosfer. Akhirnya panas ini, atau radiasi inframerah, atmosfer bumi lepas dan kembali ke ruang angkasa. Dengan demikian, keseimbangan energi diatur: masukan energi seimbang dengan keluaran energi.

Keseimbangan ini dapat diubah oleh polusi udara, terutama CO₂. Terjadinya Alami CO₂ memungkinkan sinar matahari untuk melewati atmosfer dan panas bumi, tetapi menyerap radiasi inframerah keluar dari permukaan bumi dan memancarkan kembali ke bumi. Proses ini membantu menjaga suhu bumi. Setiap kenaikan konsentrasi CO₂ akan memperlambat keluarnya panas.

2.      Hal yang Dapat Menganggu Keseimbangan

a.      Hujan asam

pH biasa air hujan adalah 5,6 karena adanya CO₂ di atmosfer. Pencemar udara seperti SO₂ dan NO₂ bereaksi dengan air hujan membentuk asam dan menurunkan pH air hujan. Dampak dari hujan asam ini antara lain:

• Mempengaruhi kualitas air permukaan
• Merusak tanaman
• Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam tanah sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
• Bersifat korosif sehingga merusak material dan bangunan.

b.      Efek rumah kaca

c.       Efek rumah kaca disebabkan oleh keberadaan CO₂, CFC, metana, ozon, dan N₂O di lapisan troposfer yang menyerap radiasi panas matahari yang dipantulkan oleh permukaan bumi. Akibatnya panas terperangkap dalam lapisan troposfer dan menimbulkan fenomena pemanasan global.

Dampak dari pemanasan global adalah:

·         Adanya peningkatan suhu rata-rata bumi

·         Terjadinya pencairan es di kutub

·         Perubahan iklim regional dan global

·         Perubahan siklus hidup flora dan fauna

d.      Kerusakan lapisan ozon

Lapisan ozon yang berada di stratosfer (ketinggian 20-35 km) merupakan pelindung alami bumi yang berfungsi memfilter radiasi ultraviolet B dari matahari. Pembentukan dan penguraian molekul-molekul ozon (O3) terjadi secara alami di stratosfer. Emisi CFC yang mencapai stratosfer dan bersifat sangat stabil menyebabkan laju penguraian molekul-molekul ozon lebih cepat dari pembentukannya, sehingga terbentuk lubang-lubang pada lapisan ozon.

Pengendalian Pencemaran Udara

            Polusi udara dapat dikendalikan pada tiga tingkatan yang saling berkaitan: hukum, teknologi, dan pribadi. Bagian ini membahas beberapa strategi utama yang telah kita digunakan untuk mengendalikan keseluruhan masalah dan beberapa solusi masih belum dipecahkan.

Pembersih Udara Melalui Teknologi

Solusi baik, dalam banyak masalah ini, membutuhkan pemecahan masalah yang baru secara teknologis untuk mengurangi polutan. Dua pendekatan umum biasanya dicapai:

(1) Penghapusan zat-zat berbahaya dari emisi gas dan

(2) Perubahan polutan berbahaya dalam gas emisi menjadi zat yang tidak berbahaya. Strategi utama adalah yang paling umum untuk sumber pembakaran tetap.

           Sumber tetap dalam pembangkit tenaga listrik, misalnya, menyaring bahan partikel-partikel dari timbunan gas. Asap lewat melalui serangkaian tas kain, tas penyaring partikel keluar. Penyaring dapat mengeluarkan lebih dari 99% partikel, tetapi tidak menghilangkan gas nya.

Angin topan juga dimanfaatkan untuk menghilangkan partikel, pada umumnya dalam pelaksanaannya  lebih kecil. Pada Angin topan partikel udara lewat melalui logam slinder. Partikulat menyerang dinding dan jatuh ke bagian bawah siklon, di mana mereka dapat dihilangkan. Siklon menghilang 50% sampai 90% dari partikel besar tapi beberapa ukuran yang kecil dan menengah. Seperti penyaring, siklon tidak berpengaruh pada polutan gas.

Pengendapan elektrostatis, juga digunakan untuk menghilangkan partikulat, sekitar 99% daya gunanya, banyak dari fasilitas pembakaran batu bara utama di Amerika Serikat telah terinsta. Dalam debu elektrostatis, partikulat pertama melalui medan listrik, yang merupakan pengisi partikel. Partikel bermuatan kemudian menempel pada dinding perangkat, yang malah dibebankan. Saat ini pada waktu-waktu tertentu dimatikan kemungkinan partikulat jatuh ke bawah.

