BAHAYA GAS CFC

OZON (O3) adalah molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen yang berbentuk gas pada suhu kamar. Ikatan antar atom oksigen dalam molekul ozon ini agak lemah dibandingkan dengan molekul oksigen yang terdiri atas dua atom (O2), sehingga salah satu dari ketiga atom oksigennya mudah lepas dan bereaksi dengan molekul yang lain. Lapisan Ozon yang terdapat di stratosphere, kira-kira 10-50 km di atas permukaan bumi, memegang peranan yang sangat berharga untuk melindungi kita dari bahaya sinar ultraviolet Secara alamiah ozon terutama terbentuk dari hasil proses fotodisosiasi, di mana matahari mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses ini. Di samping itu, di permukaan bumi ada precursor ozon yaitu gas-gas yang mengakibatkan terbentuknya ozon seperti metana (CH4), nitrogen oksida (NO) dan karbon monoksida (CO). Uap air dan klorin merupakan bahan perusak ozon. Gas-gas ini, baik gas pembentuk ozon maupun gas perusak ozon, biasanya merupakan gas-gas polutan dan banyak terdapat pada daerah-daerah yang mempunyai tingkat polusi yang tinggi.

Ozon terutama terbentuk dan terurai di daerah ekuator di mana terdapat hutan tropis yang cukup luas. Secara alamiah, alam telah mengatur fenomena transportasi yang akan membawa gas-gas yang terdapat di permukaan bumi ini ke lapisan di atasnya dan mendistribusikan ozon ke daerah lintang yang lebih tinggi, dan terakumulasi di daerah kutub.Ozon mengabsorpsi radiasi ultraviolet yang mempunyai panjang gelombang 400 nm yang dipancarkan matahari yang dikenal sebagai radiasi UV-B. Radiasi UV-B yang menembus atmosfer akan mencapai bumi tanpa filter dari lapisan ozon dan menimbulkan radiasi UV-B secara berlebih.

Keberadaan ozon di permukaan bumi atau di lapisan troposfer harus diminimalkan karena di bumi ozon bisa berkontak langsung dengan lingkungan atau kehidupan dan menunjukkan sisi destruktifnya. Oleh karena itu, ozon di lapisan ini biasa disebut "ozon jelek". Karena ozon bereaksi sangat kuat dengan molekul lain, ozon dengan konsentrasi tinggi berbahaya bagi kehidupan. Beberapa studi menyatakan adanya efek yang berbahaya dari ozon terhadap produksi panen, pertumbuhan, hutan dan kesehatan manusia. Efek ini kontras dengan efek ozon stratosfer yang menguntungkan. Oleh sebab itu, keberadaan ozon di atmosfer mempunyai arti yang sangat penting bagi kehidupan di bumi ini. Mengingat hal tersebut maka keberadaan ozon di atmosfer harus selalu dipantau agar dapat diupayakan tindakan-tindakan antisipasi yang diperlukan.

Choloroluorocarbon (CFC)

Tetapi sejak tahun 1970 an, zat-zat kimia seperti chlorofluorocarbon (CFC) dan hydrochlorofluorocarbon (HCFC) sudah menyebabkan penipisan lapisan Ozon. Karena zat kimia perusak lapisan Ozon ini sangat stabil, sehingga bisa mencapai stratosphere secara utuh. Ketika berada di stratosphere, zat kimia ini dirubah oleh radiasi ultraviolet dari sinar matahari dan mengeluarkan atom-atom klorin perusak Ozon. Dan setelah lapisan Ozon menipis, jumlah bahaya ultraviolet yang mencapai bumi bertambah antara lain menyebabkan perubahan ekosistim, kanker kulit, dan katarak.

Chlorofluorocarbon (CFC) dikembangkan oleh Dr. Thomas Midgley pada tahun 1928 sebagai

pengganti amoniak, pendingin pada lemari es. CFC juga digunakan secara luas sebagai pembentuk buih, detergen dan sebagai air conditioner, gas pendorong (spray), pembersih dan plastik foam, serta bahan pemadaman kebakaran dikarenakan sifat-sifatnya yang sangat stabil, dan menjadi suatu zat kimia yang sangat penting untuk mempertahankan kemajuan teknologi industri dan kenyamanan hidup. Tetapi pada tahun 1974, sebuah penelitian yang dipublikasikan oleh Prof. Sherwood Rowland dan Prof. Mario Molina dari University of California, mengatakan bahwa gas-gas CFC menimbulkan penipisan lapisan Ozon. Peningkatan sinar ultraviolet yang disebabkan oleh penipisan lapisan Ozon mungkin bukan hanya memberikan efek yang tidak baik terhadap kesehatan seperti kanker kulit dan katarak, tetapi juga merusak gen dan membahayakan keselamatan hewan dan tumbuhanan. Cholorofluorocarbon (CFC) sering menjadi pilihan untuk pemakaian dalam jumlah besar karena toksisitasnya yang rendah sehingga resiko pemakaiannya juga dianggap rendah. Saat ini pemakaian CFC dilarang karena klorin yang ada dalam bahan kimia ini mempengaruhi terhadap penipisan lapisan ozon.

