Pengaruh Penipisan Lapisan Ozon

Pengaruh Penipisan Lapisan Ozon

Penipisan lapisan ozon menimbulkan banyak ancaman terhadap kesehatan manusia dan kehidupan di bumi. Semakin menipisnya lapisan ozon stratosfer akan meningkatkan bahaya akibat radiasi ultraviolet yang mencapai permukaan bumi. Radiasi ultraviolet menimbulkan dampak pada manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan. Dampak ini akan semakin buruk bila kerusakan lapisan ozon terus berlangsung. Bila lapisan ozon menjadi tipis, permukaan bumi akan lebih terbuka terhadap radiasi UV-B yang mempunyai gelombang pendek sehingga akan merusak kehidupan. Untuk tiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan terjadi kenaikkan radiasi UV sebesar 20 persen. Radiasi UV-B dapat menyebabkan kerusakan pada mata, meluasnya penyakit infeksi serta pertambahan kasus kanker kulit. Demikian  juga vaksinasi terhadap sejumlah penyakit akan menjadi kurang berhasilguna. 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, terjadinya hujan asam dan berakibat naiknya gangguan saluran pernapasan.

Penipisan lapisan ozon menyebabkan banyak tanaman lambat pertumbuhannya dan sebagian mungkin akan menjadi kerdil, hasil sejumlah tanaman budidaya akan menurun dan hutan-hutan akan menjadi rusak. Di laut radiasi dengan intensitas tinggi akan merusak atau membunuh anak ikan, kepiting dan udang. Populasi plankton yang menjadi dasar dari jaringan makanan hewan laut dapat mengalami dampak buruk, sehingga menyebabkan pengaruh berantai untuk seluruh jaringan makanan hewan laut. Radiasi UV(ultra violet) akan menurunkan kemampuan sejumlah organisme dalam menyerap karbon dioksida yang merupakan salah satu gas rumah kaca, sehingga konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan meningkat yang menyebabkan pemanasan global.

Reaksi CFC dengan ozon (O₃)

          CFC adalah singkatan dari  Chloroflourocarbon yang terbentuk dari atom chlor, flour, dan carbon. Ketiga atom ini termasuk atom yang memiliki jumlah elektron valensi yang relatif kurang stabil atau mudah terikat oleh atom lainnya. Saat CFC telah menyebar ke lapisan ozon dan  sangat mudah dipecah dan kemudian bereaksi dengan ozon yang terbentuk dari tiga atom O (oksigen) yang juga akan terpecah bila ada daya tarik yang lebih kuat dari atom lain di luarnya. Reaksi kimia di antara atom-atom inilah yang akan menghasilkan molekul-molekul baru, mulai dari O₂, O, CO, CO₂, dan lain-lain. Jika 0₃ sudah terpecah, fungsinya sebagai filter radiasi matahari akan hilang.

Dua CFC yang umum adalah CFC-11 (Trichloromonofluoromethane atau freon 11) dan CFC-12 (Dichlorodifluoromethane). CFC merupakan zat-zat yang tidak mudah terbakar dan tidak terlalu toksik. Satu buah molekul CFC memiliki masa hidup 50 hingga 100 tahun dalam atmosfer sebelum hilang dari atmosfer.

Ozon adalah suatu molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen yang terjadi secara alami dan ditemukan pada atmosfer bumi. Ozon pertama kali ditemukan oleh C. F. Schonbein pada kira-kira pertengahan abad ke-19. Penamaan ozon diambil dari  bahasa Yunani yakni “ozein” yang berarti bau atau smell. Lapisan ozon terjadi di seluruh bagian stratosfer, tetapi lebih rapat pada jarak antara 20 dan 30 km di atas tanah. Lapisan ini menyerap sebagian besar dari radiasi ultraungu dari matahari yang mencapai bumi. Sinar ultraungu yang mencapai permukaan bumi mempunyai pengaruh yang penting. Radiasi ini memberikan warna kulit yang alami pada manusia. Akan tetapi, radiasi ultraungu yang terlalu banyak dapat memberikan pengaruh yang berbahaya bagi tumbuhan dan hewan, termasuk juga manusia.

Secara permanen ozon terbentuk dan rusak kembali di dalam daerah stratosfer dan sebagian kecil terbentuk pada daerah troposfer. Reaksi destruksi/perusakan ozon dan terbentuknya O₂ dapat berlangsung melalui dua jalan :

O + 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).

