Apa Itu Sulfur Dioksida

Oleh: Siti Sarah Rizkiya

Belerang dioksida adalah senyawa kimia dengan rumus SO₂. Senyawa ini merupakan gas beracun dengan bau menyengat yang dilepaskan oleh gunung berapi dan beberapa pemrosesan industri. Karena batu bara dan minyak bumi juga mengandung senyawa belerang, hasil pembakarannya juga menghasilkan gas belerang dioksida walaupun senyawa belerangnya telah dipisahkan dulu sebelum dibakar. Oksidasi lanjut dari SO₂, dibantu dengan katalis seperti NO₂, akan membentuk H₂SO₄, sehingga akan membentuk hujan asam.  

Sifat dan Karakteristik

Sulfur dioksida adalah salah satu spesies dari gas-gas oksida sulfur (SOx). Gas ini sangat mudah terlarut dalam air, memiliki bau namun tidak berwarna. Sebagaimana O₃, pencemar sekunder yang terbentuk dari SO₂, seperti partikel sulfat, dapat berpindah dan terdeposisi jauh dari sumbernya.

SO₂ dan gas-gas oksida sulfur lainnya terbentuk saat terjadi pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur. Sulfur sendiri terdapat dalam hampir semua material mentah yang belum diolah seperti minyak mentah, batu bara, dan bijih-bijih yang mengandung metal seperti alumunium, tembaga,seng,timbal dan besi. Di daerah perkotaan, yang menjadi sumper sulfur utama adalah kegiatan pemangkit tenaga listrik, terutama yang menggunakan batu bara ataupun minyak diesel sebagai bahan bakarnya, juga gas buang dari kendaraan yang menggunakan diesel dan industri-industri yang menggunakan bahan bakar batu bara dan minyak mentah.

Sumber Pencemar SO₂

Sumber pencemaran SO2 di udara 66% berasal dari alam yaitu gunung berapi dalam bentuk H2S dan oksida, sedangkan sisanya berasal dari pembakaran batu bara, minyak bakar, kayu, kilang minyak, industri petrolium, industri asam sulfat, industri peleburan baja. SO2 berasal dari oksidasi logam silfida misalnya ZnS, PbS dan CuS. Dalam jumlah kecil SO2 hanya terdeteksi lewat bau, sedang dalam jumlah besar berpengaruh terhadap kesehatan manusia karena menyebabkan iritasi pada mata, tenggorokan dan juga batuk. Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pemakaian baru bara yang digunakan pada kegiatan industri, transportasi, dan lain sebagainya. Belerang dalam batu bara berupa mineral besi peritis atau FeS₂ dan dapat pula berbentuk mineral logam sulfida lainnya seperti PbS, HgS, ZnS, CuFeS₂ dan _Cu2S. Dalam proses industri besi dan baja (tanur logam) banyak dihasilkan SOx karena mineral-mineral logam banyak terikat dalam bentuk sulfida. Pada proses peleburan sulfida logam diubah menjadi oksida logam. Proses ini juga sekaligus menghilangkan belerang dari kandungan logam karena belerang merupakan pengotor logam. Pada suhu tinggi sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui reaksi berikut :

2ZnS + 3O₂ -> 2ZnO + 2SO₂
2PbS + 3O₂ -> 2PbO + 2SO2₂

Selain tergantung dari pemecahan batu bara yang dipakai sebagai bahan bakar, penyebaran gas SOx, ke lingkungan juga tergnatung dari keadaan meteorologi dan geografi setempat. Kelembaban udara juga mempengaruhi kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfat maupun asam sulfit yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya akan jatuh sebagai hujan asam. Hujan asam inilah yang menyebabkan kerusakan hutan di Eropa (terutama di Jerman) karena banyak industri peleburan besi dan baja yang melibatkan pemakaian batu bara maupun minyak bumi di negeri itu.