Pada Protokol Montreal bulan September 1987, dicapai kesepakatan Internasional guna melindungi lapisan ozon. Kesepakatan itu antara lain produksi dan penggunaan CFC-11, CFC-12, CFC-113, CFC-114, halon, karbon tetraklorida, dan metil kloroform harus dihentikan, kecuali untuk penggunaan khusus. Selain itu, industri diharapkan mengembangkan bahan pengganti CFC yang bersahabat dengan ozon (ozone-friendly). Protokol Montreal ini ditandatangani oleh 41 negara termasuk Indonesia dan sekarang ini Indonesia berencana untuk melarang impor metil bromida dan CFC yang merupakan BPO (Bahan Perusak Ozon), mulai 1 Januari 2008, atau dua tahun lebih cepat dari tenggang waktu yang ditargetkan Protokol Montreal untuk penghapusan CFC di negara-negara berkembang, dan tujuh tahun lebih cepat untuk penghapusan metil bromida.

Mekanisme penipisan lapisan ozon oleh CFC

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.

Penyebab rusaknya ozon 1. CFC pada rengharum ruangan, pendingin pada ac kulkas dllAncaman 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 : AC,Kulkas,bahan dorong dalam penyembur (aerosol), diantaranya kaleng semprot untuk pengharum ruangan, penyemprot rambut atau parfum ,pembuatan busa,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.2. Banyaknya volume kendaraan yang ada di bumi sangan berakibat negatif pada lapisan ozon. Karbon monoksida yang dihasilkan oleh kendaraan dapat merusak lapisan ozon. Semakin lama, volume kendaraan semakin banyak, semakin banyak pula gas karbon monokida yang di keluarkan, bisa dibayangkan keadaan lapisan ozon beberapa tahun kedepan bila volume kendaraan semakin hari semakin bertambah3. Penggundulan hutan secara besar2an sangat berakibat buruk pada kualitas udara yang ada di bumi. Gas2 karbon yang merusak lapisan ozon tidak lagi diserap oleh tumbuhan. Sehingga apa lagi yang harus diandalkan untuk menyerap gas2 tersebut untuk membantu mengurangi kerusakan ozon dan tentunya menghasilkan oksigen bagi makhluk hidup?4. Pada bidang pertanian, penerimaan sinar ultra violet pada tanaman dapat memusnahkan hasil tanaman utama dunia. Hasil kajian menunjukkan hasil tanaman seperti 'barli' dan 'oat' menunjukkan penurunan karena penerimaan sinar radiasi yang semakin tinggi. Tanaman diperkirakan akan mengalami kelambatan pertumbuhan, bahkan akan cenderung kerdil, sehingga merusak hasil panen dan hutan-hutan yang ada.5. Pada hewan,  Radiasi penuh ini juga dapat 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". Usaha-usaha untuk mencegah penipisan ozon menjadi mulai dilakukan bersama oleh semua negara di dunia. Usaha itu pun telah di galakkan secara serius melalui UNEP (United Nation Environment Programme) salah satu organisasi PBB yang bergerak dibidang program perlindungan lingkungan dan alam.6. Asap yang dihasilkan oleh pabrik juga amat sangat berpengaruh dalam memperparah kerusakan lapisan ozon. Sama hal nya seperti asap kendaraan. Gas yang dikeluarkan dapat merusak lapisan ozon,amat mencemari udara, belum lagi limbah cair dan limbah padat yang dihasilkan pabrik, dapat merusak lingkungan.

Proses Terjadinya Perusakan 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.

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 + O 2 → 2O2 O 3 + O 3 → 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   –>     2OClO  +  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 yang sangat 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 ESLubang 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.

Reaksi Antara Ozon dengan CFCCFC adalah singkatan dari  Chloroflourocarbon yang terbentuk dari atom chlor, flour, dan carbon. CFC  merupakan gas yang berwarna biru tua, stabil, tidak mudah terbakar, mudah disimpan, dan murah harganya. Karena sifat-sifat itulah penggunaan CFC yang dikembangkan oleh Dr. Thomas Midgley pada tahun 1928 meluas dimana-mana hingga tidak terpisahkan dari kehidupan manusia. Tetapi di sisi lain, aspek lingkungan yang kronis tidak dipertimbangkan di awal-awal penggunaannya. CFC belakangan ini diketahui bertanggung jawab terhadap penipisan lapisan ozon yaitu dengan dilepaskannya atom klorin ke atmosfer. CFC merupakan salah satu gas rumah kaca yang melepas emisi secara langsung maupun tidak langsung yang menjadi masalah lingkungan yang menjadi perhatian bersama. Peningkatan radiasi sinar ultraviolet yang disebabkan oleh penipisan lapisan Ozon akibat CFC bukan hanya memberikan efek yang tidak baik terhadap kesehatan seperti kanker kulit dan katarak, tetapi juga merusak gen dan membahayakan keselamatan hewan dan tumbuhanan.

Refrigeran halokarbon yang paling banyak dipakai adalah refrigeran CFC terutama CFC–12 yang diperkenalkan pada tahun 1931, telah digunakan secara luas pada sistem refrigerasi. Selama bertahun-tahun, senyawa-senyawa kimia tersebut secara luas dipakai untuk berbagai keperluan, seperti:

1.      Alat-alat pendingin ruangan (air conditioner/AC)

CFC yang digunakan pada alat pendingin ruangan (air conditioner/AC) lebih dikenal dengan freon yang digunakan sebagai pendingin.

2.      Media pendingin di lemari es

Sama halnya seperti AC, pada kulkas terdapat CFC yang digunakan sebagai pendingin walaupun tidak berpengaruh terlalu banyak coba bayangkan apabila seluruh masyarakat di dunia ini menggunakan lemari es berapa banyak CFC yang terbuang tiap harinya.

3.      Bahan pelarut

CFC yang terdapat pada bahan pelarut banyak digunakan bagi kilang-kilang elektronik sebagai pelarut untuk pembersih dan untuk tujuan pengeringan minyak.

