PENGARUH PENIPISAN LAPISAN OZON TERHADAP KESEHATAN MANUSIA
BAB I
PENDAHULUAN
Elemen-elemen yang membentuk atmosfir Bumi sangat penting artinya bagi kita semua. Keseimbangan gas-gas di atmosfir telah berubah akhir-akhir ini akibat dari aktivitas manusia. Berdasarkan hasil penelitian ilmuwan, lapisan ozon yang menjadi pelindung bumi dari radiasi UV-B ini semakin menipis. Indikasi kerusakan lapisan ozon pertama kali ditemukan sekitar tiga setengah dekade yang lalu oleh tim peneliti Inggris, British Antarctic Survey (BAS), di benua Antartika. Beberapa tahun kemudian hasil pantauan menyimpulkan kerusakan ozon di lapisan stratosfer menjadi begitu parah. Lapisan ozon melindungi kehidupan di bumi dari radiasi ultraviolet matahari. Namun, semakin membesarnya lubang ozon di kawasan kutub bumi akhir-akhir ini sungguh mengkhawatirkan. Bila hal tersebut tidak diantisipasi, bisa menimbulkan bencana lingkungan yang luar biasa.
Pada awal tahun 1980-an, para peneliti yang bekerja di Antartika mendeteksi hilangnya ozon secara periodik di atas benua tersebut. Keadaan yang dinamakan lubang ozon (suatu area ozon tipis pada lapisan ozon) ini, terbentuk pada musim semi di Antartika dan berlanjut selama beberapa bulan sebelum menebal kembali. Studi- studi yang dilakukan dengan balon pada ketinggian tinggi dan satelit-satelit cuaca menunjukan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan yang dilakukan untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama.
Gas chlofluorocarbons (CFCs) disebut juga sebagai gas yang menyebabkan terjadinya penipisan lapisan ozon ini. Ozon tercipta jika radiasi yang berasal dari matahari bertemu dengan oksigen di dalam atmosfer. Penipisan lapisan ozon ini berdampak bagi kehidupan di bumi, seperti kesehatan manusia, ekosistem laut, terhadap tumbuhan, siklus biogeokimia, dan terhadap bahan lainya. Akan tetapi, dalam makalah ini lebih terhadap kesehatan manusia. Pada umumnya dampak yang ditimbulkan oleh penipisan ozon adalah buruk (negative). Oleh karena itu penpisan lapisan ozon perlu mendapat perhatian yang lebih demi menjaga Sumber Daya Manusia (SDM).
Rumusan masalah yang dikemukakan adalah:
1.3. Manfaat dan Tujuan Penulisan
A. Manfaat
Manfaat yang diperoleh dari penulisan paper ini adalah dapat memperoleh pengetahuan tentang hal-hal yang berkaitan dengan lapisan ozon termasuk pengaruh yang ditimbulkan akibat menipisnya lapisan ozon. Selian itu, mengetahui peralatan-peralatan yang menggunakan atau menghasilkan bahan-bahan kimia yang menjadi penyebab menipisnya lapisan ozon sehingga pembaca dapat mengurangi pemakaian bahan-bahan tersebut.
B. Tujuanpun tujuan dari penulisan makalah ini adalah:
1. Untuk mengetahui proses penipisan lapisan ozon
2. Untuk mengetahui pengaruh penipisan lapisan ozon bagi kesehatan manusia.
3. untuk mengetahui cara mengatasi penipisan lapisan ozon.
D. Metode Penulisan
Dalam penulisan paper ini, penulis menggunakan metode studi kepustakaan dan mendownload materi-materi dari alamat website
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pengertian Lapisan Ozon dan Proses Pembentukannya
Kata ozon berasal dari bahasa Yunani: ozein yang berarti berbau. Ozon memiliki bau yang sangat kuat sehingga keberadaannya mudah diketahui walaupun dalam konsentrasi yang rendah. Ozon adalah gas yang secara alami terdapat di dalam atmosfir. Masing-masing molekul ozon terdiri dari tiga buah atom oksigen dan dinyatakan sebagai O3. Sebagian besar ozon (sekitar 90%) dijumpai di stratosfir, sebuah lapisan yang terletak pada ketinggian sekitar 10-16 kilometer di atas permukaan bumi. Di daerah tropis lapisan stratosfir memiliki ketinggian 16 kilometer, sedangkan di daerah kutub 10 kilometer. Tempat berkumpulnya ozon di stratosfir biasanya dikenal dengan istilah lapisan ozon. Ozon juga terdapat di lapisan troposfir (10%), yaitu wilayah atmosfir yang paling dekat dengan permukaan bumi yang terletak diantara permukaan bumi dengan lapisan stratosfir.
