LAPISAN OZON
Rumus molekul:
03
Massa molar: 47,998
g/mol-1
Penampilan: gas
berwarna kebiruan
Titik lebur: 80,7 K −192,5 °C
Titik didih: 161,3 K −111,9 °C
Sangkalan dan referensi
Ozon
terdiri dari tiga molekul oksigen dan amat berbahaya pada kesehatan manusia.
Secara alamiah, ozon dihasilkan melalui percampuran cahaya ultraviolet dengan
atmosfer bumi dan membentuk suatu lapisan ozon pada ketinggian 50 kilometer.
Daftar isi
1. Kepentingan
Ozon
2. Sifat ozon
3.
Ozon di muka bumi
3.1 Lapisan ozon
3.1.1 Regulasi
3.1.2 Penyebab
Lapisan Ozon
3.2 Kepentingan
ozon
3.3
Keseimbangan ozon
4. Proses
terjadinya lapisan ozon
5. Kegunaan
ozon
6. Ancaman
dari klorofluorokarbon (CFC)
7. Dampak
akibat penipisan ozon
6.1 Lubang Ozon
6.2 Kemerosotan ozon global
6.3 Satelit
6.4 Spektrofotometer Dobson
6.5 Ozon sonde
6.6 Kemerosotan ozon global
6.7
Spektrofotometer Dobson
8. Tindakan/Upaya
di dunia
9. Pengaruh
memulihkan Lapisan Ozon
10. Rusaknya
Lapisan Ozon Di Kutub Utara
11. Dampak
Positif dan Danpak Negatif
1. Kepentingan Ozon
Ozon
tertumpu di bawah stratosfer di antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang
dikenal sebagai 'lapisan ozon'. Ozon dihasilkan dengan pelbagai persenyawaan
kimia, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfer adalah
penyerapan tenaga sinar ultraviolet (UV) dari matahari.
Ozon
(O3) dihasilkan apabila O2 menyerap sinar ultraviolet pada jarak gelombang 242
nanometer dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang
yang besar dari 290 nm. O3 juga merupakan penyerap utama sinar UV antara 200
dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini efektif dalam meneruskan kekonstanan
bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV.
2. Sifat ozon
Ozon
amat mengkakis dan dipercayai sebagai bahan beracun dan bahan cemar biasa. Ozon
mempunyai bau yang tajam, menusuk hidung. Ozon juga terbentuk pada kadar rendah
dalam udara akibat arus listrik seperti kilat, dan oleh tenaga tinggi seperti
radiasi eletromagnetik. UV dikaitkan dengan pembentukan kanker kulit dan
kerusakan genetik. Peningkatan tingkat uv juga mempunyai dampak kurang baik
terhadap sistem imunisasi hewan, organisme akuatik dalam rantai makanan,
tumbuhan dan tanaman. Penyerapan sinar UV berbahaya oleh ozon stratosfer amat
penting untuk seluruh bumi.
3.
Ozon
di muka bumi
Ozon
di muka bumi terbentuk oleh sinar ultraviolet yang menguraikan molekul O3
membentuk unsur oksigen. Unsur oksigen ini bergabung dengan molekul yang tidak
terurai dan membentuk O3. Kadangkala unsur oksigen akan bergabung dengan N2
untuk membentuk nitrogen oksida; yang apabila bercampur dengan cahaya mampu
membentuk ozon.
3.1
Lapisan ozon
Ozon
adalah salah satu gas yang membentuk atmosfer. Molekul oksigen (O2) yang
dengannya kita bernapas membentuk hampir 20% atmosfer. Pembentukan ozon (O3),
molekul triatom oksigen kurang banyak dalam atmosfer di mana kandungannya hanya
1/3.000.000 gas atmosfer.
Lapisan
ozon adalah lapisan di atmosfer pada ketinggian 19 - 48 km (12 - 30 mil) di
atas permukaan Bumi yang mengandung molekul-molekul ozon. Konsentrasi ozon di
lapisan ini mencapai 10 ppm dan terbentuk akibat pengaruh sinar ultraviolet
Matahari terhadap molekul-molekul oksigen. Peristiwa ini telah terjadi sejak
berjuta-juta tahun yang lalu, tetapi campuran molekul-molekul nitrogen yang
muncul di atmosfer menjaga konsentrasi ozon relatif stabil.
