MASALAH YANG BERKAITAN DENGAN ZAT ASAM DAN BASA DI LINGKUNGAN - LINGKUNGAN HIDUP - 2025

Masalah utama yang terkait dengan zat asam dan basa yang berdampak pada lingkungan secara langsung terkait dengan perubahan pH yang ditimbulkannya dan efek tidak langsung atau langsungnya pada makhluk hidup.

Bahan asam dan basa dapat menimbulkan masalah lingkungan yang serius; khususnya pengasaman lingkungan menyebabkan masalah hujan asam, pengasaman lautan, badan air tawar dan tanah. Alkalinisasi memanifestasikan dirinya terutama dalam perubahan tanah menjadi pH basa.

Gambar 1. Hutan yang terkena hujan asam. Sumber: Lovecz, dari Wikimedia Commons

Masalah lingkungan dapat diartikan sebagai situasi yang mengancam keutuhan ekosistem apapun dan yang terjadi sebagai akibat dari gangguan lingkungan alam.

Aktivitas manusia telah menyebabkan masalah lingkungan yang ekstrim. Cara produksi saat ini, dengan penggunaan sumber daya alam yang intensif dan polutan yang berlebihan, melanggar daya dukung dan ketahanan lingkungan.

Cara unik untuk memodifikasi area yang luas dari tanah, mengeluarkan sejumlah besar zat beracun ke atmosfer dan mempengaruhi badan air, dalam waktu yang sangat singkat dan menghasilkan dampak dramatis pada lingkungan, adalah eksklusif untuk spesies manusia.

Zat asam dibuang ke lingkungan melalui beberapa limbah industri, kegiatan penambangan, penggunaan pupuk pengasaman tanah dan emisi gas yang bereaksi dengan air hujan atau kelembaban udara yang menghasilkan senyawa asam.

Gambar 2. Produksi emisi industri yang mencemari. Sumber: pixabay.com.

Zat basa atau basa juga bisa berasal dari berbagai limbah industri dan kegiatan pertambangan.

Masalah apa yang terkait dengan zat asam dan basa yang berdampak pada lingkungan?

Masalah lingkungan akibat pengasaman: sumber

Limbah

Limbah asam dari beberapa industri dan saluran penambangan asam terutama mengandung asam: hidroklorik (HCl), sulfat (H ₂ SO ₄ ), nitrat (HNO ₃ ) dan hidrofluorik (HF).

Industri metalurgi, plastik, pewarna, bahan peledak, farmasi dan resin adalah pembangkit pelepasan asam.

Gambar 3. Pembuangan limbah industri. Sumber: Nigel Wylie, melalui Wikimedia Commons

Emisi

Emisi karbondioksida (CO ₂ ), sulfur dioksida (SO ₂ ) dan nitrogen oksida (NO, NO ₂ ) ke atmosfer, dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak dan gas alam, tidak menjadi penyebab. hanya dari pemanasan global planet, tetapi dari hujan asam.

Emisi CO ₂ juga menyebabkan pengasaman lautan dan badan air tawar permukaan (danau dan sungai), masalah lingkungan dengan dimensi bencana.

Pupuk

Penggunaan pupuk anorganik yang mengandung amonia nitrogen dan superfosfat dalam waktu lama memiliki efek residu untuk mengasamkan tanah.

Selain itu, penggunaan bahan organik dalam jumlah besar pada tanah yang sangat lembab menghasilkan pengasaman karena pengaruh asam humat dan asam organik lainnya yang dihasilkan.

Di antara masalah lingkungan paling mengkhawatirkan yang ditimbulkan oleh zat asam, kami akan menyebutkan hujan asam, pengasaman tanah dan pengasaman lautan terestrial.

Hujan asam

Gas sulfur dioksida (SO ₂ ) dan nitrogen oksida (NO dan NO ₂ ), diproduksi dalam pembakaran bahan bakar fosil di industri, pembangkit listrik, transportasi udara, laut dan darat, dan dalam peleburan untuk ekstraksi logam , adalah penyebab dari curah hujan yang bersifat asam.

Di troposfer, SO ₂ mengalami oksidasi menjadi asam sulfat (H ₂ SO ₄ ), asam kuat, dan nitrogen oksida juga diubah menjadi asam nitrat, asam kuat lainnya.

Saat hujan, asam yang ada di atmosfer dalam bentuk aerosol ini dimasukkan ke dalam air hujan dan mengasamkannya.

Bangunan

Air hujan asam merusak bangunan, jembatan dan monumen, karena bereaksi dengan kalsium karbonat (CaCO ₃ ) dari batu kapur di gedung dan marmer dan dengan logam. Curah hujan asam juga mengasamkan tanah dan badan air planet ini.

Gambar 4. Kerusakan bangunan akibat hujan asam, gargoyle Katedral Notre Dame (Paris, Prancis) menunjukkan kerusakan pada punggung. Sumber: Michael Reeve, melalui Wikimedia Commons

Logam di tanah

Hujan asam mengubah komposisi tanah, memindahkan logam berat beracun ke dalam larutan tanah dan ke air tanah.

Pada nilai pH yang sangat asam, terjadi perubahan yang intens pada mineral tanah, karena perpindahan kation oleh ion H ^{+ yang} ada dalam konsentrasi tinggi. Hal ini menimbulkan ketidakstabilan pada struktur tanah, konsentrasi unsur-unsur beracun yang tinggi dan ketersediaan unsur hara yang rendah bagi tanaman.