Dampak Pencemaran SO₂

1. Kesehatan
Gas SO₂ telah lama dikenal sebagai gas yang dapat menyebabkan iritasi pada system pernafasan, seperti pada slaput lender hidung, tenggorokan dan saluran udara di paru-paru. Efek kesehatan ini menjadi lebih buruk pada penderita asma. Disamping itu SO₂ terkonversi di udara menjadi pencemar sekunder seperti aerosol sulfat.
Aerosol yang dihasilkan sebagai pencemar sekunder umumnya mempunyai ukuran yang sangat halus sehingga dapat terhisap ke dalam sistem pernafasan bawah. Aerosol sulfat yang masuk ke dalam saluran pernafasan dapat menyebabkan dampak kesehatan yang lebih berat daripada partikel-partikel lainnya karena mempunyai sifat korosif dan karsinogen. Oleh karena gas SO₂ berpotensi untuk menghasilkan aerosol sulfat sebagai pencemar sekunder, kasus peningkatan angka kematian karena kegagalan pernafasan terutama pada orang tua dan anak-anak sering berhubungan dengan konsentrasi SO₂ dan partikulat secara bersamaan (Harrop, 2002).
Dalam bentuk gas, SO₂ dapat menyebabkan iritasi pada paru-paru yang menyebabkan timbulnya kesulitan bernafas, terutama pada kelompok orang yang sensitive seperti orang berpenyakit asma, anak-anak dan lansia. SO₂ juga mampu bereaksi dengan senyawa kimia lain membentuk partikel sulfat yang jika terhirup dapat terakumulasi di paru-paru dan menyebabkan kesulitan bernapas, penyakit pernapasan, dan bahkan kematian (EPA, 2007).

2. Lingkungan
Tingginya kadar SO₂ di udara merupakan salah satu penyebab terjadinya hujan asam.Hujan asam disebabkan oleh belerang (sulfur) yang merupakan pengotor dalam bahan bakar fosil serta nitrogen di udara yang bereaksi dengan oksigen membentuk sulfur dioksida dan nitrogen oksida. Zat-zat ini berdifusi ke atmosfer dan bereaksi dengan air untuk membentuk asam sulfat dan asam nitrat yang mudah larut sehingga jatuh bersama air hujan. Air hujan yang asam tersebut akan meningkatkan kadar keasaman tanah dan air permukaan yang terbukti berbahaya bagi kehidupan ikan dan tanaman.

Kelebihan zat asam pada danau akan mengakibatkan sedikitnya species yang bertahan. Jenis Plankton dan invertebrate merupakan mahkluk yang paling pertama mati akibat pengaruh pengasaman. Apa yang terjadi jika didanau memiliki pH dibawah 5, lebih dari 75 % dari spesies ikan akan hilang (Anonim, 2002). Ini disebabkan oleh pengaruh rantai makanan, yang secara signifikan berdampak pada keberlangsungan suatu ekosistem. Tidak semua danau yang terkena hujan asam akan menjadi pengasaman, dimana telah ditemukan jenis batuan dan tanah yang dapat membantu menetralkan keasaman.
Selain menyebabkan hujan asam, SO₂ juga dapat mengurangi jarak pandang karena gas maupun partikel SO₂ mampu menyerap cahaya sehingga menimbulkan kabut.

3. Tanaman
Sulfur dioksida juga berbahaya bagi tanaman. Adanya gas ini pada konsentrasi tinggi dapat membunuh jaringan pada daun. pinggiran daun dan daerah diantara tulang-tulang daun rusak. Secara kronis SO₂ menyebabkan terjadinya khlorosis. Kerusakan tanaman iniakan diperparah dengan kenaikan kelembaban udara. SO₂ diudara akan berubah menjadi asam sulfat. Oleh karena itu, didaerah dengan adanya pencemaran oleh SO₂ yang cukup tinggi, tanaman akan rusak oleh aerosol asam sulfat.
Kadar SO₂ yang tinggi di hutan menyebabkan noda putih atau coklat pada permukaan daun, jika hal ini terjadi dalam jangka waktu yang lama akan menyebabkan kematian tumbuhan tersebut. Menurut Soemarmoto (1992), dari analisis daun yang terkena deposisi asam menunjukkan kadar magnesium yang rendah. Sedangkan magnesium merupakan salah satu nutrisi assensial bagi tanaman. Kekurangan magnesium disebabkan oleh pencucian magnesium dari tanah karena pH yang rendah dan kerusakan daun meyebabkan pencucian magnesium di daun.