Ozon
adalah gas beracun sehingga bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya
bila terhisap dan dapat merusak paru-paru. Sebaliknya, lapisan ozon di atmosfer
melindungi kehidupan di Bumi karena ia melindunginya dari radiasi sinar
ultraviolet yang dapat menyebabkan kanker. Oleh karena itu, para ilmuwan sangat
khawatir ketika mereka menemukan bahwa bahan kimia kloro fluoro karbon (CFC)
yang biasa digunakan sebagai media pendingin dan gas pendorong spray aerosol,
memberikan ancaman terhadap lapisan ini. Bila dilepas ke atmosfer, zat yang
mengandung klorin ini akan dipecah oleh sinar Matahari yang menyebabkan klorin
dapat bereaksi dan menghancurkan molekul-molekul ozon. Setiap satu molekul CFC
mampu menghancurkan hingga 100.000 molekul ozon. Oleh karena itu, penggunaan
CFC dalam aerosol dilarang di Amerika Serikat dan negara-negara lain di dunia.
Bahan-bahan kimia lain seperti bromin halokarbon, dan juga nitrogen oksida dari
pupuk, juga dapat menyerang lapisan ozon.
Menipisnya
lapisan ozon dalam atmosfer bagian atas diperkirakan menjadi penyebab
meningkatnya penyakit kanker kulit dan katarak pada manusia, merusak tanaman
pangan tertentu, memengaruhi 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.
3.1.1
Regulasi
Pada
tahun 1987, ditandatangani Protokol Montreal, suatu perjanjian untuk
perlindungan terhadap lapisan ozon. Protokol ini kemudian diratifikasi oleh 36
negara termasuk Amerika Serikat. Pelarangan total terhadap penggunaan CFC sejak
1990 diusulkan oleh Komunitas Eropa (sekarang Uni Eropa) pada tahun 1989, yang
juga disetujui oleh Presiden AS George Bush. Pada Desember 1995, lebih dari 100
negara setuju untuk secara bertahap menghentikan produksi pestisida metil
bromida di negara-negara maju. Bahan ini diperkirakan dapat menyebabkan
pengurangan lapisan ozon hingga 15 persen pada tahun 2000. CFC tidak diproduksi
lagi di negara maju pada akhir tahun 1995 dan dihentikan secara bertahap di
negara berkembang hingga tahun 2010. Hidrofluorokarbon atau HCFC, yang lebih
sedikit menyebabkan kerusakan lapisan ozon bila dibandingkan CFC, digunakan
sementara sebagai pengganti CFC, hingga 2020 pada negara maju dan 2016 di negara
berkembang. Untuk memonitor berkurangnya ozon secara global, pada tahun 1991,
National Aeronautics and Space Administration (NASA) meluncurkan Satelit
Peneliti Atmosfer. Satelit dengan berat 7 ton ini mengorbit pada ketinggian 600
km (372 mil) untuk mengukur variasi ozon pada berbagai ketinggian dan
menyediakan gambaran jelas pertama tentang kimiawi atmosfer di atas.
3.1.2
Penyebab Lapisan Ozon
Ancaman
yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah kloroflorokarbon (CFC) yang
mengakibatkan menipisnya lapisan ozon. CFC digunakan oleh masyarakat modern
dengan cara yang tidak terkira banyaknya, misalnya dengan :
1.
AC
2.
Kulkas
3.
Bahan dorong
dalam penyembur (aerosol), diantaranya kaleng semprot untuk pengharum ruangan,
penyemprot rambut atau parfum
4.
pembuatan busa
5.
bahan pelarut
terutama bagi kilang-kilang elektronik
Satu
buah molekul CFC memiliki masa hidup 50 hingga 100 tahun dalam atmosfer sebelum
dihapuskan. Dalam waktu kira-kira 5 tahun, CFC bergerak naik dengan perlahan ke
dalam stratosfer (10 – 50 km). Molekul CFC terurai setelah bercampur dengan
sinar UV, dan membebaskan atom KLORIN. Atom klorin ini berupaya memusnahkan
ozon dan menghasilkan LUBANG OZON. Penipisan lapisan ozon akan menyebabkan
lebih banyak sinar UV memasuki bumi.