Tanah asam dengan pH lebih rendah dari 5 mengandung konsentrasi tinggi dan beracun bagi perkembangan tanaman aluminium (Al), mangan (Mn) dan besi (Fe).

Selain itu, ketersediaan nutrisi kalium (K), fosfor (P), sulfur (S), natrium (Na), molibdenum (Mo), kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) sangat berkurang.

Mikroorganisme

Kondisi asam tidak memungkinkan berkembangnya mikroorganisme tanah (terutama bakteri), yang merupakan pengurai bahan organik.

Bakteri pengikat nitrogen berfungsi optimal pada nilai pH antara 7 dan 6,5; laju fiksasinya turun drastis bila pH kurang dari 6.

Mikroorganisme juga menyukai agregasi partikel tanah, yang mendorong penataan, aerasi, dan drainase tanah yang baik, yang penting untuk pertumbuhan tanaman.

Pengasaman lautan, danau dan sungai

Pengasaman air permukaan - lautan, danau dan sungai - dihasilkan terutama oleh penyerapan CO ₂ yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil.

Perairan permukaan planet bertindak sebagai penyerap alami CO _{2 di} atmosfer. Secara khusus, lautan merupakan penyerap karbon dioksida terbesar di bumi. CO ₂ diserap oleh air dan bereaksi dengannya, menghasilkan asam karbonat (H ₂ CO ₃ ):

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

Asam karbonat terdisosiasi dalam air, memberikan kontribusi ion H ⁺ ke air laut:

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → H ⁺ + HCO ₃ ^-

Konsentrasi ion H ^{+ yang} berlebihan menghasilkan peningkatan keasaman perairan laut planet ini.

Ekosistem laut

Keasaman berlebih ini secara dramatis mempengaruhi ekosistem laut dan khususnya organisme yang membentuk eksoskeleton kalsium karbonat (cangkang, cangkang dan struktur pendukung atau pelindung lainnya), karena ion H ⁺ menggantikan kalsium dari karbonat dan melarutkannya. , mencegah pembentukan mereka.

Spesies karang, tiram, kerang, bulu babi, kepiting, dan plankton dengan kerangka luar adalah yang paling terpengaruh langsung oleh pengasaman lautan.

Kehidupan semua spesies laut sangat bergantung pada terumbu karang, karena mereka adalah kawasan dengan keanekaragaman hayati terbesar di laut. Sebagian besar fauna kecil berlindung dan tinggal di sana, menjadi makanan bagi konsumen sekunder ekosistem laut, seperti ikan, paus, dan lumba-lumba.

Pengasaman akibat kelebihan CO ₂ di atmosfer bumi merupakan ancaman serius bagi seluruh ekosistem laut. Sejarah planet tidak pernah mencatat proses pengasaman lautan dengan kecepatan saat ini - tertinggi dalam 300 juta tahun terakhir - yang juga menurunkan kapasitasnya sebagai penyerap CO ₂ .

-Masalah lingkungan karena alkalisasi: sumber

Industri dan pertambangan

Industri deterjen dan sabun, tekstil, pewarnaan, pembuatan kertas dan farmasi antara lain menghasilkan limbah basa yang terutama mengandung natrium hidroksida (NaOH), basa kuat, dan basa lain seperti natrium karbonat (Na ₂ CO). ₃ ), yang merupakan basa lemah.

Perawatan bauksit mineral dengan NaOH untuk ekstraksi aluminium, menghasilkan lumpur merah yang sangat basa. Juga ekstraksi minyak dan industri petrokimia menghasilkan limbah alkali.

Masalah lingkungan utama yang dihasilkan oleh bahan dasar adalah alkalisasi tanah.

Alkalisasi tanah

Tanah alkali memiliki nilai pH lebih dari 8,5, memiliki struktur yang sangat buruk, dengan partikel yang tersebar dan lapisan berkapur kompak antara 0,5 dan 1 meter, yang mencegah pertumbuhan akar dan infiltrasi, perkolasi dan drainase air.

Mereka menghadirkan konsentrasi racun natrium (Na) dan boron (B) dan merupakan tanah yang sangat tidak subur.

Gambar 5. Tanah alkali. Sumber: Pixabay.com

Referensi

1. Bowman, AF, Van Vuuren, DP, Derwent, RG dan Posch, M. (2002) Analisis global pengasaman dan eutrofikasi pada ekosistem terestrial. Polusi Air, Udara dan Tanah. 41.349-382.
2. Doney, SC, Fabry, VJ, Feely, RA dan Kleypas, JA (2009). Pengasaman laut: Review Tahunan CO ₂ Ilmu Kelautan lainnya. 1, 169-192.
3. Ghassemi, F., Jakeman, AJ dan Nix, HA (1995). Salinisasi Tanah dan Sumber Daya Air: penyebab manusia, luasnya, pengelolaan dan studi kasus. CAB International, Wallinford, Inggris. 544pp.
4. Kleypas, JA dan Yates, KK (2009). Terumbu karang dan pengasaman laut. Ilmu samudra. 22.108-117.
5. Mason, C. (2002). Ekologi Pencemaran Air Tawar. Pearson Education Limited. 400pp.