Pencemaran Udara Oleh Gas Karbon Monoksida

 A. Sumber Karbonmonoksida Di Udara Serta Pembentukannya

Karbonmonoksida (CO) adalah suatu komponen tidak berbau, berwarna, dan tidak berasa yang terdapat dalam bentuk gas pada suhu di atas -192˚C. Komponen ini mempunyai berat sebesar 96,5% dari berat air dan tidak larut di dalam air. Terdiri dari satu atom karbon yang secara kovalen berikatan dengan satu atom oksigen. Dalam ikatan ini, terdapat dua ikatan kovalen dan satu ikatan kovalen koordinasi antara atom karbon dan oksigen.

Gambar 1. Ikatan dalam Karbonmonoksida (CO)

Karbonmonoksida yang terdapat di alam terbentuk dari salah satu proses sebagai berikut:

1.     Pembakaran tidak lengkap terhadap karbon atau komponen yang mengandung karbon.

2.    Reaksi antara karbondioksida dan komponen yang mengandung karbon pada suhu tinggi.

3.    Pada suhu tinggi, karbondioksida terurai menjadi karbonmonoksida dan oksigen.

Secara alamiah CO diproduksi oleh hydrozoa (siphonophores) yang merupakan suatu mahluk laut, dan oleh reaksi-reaksi kimia yang terjadi di dalam atmosfer.

Gambar 2. Siphonophores menghasilkan gas CO secara alamiah.

Oksidasi Karbon oleh oksigen secara sempurna akan menghasilkan Karbondioksida (CO₂). Namun, apabila jumlah oksigen yang tersedia tidak mencukupi, maka akan terjadai raksi oksidasi tidak lengkap terhadap yang menghasilkan karbon monoksida. Reaksinya:

Oksidasi sempurna karbon	C(s) +  O2(g)  →  CO2(g)
Oksidasi tidak sempurna karbon	C(s) + ½ O2(g)  →  CO(g)

Berbagai proses geofisika dan biologis diketahui dapat memproduksi CO. Proses-proses trersebut misalnya aktivitas vulkanik, emisi gas alami, pancaran listrik dari kilat, germinasi dan pertumbuhan benih, dan sumber lain. Tetapi kontribusi CO ke atmosfer yang disebabkan proses-proses tersebut relatif kecil. Pembebasan CO ke atmosfer sebagai akibat aktivitas manusia lebih nyata, misalnya dari transportasi, pembakaran minyak, gas, arang atau kayu, proses-proses industri seperti industri besi, petroleum, kertas dan kayu, pembuangan limbah padat, dan sumber-sumber lain termasuk kebakaran hutan.

Transportasi menghasilkan CO terbanyak, terutama kendaraan-kendaraan yang menggunakan bensin sebagai bahan bakar. Sumber CO yang kedua adalah pembakaran hasil-hasil pertanian seperti sampah, sisa-sisa kayu dihutan, dan sisa-sisa tanaman diperkebunan. Sumber CO yang ketiga setelah adalah proses-proses industri. Dua industri yang merupakan sumber CO terbesar yaitu industri besi dan baja. Karbonmonoksida dihasilkan selama beberapa tahap proses dalam produksi besi dan baja.

B.  Penyebaran Karbonmonoksida Di Udara

Kendaraan  bermotor merupakan sumber polutan CO yang utama (sekitar 59,2%). Daerah-daerah berpenduduk padat dengan lalu lintas ramai memperlihatkan tingkat polusi CO yang tinggi. Konsentrasi CO di udara pada tempat tertentu  dipengaruhi oleh kecepatan emisi (pelepasan) CO di udara dan kecepatan dispersi dan pembersihan CO dari udara.

Pada daerah perkotaan kecepatan pembersihan CO dari udara sangat lambat.
Kecepatan dispersi dipengaruhi langsung oleh faktor-faktor meteorologi seperti kecepatan dan arah angin, turbulensi udara, dan stabilitas atmosfer. Turbelensi ditimbulkan karena adanya kendaraan yang bergerak dan aliran udara diatas dan di sekeliling bangunan. Akan tetapi karena keterbatasan ruangan dikota-kota besar, maka gerakan udara sangat terbatas sehingga konsentrasi CO di udara dapat meningkat.

C.  Pengaruh Karbonmonoksida Terhadap Lingkungan

1.     Pengaruh CO Terhadap Tanaman

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa pemberian CO selama 1 sampai 3 minggu pada konsentrasi sampai 100 ppm tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap tanaman-tanaman tingkat tinggi. Akan tetapi kemampuan untuk fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas akan terhambat dengan pemberian CO selama 35 jam pada konsentrasi 2000 ppm. Demikian pula kemampuan untuk fiksasi nitrogen oleh bakteri yang terdapat pada akar tanam-tanaman juga terhambat dengan pemberian CO sebesar 100 ppm selama satu bulan. Pada kenyataannya konsentrasi CO di udara jarang mencapai 100 ppm, meskipun dalam waktu sebentar, maka pengaruh CO terhadap tanam-tanaman biasanya tidak terlihat secara nyata.