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. 1975, dikhawatirkan
aktivitas manusia akan mengancam lapisan ozon. Oleh itu atas permintaan “United
Nations Environment Programme” (UNEP), WMO memulai Penyelidikan Ozon Global dan
Proyek Pemantauan untuk mengkoordinasi pemantauan dan penyelidikan ozon dalam
jangka panjang. Semua data dari tapak pemantauan di seluruh dunia diantarkan ke
Pusat Data Ozon Dunia di Toronto, Kanada, yang tersedia kepada masyarakat
ilmiah internasional. 1977, pertemuan pakar UNEP mengambil tindakan Rencana Dunia
terhadap lapisan ozon; 1987, ditandatangani Protokol Montreal, suatu perjanjian
untuk perlindungan terhadap lapisan ozon. Protokol ini kemudian diratifikasi
oleh 36 negara termasuk Amerika Serikat. 1990 Pelarangan total terhadap
penggunaan CFC sejak diusulkan oleh Komunitas Eropa (sekarang Uni Eropa) pada
tahun 1989, yang juga disetujui oleh Presiden AS George Bush. 1991 Untuk
memonitor berkurangnya ozon secara global, National Aeronautics and Space
Administration (NASA) meluncurkan Satelit Peneliti Atmosfer. Satelit dengan
berat 7 ton ini mengorbit pada ketinggian 600 km (372 mil) untuk mengukur
variasi ozon pada berbagai ketinggian dan menyediakan gambaran jelas pertama
tentang kimiawi atmosfer di atas. 1995, lebih dari 100 negara setuju untuk
secara bertahap menghentikan produksi pestisida metil bromida di negara-negara
maju. Bahan ini diperkirakan dapat menyebabkan pengurangan lapisan ozon hingga
15 persen pada tahun 2000. 1995 CFC tidak diproduksi lagi di negara maju pada
akhir tahun dan dihentikan secara bertahap di negara berkembang hingga tahun
2010.
Hidrofluorokarbon
atau HCFC, yang lebih sedikit menyebabkan kerusakan lapisan ozon bila
dibandingkan CFC, digunakan sementara sebagai pengganti CFC. Memang timbulnya
penipisan lapisan ozon ini dipicu dari tingginya pemakaian CFC oleh
negara-negara maju beberapa dekade yang lalu, namun guna menormalkan kembali
kondisi ozon ini diperlukan kerja sama yang baik dari semua pihak. Baik negara
maju maupun negara berkembang yang saat ini masih menginginkan penggunaan zat
kimia buatan manusia tersebut dalam industrinya perlu melakukan tindakan yang
diperlukan.
Tindakan
yang dapat kita lakukan saat ini demi memelihara lapisan ozon, misalnya mulai
mengurangi atau tidak menggunakan lagi produk-produk rumah tangga yang
mengandung zat-zat yang dapat merusak lapisan pelindung bumi dari sinar UV ini.
Untuk itu, diperlukan upaya meningkatkan kesadaran dan partisipasi aktif
masyarakat dalam program perlindungan lapisan ozon, pemahaman mengenai
penanggulangan penipisan lapisan ozon, memperkenalkan bahan, proses, produk,
dan teknologi yang tidak merusak lapisan ozon. Bila tidak, maka proses
penipisan ozon akan semakin meningkat dan mungkin saja akan menyebabkan lapisan
ini tidak dapat dikembalikan lagi ke bentuk aslinya
3.2
Kepentingan ozon
Ozon
tertumpu di bawah stratosfer di antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang
dikenal sebagai 'lapisan ozon'. Ozon terhasil dengan berbagai percampuran
kimiawi, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfer adalah
penyerapan tenaga sinar ultraviolet (UV) dari matahari.
Ozon
(O3) dihasilkan apabila O2 menyerap sinar UV pada jarak gelombang 242 nanometer
dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar
dari 290 nm. O3 juga merupakan penyerap utama sinar UV antara 200 dan 330 nm.
Penggabungan proses-proses ini efektif dalam meneruskan ketetapan bilangan ozon
dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV. UV dikaitkan dengan pembentukan
kanker kulit dan kerusakan genetik. Peningkatan tingkat UV juga mempunyai
dampak kurang baik terhadap sistem imunisasi hewan, organisme akuatik dalam
rantai makanan, tumbuhan dan tanaman. Penyerapan sinaran UV berbahaya oleh ozon
stratosfer amat penting untuk semua hidupan di bumi.
3.3
Keseimbangan ozon
Jumlah
ozon dalam atmosfer berubah menurut lokasi geografi dan musim. Ozon ditentukan
dalam satuan Dobson (Du) di mana, sebagai contoh, 300 Du setara dengan 3 mm
tebal lapisan ozon yang tulen jika dimampatkan ke tekanan permukaan laut. Sebagian
besar ozon stratosfer dihasilkan di kawasan tropis dan diangkut ke ketinggian
yang tinggi dengan skala-besar putaran atmosfer semasa musim salju hingga musim
semi. Umumnya kawasan tropis memiliki ozon yang rendah.