4.      Bahan dorong

CFC digunakan sebagai bahan dorong dalam penyembur (aerosol), diantaranya kaleng semprot pengharum ruangan, penyemprot rambut, minyak wangi (parfum).

5.      Proses pembuatan plastik

Untuk menghasilkan plastik busa seperti busa polistirena atau poliuretana yang memuai. Selain itu CFC juga banyak digunakan sebagai blowing agent dalam proses pembuatan foam (busa), sebagai cairan pembersih (solvent), bahan aktif untuk pemadam kebakaran, bahan aktif untuk fumigasi di pergudangan, pra-pengapalan, dan produk-produk pertanian dan kehutanan. 

Ozon mengabsorpsi radiasi ultraviolet yang dipancarkan matahari. Radiasi ini mempunyai panjang gelombang di bawah 400 nm. Spektrum dari radiasi ini, yang terletak pada panjang  gelombang di antara 290 nm – 320 nm, lebih dikenal dengan istilah radiasi UV-B. Telah terbukti bahwa peningkatan dosis  radiasi UV-B yang mencapai bumi mengakibatkan meningkatnya kasus penyakit kanker kulit, menurunkan hasil panen, dan sangat mempengaruhi kehidupan plankton dan larva ikan laut Di lapisan stratosfer ozon merupakan lapisan pelindung yang melindungi bumi dari spektrum radiasi matahari yang berbahaya untuk kehidupan.

Tanpa adanya filter dari lapisan ozon, akan lebih banyak radiasi UV-B yang menembus atmosfer dan akan mencapai ke permukaan bumi. Beberapa studi eksperimen terhadap tumbuhan, binatang, dan uji klinis terhadap manusia menunjukkan adanya efek yang berbahaya bila terpapar radiasi UV-B secara berlebihan. Di permukaan bumi atau di lapisan troposfer ozon merupakan gas polutan yang keberadaannya harus diusahakan minimum. Karena di permukaan bumi, ozon bisa berkontak langsung dengan lingkungan atau kehidupan dan menunjukkan sisi destruktifnya. Oleh karena itu, ozon di lapisan ini Biasa disebut “ozon Jelek” karena ozon bereaksi sangat kuat dengan molekul lain, ozon dengan konsentrasi tinggi berbahaya bagi kehidupan

Beberapa studi mendokumentasikan adanya efek yang berbahaya dari ozon terhadap produksi panen, pertumbuhan, hutan dan kesehatan manusia. Efek ini kontras dengan efek ozon stratosfer yang menguntungkan. Oleh sebab itu, keberadaan ozon di atmosfer mempunyai arti yang sangat penting bagi kehidupan di bumi ini. Mengingat hal tersebut maka keberadaan ozon di atmosfer harus selalu dipantau agar dapat diupayakan  tindakan-tindakan antisipasi yang diperlukan.

CFC yang sering digunakan dalam kehiduan manusia ini, ternyata dapat merugikan ozon kita dan akan berdampak pada kehidupan mahluk hidup di bumi. Lalu bagaimanakah reaksi dari perusakan ozon oleh CFC serta bagaimana pembentukan ozon dapat terjadi? Lalu reaksi perusakan ozon oleh CFC akan menghasilkan senyawa apa? Dan bagaimana dampak senyawa hasil reaksi ini bagi kehidupan mahluk hidup nantinya?

A.    Reaksi Pembentukan Ozon (O3)

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 di bawah ini juga menelaskan reaksi pembentukan ozon yang menggunakan pendekatan sinar ultra violet. Molekul oksigen tersebut terurai menjadi dua buah atom oksigen, proses ini dikenal dengan nama photolysis. Lalu kedua atom oksigen tadi secara alamiah bertumbukan dengan molekul gas oksigen yang ada disekitarnya, kemudian terbentuklah ozon. Reaksi Pembentukan Ozon :

Sinar Ultra Violet      →       O ─ O  +  O     →      O3

Hasil reaksi diatas merupakan pembentukan ozon yang berakibat baik bagi bumi, yaitu lapisan ozon melindungi bumi dari paparan sinar Ultra Violet B (UV-B) yang sangat berbahaya bagi makhluk hidup di muka bumi. UV-B yang mempunyai panjang gelombang 280-315 nm, sebagian diserap oleh lapisan ozon, dengan demikian jumlah UV-B yang mencapai bumi jumlahnya sangat sedikit. Paparan UV-B terhadap manusia dapat mengakibatkan penyakit kanker kulit, katarak dan mengurangi system kekebalan tubuh. Paparan UV-B juga dapat merusak kehidupan tanaman, organisme bersel satu dan ekosistem perairan. Sedangkan UV-A (dengan panjang gelombang 315-400 nm) tidak diserap oleh lapisan ozon. Radiasi UV-A dari sinar matahari sangat bermanfaat bagi kelangsungan hidup makhluk hidup di permukaan bumi.

Lapisan ozon sangat penting karena ia menyerap radiasi ultra violet (UV) dari matahari untuk melindungi radiasi yang tinggi sampai ke permukaan bumi. Radiasi dalam bentuk UV spektrum mempunyai jarak gelombang yang lebih pendek daripada cahaya. Radiasi UV dengan jarak gelombang adalah di antara 280 hingga 315 nanometer yang dikenali UV-B dan ia merusak hampir semua kehidupan. Dengan menyerap radiasi UV-B sebelum ia sampai ke permukaan bumi, lapisan ozon melindungi bumi dari efek radiasi yang merusak kehidupan.