Pada tahun 1839 seorang ilmuan dari Jerman, Christian Friedrich Schonbein menemukan ozon di laboratorium. Keberadaan ozon di atmosfir kemudian ditemukan menggunakan metoda pengukuran secara kimiawi dan optis. Ozon cepat bereaksi dengan berbagai bahan kimia dan dalam konsentrasi yang sangat banyak bersifat mudah meledak (explosive). Pembuatan ozon dilakukan dengan melepaskan muatan listrik (electrical discharges). Pada umumnya digunakan dalam proses industri seperti pemurnian udara dan air, pemutihan tekstil, produk-produk makanan dan salah satu unsur pembentuk Plastik.
Ozon terbentuk di atmosfir melalui beberapa langkah proses kimia yang memerlukan bantuan sinar matahari. Di lapisan stratosfir, proses pembentukan ozon dimulai dengan pecahnya molekul oksigen (O2) oleh radiasi ultraviolet dari matahari. Pada atmosfir bawah (troposfir), ozon terbentuk melalui serangkaian reaksi kimia yang berbeda dan melibatkan gas-gas yang mengandung hidrokarbon dan nitrogen.
Ozon stratosfir secara alami terbentuk melalui reaksi kimia yang melibatkan radiasi ultraviolet matahari dan molekul oksigen yang tersedia di atmosfir. Sinar matahari memecah molekul oksigen (O2) menghasilkan dua atom oksigen (2O). Kemudian masing-masing atom oksigen tersebut bereaksi dengan sebuah molekul oksigen menghasilkan molekul ozon (O3). Reaksi tersebut terjadi terus menerus karena keberadaan radiasi ultraviolet matahari di stratosfir. Akibatnya, produksi ozon terbesar terjadi di stratosfir tropis.
Reaksi destruksi/perusakan ozon dan terbentuknya O2 dapat berlangsung melalui dua jalan :
O2 + O2 → 2O2
O3 + O3 → 3O2
Reaksi ini dihasilkan melalui reaksi yang kompleks dengan katalis gas dan radikal, seperti atom Cl, NO, OH. Reaksi OH dapat terbentuk oleh perusakan uap H2O, gas buangan dari pesawat supersonik. Radikal Cl dapat berasal dari chloroflurocarbon (CFCl atau CFC- I I dan CF2Cl atau CFC-12 ) yang banyak digunakan pada pendingin (refrigerator) dan bahan bakar (propelan).
Dekat permukaan bumi, ozon juga diproduksi melalui reaksi kimia yang melibatkan gas-gas alami maupun gas-gas pencemar lainnya. Produksi ozon troposfir utamanya melibatkan gas-gas hidrokarbon dan nitrogen oksida serta sinar matahari. Pemakaian bahan bakar fosil merupakan sumber utama produksi ozon troposfir yang berasal dari gas-gas pencemar. Produksi ozon permukaan tidak memberikan kontribusi yang signifikan terhadap kelimpahan ozon stratosfir. Jumlah ozon permukaan terlalu sedikit dan memindahkan ozon permukaan ke stratosfir tidak cukup efektif.
2.2. Fungsi Lapisan Ozon Bagi Kehidupan di Bumi
Ozon di stratosfir menyerap sebagian besar radiasi ultraviolet matahari yang sangat berbahaya. Oleh karena peran inilah maka ozon stratosfir sering kali di sebut sebagai good ozone. Sebaliknya, ozon troposfir yang terbentuk akibat pencemaran disebut bad ozone karena dapat membahayakan kehidupan manusia, tanaman dan hewan.
