MASALAH YANG BERKAITAN DENGAN BAHAN BERASID DAN ASAS DI PERSEKITARAN - PERSEKITARAN - 2026

Masalah utama yang berkaitan dengan bahan berasid dan asas yang mempengaruhi alam sekitar secara langsung berkaitan dengan perubahan pH yang diinduksi dan kesan tidak langsung atau langsung mereka pada makhluk hidup.

Kedua-dua bahan berasid dan asas boleh menimbulkan masalah persekitaran yang serius; terutamanya pengasidan alam sekitar menyebabkan masalah hujan asid, pengasidan lautan, badan air tawar dan tanah. Alkalinisasi menampakkan dirinya terutama dalam perubahan tanah menjadi pH asas.

Gambar 1. Hutan terjejas oleh hujan asid. Sumber: Lovecz, dari Wikimedia Commons

Masalah alam sekitar dapat didefinisikan sebagai situasi yang mengancam integriti ekosistem apa pun dan yang berlaku sebagai akibat daripada gangguan di persekitaran semula jadi.

Kegiatan manusia telah menyebabkan masalah persekitaran yang melampau. Kaedah pengeluaran semasa, dengan penggunaan sumber daya alam secara intensif dan terlalu banyak pencemaran, melanggar daya dukung dan daya tahan persekitaran.

Cara unik mengubah kawasan tanah yang besar, mengeluarkan sejumlah besar bahan toksik ke atmosfera dan mempengaruhi badan air, dalam jangka masa yang sangat singkat dan menghasilkan kesan dramatik terhadap alam sekitar, adalah khusus untuk spesies manusia.

Bahan-bahan berasid dibuang ke persekitaran melalui beberapa limbah industri, aktiviti perlombongan, penggunaan baja pengasidan tanah dan pelepasan gas yang bertindak balas dengan air hujan atau kelembapan udara yang menghasilkan sebatian berasid.

Gambar 2. Pengeluaran pelepasan industri yang mencemarkan. Sumber: pixabay.com.

Bahan asas atau alkali juga boleh berasal dari pelbagai efluen industri dan aktiviti perlombongan.

Masalah apa yang berkaitan dengan bahan berasid dan asas mempengaruhi persekitaran?

-Masalah persekitaran akibat pengasidan: sumber

Efluen

Efluen asid dari beberapa industri dan saluran air penambangan asid mengandungi terutamanya asid: hidroklorik (HCl), sulfurik (H ₂ SO ₄ ), nitrik (HNO ₃ ) dan hidrofluorik (HF).

Industri metalurgi, plastik, pewarna, bahan letupan, farmaseutikal dan resin adalah penjana pelepasan asid.

Rajah 3. Pelepasan efluen industri. Sumber: Nigel Wylie, melalui Wikimedia Commons

Pelepasan

Pelepasan karbon dioksida (CO ₂ ), sulfur dioksida (SO ₂ ) dan nitrogen oksida (NO, NO ₂ ) ke atmosfera, dari pembakaran bahan bakar fosil seperti arang batu, minyak dan gas asli, bukanlah penyebab hanya dari pemanasan global planet ini, tetapi dari hujan asid.

Pelepasan CO ₂ juga menyebabkan pengasidan lautan dan permukaan air tawar permukaan (tasik dan sungai), masalah persekitaran dari dimensi bencana.

Baja

Penggunaan baja anorganik yang berpanjangan yang mengandungi ammonia nitrogen dan superfosfat mempunyai kesan pengasidan sisa pada tanah.

Juga, penggunaan sebilangan besar bahan organik ke tanah yang sangat lembab menghasilkan pengasidan kerana kesan asid humik dan asid organik lain yang dihasilkan.

Di antara masalah persekitaran yang paling membimbangkan yang disebabkan oleh bahan berasid, kita akan menyebutkan hujan asid, pengasidan tanah dan pengasidan lautan daratan.

Hujan asid

Gas sulfur dioksida (SO ₂ ) dan nitrogen oksida (NO dan NO ₂ ), dihasilkan dalam pembakaran bahan bakar fosil di industri, loji kuasa, pengangkutan udara, laut dan darat, dan dalam peleburan untuk pengekstrakan logam , adalah penyebab hujan lebat menjadi berasid.

Di troposfera, SO ₂ mengalami pengoksidaan untuk membentuk asid sulfurik (H ₂ SO ₄ ), asid kuat, dan nitrogen oksida juga diubah menjadi asid nitrik, asid kuat yang lain.

Semasa hujan, asid ini terdapat di atmosfer dalam bentuk aerosol yang dimasukkan ke dalam air hujan dan mengasamkannya.

Bangunan

Air hujan berasid menghakis bangunan, jambatan dan monumen, kerana ia bertindak balas dengan kalsium karbonat (CaCO ₃ ) dari batu kapur di bangunan dan marmar dan dengan logam. Hujan asid juga mengasidkan tanah dan badan air di planet ini.

Gambar 4. Kerosakan bangunan yang dihasilkan oleh hujan asid, gargoyle dari Katedral Notre Dame (Paris, Perancis) menunjukkan kerosakan pada bahagian belakang. Sumber: Michael Reeve, melalui Wikimedia Commons

Logam di dalam tanah

Hujan asid mengubah komposisi tanah, memindahkan logam berat toksik ke dalam larutan tanah dan ke air bawah tanah.