Ozon berfungsi untuk mengabsorpsi radiasi ultraviolet yang dipancarkan matahari. Radiasi ini mempunyai panjang gelombang di bawah 400 nm. Spektrum dari radiasi ini, yang terletak

pada panjang  gelombang di antara 290 nm – 320 nm, yang lebih dikenal dengan istilah radiasi UV-B. Namun, akibat adanya penipisan pada lapisan ozon tersebut telah mengurangi fungsinya sebagai penyerap radiasi UV-B. Telah terbukti bahwa peningkatan dosis  radiasi UV-B yang mencapai bumi mengakibatkan meningkatnya kasus penyakit kanker kulit, menurunkan hasil panen, dan sangat mempengaruhi kehidupan plankton dan larva ikan laut Di lapisan stratosfer, ozon merupakan lapisan pelindung yang melindungi bumi dari spektrum radiasi matahari yang berbahaya untuk kehidupan. Selain itu ozon juga berguna untuk menentukan suhu bumi.

Selain terjadi proses pembentukan molekul ozon, secara alamiah terjadi juga proses penguraian O3. Sinar ultraviolet yang mempunyai energi tinggi dapat memutus ikatan rantai molekul ozon, sehingga molekul ozon tersebut kembali menjadi atom oksigen bebas (O) dan molekul oksigen (O2). Pada kondisi normal, tanpa adanya Bahan Perusak Ozon (BPO), reaksi pembentukan dan penguraian molekul Ozon terjadi dalam keadaan seimbang sehingga jumlah molekul Ozon di stratosfir relatif stabil.

Reaksi Penguraian Ozon :

Sinar UV  + O3     →        O2 + O

O + O3                   →        O2 + O2

2O3      ↔        3O2

B.     Reaksi Perusakan Ozon oleh CFC

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.

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

(kembali ke step 2 dan reaksi berlanjut terus)

Senyawa CFC sangat membahayakan karena berumur panjang. Dampak dari penggunaan CFC akan berjalan dalam waktu yang panjang. Di bawah ini rata-rata umur dari beberapa senyawa CFC dan halon.

Rata-Rata umur di atmosfer Jenis CFC

17 tahun111 tahun90 tahun

110 tahun

CFC-11CFC-12CFC-13

Halon-1301

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 yang sangat 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.

Atom Cl ini merupakan radikal bebas dan sangat reaktif sehingga ketika Cl dipertemukan dengan molekul ozon maka dapat memecah molekul ozon tersebut menjadi khlorin monoksida dan molekul oksigen. Inilah awal ozon mengalami penipisan dan lama kelamaan akan membentuk lubang ozon.

Molekul-molekul khlorin monoksida masih reaktif dan bereaksi dengan atom oksigen, yang seharusnya dapat membentuk ozon, menjadi molekul oksigen dan atom khlor kembali. Atom khlor yang terbebasakan kembali merusak ozon. Reaksi-reaksi di atas terjadi berulang-ulang sehingga mengakibatkan penipisan pada lapisan ozon. Jika terjadi secara terus menerus tanpa adanya pengendalian dari manusia akan menimbulkan dampak yang sangat menghawatirkan terhadap kehidupan di bumi. 

C.     Hubungan Penggunaan CFC dengan Penipisan Lapisan Ozon

 Penggunaan CFC semakin marak sejalan dengan berkembangnya teknologi hingga tak terpisahkan dari kehidupan manusia. Barang-barang kebutuhan manusia telah banyak yang mengandung gas CFC dan digunakan secara leluasa. Namun di sisi lain, para pemerhati lingkungan sedang berusaha untuk memulihkan keadaan alam yang semakin mengkhawatirkan salah satunya disebabkan oleh penggunaan CFC yang berlebihan. Penggunaan CFC yang telah melampaui batas telah mengakibatkan masalah yang besar terhadap lapisan ozon. CFC yang terlepas ke atmosfer mengakibatkan kerusakan pada lapisan ozon.

CFC yang bersifat stabil , tidak mudah terbakar, mudah disimpan dan murah harganya membuat pemakaiannya menjadi semakin marak. Sejak tahun 1988 produksi CFC seluruh dunia yang digunakan sebagai berikut:

-30% pada lemari es dan pendingin udara (AC)

-28% pada karet dan karton “fastfood”

-19 % pada aerosol kaleng penyemprot

-19% sebagai pembersih

-4 % untuk keperluan lainnya.

 

Kerusakan lapisan ozon adalah istilah yang sering digunakan untuk mendeskripsikan berkurangnya atau hilangnya lapisan ozon yang terdapat pada lapisan atmosfir. Berdasarkan laporan dari NASA bahwa lubang ozon di Antartika telah mencapai 29 juta Km². Konsentrasi rata – rata lapisan ozon kurang dari 200 DU dikategorikan sebagai lubang ozon (Ozone Hole). Penyebab rusaknya atau menipisnya lapisan ozon yaitu oleh Bahan Perusak Ozon (BPO) yang diemisikan dari berbagai kegiatan, baik dalam menggunakan atau memproduksi barang mengandung BPO. Ancaman yang diketahui terhadap keseimbangan ozon adalah kloroflorokarbon (CFC) yang mengakibatkan menipisnya lapisan ozon.

Pada lapisan atmosfer yang tinggi, ikatan C-Cl akan terputus menghasilkan radikal-radikal bebas klorin. Radikal-radikal inilah yang merusak ozon. Di samping itu, CFC juga dapat menyebabkan pemanasan global. Satu molekul CFC-11 memiliki potensi pemanasan global sekitar 5000 kali lebih besar ketimbang sebuah molekul karbon dioksida.