Dekomposisi oleh sinar ultra violet terbentuk Cl dan ClO. Radikal NO dapat berasal dari tanah (soil) dan air dari sisa buangan pupuk. Melalui fotodekomposisi dapat terbentuk NO.  CFCs dapat dagunakan sebagai gas freon yang dipakai dalam lemari es, AC, aerosol, dalam produksi busa (foam), dan untuk sterilisasi. Halon digunakan untuk pemadaman kebakaran. Carbon tetra chlorida digunakan sebagai bahan baku dalam pembuatan CFC-11 dan CFC-12, untuk pembuatan beberapa jenis pestisida, sebagai pelarut dalam produksi karet dan zat warna sintesis, sebagai metal dereaser,dry-cleaning agent, pemadam kebakaran, dan juga untuk fumigasi biji-bijian.

Sifat stabil dari CFC yang sangat bermanfaat di bumi ini memberikan peluang baginya untuk merusak lapisan ozon. CFC yang terdifusi ke stratosfer akan mengalami pemutusan ikatan kimianya oleh radiasi UV-C menghasilkan khlor-khlor bebas yang bersifat sangat reaktif, kemudian mengikat sebuah atom oksigen dari molekul ozon (O₃) sehingga mengubah ozon tersebut menjadi molekul oksigen (O₂). Reaksi perubahan ozon menjadi molekul oksigen adalah sebagai berikut:

CFCl₃ +  uv                 –>       CFCl₂ +  Cl^-

Cl^- +  O₃                      –>       ClO  +  O₂

O₂ +  uv energi            –>     2O

ClO  +  2O                  –>       O₂ + Cl^-

Cl^- +  O₃ à                    –>        ClO  +  O₂

Masuknya CFC ke atmosfer menimbulkan proses reduksi-oksidasi (redoks) antara ozon dengan unsur-unsur halogen dari senyawa CFC dan yang sejenisnya. Setiap molekul CFC mampu merusak 100 ribu molekul ozon. Sedangkan senyawa halon (berasal dari unsur halogen) mampu merusak 10 kali lebih efektif dibandingkan dengan CFC. CFC mengurai ozon menjadi oksigen dan sebuah oksigen bebas radikal yang menimbulkan suatu lapisan oksigen sehingga lapisan ozon menjadi semakin tipis yang mudah tertembus sinar ultraviolet dari matahari. Semakin menipisnya lapisan ozon di atmosfer, bahkan sampai berlubang, dapat menimbulkan bencana. Karena manusia akan bermandikan sinar ultraviolet dengan intensitas tinggi yang dapat mengundang penyakit kanker kulit, katarak, serta penurunan sistem kekebalan tubuh.

Ketika freon (CFC) terlepas ke atmosfer, maka molekul CFC akan terurai menjadi atom C sendiri yangsangat reaktif terhadap atom O (rumus molekul ozon adalah O₃). Ketika atom C dari pecahan freon bertemu dengan molekul O₃, maka atom C akan menarik satu atom O dari ozon, yang akan mengakibatkan  timbulnya karbon monoksida (CO) dan ozon menjadi oksigen biasa (O₂) karena kehilangan satu atom O-nya, ditambah lagi, ketika CO terbentuk, maka mereka akan menarik lagi satu atom O dari ozon-ozon (O₃) lain sehingga menciptakan CO₂, oleh karena itu ozon sebagai pelindung bumi dari sinar ultraviolet menjadi rusak, sementara CO₂ memiliki efek rumah kaca yang dapat menahan panas di bumi. Dengan demikian bumi akan menjadi semakin panas.

Akibat kerusakan lapisan ozon

1. Menipisnya lapisan ozon dalam atmosfer bagian atas diperkirakan menjadi penyebab meningkatnya penyakit kanker kulit dan katarak pada manusia, merusak tanaman pangan tertentu, mempengaruhi plankton yang akan berakibat pada rantai makanan di laut, dan meningkatnya karbondioksida (lihat pemanasan global) akibat berkurangnya tanaman dan plankton. Sebaliknya, terlalu banyak ozon di bagian bawah atmosfer membantu terjadinya kabut campur asap, yang berkaitan dengan iritasi saluran pernapasan dan penyakit pernapasan akut bagi mereka yang menderita masalah kardiopulmoner.Oleh karena itu, kita semua harus memandang serius masalah ini dan berupaya untuk mencegah atau meminimalkan penipisan lapisan ozon di alam ini dengan cara meminimalkan penggunaan bahan-bahan yang dapat mempertipis ozon agar generasi yang akan datang dapat mewarisi alam sekitar yang masih baik.

2. PENCAIRAN GUNUNG ES

Lubang ozon di Antartika disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara ketinggian tertentu seluruh Antartika pada musim semi. Pembentukan ‘lubang’ tersebut terjadi setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musin semi atau awal musim panas.
Dalam bulan Oktober 1987, 1989, 1990 dan 1991, lubang ozon yang luas telah dilacak di seluruh Antartika dengan kenaikan 60% pengurangan ozon berbanding dengan permukaan lubang pra-ozon. Pada bulan Oktober 1991, permukaan terendah atmosfer ozon yang pernah dicatat telah terjadi di seluruh Antartika.