Pencemaran udara

 

 

Pencemar udara adalah bahan di udara yang boleh memberi kesan buruk kepada manusia dan ekosistem. Bahan tersebut boleh jadi zarah pepejal, titisan cecair, atau gas. Pencemar boleh jadi semulajadi atau buatan manusia.

Pencemar dikelaskan sebagai utama atau sekunder. Bahan pencemar utama biasanya dihasilkan daripada proses, seperti abu dari letusan gunung berapi. Contoh lain termasuk gas karbon monoksida daripada ekzos kenderaan bermotor, atau sulfur dioksida yang dikeluarkan dari kilang-kilang. Pencemaran sekunder tidak dilepaskan secara langsung. Sebaliknya, ia membentuk di udara apabila pencemaran utama bertindak balas atau berinteraksi. Tahap ozon permukaan adalah contoh yang pencemar sekunder yang menonjol. Sesetengah bahan pencemar mungkin kedua-dua utama dan sekunder: kedua-duanya dilepaskan secara langsung dan terbentuk dari bahan pencemar utama yang lain.

Pencemaran utama yang dihasilkan oleh aktiviti manusia termasuk:

• Gas metana - gas ini dilepasan oleh pelupusan sampah sarap. Gas ini dapat memerangkap haba dalam atmosfera seperti karbon dioksida dan ini meningkatkan suhu bumi.
• Sulfur oksida (SO_x) - terutamanya sulfur dioksida, sebatian kimia dengan formula SO₂. SO₂ dihasilkan oleh gunung berapi dan dalam pelbagai proses industri. Arang batu dan petroleum seringkali mengandungi sebatian sulfur, dan pembakarannya menghasilkan sulfur dioksida. Pengoksidaan lanjut SO₂, biasanya dengan kehadiran mangkin seperti NO₂, membentuk H₂SO₄, dan dengan itu hujan asid. Ini adalah salah satu punca bagi kebimbangan mengenai kesan alam sekitar akibat penggunaan bahan api ini sebagai sumber kuasa.

• Nitrogen oksida (NO_x) - Nitrogen oksida, terutamanya nitrogen dioksida, terhasil akibat pembakaran pada suhu yang tinggi, dan turut juga dihasilkan semasa ribut petir melalui pelepasan elektrik. Ia boleh dilihat sebagai kubat jerebu perang di atas atau kepulan di bawa angin dari bandar-bandar. Nitrogen dioksida adalah sebatian kimia dengan formula NO₂. Ia adalah salah satu daripada beberapa oksida nitrogen. Ia merupakan salah satu bahan pencemar udara yang paling menonjol, gas ini mempunyai ciri berwarna perang kemerahan toksik mempunyai tajam, bau menyucuk.

• Karbon monoksida (CO) - CO adalah gas tidak berwarna, tidak berbau, toksik namun bukan menjengkelkan. Ia merupakan produk akibat pembakaran tidak lengkap bahan api seperti gas asli, arang batu atau kayu. Ekzos kenderaan adalah sumber utama karbon monoksida.

• Sebatian organik meruap (VOC, volatile organic compounds) - Sejenis pencemar udara luar terkenal. Ia dikategorikan sebagai sama ada metana (CH₄) atau bukan metana (NMVOCs). Metana adalah gas rumah hijau yang amat berkesan yang menyumbang kepada peningkatan pemanasan global. VOC hidrokarbon lain jugamerupakan gas rumah hijau yang penting kerana peranan mereka dalam mewujudkan ozon dan memanjangkan hayat metana di atmosfera. Kesan ini berbeza-beza bergantung kepada kualiti udara tempatan. NMVOCs aromatik seperti benzena, toluena dan xilena dipercayai merupakan karsinogen dan boleh menyebabkan leukemia dengan pendedahan yang berpanjangan. 1,3-butadiena adalah satu lagi sebatian berbahaya yang sering dikaitkan dengan kegunaan industri.