Inter-governmental Panel on Cimate Change (IPCC) baru-baru ini mempublikasikan hasil pengamatan ilmuwan dari berbagai negara. Selama tahun 1990-2005 ternyata telah terjadi peningkatan suhu merata di seluruh bagian bumi, antara 0,15 – 0,3o C. Jika peningkatan suhu itu terus berlanjut, diperkirakan pada tahun 2040 (32 tahun dari sekarang) lapisan es di kutub-kutub bumi akan habis meleleh. Jika bumi masih terus memanas, pada tahun 2050 akan terjadi kekurangan air tawar, sehingga kelaparan pun akan meluas di bumi, udara akan sangat panas, jutaan orang berebut air dan makanan, napas tersengal oleh asap dan debu, rumah-rumah di pesisir terendam air laut, luapan air laut makin lama makin luas, sehingga akhirnya menelan seluruh pulau.

Di Indonesia, manifestasi pemanasan global, antara lain, terganggunya siklus hidro-orologis yang telah merusak sebagian besar sumber daya air (SDA) di Indonesia dan juga, meluasnya areal lahan kering dan meluasnya lahan bera (lahan yang tidak bisa ditanami) sebagai akibat terjangan intrusi air laut. Cuaca yang semakin tidak menentu juga merupakan salah satu dampak penipisan lapisan ozon yang diakibatkan oleh penggunaan CFC.

CFC yang terpecah menjadi atom-atomnya oleh bantuan sinar ultraviolet menjadi atom chlor, flour, dan carbon yang sangat reaktif. Radikal bebas atom klorin akan memecah molekul ozon. Atom-atom ini akan bereaksi dengan ozon (O3) yang akan menghasilkan gas-gas baru mulai dari O2, O, CO, CO2. Ozon yang terurai menjadi gas-gas O2, O, CO, dan CO2 akan kehilangan fungsinya sebagai filter sinar matahari.

Kerusakan lapisan ozon di stratosfer berawal dari adanya emisi molekul gas yang mengandung klor dan brom yang dihasilkan dari berbagai aktifitas manusia dan proses alamiah. Karena tidak bereaksi dan tidak larut dalam air, molekul gas tersebut terakumulasi di bagian bawah atmosfir. Akibat pergerakan udara, molekul gas akan terbawa ke bagian atmosfer yang lebih tinggi hingga mencapai stratosfer. 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. Reaksi yang terjadi mengakibatkan molekul-molekul ozon terpecah menjadi oksigen dan radikal oksigen. Dengan terjadinya reaksi ini akan mengurangi konsentrasi ozon di stratosfer. Adapun proses kerusakan ozon oleh klorin adalah sebagai berikut:

1.      Sinar UVB memasuki ozon

2.      Energy uv memecah atom klorin dari molekul CFC

3.      Klorin radikal memecah molekul ozon

4.      Membentuk klorin monoksida dan dua atom oksigen

5.      Oksigen terlepas ke atmosfer

6.      Atom oksigen di atmosfir memecah molekul klorin monoksida

7.      Menghasilkan oksegen dan klorin radikal bebas

8.      Lalu reaksi siklus memulai lagi.

Beberapa studi mendokumentasikan adanya efek yang berbahaya dari ozon terhadap produksi panen, pertumbuhan, hutan dan kesehatan manusia. Efek ini kontras dengan efek ozon stratosfer yang menguntungkan. Oleh sebab itu, keberadaan ozon di atmosfer mempunyai arti yang sangat penting bagi kehidupan di bumi ini. Mengingat hal tersebut maka keberadaan ozon di atmosfer harus selalu dipantau agar dapat diupayakan  tindakan-tindakan antisipasi yang diperlukan.

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 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.

D.    Dampak Penipisan Lapisan Ozon oleh Reaksi CFC

a. Dampaknya Terhadap Kesehatan Manusia

Hasil studi laboratorium dan epidemiologis menunjukkan bahwa UV-B menyebabkan kanker kulit nonmelanoma dan memainkan peran utama dalam perkembangan malignant melanoma. Disamping itu, UV-B juga dapat menyebabkan katarak. Seluruh sinar matahari sebenarnya mengnadung UV-B, sekalipun dalam kondisi ozon yang natural. Dengan demikian penting bagi kita untuk selalu membatasi paparan langsung terhadap sinar matahari. Namun demikian, penipisan lapisan ozon akan meningkatkan jumlah radiasi UV-B dan akan meningkatkan resiko terhadap kesehatan manusia.

b.    Dampaknya Terhadap Tanaman

Proses fisiologis dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh radiasi UV-B. Terlepas dari mekanisme untuk mengurangi atau memperbaiki dampak tersebut dan terbatasnya kemampuan untuk beradaptasi terhadap meningkatnya tingkat UV-B, pertumbuhan tanaman dapat secara langsung dipengaruhi oleh radiasi UV-B.