2.   Pengaruh CO terhadap manusia

Pengaruh beracun CO terhadap tubuh terutama disebabkan oleh reaksi antara CO dengan hemoglobin (Hb) di dalam darah. Hemoglobin di dalam darah secara normal berfungsi dalam sistem transport untuk membawa oksigen dalam bentuk oksihemoglobin (O₂Hb) dari paru-paru kesel-sel tubuh, dan membawa CO₂ dalam bentuk CO₂Hb dari sel-sel tubuh ke paru-paru.

Adanya CO yang terhisap dalam darah, hemoglobin dapat membentuk karboksihemoglobin. Jika reaksi demikian terjadi, maka kemampuan darah untuk mentranspor oksigen menjadi berkurang. Afinitas CO terhadap hemoglobin adalah 200 kali lebih tinggi daripada afinitas oksigen terhadap hemoglobin, akibatnya jika CO dan O₂ terdapat bersama-sama di udara akan terbentuk COHb dalam jumlah jauh lebih banyak daripada O2Hb.

Faktor penting yang menentukan pengaruh CO terhadap tubuh manusia adalah konsentrasi COHb yang terdapat di dalam darah. Dimana semakin tinggi presentase hemoglobin yang terikat dalam bentuk COH, semakin parah pengaruhnya terhadap kesehatan manusia.

Konsentrasi COHb di dalam darah dipengaruhi secara langsung oleh konsentrasi CO dari udara yang terhisap. Pada konsentrasi CO tertentu di udara konsentrasi COHb di dalam darah akan mencapai konsentrasi ekuilibrium setelah beberapa waktu tertentu. Konsentrasi ekuilibrium COHb tersebut akan tetap dipertahankan didalam darah selama konsentrasi CO didalam udara disekelilingnya tetap tidak berubah. Akan tetapi, COHb secara perlahan-lahan akan berubah sesuai dengan perubahan konsentrasi CO di udara untuk mencapai ekuilibrium yang baru.

Berikut hubungan antara konsentrasi COHb di dalam darah dan pengaruhnya terhadap kesehatan:

Konsentrasi COHb dalam darah (%)	Pengaruh terhadap kesehatan
< 1.0	Tidak ada pengaruh
1.0 – 2.0	Penampilan agak tidak normal
2.0 – 5.0	Pengaruhnya terhadap sistem syaraf sentral, reaksi panca indra tidak normal, benda terlihat agak kabur
>5.0	Perubahan fungsi jantung dan pulmonaria
10.0 – 80.0	pening, mual, berkunang-kunang, pingsan, kesukaran bernafas, kematian

 Secara normal sebenarnya darah mengandung COHb dalam jumlah sekitar 0,5%. Jumlah ini berasal dari CO yang diproduksi oleh tubuh selama metabolisme pemecahan heme, yaitu komponen dari hemoglobin. Sisanya berasal dari CO yang terdapat diudara dalam konsentrasi rendah.

Polusi udara oleh CO juga terjadi selama merokok. Asap rolok mengandung CO dengan konsentrasi lebih dari 2000ppm. Selama dihisap, konsentrasi tersebut terencerkan menjadi 400-500 ppm. Konsentrasi CO yang tinggi di dalam asap rokok yang terisap tersebut mengakibatkan kadar COHb di dalam darah meningkat. Selain berbahaya terhadap orang yang merokok, adanya asap rokok yang mengandung CO juga berbahaya bagi orang yang berada disekitarnya karena asapnya dapat terhisap.

D.   Kontrol Terhadap Polusi Karbonmonoksida

Berbagai cara telah dilakukan untuk mengontrol emisi CO dari kendaraan bermotor. Cara-cara tersebut diantaranya adalah sebagai berikut:

1.     Modifikasi mesin pembakar untuk mengurangi jumlah polutan yang terbentuk selama pembakaran.

2.    Pengembangan rector system ekshaust sehingga proses pembakaran berlangsung sempurna dan polutan yang berbahaya diubah menjadi polutan yang lebih aman.

3.    Pengembangan substitusi bahan bakar untuk bensin sehingga menghasilkan polutan dengan konsentrasi rendah selama pembakaran.

4.    Pengembangan sumber tenaga yang rendah polusi untuk menggantikan mesin pembakaran yang ada.

5.    Pengaruh CO pada tubuh terutama disebabkan oleh reaksi antara CO dengan hemoglobin di dalam darah.

6.    Berbagai jenis jamur (penicillium dan aspergillus) dan berbagai jenis bakteri dapat menghilangkan CO dari udara.

Diposkan oleh  : Rizka Febriyanti (o8303244025)

Sumber           : http://blog.unila.ac.id/noprisiput/2010/06/07/pencemaran-udara-oleh-karbonmonoksida/