4.
Proses
Terjadinya Lapisan Ozon
Lapisan
Ozon di stratosfer menyerap radiasi ultra-violet yang berbahaya dari matahari.
Dengan bertambahnya bahan kimia buatan manusia yang mengandung senyawa khlorin
dan bromin, akan ikut merusak molekul ozon pada lapisan ini. Teori pertama yang
mendukung CFC sebagai perusak lapisan ozon di stratosfer dikemukakan pada tahun
1974 oleh Sherwood Rowland dan rekannya Mario Molina dari Universitas
California.
Ozon
adalah molekul dalam bentuk gas yang terjadi secara alami yang ditemukan pada
atmosfer bumi. Molekul ini dapat menyerap panjang gelombang tertentu dari
radiasi ultraviolet matahari sebelum mencapai permukaan bumi. Pada lapisan
Stratosfer radiasi matahari memecah molekul gas yang mengandung khlorin atau
bromin dan menghasilkan radikal Khlor dan Brom. Radikal-radikal khlorin dan
bromin kemudian melalui reaksi berantai memecahkan ikatan gas-gas lain di
atmosfer, termasuk ozon. Molekul-molekul ozon terpecah menjadi oksigen dan
radikal oksigen. Dengan terjadinya reaksi ini akan mengurangi konsentrasi ozon
di stratosfer. Semakin banyak senyawa yang mengandung Khlor dan Brom perusakan
lapisan ozon semakin parah.
5.
Kegunaan
ozon
Ozon
digunakan dalam bidang pengobatan untuk mengobati pasien dengan cara terawasi
dan mempunyai penggunaan yang meluas seperti di Jerman. Di antaranya ialah untuk
perawatan kulit terbakar. Sedangkan dalam perindustrian, ozon digunakan untuk:
a)
mengenyahkan
kuman sebelum dibotolkan (antiseptik),
b)
menghapuskan
pencemaran dalam air (besi, arsen, hidrogen sulfida, nitrit, dan bahan organik
kompleks yang dikenal sebagai warna),
c)
membantu proses
flokulasi (proses pengabungan molekul untuk membantu penapis menghilangkan besi
dan arsenik),
d)
mencuci, dan
memutihkan kain (dipaten),
e)
membantu
mewarnakan plastik,
f)
menentukan
ketahanan getah.
6.
Ancaman
dari klorofluorokarbon (CFC)
Ancaman
yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah kloroflorokarbon (CFC) buatan
manusia yang meningkatkan kadar penipisan ozon menyebabkan kemerosotan
berangsur-angsur dalam tingkat ozon global.
CFC
digunakan oleh masyarakat modern dengan cara yang tidak terkira banyaknya,
dalam kulkas, bahan dorong dalam penyembur, pembuatan busa dan bahan pelarut
terutama bagi kilang-kilang elektronik. Masa hidup CFC berarti 1 molekul yang
dibebaskan hari ini bisa ada 50 hingga 100 tahun dalam atmosfer sebelum dihapuskan.
Dalam waktu kira-kira 5 tahun, CFC bergerak naik dengan perlahan ke dalam
stratosfer (10 – 50 km). Di atas lapisan ozon utama, pertengahan julat
ketinggian 20 – 25 km, kurang sinar UV diserap oleh ozon. Molekul CFC terurai
setelah bercampur dengan UV, dan membebaskan atom klorin. Atom klorin ini juga
berupaya untuk memusnahkan ozon dan menghasilkan lubang ozon.
7.
Dampak
akibat penipisan ozon
6.1
Lubang Ozon
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 saat 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 menunjukkan bahwa persentase ozon secara keseluruhan di
Antartika sebenarnya terus menurun. Penerbangan-penerbangan yang dilakukan
untuk meneliti hal ini juga memberikan hasil yang sama.
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.
6.2
Kemerosotan ozon global
Pengukuran
latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolom ozon
pada musim dingin dan panas bagi kedua hemisfer utara dan selatan pada garis
lintang tengah dan tinggi. Didapati aliran ke bawah ini pada tahun 1980 agak
besar bila dibandingkan dengan tahun 1970. Tiada statistik aliran signifikan
dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan
komputer model bagi pemusnahan stratosfer ozon dapat menjelaskan pemerhatian
aliran jumlah ozon di ketinggian pertengahan pada musim panas, tetapi hanya
sebagian darinya pada musin sejuk. Ini bermakna pada masa depan perubahan
global ozon belum bisa diramalkan lagi.