Perubahan tidak langsung yang disebabkan oleh UV-B seperti perubahan bentuk tanaman, perubahan distribusi nutrisi di dalam tanaman, perubahan waktu fase pertumbuhan dan metabolisme sekunder, barangkali bisa sama pentingnya atau bahkan lebih penting dari kerusakan tanaman akibat radiasi UV-B. Perubahan tersebut dapat berimplikasi penting terhadap keseimbangan kompetitif dari tanaman , penyakit tanaman, dan siklus biogeokimia.

c.       Dampaknya Terhadap Ekosistem Laut

Phytoplankton membentuk fondasi rantai makanan di perairan. Produktivitas phytoplankton terbatas pada zona euphotic, yaitu lapisan atas dari kolom air dimana cukup tersedia sinar matahari untuk mendukung produktivitas neto. Posisi dari or ganisme di zona euphotic dipengaruhi oleh prilaku angin dan gelombang. Disamping itu terdapat juga phytoplankton yang mampu secara aktif bergerak sehingga dapat meningkatkan produktivitasnya, sehingga mereka mampu bertahan. Paparan langsung terhadap radiasi UV-B matahari berpengaruh baik terhadap mekanisme orientasi dan motilitas di dalam phytoplankton, menyebabkan menurunnya tingkat hidup dari organisme ini. Para peneliti telah mendemonstrasikan adanya suatu hubungan langsung di dalam produksi phytoplankton akibat penipisan lapisan ozon yang mengarah pada peningkatan radiasi UV-B. Sebuah studi telah menunjukkan terjadinya penurunan sebesar 6 – 12% di daerah yang miskin ozon.

Radiasi UV-B juga telah diketahui dapat menyebabkan kerusakan pada tahap pertumbuhan awal ikan, udang, kepiting, jenis ampibi dan binatang lainnya. Dampak yang paling buruk adalah menurunnya kapasitas reproduksi dan pertumbuhan larva. Dalam keadaan normalpun radiasi UVB matahari merupakan faktor pembatas, dan peningkatan sedikit saja paparan langsung terhadap radiasi UVB dapat memiliki dampak yang signifikan terhadap polpulasi binatang perairan.

d.      Dampaknya Terhadap Siklus Biogeokimia

Meningkatnya radiasi UV matahari dapat mempengaruhi siklus biogeokimia di daratan dan di perairan, dengan demikian akan merubah baik sumber (sources) dan rosot (sinks) dari gas rumah kaca dan gas telusur penting lainnya seperti karbon dioksida (CO2), karbon monoksida (CO), carbonyl sulfide (COS) dan gas-gas lainnya termasuk ozon. Kemungkinan terjadi perubahan seperti ini akan berkontribusi terhadap biosphere-atmosphere feedbacks yang memperlemah atau memperkuat pembentukan gas-gas tersebut atmosfir.

e.       Dampaknya Terhadap Berbagai Jenis Bahan

Polimer sintetis, dan polimer alami (biopolymer), serta berbagai bahan komersial lainnya sangat dipengaruhi oleh radiasi UV matahari. Berbagai jenis bahan yang ada saat ini dapat terlindung dari radiasi UVB karena menggunakan beberapa bahan aditiv khusus. Dengan demikian adanya penigkatan tingkat radiasi UV-B matahari akan mempercepat terjadinya kerusakan bahan, memperpendek waktu pakainya di luar ruangan (outdoor).

E.     Penipisan Lapisan Ozon Terjadi di Daerah Kutub

Fenomena terbentuknya lubang ozon stratosfer di atas wilayah Antartika atau Kutub Selatan, ditemukan pada awal periode 1980. Pengamatan intensif pada tahun-tahun berikutnya memastikan bahwa penurunan konsentrasi ozon stratosfer dalam jumlah yang relatif besar dapat terjadi juga di daerah Kutub Utara serta tropis. Berdasarkan pemantauan menggunakan

instrumen Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) pada satelit Nimbus 7 dan Meteor 3, kerusakan ini telah menimbulkan sebuah lubang yang dikenal sebagai lubang ozon (ozone hole) di kedua kutub bumi.

Lubang ozon yang terbentuk hingga saat ini hanya terdapat di kutub selatan. Hal ini disebabkan oleh benua Antartika yang terdapat di kutub selatan  jauh lebih dingin daripada Arktik yang terdapat di benua utara sehingga bahkan terdapat lapisan es di sana yang tidak pernah meleleh sepanjang sejarah. Temperatur rata-ratanya -49 derajat Celcius. Suhu terdingin pernah tercatat pada 21 Juli 1983 sebesar -89,6 derajat Celcius di Stasiun Vostok, dekat kutub geomagnetik selatan. Sementara Arktik memiliki temperatur rata-rata lebih tinggi sekitar -34 derajat Celcius.

Proses pembentukan dan penguraian ozon berlangsung secara kesetimbangan (reaksi Chapman). Dengan begitu artinya tak mungkin ada penipisan, namun kenyataannya berbanding terbalik sehingga dapat disimpulkan bahwa terjadi reaksi lain yang menyebabkan penguraian ozon tidak setimbang lagi dengan pembentukannya. Bahan-bahan di atas bereaksi dengan ozon dengan membentuk radikal bebas. Radikal bebas yang dikenal sangat kuat adalah golongan halogen, yaitu fluorida (F), klorida (Cl), dan bromida (Br). Oksida hidrogen (HOx), nitrogen (NOx), klorin (ClOx), dan bromin (BrOx) juga termasuk radikal bebas yang mampu menguraikan ozon. Awalnya memang ada radikal bebas di stratosfer tapi tidak begitu berpengaruh. Begitu stratosfer dimasuki atom klor yang dilepaskan dari senyawa CFCs, penguraian ozon menjadi sekitar empat kali lipat! Satu atom Cl saja mampu melahap 100.000 molekul ozon.

Lubang ozon di Antartika disebabkan oleh penipisan lapisan ozon antara ketinggian tertentu seluruh Antartika pada musim semi. Pembentukan lubang ozon tersebut terjadi setiap bulan September dan pulih ke keadaan normal pada lewat musin semi atau awal musim panas.