Pada dasarnya ekosistem darat tumbuhan mudah terpengaruh. Perbedaan dalam kerentanan pada berbagai spesies tanaman yang berbeda telah didokumentasi dengan baik. Hal ini konsisten dengan adanya beragam spesies tanaman dari pusat kota dan daerah industri, sedangkan spesies yang samadekat dengan daerah perbatasan. Kerentanan selalu mencerminkan perbedandalam faktor genetik, umur, atau keadaan fisiologis. Tidak hanya adanyaperbedaan antara spesies tetapi seringkali terdapat keragaman antara genotiftanaman. Dalam sejumlah kasus terjadi seleksi genetik didalam beberapa komunitas tanaman alamiah terhadap daya tahan pencemaran atmosfer.Pengaruh sulfur dioksida dan presipitasi asam paling nyata dan buruk dalam ekosistem hutan yang berbatasan dengan peleburan atau beberapa sumber pusat pencemaran lainnya. Sejalan dengan penelitian lainnya, spesies lumut bertambah dan diversivitas meningkat dengan meningkatnya jarak dari gedung dibandingkan dengan sisi arus angin naik. Jenis pepohonan tertentu, sweet birch dan pinus putih, diketahui paling rentan terhadap pencemaran atmosfer.

4. Hewan
The National Academy Of Sciences (1978) juga menyimpulkan pengaruh pH terhadap ikan. Di Norwegia presipitasi asam juga mempunyai pengaruh terhadap perikanan komersial. Wright dkk (1977) melaporkan bahwa penurunan penangkapan ikan salmon di sungai-sungai selama seratus tahun yang lalu, disebabkan oleh penurunan pH yang tetap.
Dengan penurunanya pH terjadi serangkaian perubahan kimiawi yang menyebabkan penurunan laju daur zat makanan dalam sistem perairan. Dengan demikian, terdapat penurunan jumlah bahan organik dalam suatu daerah dansuatu pergeseran keadaan oligotropik didanau. Perubahan ekologis mengikuti pengaruh umum zat toksik terhadap ekosistem.
Sebagaimana tumbuhan, hewan juga memiliki ambang toleransi terhadap hujan asam. Spesies hewan tanah yang mikroskopis akan langsung mati saat pH tanah meningkat karena sifat hewan mikroskopis adalah sangat spesifik dan rentan terhadap perubahan lingkungan yang ekstrim. Spesies hewan yang lain juga akan terancam karena jumlah produsen (tumbuhan) semakin sedikit. Berbagai penyakit juga akan terjadi pada hewan karena kulitnya terkena air dengan keasaman tinggi. Hal ini jelas akan menyebabkan kepunahan spesies.

5. Material
Kerusakan oleh pencemaran SO₂ juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti batu kapur, batu pualam, dolomit akan dirusak oleh SO₂ dari udara. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada penampilannya, integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut. Ancaman serius juga dapat terjadi pada bagunan tua serta monument termasuk candi dan patung. Hujan asam dapat merusak batuan sebab akan melarutkan kalsium karbonat, meninggalkan kristal pada batuan yang telah menguap. Seperti halnya sifat kristal semakin banyak akan merusak batuan.

Daftar Pustaka:

Anonim. 2016. Belerang dioksida. https://id.wikipedia.org/wiki/Belerang_dioksida. (diakses tgl 2 Desember 2016)

Rahmanto, Ahmad. 2009. Dampak pencemaran SO2

http://ahmadchem.blogspot.co.id/2009/11/dampak-pencemaran-so2.html. (diakses tgl 2 Desember 2016)

Anonim. 2016. Pencemaran Udara (2). https://pencemaranudara.wordpress.com/pencemaran-udara-2/. (diakses tgl 2 Desember 2016)

Anonim. 2016. Sulfur Dioksida (SO2). http://pengen-tau.weebly.com/sulfur-dioksida.html. (diakses tgl 2 Desember 2016)