• Zarahan, sebagai alternatif disebut sebagai jisim zarah (PM, particulate matter), jisim zarah atmosfera, atau zarah halus, adalah zarah kecil pepejal atau cecair terapung dalam gas. Sebaliknya, aerosol merujuk kepada gabungan zarah dan gas. Sesetengah zarah terhasil secara semula jadi, yang berasal dari gunung berapi, ribut debu, kebakaran hutan dan padang rumput, tumbuh-tumbuhan hidup, dan percikan laut. Aktiviti manusia seperti pembakaran bahan api fosil dalam kenderaan, loji kuasa dan pelbagai proses industri juga menghasilkan sejumlah besar aerosol. Purata di seluruh dunia, antropogenik aerosol yang dihasilkan oleh aktiviti manusia yang kini merangkumi lebih kurang 10 peratus daripada atmosfera kita. Peningkatan paras partikel halus di udara dikaitkan dengan bahaya kesihatan seperti penyakit jantung, ^[1] perubahan fungsi paru-paru dan barah paru-paru.

• Radikal bebas yang berterusan berkaitan dengan partikel halus bawaan udara dikaitkan dengan penyakit kardiopulmonari.^[2][3]

• Logam toksik, seperti plumbum dan merkuri, terutamanya sebatiannya.

• Klorofluorokarbon (CFC) - Berbahaya kepada lapisan ozon; dibebaskan daripada produk yang pada masa ini diharamkan daripada penggunaannya. Ia adalah gas yang dibebaskan dari pengdingin hawa, peti sejuk, semburan aerosol, dan lain-lain jenis. CFC yang dilepaskan ke dalam udara naik ke stratosfera. Di situ, ia berinteraksi dengan gas lain dan merosakkan lapisan ozon. Ini membolehkan sinar ultraungu yang berbahaya untuk sampai ke permukaan bumi. Ini boleh menyebabkan barah kulit, penyakit mata dan juga boleh menyebabkan kerosakan kepada tumbuh-tumbuhan.

• Ammonia (NH₃) - yang dibebaskan melalui proses pertanian. Ammonia merupakan sebatian dengan formula NH₃. Ia biasanya dijumpai sebagai gas dengan ciri bau menyucuk. Ammonia menyumbang dengan ketara bagi keperluan pemakanan organisma daratan dengan berkhidmat sebagai pelopor kepada bahan makanan dan baja. Ammonia, sama ada secara langsung atau tidak langsung, juga merupakan blok binaan bagi sintesis kebanyakan farmaseutikal. Walaupun digunakan luas, ammonia adalah kaustik dan merbahaya. Di dalam atmosfera, ammonia bertindak balas dengan nitrogen oksida dan sulfur oksida untuk membentuk zarah sekunder menengah.^[4]
• Bau seperti dari sampah, kumbahan, dan proses perindustrian
• Pencemaran radioaktif yang dihasilkan oleh letupan nuklear, kejadian nuklear, bahan letupan peperangan, dan proses semula jadi seperti pereputan radioaktif radon.

 

Pencemaran sekunder termasuk:

• Butiran zarah yang terbentuk dari bahan pencemar gas utama dan sebatian dalam kabut fotokimia. Asbut adalah sejenis pencemaran udara. Kabut klasik terhasil dari jumlah pembakaran arang batu yang besar di kawasan tersebut yang terhasil dari campuran asap dan sulfur dioksida. Kabut moden biasanya tidak datang daripada arang batu tetapi daripada pelepasan kenderaan dan industri yang bertindak di dalam atmosfera dengan cahaya ultraungu dari matahari untuk membentuk pencemaran sekunder yang juga bergabung dengan pelepasan utama untuk membentuk kabut fotokimia.

• Ozon permukaan bumi (O₃) terbentuk daripada NO_x dan VOC. Ozon (O₃) ialah satu juzuk penting dalam troposfera. Ia juga merupakan juzuk penting dalam kawasan-kawasan tertentu stratosfera dikenali sebagai lapisan ozon. Fotokimia dan tindak balas kimia yang melibatkannya memancu banyak proses kimia yang berlaku di dalam atmosfera pada waktu siang dan malam. Pada kepekatan yang terlalu tinggi yang disebabkan oleh aktiviti manusia (sebahagian besarnya pembakaran bahan api fosil), ia merupakan satu pencemar, dan satu juzuk kabut.

• Peroksiasetil nitrat (PAN) - juga terbentuk daripada NO_x dan VOC.