Semua molekul ozon secara kimiawi sama, yaitu terdiri dari tiga atom oksigen. Akan tetapi ozon di stratosfir memiliki fungsi lingkungan yang sangat berbeda dengan ozon troposfir. Ozon stratosfir baik bagi kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya karena dapat menyerap radiasi ultraviolet (UV-B) yang berasal dari matahari. Apabila tidak diserap oleh molekul ozon stratosfir, maka UV-B akan sampai ke permukaan bumi dalam jumlah yang membahayakan kehidupan. Pemaparan yang berlebihan terhadap radiasi UV-B juga dapat merusak kehidupan tumbuhan di darat, organisme bersel tunggal, dan ekosistem perairan. Penyerapan radiasi UV-B oleh ozon merupakan sumber panas di stratosfir. Hal ini membantu memelihara kondisi di stratosfir sebagai kawasan yang stabil dimana suhu udara meningkat dengan ketinggian. Oleh karena itu ozon memainkan peran kunci dalam mengendalikan struktur suhu di atmosfir bumi.
Ozon juga terbentuk di dekat permukaan bumi melalui proses reaksi kimia alami sebagai akibat keberadaan gas-gas pencemar buatan manusia. Peningkatan konsentrasi ozon di troposfir dapat menyebabkan pemanasan permukaan bumi. Sumber utama pencemaran udara adalah pembakaran bahan bakar fosil dan aktifitas industri. Mengurangi emisi pencemar udara berarti dapat mengurangi konsentrasi ozon troposfir .
2.3. Fenomena Penipisan Lapisan Ozon
Para ilmuwan mempelajari perusakan ozon melalui berbagai penelitian di laboratorium, model-model komputer, dan observasi langsung di stratosfir. Melalui penelitian di laboratorium, para ilmuwan mampu menemukan dan mengevaluasi terjadinya reaksi-reaksi kimia yang juga terjadi di stratosfir. Reaksi kimia antara dua gas mengikuti hukum-hukum fisika. Beberapa dari rekasi-reaksi kimia tersebut terjadi di permukaan partikel-partikel yang terbentuk di stratosfir. Berbagai reaksi yang melibatkan berbagai macam molekul seperti klorin, bromin, florin, dan iodin dan gas-gas lain yang ada di atmosfir seperti oksigen, nitrogen, dan hidrogen telah banyak diteliti orang. Penelitian tersebut menjelaskan bahwa terdapat beberapa reaksi yang melibatkan klorin dan bromin yang secara langsung atau tidak langsung menyebabkan kerusakan ozon di atmosfir.
Dengan menggunakan model-model komputer, para ilmuwan dapat meneliti keseluruhan pengaruh dari berbagai reaksi dalam kondisi kimiawi dan fisik seperti yang terjadi di stratosfir. Model-model tersebut termasuk angin, suhu udara, dan perubahan sinar matahari harian dan musiman. Melalui analisis seperti itu, para peneliti telah menunjukkan bahwa klorin dan bromin dapat bereaksi dalam siklus katalitik dimana satu atom klorin atau bromin dapat merusak banyak sekali molekul ozon. Para ilmuwan menggunakan hasil dari model tersebut untuk dibandingkan dengan hasil observasi waktu sebelumnya untuk menguji pemahaman kita terhadap atmosfir dan untuk mengevaluasi pentingnya berbagai reaksi baru yang ditemukan di laboratorium. Model-model komputer juga memungkinkan para peneliti untuk memprediksi keadaan yang akan datang dengan mengganti kondisi atmosfir dan parameter-parameter lainnya.
Akan tetapi belakangan diketahui bahwa telah terjadi penipisan lapisan ozon yang tidak alami. Sejak dekade yang lalu ozon di atas Antarti k a telah semakin menipis pada musim semi secara tidak alami. Para peneliti menemukan bahwa penipisan tersebut sebagai akibat langsung dari pelepasan chlorofluorocarbon (CFC) oleh manusia ke atmosfir. Selama ini CFC secara luas digunakan sebagai zat pendorong (propellant) pada produk-produk aerosol (spray) dan sebagai media pendingin (coolant) pada alat-alat pendingin (refrigerator). Begitu terlepas ke udara maka zat kimia yang stabil ini tidak bisa terurai ketika berada di lapisan atmosfir bawah dan butuh satu dekade untuk bermigrasi ke lapisan stratosfir. Begitu mencapai stratosfir, maka molekul-molekul CFC yang biasanya stabil karena terpapar langsung terhadap radiasi UV akan terurai menjadi atom-atom yang reaktif. Atom-atom reaktif tersebut selanjutnya bereaksi dengan ozon menghasilkan senyawa baru. Sayangnya senyawa baru tersebut tidak stabil dan terus-menerus bereaksi merusak ozon. Satu atom klorin dapat merusak ribuan molekul ozon sebelum akhirnya terikat menjadi senyawa yang stabil.