Ozon terutama terbentuk dan terurai di daerah ekuator di mana terdapat hutan tropis yang cukup luas. Secara alamiah, alam telah mengatur fenomena transportasi yang akan membawa gas-gas yang terdapat di permukaan bumi ini ke lapisan di atasnya dan mendistribusikan ozon ke daerah lintang yang lebih tinggi, dan terakumulasi di daerah kutub. Ozon mengabsorpsi radiasi ultraviolet yang mempunyai panjang gelombang 400 nm yang dipancarkan matahari yang dikenal sebagai radiasi UV-B. Radiasi UV-B yang menembus atmosfer akan mencapai bumi tanpa filter dari lapisan ozon dan menimbulkan radiasi UV-B secara berlebih.

CFCs bisa mencapai stratosfer dalam waktu lima tahun. Saat dilepaskan senyawa ini sangat stabil tapi kemudian menjadi tidak stabil saat memasuki stratosfer. Penguraian CFCs tidak terjadi secara spontan tapi ada konsisi tertentu.

Pertama-tama harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang bisa mengisolasi udara di dalam pusarannya. Di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah (sekitar -80°C atau 193 K). Saking dinginnya sampai-sampai bisa menyebabkan terbentuknya Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of Pearl. Temperatur dingin ini tidak berubah karena selalu terisolasi dalam vorteks, jadi PSC juga tetap ada. PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor (dan brom) yang tadinya tidak aktif menjadi atom-atom yang aktif (reaktif). Reaksi ini terjadi dalam waktu yang sangat cepat.

Tapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Kondisi terakhir yang paling penting adalah adanya sinar matahari. Gelombang ultraviolet matahari yang berhasil menembus vorteks dingin tadi itulah yang menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari ini juga yang bertanggung jawab terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC tadi. Itulah sebabnya CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer (karena reaksi penguraiannya hanya bisa terjadi PSC).

Supaya reaksi penguraian O3 dapat berlangsung, atom Cl harus dilepaskan dari senyawa  CFC. Untuk melepaskan atom tersebut dari senyawanya, pertama-tama harus ada aliran udara dingin yang membentuk vorteks polar yang bisa mengisolasi udara di dalam pusarannya. Di dalam pusaran udara dingin itu temperaturnya benar-benar rendah sekitar -80oC atau 193 K. Karena suhunya yang sangat dingin  hingga dapat menyebabkan terbentuknya Polar Stratospheric Cloud (PSC) atau sering disebut Mother of Pearl. Temperatur dingin ini tidak berubah karena selalu terisolasi dalam vortex dan  PSC juga tetap ada. PSC ini merupakan tempat terjadinya reaksi-reaksi heterogen yang mengubah klor dan brom yang  tidak aktif menjadi atom-atom yang reaktif.

Tetapi atom-atom reaktif yang dihasilkannya tidak begitu saja menguraikan ozon. Proses ini membutuhkan gelombang ultraviolet matahari yang telah berhasil menembus vorteks dingin tersebut. Hal inilah  yang menyebabkan terjadinya reaksi penguraian ozon. Sinar matahari juga mempunyai peranan penting  terhadap terjadinya reaksi penguraian CFC. Itulah sebabnya CFC tidak terurai sebelum mencapai lapisan stratosfer, karena reaksi penguraiannya hanya  terjadi bila telah terbentuk PSC.

Temperatur Antartika saat musim dingin (September-Oktober) di stratosfer sangat rendah sehingga banyak terbentuk PSC (Polar Stratospheric Cloud). Berbeda dengan benua Arktik yang mengalami musim dingin yang lebih hangat karena adanya gelombang planet yang kuat sehingga mengacaukan sirkulasi udara dinginnya. Senyawa CFC dapat ditemukan  di benua Antartika juga karena terbawa aliran udara. Tetapi hal ini bukan berarti penipisan ozon hanya dapat terjadi di daerah Antartika saja. Benua-benua lain tetap menghadapi permasalahan yang sama, hanya saja proses penipisan lapisan ozonnya relatif lebih lama.

CFC A. Pengertian CFC dan OzonCFC adalah klorofluorokarbon, yaitu senyawa-senyawa yang mengandung atom karbon dengan klorin dan fluorin terikat padanya. 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 dihapuskanOZON (O3) adalah molekul yang terdiri dari tiga atom oksigen yang berbentuk gas pada suhu kamar. Ikatan antaratom oksigen dalam molekul ozon ini agak lemah dibandingkan dengan molekul oksigen yang terdiri atas dua atom (O2), sehingga salah satu dari ketiga atom oksigennya mudah lepas dan bereaksi dengan molekul yang lain.Ozon merupakan bahan yang beracun. Gas ini sangat reaktif dan banyak digunakan untuk bahan pemucat (bleaching), penghilang bau, dan sterilisasi. Ozon terutama terbentuk dan terurai di daerah ekuator di mana terdapat hutan tropis yang cukup luas.B. MEKANISME PERUSAKAN LAPISAN OZON

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..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.C. Kegunaan CFCPada zaman sekarang, banyak sekali kebutuhan masyarakat yang harus dipenuhi, barang yang dibutuhkan oleh masyarakat sekarang banyak sekali yang menggunakan CFC. Sebagian dari mereka menggunakan CFC dengan cara yang tidak terkira banyaknya. Selama bertahun-tahun, senyawa-senyawa kimia tersebut secara luas dipakai untuk berbagai keperluan, seperti:

Alat-alat pendingin ruangan (air conditioner/AC)

CFC yang digunakan pada alat pendingin ruangan (air conditioner/AC) lebih dikenal dengan freon yang digunakan sebagai pendingin.