Pada nilai pH yang sangat asid, perubahan mineral tanah yang kuat berlaku, kerana perpindahan kation oleh ion H ^{+ yang} terdapat dalam kepekatan tinggi. Ini menimbulkan ketidakstabilan struktur tanah, kepekatan unsur toksik yang tinggi dan ketersediaan nutrien yang rendah untuk tanaman.

Tanah berasid dengan pH lebih rendah dari 5 mengandungi kepekatan tinggi dan beracun untuk pengembangan tanaman aluminium (Al), mangan (Mn) dan besi (Fe).

Selain itu, ketersediaan nutrien kalium (K), fosforus (P), sulfur (S), natrium (Na), molibdenum (Mo), kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dikurangkan.

Mikroorganisma

Keadaan berasid tidak membenarkan pengembangan mikroorganisma tanah (terutamanya bakteria), yang merupakan penyusun bahan organik.

Bakteria penetapan nitrogen berfungsi secara optimum pada nilai pH antara 7 dan 6.5; kadar fiksasinya turun secara mendadak apabila pH kurang dari 6.

Mikroorganisma juga menyukai pengumpulan zarah tanah, yang mendorong penstrukturan, pengudaraan dan saliran tanah yang baik, penting untuk pertumbuhan tanaman.

Pengasidan lautan, tasik dan sungai

Pengasidan perairan permukaan - lautan, tasik dan sungai - dihasilkan terutamanya oleh penyerapan CO ₂ yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil.

Perairan permukaan planet bertindak sebagai tenggelam semula jadi untuk CO ₂ atmosfera. Khususnya, lautan merupakan sinki karbon dioksida yang hebat di Bumi. CO ₂ diserap oleh air dan bertindak balas dengannya, menghasilkan asid karbonik (H ₂ CO ₃ ):

CO ₂ + H ₂ O → H ₂ CO ₃

Asid karbonik terurai di dalam air, menyumbang ion H ⁺ ke air lautan:

H ₂ CO ₃ + H ₂ O → H ⁺ + HCO ₃ ^-

Kepekatan ion H ^{+ yang} berlebihan menghasilkan peningkatan keasidan perairan laut planet ini.

Ekosistem laut

Keasidan berlebihan ini secara dramatik mempengaruhi ekosistem laut dan khususnya organisma yang membentuk eksoskeleton kalsium karbonat (cengkerang, cengkerang dan struktur pendukung atau pelindung lain), kerana ion H ⁺ menggantikan kalsium dari karbonat dan melarutkannya , menghalang pembentukan mereka.

Spesies karang, tiram, kerang, landak laut, ketam dan plankton dengan eksoskeleton adalah yang paling langsung terjejas oleh pengasidan lautan.

Kehidupan semua spesies laut sangat bergantung pada terumbu karang, kerana mereka adalah kawasan keanekaragaman hayati terbesar di laut. Sebilangan besar fauna yang lebih kecil berlindung dan tinggal di sana, berfungsi sebagai makanan bagi pengguna sekunder ekosistem laut, seperti ikan, ikan paus dan ikan lumba-lumba.

Pengasidan kerana kelebihan CO ₂ di atmosfer bumi merupakan ancaman serius bagi seluruh ekosistem laut. Sejarah planet ini tidak pernah mencatat proses pengasidan lautan pada kadar semasa - tertinggi dalam 300 juta tahun terakhir - yang juga menurunkan kapasitinya sebagai sink untuk CO ₂ .

-Masalah persekitaran kerana pengalkali: sumber

Perindustrian dan perlombongan

Industri pencuci dan sabun, tekstil, pencelupan, pembuatan kertas dan farmaseutikal antara lain menghasilkan efluen asas yang terutamanya mengandungi natrium hidroksida (NaOH), asas kuat, dan asas lain seperti natrium karbonat (Na ₂ CO ₃ ), yang merupakan asas yang lemah.

Rawatan bauksit mineral dengan NaOH untuk pengambilan aluminium, menghasilkan lumpur merah yang sangat beralkali. Juga pengekstrakan minyak dan industri petrokimia menghasilkan efluen alkali.

Masalah persekitaran utama yang dihasilkan oleh bahan asas adalah pengalkalian tanah.

Pengalkali tanah

Tanah beralkali mempunyai nilai pH lebih besar dari 8,5, memiliki struktur yang sangat buruk, dengan zarah tersebar dan lapisan berkapur padat antara 0,5 dan 1 meter, yang menghalang pertumbuhan akar dan penyusupan, penyerapan dan penyaliran air.

Mereka mengandungi kepekatan toksik natrium (Na) dan boron (B) dan tanah yang sangat subur.

Rajah 5. Tanah beralkali. Sumber: Pixabay.com

Rujukan

1. Bowman, AF, Van Vuuren, DP, Derwent, RG dan Posch, M. (2002) Analisis global pengasidan dan eutrofikasi terhadap ekosistem daratan. Pencemaran Air, Udara dan Tanah. 41,349-382.
2. Doney, SC, Fabry, VJ, Feely, RA dan Kleypas, JA (2009). Pengasidan laut: Kajian Tahunan CO ₂ bagi Sains Marin. 1, 169-192.
3. Ghassemi, F., Jakeman, AJ dan Nix, HA (1995). Salinisasi Tanah dan Sumber Air: sebab, tahap, pengurusan dan kajian kes manusia. CAB International, Wallinford, UK. 544pp.
4. Kleypas, JA dan Yates, KK (2009). Terumbu karang dan pengasidan laut. Oseanografi. 22,108-117.
5. Mason, C. (2002). Ekologi Pencemaran Air Tawar. Pearson Education Limited. 400pp.