6.3
Satelit
Penggunaan
satelit mengelilingi kutub seperti Satelit NASA Nimbus7 yang membawa peralatan
"Total Ozone Mapping Spectrometer" (TOMS) telah merevolusikan
pemantauan ozon sejak 20 tahun yang lalu. Kedudukan yang baik di atas cakrawala
dan kemampuan setiap satelit untuk perjalanan mendatar seluruh dunia,
menyediakan liputan yang lebih baik dari stasiun darat. Ini sangat tinggi
nilainya untuk menentukan aliran global. Ketepatan sensor satelit menggunakan
prinsip yang sama dengan spektrofotometer Dobson.
6.4
Spektrofotometer Dobson
Spektrofotometer
pertama diciptakan pada tahun 1920 oleh Gordon Dobson untuk mengukur jumlah
ozon. Kini terdapat kurang lebih 80 jenis alat ini untuk digunakan di seluruh
dunia dalam mengukur jumlah ozon. Spektrofotometer Dobson mengukur ozon dengan
membandingkan jumlah penyinaran pada jarak dua UV. Satu jarak gelombang
terlacak kuat dengan ozon manakala yang satu lagi tidak. Perbedaan antara
jumlah dua sinar secara langsung berhubungan dengan jumlah ozon.
6.5
Ozon sonde
Ozon
sonde adalah sel elektrokimia dan penghantar radio yang dilekatkan kepada balon
yang berisi gas hidrogen yang dapat mencapai ketinggian kira-kira 35 km. Udara
dimasukkan ke dalam sel kecil dengan pompa. Pelarut dalam sel bercampur dengan
ozon, menghasilkan arus eletrik yang berkadar sama dengan jumlah ozon. Isyarat
dari sel diubah atas kode dan diantarkan melalui radio kepada penerima stasiun.
Dari pelepasan balon hingga kegagalan, lazimnya kira-kira 35 km, sonde ini
menyediakan taburan menegak ozon.
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.
7.6 Kemerosotan ozon global
Pengukuran
latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolom ozon
pada musim dingin dan panas bagi kedua hemisfer utara dan selatan pada garis
lintang tengah dan tinggi. Didapati aliran ke bawah ini pada tahun 1980 agak
besar bila dibandingkan dengan tahun 1970. Tiada statistik aliran signifikan
dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan
komputer model bagi pemusnahan stratosfer ozon dapat menjelaskan pemerhatian
aliran jumlah ozon di ketinggian pertengahan pada musim panas, tetapi hanya
sebagian darinya pada musin sejuk. Ini bermakna pada masa depan perubahan
global ozon belum bisa diramalkan lagi.
6.7
Spektrofotometer Dobson
Spektrofotometer
pertama diciptakan pada tahun 1920 oleh Gordon Dobson untuk mengukur jumlah
ozon. Kini terdapat kurang lebih 80 jenis alat ini untuk digunakan di seluruh
dunia dalam mengukur jumlah ozon. Spektrofotometer Dobson mengukur ozon dengan
membandingkan jumlah penyinaran pada jarak dua UV. Satu jarak gelombang
terlacak kuat dengan ozon manakala yang satu lagi tidak. Perbedaan antara
jumlah dua sinar secara langsung berhubungan dengan jumlah ozon.
8.
Tindakan/Upaya
di dunia
Dalam
tahun 1975, dikhawatirkan aktivitas manusia akan mengancam lapisan ozon. Oleh
itu atas permintaan "United Nations Environment Programme" (UNEP),
WMO memulai Penyelidikan Ozon Global dan Proyek Pemantauan untuk mengkoordinasi
pemantauan dan penyelidikan ozon dalam jangka panjang. Semua data dari tapak
pemantauan di seluruh dunia diantarkan ke Pusat Data Ozon Dunia di Toronto,
Kanada, yang tersedia kepada masyarakat ilmiah internasional.
Pada
tahun 1977, pertemuan pakar UNEP mengambil tindakan Rencana Dunia terhadap
lapisan ozon; dalam tahun 1987, UNEP mengambil Protokol Montreal atas bahan
yang mengurangi lapisan ozon. Protokol ini memperkenalkan serangkaian
kapasitas, termasuk jadwal tindakan, mengawasi produksi dan pembebasan CFC ke
alam sekitar. Ini memungkinkan tingkat penggunaan dan produksi terkait CFC
untuk turun ke tingkat semasa 1986 pada tahun 1989, dan pengurangan sebanyak
50% pada 1999.
9.