Pencemar udara kecil termasuk:

• Sebilangan besar kecil pencemar udara berbahaya. Sebahagian daripada ini dikawal selia di Amerika Syarikat di bawah Akta Udara Bersih dan di Eropah di bawah Arahan Rangka Kerja Udara.
• Pelbagai bahan pencemar organik berterusan, yang boleh bergabung dengan zarah

Bahan pencemar organik berterusan (POPs) adalah sebatian organik yang tahan kepada penguraian alam sekitar melalui proses kimia, biologi, dan fotolitik. Disebabkan itu, ia telah dilihat berkekalan dalam alam sekitar, mampu diangkut jarak jauh, terkumpul secara bio dalam tisu manusia dan haiwan, meningkat secara bio dalam rantaian makanan, dan mempunyai potensi kesan ketara ke atas kesihatan manusia dan alam sekitar.

 

 

Terdapat pelbagai lokasi, aktiviti-aktiviti atau faktor-faktor yang bertanggungjawab untuk melepaskan bahan pencemaran ke dalam atmosfera. Sumber-sumber ini boleh diklasifikasikan kepada dua kategori utama.

Bahagian ini kebanyakannya berkaitan dengan pembakaran pelbagai jenis bahan api.

• Sumber pegun termasuk jujukan asap loji kuasa, kemudahan perkilangan (kilang-kilang) dan sisa insinerator, serta relau dan lain-lain jenis alat-alat pemanasan bahan api terbakar. Di negara membangun dan negara-negara miskin, pembakaran tradisional adalah sumber utama bahan pencemar udara; biomassa tradisional termasuk kayu, sisa tanaman dan najis.^[5][6]
• Sumber bergerak termasuk kenderaan bermotor, kapal laut, dan pesawat.
• Bahan kimia, habuk dan pembakaran terkawal amalan dalam bidang pertanian dan pengurusan hutan. Pembakaran terkawal atau ditetapkan adalah teknik yang kadang-kadang digunakan dalam pengurusan hutan, pertanian, padang rumput pemulihan atau pengurangan gas rumah hijau. Kebakaran adalah sebahagian proses semulajadi bagi kedua-dua ekologi hutan dan padang rumput dan api yang dikawal boleh menjadi alat untuk hutan. Pembakaran terkawal merangsang percambahan beberapa pokok hutan wajar, sekali gus memperbaharui hutan.
• Asap dari cat, semburan rambut, varnis, semburan aerosol dan pelarut lain.
• Sisa pemendapan di tapak pelupusan, yang menghasilkan metana. Metana adalah gas sangat mudah terbakar dan boleh membentuk campuran letupan dengan udara. Metana juga merupakan gas penyesak dan boleh menggantikan oksigen dalam ruang yang tertutup. Asfiksia atau lemas boleh berlaki mengakibatkan jika kepekatan oksigen berkurangan kepada kurang daripada 19.5% akibat sesaran.
• Sumber tentera, seperti senjata nuklear , gas toksik , peperangan kuman dan roket.

• Debu daripada sumber semula jadi, kawasan biasanya besar tanah dengan sedikit atau tiada tumbuh-tumbuhan.
• Metana yang dipancarkan oleh pencernaan makanan oleh haiwan seperti lembu.
• Gas radon dari pereputan radioaktif dalam kerak Bumi. Radon adalah tidak berwarna, tidak berbau, yang wujud secara semula jadi, gas radioaktif yang terbentuk daripada pereputan radium. Ia dianggap berbahaya pada kesihatan. Gas radon daripada sumber semula jadi boleh terkumpul di dalam bangunan, terutama di kawasan tertutup seperti ruangan bawah tanah dan ia merupakan punca yang paling kerap kedua barah paru-paru, selepas asap rokok.
• Asap dan karbon monoksida daripada kebakaran hutan.
• Tumbuh-tumbuhan di beberapa kawasan, mengeluarkan sejumlah besar VOC alami pada hari-hari panas. Ini VOC bertindak balas dengan bahan pencemar utama antropogenik, khususnya, NO_x, SO₂, dan sebatian-kepada karbon organik antropogenik menghasilkan jerebu bermusim pencemaran sekunder.^[7]
• Aktiviti gunung berapi, yang menghasilkan sulfur, klorin zarahan, dan abu.