Media pendingin di lemari es

Sama halnya seperti AC, pada kulkas terdapat CFC yang digunakan sebagai pendingin walaupun tidak berpengaruh terlalu banyak coba bayangkan apabila seluruh masyarakat di dunia ini menggunakan lemari es berapa banyak CFC yang terbuang tiap harinya.

Bahan pelarut

CFC yang terdapat pada bahan pelarut banyak digunakan bagi kilang-kilang elektronik. sebagai pelarut untuk pembersih dan untuk tujuan pengeringan minyak.

Bahan dorong

CFC digunakan sebagai bahan dorong dalam penyembur (aerosol), diantaranya kaleng semprot pengharum ruangan, penyemprot rambut, minyak wangi (parfum).

Proses pembuatan plastik

untuk menghasilkan plastik busa seperti busa polistirena atau poliuretana yang memuaiSelain itu CFC juga banyak digunakan sebagai blowing agent dalam proses pembuatan foam (busa), sebagai cairan pembersih (solvent), bahan aktif untuk pemadam kebakaran, bahan aktif untuk fumigasi di pergudangan, pra-pengapalan, dan produk-produk pertanian dan kehutanan.d. Dampak Penggunaan CFCCFC dapat merusak lapisan ozon. Pada lapisan atmosfir yang tinggi, ikatan C-Cl akan terputus menghasilkan radikal-radikal bebas klorin. Radikal-radikal inilah yang merusak ozon. CFC sekarang ini

telah digantikan oleh senyawa-senyawa yang lebih ramah lingkungan.CFC juga bisa menyebabkan pemanasan global. Satu molekul CFC-11 misalnya, memiliki potensi pemanasan global sekitar 5000 kali lebih besar ketimbang sebuah molekul karbon dioksida. Di Indonesia, manifestasi pemanasan global, antara lain, terganggunya siklus hidro-orologis yang telah merusak sebagian besar sumber daya air (SDA) di Indonesia. Juga, meluasnya areal lahan kering. Itu harus disikapi dengan pencarian bibit unggul tanaman pangan lahan kering. Juga, meluasnya lahan bera (lahan yang tidak bisa ditanami) sebagai akibat terjangan intrusi air laut.Baru-baru ini, Inter-governmental Panel on Cimate Change (IPCC) memublikasikan hasil pengamatan ilmuwan dari berbagai negara. Isinya sangat mengejutkan. Selama tahun 1990-2005, ternyata telah terjadi peningkatan suhu merata di seluruh bagian bumi, antara 0,15 – 0,3o C. Jika peningkatan suhu itu terus berlanjut, diperkirakan pada tahun 2040 (32 tahun dari sekarang) lapisan es di kutub-kutub bumi akan habis meleleh.Jika bumi masih terus memanas, pada tahun 2050 akan terjadi kekurangan air tawar, sehingga kelaparan pun akan meluas di seantero jagat. Udara akan sangat panas, jutaan orang berebut air dan makanan. Napas tersengal oleh asap dan debu. Rumah-rumah di pesisir terendam air laut. Luapan air laut makin lama makin luas, sehingga akhirnya menelan seluruh pulau. Harta benda akan lenyap, begitu pula nyawa manusia.Ozon mengabsorpsi radiasi ultraviolet yang dipancarkan matahari. Radiasi ini mempunyai panjang gelombang di bawah 400 nm. Spektrum dari radiasi ini, yang terletak pada panjang gelombang di antara 290 nm – 320 nm, lebih dikenal dengan istilah radiasi UV-B. Telah terbukti bahwa peningkatan dosis radiasi UV-B yang mencapai bumi mengakibatkan meningkatnya kasus penyakit kanker kulit, menurunkan hasil panen, dan sangat mempengaruhi kehidupan plankton dan larva ikan laut Di lapisan stratosfer ozon merupakan lapisan pelindung yang melindungi bumi dari spektrum radiasi matahari yang berbahaya untuk kehidupan.Tanpa adanya filter dari lapisan ozon, akan lebih banyak radiasi UV-B yang menembus atmosfer dan akan mencapai ke permukaan bumi. Beberapa studi eksperimen terhadap tumbuhan, binatang, dan uji klinis terhadap manusia menunjukkan adanya efek yang berbahaya bila terpapar radiasi UV-B secara berlebihan. Di permukaan bumi atau di lapisan troposfer ozon merupakan gas polutan yang keberadaannya harus diusahakan minimum. Karena di permukaan bumi, ozon bisa berkontak langsung dengan lingkungan atau kehidupan dan menunjukkan sisi destruktifnya. Oleh karena itu, ozon di lapisan ini Biasa disebut “ozon Jelek” karena ozon bereaksi sangat kuat dengan molekul lain, ozon dengan konsentrasi tinggi berbahaya bagi kehidupanBeberapa studi mendokumentasikan adanya efek yang berbahaya dari ozon terhadap produksi panen, pertumbuhan, hutan dan kesehatan manusia. Efek ini kontras dengan efek ozon stratosfer yang menguntungkan. Oleh sebab itu, keberadaan ozon di atmosfer mempunyai arti yang sangat penting bagi kehidupan di bumi ini. Mengingat hal tersebut maka keberadaan ozon di atmosfer harus selalu dipantau agar dapat diupayakan tindakan-tindakan antisipasi yang diperlukan.