Pengaruh
memulihkan Lapisan Ozon
Masih
hangatnya isu pemanasan global seolah mengesampingkan isu yang beberapa waktu
lalu melaporkan menipisnya lapisan ozon di stratosfir. Padahal menurut beberapa
sumber, keduanya terkait. Pemanasan global akibat dari meningkatnya jumlah gas
rumah kaca seperti karbon, methan, nitrogen dan sebagainya, akan menahan panas
yang ditimbulkan aktivitas manusia. Ibarat sebuah batu berbentuk bola yang
aktivitasnya menimbulkan panas, maka agar tetap menjaga suhu tetap rendah,
panas tersebut harus dibuang. Hanya saja banyaknya gas di lapisan troposfir
mencegah panas itu berpindah ke lapisan stratosfir. Bola batu semakin panas,
sementara stratosfir semakin dingin.
Lapisan
ozon, di lain sisi merupakan lapisan yang terbentuk dari Ozon (O3) dan berada
di lapisan stratosfir. Menurut beberapa referensi tersebut di atas, menurunya
suhu di lapisan stratosfir juga mempercepat menipisnya lapisan ozon. Jika suhu
stratosfir tetap dan tidak mengalami penurunan, maka menipisnya lapisan
tersebut bisa diperlambat. Jika demikian, maka hal yang harus dilakukan agar
lapisan ozon tidak semakin menipis adalah dengan mengurangi laju pemanasan
global. Hanya saja, menurut beberapa peneliti dari University of Leeds tidak
demikian halnya. Memperbaiki lubang di lapisan ozon akan semakin mempercepat
pemanasan global. Laporan tersebut berdasarkan data penelitian di kawasan
Antartika. Menurut tim dari University of Leeds, angin kencang yang bertiup di
kawasan Antartika menerbangkan butiran air laut yang mengandung
partikel-partikel garam, yang kemudian membentuk awan. Butiran-butiran air
tersebut membentuk awan-awan di atas Antartika menjadi lebih cerah dan lebih
reflektif. Dengan kondisi awan yang demikian, banyak sinar matahari yang
dipantulkan kembali sebelum mencapai permukaan bumi.
Professor
Ken Carslaw yang juga menjadi bagian dari tim tersebut menjelaskan bahwa awan
yang terbentuk di atas Antartika merupakan cermin yang memantulkan sinar matahari.
Jika angin di kawasan tersebut menurun sesuai dengan hasil penelitian yang
telah banyak dilakukan, maka kenaikan suhu di kawasan tersebut menjadi lebih
cepat dengan banyaknya sinar matahari yang jatuh di kawasan tersebut.
Menurutnya, jika lapisan ozon akan dipulihkan, maka tidak ada angin kencang
yang mengangkat butiran-butiran partikel garam yang membentuk awan dan efek
yang terjadi adalah mempercepat naiknya suhu di kawasan tersebut. Professor Ken
Carslaw menawarkan solusi dengan menggunakan aerosol sebagai pengganti awan
agar cermin besar tetap terpasang di kawasan tersebut.
10.
Rusaknya
es di Kutub Utara
Pada
akhir Maret, 40% lapisan ozon stratosfir rusak. Tingkat kerusakan ini meningkat
dari sebelumnya yang hanya berkisar 30%. Seperti diketahui, lapisan ozon
melindungi manusia dari kanker kulit. Namun kini, lapisan itu rusak karena
polusi industri kimia. Seperti dikutip BBC News, kerusakan yang terjadi
merupakan reaksi dari kondisi dingin stratosfer akibat polusi industri kimia.
Melalui
perjanjian Montreal Protocol dari PBB, beberapa zat kimia dilarang digunakan
karena keberadaanya bisa bertahan lama di atmosfer hingga puluhan tahun.
Perjanjian Montreal Protocol 1987 melarang penggunaaan zat Chlorofluorocarbon
(CFC) yang banyak digunakan pada lemari es.
WMO
memaparkan data ini di ajang tahunan European Geosciences Union (EGU) di
Vienna, Austria. Meski mendinginnya stratosfer merupakan peristiwa tahunan di
kutub selatan, gambaran kutub utara masih belum bisa diprediksi. "Tingkat
kerusakan lapisan ozon di musim dingin tergantung pada kondisi
meteorologi," ungkap Sekjen World Meteorogical Organization (WMO) Michel
Jarraud.