Titik panas pencemaran udara adalah kawasan di mana pelepasan pencemaran udara mendedahkan individu kepada peningkatan kesan kesihatan yang negatif.^[8] Ia adalah biasa di penempatan padat penduduk, kawasan bandar, di mana terdapat gabungan punca pencemaran tetap (contohnya kemudahan industri) dan punca pencemaran sumber-sumber bergerak (misalnya kereta dan lori). Pelepasan daripada sumber-sumber ini boleh menyebabkan penyakit pernafasan, asma kanak-kanak, barah, dan masalah kesihatan yang lain. Jisim zarah halus seperti jelaga diesel, yang menyumbang kepada lebih daripada 3.2 juta kematian pramatang di seluruh dunia setiap tahun, adalah satu masalah yang penting. Ia adalah amat kecil dan boleh melekat dalam paru-paru dan memasuki aliran darah. Jelaga diesel tertumpu di kawasan padat dengan penduduk, dan satu dalam enam orang di Amerika Syarikat tinggal berhampiran titik panas tempat pencemaran diesel.^[9]

Walaupun titik panas pencemaran udara memberi kesan kepada pelbagai penduduk, sesetengah kumpulan lebih cenderung ditempatkan di titik panas. Kajian terdahulu telah menunjukkan perbezaan pada pendedahan pencemaran menurut bangsa dan / atau pendapatan. Kegunaan tanah merbahaya (kemudahan penyimpanan dan pelupusan toksik, kemudahan perkilangan, jalan raya utama) cenderung untuk terletak di mana nilai hartanah dan tahap pendapatan adalah rendah. Taraf sosio-ekonomi yang rendah boleh menjadi proksi untuk kelemahan sosial jenis lain termasuk bangsa, kekurangan keupayaan untuk mempengaruhi peraturan kelulusan dan kekurangan keupayaan untuk bergerak ke kawasan yang kurang pencemaran alam sekitar. Komuniti-komuniti ini menanggung beban yang tidak seimbang pencemaran alam sekitar dan lebih cenderung untuk menghadapi risiko kesihatan seperti barah atau asma.^[10]

Kajian menunjukkan bahawa corak dalam kaum dan jurang pendapatan bukan sahaja menunjukkan pendedahan yang lebih tinggi kepada pencemaran tetapi risiko juga lebih tinggi akibat hasil kesihatan yang buruk.^[11] Pencirian masyarakat oleh status sosioekonomi yang rendah dan kaum minoriti yang lebih terdedah kepada kesan kesihatan buruk terkumpul akibat pendedahan tinggi kepada bahan pencemar berbanding masyarakat yang lebih bernasib baik.^[11] Golongan kulit hitam dan Latin pada umumnya menghadapi pencemaran lebih daripada orang kulit putih dan orang Asia, dan masyarakat berpendapatan rendah menanggung beban yang lebih tinggi risiko berbanding golongan mewah.^[10] Percanggahan kaum terutamanya yang berbeza seperti di kawasan-kawasan pinggir bandar Selatan dan kawasan metropolitan Barat di Amerika Syarikat.^[12] Penduduk di perumahan awam, yang secara umumnya pendapatan rendah dengan akses rendah pada penjagaan kesihatan dan tidak boleh bergerak ke kawasan yang lebih sihat, adalah sangat terjejas oleh kilang penapis berhampiran dan loji kimia.^[13]

Pencemaran udara diklasifikasikan kepada dua bahagian iaitu pencemaran primer dan pencemaran sekunder.

Pencemaran primer ialah pencemaran yang dihasilkan sulfur monoksida dan karbon monoksida hasil daripada pembakaran tidak lengkap. Ia menyebabkan zarah-zarah halus terampai di udara.

Kebanyakan pencemaran udara primer ini dilepaskan melalui ekzos kenderaan, kawasan industri yang melepaskan asap atau bahan pencemar, dan penggunaan dapur arang kayu yang tidak terkawal

Pencemaran udara sekunder adalah berpunca hasil daripada tindak balas sulfur dioksida yang bergabung dengan wap-wap air di udara.

Kesan utama pencemaran udara kepada manusia adalah sistem pernafasan. Gas-gas seperti karbon monoksida akan meracuni sistem pengangkutan oksigen dalam darah dan melambatkan tindak balas manusia. Kesan seterusnya akan menyebabkan seseorang itu mengantuk, mempunyai penyakit lelah dan mengurangkan fungsi paru-paru.