Rata-rata kerusakan ozon total yang disebabkan oleh gas-gas reaktif tersebut diperkirakan kecil di daerah tropis dan meningkat hingga 10% di lintang menengah (daerah sub tropis). Di kawasan kutub, kehadiran awan-awan stratosfir kutub meningkatkan kelimpahan gas halogen yang paling reaktif. Hal ini menyebabkan kerusakan ozon terjadi lebih parah di kawasan kutub terutama pada musim dingin dan semi. Dalam kurun waktu yang relatif panjang , udara di stratosfir bergerak kembali ke troposfir, membawa gas halogen yang reaktif. Gas-gas tersebut kemudian hilang dari atmosfir oleh hujan dan salju dan terkubur di bumi. Proses ini mengakhiri kerusakan ozon oleh atom-atom klorin dan bromin yang awalnya dilepas ke atmosfir dalam bentuk molekul-molekul gas halogen.
Gas halogen yang umurnya pendek mengalami konversi kimiawi secara signifikan di troposfir menghasilkan gas halogen reaktif dan senyawa lainnya. Molekul-molekul gas yang tidak dikonversi terakumulasi di troposfir dan kemudian bergerak naik ke stratosfir. Hanya sebagian kecil gas halogen reaktif yang diproduksi di troposfir yang bergerak naik ke stratosfir karena sebagian besar larut dalam air hujan. Contoh penting gas-gas yang bisa hilang di troposfir adalah HCFC, yang digunakan bahan pengganti BPO, bromoform, dan gas-gas yang mengandung iodine.
2.4. Pengaruh Penipisan Lapisan Ozon pada Manusia
Matahari menghasilkan radiasi yang mencapai permukaan bumi. Radiasi matahari tersusun dari sinar inframerah dan cahaya tampak, serta sinar ultraviolet dalam radius A dan B (UVA dan UVB). Untunglah, atmosfer menyerap berkas sinar kosmis, berkas sinar gamma, dan berkas sinar X yang dihasilkan matahari. Selain itu, lapisan ozon di atmosfer juga menghambat radiasi ultraviolet C (UVC) dan menyaring sebagian besar UVA dan UVB.
Dilihat dari segi spektrum panjang gelombang, Sinar UV terbagi dalam :
- UV V = 100-190 nm
radiasi sinar UV ini hanya ada di ruang hampa udara.
- UV C = 190-280 nm
Radiasi UV dari sinar matahari yang tertahan di atmosfir.
- UV B = 280-315 nm
Sinar UV ini tidak tampak, sedangkan gelombang pada sinar tampak adalah 380-780 nm, yang berwarna ungu-kemerahan.
Seluruh sinar matahari sebenarnya mengandung UV-B, sekalipun dalam kondisi ozon yang natural. Dengan demikian penting bagi kita untuk selalu membatasi paparan langsung terhadap sinar matahari. Namun demikian, penipisan lapisan ozon akan meningkatkan jumlah radiasi UV-B dan akan meningkatkan resiko terhadap kesehatan manusia. Radiasi UV-B yang berasal dari matahari (dengan panjang gelombang 280- 315 nanometer) sebagian besar diserap oleh lapisan ozon. Akibatnya jumlah radiasi UV-B yang mencapai permukaan bumi menjadi sangat berkurang. Sedangkan radiasi UV-A (315- 400- nm) tidak diserap oleh lapisan ozon.
Berkurangnya konsentrasi ozon menyebabkan permukaan bumi akan lebih terbuka terhadap radiasi UV-B yang mempunyai gelombang pendek sehingga akan merusak kehidupan. Pancaran radiasi UV-B yang merupakan bagian dari sinar matahari sebenarnya tidak berubah, namun semakin berkurangnya ozon maka berkurang pula perlindungan sehingga lebih banyak lagi radiasi UV-B yang bisa mencapai permukaan Bumi. Untuk setiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan terjadi kenaikkan radiasi UV sebesar 20 persen.