Kerusakan
lapisan ozon pada 2011 menunjukkan, manusia harus waspada dan menyadari situasi
kutub utara untuk beberapa waktu ke depan, lanjutnya. Rusaknya lapisan ozon
membuat sinar ultraviolet-B berbahaya bisa masuk melewati atmosfer. Sinar
inilah yang menyebabkan kanker kulit, katarak, dan kerusakan sistem kekebalan
tubuh. WMO memperingatkan warga dunia mewaspadainya.
11.
Dampak
Positif dan Dampak Negatif
Ozon
pertama kali ditemukan oleh Christian Friedrich Schonbein pada tahun 1840.
Penamaan ozon diambil dari bahasa yunani OZEIN yang berarti smell atau bau.
Ozon dikenal sebagai gas yang tidak memiliki warna. Soret pada tahun 1867
mengumumkan bahwa ozon adalah sebuah molekul gas yang terdiri tiga buah atom
oksigen (O3).
Secara
alamiah ozon dapat terbentuk melalui radiasi sinar ultraviolet pancaran sinar
Matahari. Chapman menjelaskan pembentukan ozon secara alamiah pada tahun 1930.
Di mana ia menjelaskan bahwa sinar ultraviolet dari pancaran sinar Matahari
mampu menguraikan gas oksigen di udara bebas.
Molekul
oksigen tadi terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini kemudian dikenal
dengan nama photolysis. Lalu atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan
dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, lalu terbentuklah ozon. Ozon
yang terdapat pada lapisan stratosphere yang kita kenal dengan nama ozone layer
(LAPISAN OZON) adalah ozon yang terjadi dari hasil proses alamiah photolysis
ini.
Lapisan
ozon berada pada ketinggian 19 – 48 km (12 – 30 mil) di atas permukaan Bumi.
Peristiwa ini telah terjadi sejak berjuta-juta tahun yang lalu.
LAPISAN
OZON sangat bermanfaat bagi kehidupan di Bumi karena ia melindungi kita dengan
cara menyerap 90% radiasi sinar ultraviolet (UV) yang dipancarkan oleh
matahari. Diketahui bahwa Sinar UV sangat berbahaya dan dapat menyebabkan:
1. penyakit
kanker kulit
2. katarak
3. kerusakan
genetik
4. penurunan
sistem kekebalan hewan, tumbuhan dan organisme yang hidup di air
5. mengurangi
hasil pertanian dan hutan
6. mematikan
anak-anak ikan, kepiting dan udang di lautan, serta mengurangi jumlah plankton
yang menjadi salah satu sumber makanan kebanyakan hewan-hewan laut
Kerusakan
lapisan ozon juga memiliki pengaruh langsung pada pemanasan bumi yang sering
disebut sebagai “efek rumah kaca”Sebagian besar ozon stratosfer dihasilkan di
kawasan tropis dan diangkut ke ketinggian yang tinggi dengan skala-besar
putaran atmosfer semasa musim salju hingga musim semi. Umumnya kawasan tropis
memiliki ozon yang rendah.
OZON
DI MUKA BUMI, DI LINGKUNGAN SEKITAR KITA
Ozon
bisa terjadi secara alamiah di dalam smog (kabut) terutama di kota-kota besar,
seperti di Jakarta. Gas NOx dan hydrocarbon dari asap buangan kendaraan
bermotor dan berbagai kegiatan industri, merupakan sumber pembawa terbentuknya
ozon.
Reaksi
dari ozon dengan gas hydrocarbon ini dilanjutkan dengan terbentuknya asam
nitrat dan asam sulfate yang selanjutnya dapat menimbulkan hujan asam, yang
selain membahayakan manusia juga dapat merusak berbagai ekosistem air.
Ozon
adalah gas beracun sehingga bila berada dekat permukaan tanah akan berbahaya
bila terhisap dapat merusak paru-paru bahkan mampu menyebabkan kematian. Karena
sifat racun yg dimiliki oleh ozon ini, manusia menemukan ide seharusnya ozon
bisa dimanfaatkan seperti: untuk membunuh kuman-kuman penyakit.
Berdasarkan
pengetahuan manusia mengenai proses bagaimana terjadinya ozon, pada tahun 1857
Siemens berhasil membuat ozon dengan metode dielectric barrier discharge. Pembentukan
ozon dengan electrical discharge ini secara prinsip sangat mudah. Prinsip ini
dijelaskan oleh Devins pada tahun 1956. Ia menjelaskan bahwa tumbukan dari
electron yang dihasilkan oleh electrical discharge dengan molekul oksigen
menghasilkan dua buah atom oksigen. Selanjutnya atom oksigen ini secara alamiah
bertumbukan kembali dengan molekul oksigen di sekitarnya, lalu terbentuklah
ozon. Dewasa ini, metode electrical discharge merupakan metode yang paling
banyak dipergunakan dalam pembuatan ozon diberbagai kegiatan industri.