Scrubber, tidak seperti metode lainnya, menghilangkan kedua partikel dan gas seperti sulfur dioksida. Pada scrubber, partikel polutan udara ini  melewati kabut halus air dan kapur, dimana partikel tertahan ( lebih dari 99%) dan gas oksida belerang ( sekitar 80% sampai 95%).

Menghilangkan polusi udara dari timbunan gas dapat membantu membersihkan udara, tetapi menciptakan masalah bahwa banyak orang gagal untuk mempertimbangkan limbah berbahaya. Partikel dari perangkat pengendalian polusi, misalnya, mengandung elemen berbahaya dan zat anorganik lainnya. Scrubber menghasilkan lumpur beracun yang banyak mengandung senyawa belerang dan bahan mineral. Pembuangan yang tidak tepat bisa menimbulkan masalah polusi yang serius di tempat lain.

            Mengurangi polusi yang bersumber pada mesin dari sumber bergerak juga dapat dicapai dengan perubahan desain mesin yang mengurangi emisi. Namun, desain mesin baru yang paling tidak mengurangi emisi karbon monoksida, nitrogen oksida, dan hidrokarbon ke tingkat yang dapat diterima. Hal ini diperlukan untuk melewati emisi kendaraan melalui pengubah katalis. Melekat pada sistem emisi kendaraan, alat ini mengubah karbon monoksida dan hidrokarbon ke dalam air dan karbon dioksida.

Mobil dengan pengubah katalis dapat memenuhi standar emisi jika mereka tetap diatur dengan baik. Penggunaan bensin bertimbal di kendaraan ini menghancurkan permukaan katalitik, sering mengakibatkan emisi yang jauh melampaui batas. Statistik terbaru menunjukkan bahwa satu dari setiap sepuluh kendaraan Amerika dilengkapi dengan catalytic converter dijalankan pada bensin bertimbal.

Di Amerika Serikat catalytic converter konvensional tidak menghapus gas nitrogen oksida, polutan ini sebagian besar pergi tak terkendali. Produsen mobil Amerika berpendapat bahwa konverter dapat terjangkau untuk melakukan pekerjaan ini yang tidak dapat dikembangkan. Tapi Volvo, produsen mobil Swedia, memperkenalkan catalytic converter pada tahun 1977 yang menurunkan emisi nitrogen oksida dengan standar otomotif AS jauh di bawah saat ini. Para peneliti di Argonne National Laboratories sekarang bereksperimen dengan proses yang akan memungkinkan operator pembangkit listrik untuk menghilangkan nitrogen oksida dari cerobong asap. Sebuah bahan kimia ditambahkan ke scrubber sehingga dapat menghilangkan 70% dari nitrogen oksida dan bisa lebih murah daripada teknologi yang tersedia saat ini.

Cara Baru untuk membakar Batubara melalui perkembangan teknologi terkini dapat membantu semua negara menggunakan batu bara lebih efisien dan mengurangi proses polusi udara. Salah satunya adalah magnetohydrodynamics (MHD). Batubara pertama dihancurkan dan dicampur dengan kalium karbonat atau cesium, zat yang mudah terionisasi (elektron dilucuti). Campuran, dibakar pada suhu yang sangat tinggi, menghasilkan panas terionisasi gas-plasma-con menjinakkan elektron. Plasma dilewatkan melalui nozzle ke dalam medan magnet, menghasilkan arus listrik. Panas dari gas menciptakan uap, yang energi turbin.

Sekitar 60% MHD itu tepat guna, dibandingkan dengan 30% sampai 40% efisiensi pembangkit listrik tenaga batu bara konvensional. Sistem MHD menghilangkan 95% dari kontaminan sulfur dalam batu bara, mempunyai emisi notrogen oksida yang lebih rendah, dan menghasilkan partikulat yang kurang dari pembangkit batubara konvensional, tetapi mereka melepaskan partikel yang lebih halus.

Batubara juga dapat dibakar dalam fluidized bed combustion (FBC) (tempat pembakaran cair), teknologi ini berkembang lebih efisien dan lebih bersih daripada pembakar batubara konvensional. Dalam FEC bubuk halus batubara dicampur dengan pasir dan batu kapur dan kemudian dimasukkan ke panci. Udara panas, disuplai dari bawah, menunda campuran selama itu terbakar, sehingga meningkatkan efisiensi pembakaran. Kapur bereaksi dengan belerang, membentuk kalsium sulfat dan mengurangi emisi belerang oksida. Suhu pembakaran yang lebih rendah di FEC mengurangi pembentukan nitrogen oksida.