Bahan tercemar seperti nitrogen oksida boleh menyebabkan edema dan pendarahan pulmonari. Bahan tercemar seperti gas ozon boleh menimbulkan kerengsaan dan akan menyebabkan inflamasi paru-paru dan ketidakupayaan untuk bergerak. Habuk, asap, kabus, wap atau bahan-bahan lain juga menghalang penglihatan mata manusia.

Kajian Pertubuhan Kesihatan Sedunia (WHO) telah menyatakan sebanyak 3.3 juta manusia mati setiap tahun disebabkan oleh pencemaran udara. Ia adalah tiga kali lebih tinggi daripada jumlah kematian yang disebabkan oleh kemalangan kenderaan.

Kesan kepada tumbuhan adalah seperti mengalami kerosakan nekrosis (keguguran daun), klorosis (pertukaran warna), dan pertumbuhan terbantut.

Kesan ini juga akan menyebabkan sebahagian daripada penduduk bumi kekurangan sumber makanan dan ekonomi yang akhirnya menganggu kehidupan seharian. Selain itu, kesan itu akan mengganggu keseimbangan ekosistem.

Haiwan akan terancam atau mati akibat daripada pencemaran udara. Perkara ini disebabkan oleh udara yang memasuki paru-paru haiwan. Selain itu, makanan daripada sumber tumbuhan akan tercemar oleh pencemaran udara.

Kesan kepada bahan bermaksud kerosakan berlaku akibat daripada pencemaran udara seperti kekotoran pada pakaian, pencemaran pada permukaan dinding bangunan dan sebagainya. Perkara ini berlaku akibat daripada pengenapan asap atau zarah halus.

Hakisan logam juga merupakan kesan daripada pencemaran udara akibat kehadiran sulfur dioksida di dalam udara.

Pencemaran udara akan menyebabkan berlakunya pemanasan global akibat daripada penyusutan lapisan ozon yang melindungi bumi daripada sinaran terus cahaya matahari. Pendedahan secara terus kepada cahaya matahari boleh menyebabkan kanser kulit. Di samping itu, pancaran matahari yang terik juga akan menyebabkan berlakunya pencairan ais di bahagian kutub bumi. Pada masa kini, ekosistem di dunia mengalami ketidakseimbangan.

Hujan asid berlaku disebabkan oleh penggabungan gas sulfur dioksida dan nitrogen oksida dengan air hujan dan seterusnya menjadi asid sulfurik dan asid nitrik. Asid ini akan terkumpul di dalam awan dan bergerak ke tempat-tempat lain. Asid tersebut akan turun bersama-sama dengan hujan dan menimpa hidupan yang terdapat di dunia. Kesannya, ia membunuh tumbuh-tumbuhan dan juga hidupan air. Tambahan pula, ia juga boleh menghakis pakaian, kertas dan bahan binaan bangunan. Selain itu, asid tersebut juga meresap ke dalam tanah dan menyebabkan kualiti tanah berkurang serta tidak subur.

Kesan yang paling ketara dan sedang hangat diperbincangkan oleh seluruh negara pada masa kini adalah tentang kesan pemanasan global yang disebabkan oleh kesan rumah hijau. Kenaikan suhu bumi dan penipisan lapisan ozon juga menjadi punca kepada pemanasan global yang dapat dirasakan oleh seluruh dunia. Kenaikan suhu bumi adalah disebabkan oleh pembebasan gas-gas karbon dioksida yang terkumpul di dalam udara.

Gas karbon dioksida yang terlalu banyak telah menyebabkan haba di bumi terperangkap dan akhirnya suhu bumi meningkat dan persekitarannya menjadi panas. Penyusutan lapisan ozon juga menyebabkan kejadian pemanasan global ini. Kesannya adalah permukaan bumi akan menjadi panas, ekosistem terganggu, banjir berlaku secara kerap dan juga berlakunya kejadian alam yang tidak normal.

Kesan terhadap atmosfera yang dibawa oleh pencemaran udara pula ialah mengurangkan jarak penglihatan akibat jerebu.

• Pencemaran