Radiasi ultraviolet menimbulkan dampak pada manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan. Hasil studi laboratorium dan epidemiologis menunjukkan bahwa UV-B menyebabkan kanker kulit nonmelanoma dan merupakan peran utama dalam perkembangan malignant melanoma. Radiasi ultraviolet atau UV dapat menyebabkan kerusakan kulit secara permanen termasuk kanker kulit bahkan dapat menyebabkan kematian. Radiasi ultraviolet (UV) dapat merusak sel-sel yang hidup khususnya sel kulit sehingga kulit terbakar, timbul noda-noda cokelat dan penebalan serta keringnya kulit. Hal ini gejala dari kanker melanoma. Radiasi UV dapat merusak DNA, menekan kekebalan tubuh, dan mengaktifkan bahan kimia dalam tubuh yang bisa menimbulkan kanker. Efek negatif lainnya pada kulit adalah penuaan dini. Bahkan belakangan diketahui bahwa radiasi UVA menembus kulit lebih dalam daripada UVB, sehingga dapat menyebabkan kanker kulit, dan bisa jadi menekan sistem kekebalan tubuh. Radiasi UV-A, yang tidak terserap oleh ozon, dapat menyebabkan penuaan kulit secara prematur. Berat atau ringannya penyakit yang ditimbulkan bergantung pada panjang gelombang dari paparan sinar UV.
Selain UV-B juga dapat menyebabkan kerusakan mata terutama menyebabkan katarak dan Macula-Degeneration. Hal ini terlihat dari kondisi 'tajam penglihatan' (visus) mata. Jika sering terkena radiasi matahari menyebabkan visus maka semakin memburuk. Ketika mata kita sinari dengan lampu senter maka terdapat warna putih susu pada mata. Jika tidak ditanggulangi secara benar, katarak dapat menyebabkan kebutaan permanan.
Selain itu, radiasi sinar UV juga dapat menurunkan kekebalan tubuh manusia sehingga lebih mudah terserang penyakit. Demikian juga vaksinasi terhadap sejumlah penyakit akan menjadi kurang berhasil.
Dengan lebih banyak radiasi gelombang pendek UV-B maka akan memicu reaksi kimiawi di atmosfer bawah, yang dapat mengakibatkan penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun seperti ozon. Ozon yang dihasilkan dari gas-gas pencemar berbahaya bagi kehidupan. Paparan ozon berlebih pada manusia dapat mengurangi kapasitas paru-paru dan dapat menyebabkan dada sakit, iritasi tenggorokan, batuk dan memperburuk kondisi kesehatan yang berhubungan dengan jantung dan paru-paru. Dampak ini akan semakin buruk bila kerusakan lapisan ozon terus berlangsung.
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk mengurangi penipisan lapisan Ozon, yaitu :
Mengatasi penipisan ozon bukan hanya tugas dari pemerintah dan meteri lingkungan, tetapi merupakan tugas dan kewajiban setiap orang. Akan tetapi, pemerintah sebagai pengatur system kenegaraan hendaknya memberikan contoh yang baik. Ada baiknya dilakukan penyuluhan mengenai penipisan lapisan ozon serta dampaknya bagi kehidupan. Kemudian menggunakan cara persuasif (ajakan) dan memberdayakan masyarakat membentuk persepsi positif dalam rangka menghilangkan pertentangan dan memotivasi seluruh komponen bangsa ikut aktif mengurangi tingkat emisi. Namun hal yang paling penting dari itu semua adalah kesadaran manusia itu sendiri.
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Dari penjelasan di atas dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Ozon adalah suatu bentuk oksigen. Ozon tercipta jika radiasi yang berasal dari matahari bertemu dengan oksigen di dalam atmosfer.
2. Lapisan ozon menyerap sebagian besar dari radiasi ultraungu dari matahari yang mencapai bumi.
3. Pada radiasi fotokimia, pembentukan ozon diperlukan radiasi ultra violet dengan panjang gelombang kurang dari 175nm. Sedangkan untuk perusakan ozon diperlukan sinar ultra violet sekitar 240-300 nm
4. lapisan ozon di stratosfer berawal dari adanya emisi molekul gas yang mengandung klor dan brom yang dihasilkan dari berbagai aktifitas manusia dan proses alamiah
6. Penipisan lapisan ozon akan menimbulkan efek pada kesehatan manusia, seperti peningkatan penyakit kanker kulit, katarak, dan akan melemahkan sistem imunisasi badan.
DAFTAR PUSTAKA