Ozon,
aktif species yang mempunyai sifat radikal ini, memerlukan juga perhatian
khusus dalam penyimpanannya. Kadar 100 persen ozon pada suhu kamar mudah sekali
meledak. Ozon akan aman disimpan pada suhu di bawah -183 oC dengan kadar ozon
dalam campuran ozon dan oksigen dibawah 30 persen. Sekarang ozon kebanyakan
disimpan dalam bentuk ozonized water atau ozonized ice.
MANFAAT
OZON
Pemanfaatan ozon telah dilakukan lebih dari
seratus tahun yang lalu. Ozon pertama kali di pergunakan oleh Nies dari Prancis
pada tahun 1906 untuk membersihkan air minum. Berawal dari kesuksesan Nies ini
di berbagai negara Eropa penggunaan ozon untuk mengolah air minum berkembang
pesat.
Di
Asia, pemanfaatan ozon untuk mengolah air minum pertama kali dilakukan di Kota
Amagasaki, Jepang, pada tahun 1973. Namun, pemanfaatan pada waktu masih
terbatas hanya untuk menghilangkan bau. Di Amerika, pemanfaatan ozon termasuk
lambat, ozon dipergunakan pertama kali pada pusat pengolahan air di Los Angeles
pada tahun 1987.
Memasuki
tahun 1990-an pemanfaatan ozon berkembang sangat pesat. Berbagai pemanfaatannya
antara lain, ozon untuk pengolahan air minum dan air limbah, ozon untuk
sterilisasi bahan makanan mentah, serta ozon untuk sterilisasi peralatan.
Luasnya
ruang lingkup penggunaan ozon ini tidak terlepas dari sifat ozon yang dikenal
memiliki sifat radikal (mudah bereaksi dengan senyawa disekitarnya) serta
memiliki oksidasi potential 2.07 V. Ozon dengan kemampuan oksidasinya dapat
menguraikan berbagai macam senyawa organik beracun yang terkandung dalam air
limbah, seperti benzene, atrazine, dioxin (Daito, 2000), dan berbagai zat
pewarna organik (Sugimoto, 2000).
Melalui
proses oksidasinya pula ozon mampu membunuh berbagai macam microorganisma
seperti bakteri Escherichia coli, Salmonella enteriditis, serta berbagai
bakteri pathogen lainnya (Violle, 1929).
Ozon
juga dapat dipergunakan untuk mengawetkan bahan mentah makanan seperti daging
dan ikan dengan menghambat perkembangan jamur (Kuprianoff, 1953). Hal yang sama
juga dipergunakan untuk menghambat perkembangan jamur (Botrytis cinerea) pada
sayur-mayur dan buah-buahan (Barth, 1995).
Dalam
bidang kedokteran ozon mulai banyak dipergunakan setelah ditemukannya alat
penghasil ozon untuk sterilisasi kedokteran oleh J Hansler pada tahun 1957.
Penggunaan ozon dalam bidang kedokteran antara lain adalah untuk mencuci
peralatan kedokteran. Ozon dapat pula dipergunakan untuk meperlancar jalannya
aliran darah. Di Jepang penggunaan ozon sebagai salah satu metode untuk mencuci
peralatan kedokteran telah mendapatkan pengesahan dari Departemen Kesehatan dan
Kesejahteraan pada tahun 1995.
Seiring
dengan berkembangnya pengetahuan manusia, ozon pun dimanfaatkan di bidang
pengobatan untuk mengobati pasien dengan cara terawasi dan mempunyai penggunaan
yang meluas, seperti di Jerman. Di antaranya ialah untuk perawatan kulit
terbakar.
Sedangkan dalam
perindustrian, ozon digunakan untuk:
1. mengenyahkan
kuman sebelum dibotolkan (antiseptik)
2. menghapuskan
pencemaran dalam air (besi, arsen, hidrogen sulfida, nitrit, dan bahan organik
kompleks yang dikenal sebagai warna)
3. membantu
proses flokulasi (proses pengabungan molekul untuk membantu penapis
menghilangkan besi dan arsenik)
4. mencuci,
dan memutihkan kain (dipaten)
5. membantu
mewarnakan plastik
6. menentukan
ketahanan getah
7. pengawetan
bahan makanan,
8. sterilisasi
peralatan kedokteran
