Ozon

Lapisan Ozon

Ozon adalah molekul yang terdiri dari tiga atom Oksigen. Lapisan ozon adalah suatu lapisan yang terletak di lapisan stratosfir, 20 – 45 km diatas permukaan bumi, yang terdiri dari molekul-molekul ozon. Lapisan ini dapat menyerap radiasi ultra violet yang dipancarkan matahari. Pada lapisan ini ozon terbentuk dan terurai melalui keseimbangan dinamis. Keberadaan bahan-bahan kimia tertentu di stratosfir dapat mengganggu kesetimbangan reaksi tersebut, sehingga semakin lama molekul ozon semakin berkurang, dan menimbulkan lubang ozon.

Kepentingan ozon

Ozon tertumpu di bawah stratosfer di antara 15 dan 30 km di atas permukaan bumi yang dikenal sebagai 'lapisan ozon'. Ozon terhasil dengan berbagai percampuran kimiawi, tetapi mekanisme utama penghasilan dan perpindahan dalam atmosfer adalah penyerapan tenaga sinar ultraviolet (UV) dari matahari.

Ozon (O3) dihasilkan apabila O₂ menyerap sinar UV pada jarak gelombang 242 nanometer dan disingkirkan dengan fotosintesis dari sinar bagi jarak gelombang yang besar dari 290 nm. O₃ juga merupakan penyerap utama sinar UV antara 200 dan 330 nm. Penggabungan proses-proses ini efektif dalam meneruskan ketetapan bilangan ozon dalam lapisan dan penyerapan 90% sinar UV.

UV dikaitkan dengan pembentukan kanker kulit dan kerusakan genetik. Peningkatan tingkat UV juga mempunyai dampak kurang baik terhadap sistem imunisasi hewan, organisme akuatik dalam rantai makanan, tumbuhan dan tanaman.

Penyerapan sinaran UV berbahaya oleh ozon stratosfer amat penting untuk semua hidupan di bumi.

Kegunaan Ozon

Ozon digunakan dalam bidang pengobatan untuk mengobati pasien dengan cara terawasi dan mempunyai penggunaan yang meluas seperti di Jerman. Di antaranya ialah untuk perawatan kulit terbakar.

Sedangkan dalam perindustrian, ozon digunakan untuk:

§  mengenyahkan kuman sebelum dibotolkan (antiseptik),

§  menghapuskan pencemaran dalam air (besi, arsen, hidrogen sulfida, nitrit, dan bahan organik kompleks yang dikenal sebagai warna),

§  membantu proses flokulasi (proses pengabungan molekul untuk membantu penapis menghilangkan besi dan arsenik),

§  mencuci, dan memutihkan kain (dipaten),

§  membantu mewarnakan plastik,

§  menentukan ketahanan getah.

Satelit

Penggunaan satelit mengelilingi kutub seperti Satelit NASA Nimbus7 yang membawa peralatan "Total Ozone Mapping Spectrometer" (TOMS) telah merevolusikan pemantauan ozon sejak 20 tahun yang lalu. Kedudukan yang baik di atas cakrawala dan kemampuan setiap satelit untuk perjalanan mendatar seluruh dunia, menyediakan liputan yang lebih baik dari stasiun darat. Ini sangat tinggi nilainya untuk menentukan aliran global. Ketepatan sensor satelit menggunakan prinsip yang sama dengan spektrofotometer Dobson.

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.

Kemerosotan ozon global

Pengukuran latar dan satelit menunjukkan pengurangan signifikan terhadap jumlah kolom ozon pada musim dingin dan panas bagi kedua hemisfer utara dan selatan pada garis lintang tengah dan tinggi. Didapati aliran ke bawah ini pada tahun 1980 agak besar bila dibandingkan dengan tahun 1970. Tiada statistik aliran signifikan dapat ditentukan bagi kawasan tropika semasa tahun 1980. Dengan kemajuan komputer model bagi pemusnahan stratosfer ozon dapat menjelaskan pemerhatian aliran jumlah ozon di ketinggian pertengahan pada musim panas, tetapi hanya sebagian darinya pada musin sejuk. Ini bermakna pada masa depan perubahan global ozon belum bisa diramalkan lagi.

Lubang Ozon

Kejadian lubang ozon stratosfer di atas Antartika, di kutub selatan, ditemukan pada awal 1985. Pada tahun 1989, dipastikan bahwa kemungkinan perusakan lapisan ozon dalam jumlah besar dapat juga terjadi di daerah Kutub Utara, dan kemungkinan juga di daerah tropis. Selama beberapa dekade terakhir, CFC yang dilepaskan ke atmosfer mencapai jumlah yang cukup besar sehingga jika tidak di cegah, dikhawatirkan akan menghancurkan lapisan ozon.

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 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.

Tindakan Dunia

Dalam tahun 1975, dikhawatirkan aktivitas manusia akan mengancam lapisan ozon. Oleh itu atas permintaan "United Nations Environment Programme" (UNEP), WMO memulai Penyelidikan Ozon Global dan Proyek Pemantauan untuk mengkoordinasi pemantauan dan penyelidikan ozon dalam jangka panjang.

Semua data dari tapak pemantauan di seluruh dunia diantarkan ke Pusat Data Ozon Dunia di Toronto, Kanada, yang tersedia kepada masyarakat ilmiah internasional.

Pada tahun 1977, pertemuan pakar UNEP mengambil tindakan Rencana Dunia terhadap lapisan ozon; dalam tahun 1987, UNEP mengambil Protokol Montreal atas bahan yang mengurangi lapisan ozon.

Protokol ini memperkenalkan serangkaian kapasitas, termasuk jadwal tindakan, mengawasi produksi dan pembebasan CFC ke alam sekitar. Ini memungkinkan tingkat penggunaan dan produksi terkait CFC untuk turun ke tingkat semasa 1986 pada tahun 1989, dan pengurangan sebanyak 50% pada 1999.