Lingkungan adalah tempat kehidupan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Air, tanah, udara dan cahaya termasuk unsur yang mempengaruhi baik negatif atau positif pada kehidupan dan pertumbuhan makhluk hidup ketika terjadi perubahan di dalamnya. Dewan Ekonomi Eropa saat menjelaskan definisi lingkungan hidup juga mengisyaratkan unsur ini bahwa lingkungan mencakup air, udara, tanah serta unsur internal dan eksternal terkait kehidupan setiap makhluk hidup.
Di antara unsur tersebut, udara menempati posisi teratas di samping air dan makanan. Mahkhlu hidup dapat melanjutkan kehidupannya tanpa makan beberapa hari atau minggu, namun tanpa udara, meski hanya beberapa menit, mereka akan mati. Udara yang bersih dan sehat termasuk hak alami manusia.namun transformasi cepat selama satu abad terakhir membuat udara tercemar dan lingkungan hidup menjadi tak sehat bagi penghuni bumi.
Pencemaran udara akibat bertumpuknya karbon yang dihasilkan kepulan asap perusahaan yang menggunakan bahan bakar fosil, karbon kendaraan bermotor, terbakarnya ladang minyak serta kebakaran hutan yang menjadi paru-paru bumi telah menciptakan pencemaran dan polusi udara. Di kondisi seperti ini kesehatan dan keselamatan makhluk hidup di muka bumi pun dengan sendirinya terancam.
Kini polusi udara menjadi kendala global, khususnya kota-kota besar dan padat penduduk kian menghadapi beragam kesulitan. Menurut para pakar, salah satu faktor utama polusi udara dan pemanasan global selama beberapa dekade terakhir adalah munculnya emisi gas rumah kaca di atmosfir bumi. Emisi gas rumah kaca ditimbulkan dari banyak faktor. Gas rumah kaca adalah gas-gas yang ada di atmosfer yang menyebabkan efek rumah kaca. Gas-gas tersebut sebenarnya muncul secara alami di lingkungan, tetapi dapat juga timbul akibat aktivitas manusia.
Gas rumah kaca yang paling banyak adalah uap air yang mencapai atmosfer akibat penguapan air dari laut, danau dan sungai. Karbondioksida adalah gas terbanyak kedua. Ia timbul dari berbagai proses alami seperti: letusan vulkanik; pernapasan hewan dan manusia (yang menghirup oksigen dan menghembuskan karbondioksida); dan pembakaran material organik (seperti tumbuhan). Karbondioksida dapat berkurang karena terserap oleh lautan dan diserap tanaman untuk digunakan dalam proses fotosintesis. Fotosintesis memecah karbondioksida dan melepaskan oksigen ke atmosfer serta mengambil atom karbonnya.
Uap air adalah gas rumah kaca yang timbul secara alami dan bertanggungjawab terhadap sebagian besar dari efek rumah kaca. Konsentrasi uap air berfluktuasi secara regional, dan aktivitas manusia secara langsung memengaruhi konsentrasi uap air kecuali pada skala lokal.
Dalam model iklim, meningkatnya temperatur atmosfer yang disebabkan efek rumah kaca akibat gas-gas antropogenik akan menyebabkan meningkatnya kandungan uap air di troposfer, dengan kelembapan relatif yang agak konstan. Meningkatnya konsentrasi uap air mengakibatkan meningkatnya efek rumah kaca; yang mengakibatkan meningkatnya temperatur; dan kembali semakin meningkatkan jumlah uap air di atmosfer. Keadaan ini terus berkelanjutan sampai mencapai titik ekuilibrium (kesetimbangan). Oleh karena itu, uap air berperan sebagai umpan balik positif terhadap aksi yang dilakukan manusia yang melepaskan gas-gas rumah kaca seperti CO2. Perubahan dalam jumlah uap air di udara juga berakibat secara tidak langsung melalui terbentuknya awan.
Di antara pemicu gas rumah kaca adalah karbondioksida. Manusia telah meningkatkan jumlah karbondioksida yang dilepas ke atmosfer ketika mereka membakar bahan bakar fosil, limbah padat, dan kayu untuk menghangatkan bangunan, menggerakkan kendaraan dan menghasilkan listrik. Pada saat yang sama, jumlah pepohonan yang mampu menyerap karbondioksida semakin berkurang akibat perambahan hutan untuk diambil kayunya maupun untuk perluasan lahan pertanian.
Walaupun lautan dan proses alam lainnya mampu mengurangi karbondioksida di atmosfer, aktivitas manusia yang melepaskan karbondioksida ke udara jauh lebih cepat dari kemampuan alam untuk menguranginya. Pada tahun 1750, terdapat 281 molekul karbondioksida pada satu juta molekul udara (281 ppm). Pada Januari 2007, konsentrasi karbondioksida telah mencapai 383 ppm (peningkatan 36 persen). Jika prediksi saat ini benar, pada tahun 2100, karbondioksida akan mencapai konsentrasi 540 hingga 970 ppm. Estimasi yang lebih tinggi malah memperkirakan bahwa konsentrasinya akan meningkat tiga kali lipat bila dibandingkan masa sebelum revolusi industri.
Faktor lainny adalah metana. Metana yang merupakan komponen utama gas alam juga termasuk gas rumah kaca. Ia merupakan insulator yang efektif, mampu menangkap panas 20 kali lebih banyak bila dibandingkan karbondioksida. Metana dilepaskan selama produksi dan transportasi batu bara, gas alam, dan minyak bumi. Metana juga dihasilkan dari pembusukan limbah organik di tempat pembuangan sampah (landfill), bahkan dapat keluarkan oleh hewan-hewan tertentu, terutama sapi, sebagai produk samping dari pencernaan. Sejak permulaan revolusi industri pada pertengahan 1700-an, jumlah metana di atmosfer telah meningkat satu setengah kali lipat.
Menurut para ilmuwan akibat emisi gas rumah kaca, suhu udara di bumi selama seratus tahun lalu naik antara 0,8 hingga 3.5 persen. Pemanasan global ini dari satu sisi menimbulkan perubahan cuaca dan suhu udara di berbagai belahan bumi dan menciptakan musibah besar seperti bencana kekeringan atau banjir dan badai, serta dari sisi lain percepatan pencairan es abadi di kutub telah menaikkan air laut dan tenggelamnya banyak pantai serta pulau-pulau kecil.
Panel Antarpemerintah Tentang Perubahan Iklim (IPCC) dalam laporannya seraya membenarkan pemanasan suhu bumi menyatakan, “Mayoritas meningkatnya pemanasan bumi di pertengahan abad ke-20 disebabkan oleh emisi gas rumah kaca dan polusi yang diproduksi oleh manusia.” Pemanasan global juga berperan penting dalam menghilangnya sumber air khususnya di wilayah seperti Asia Tengah, Afrika Utara dan lembah di Amerika Serikat.
Faktor lain penting yang membentuk lingkungan hidup adalah air. Air merupakan sumber kehidupan makhluk hidup di muka bumi. Meski air merupakan sumber alam yang dapat diperbaruhi, namun demikian ia merupakan sumber yang terbatas. Realitanya adalah cadangan minyak di bumi mendapat ancaman serius. Lebih dari 40 persen negara dunia, mengingat berbagai faktor seperti pertumbuhan penduduk, pembangunan pertanian dan perairan, polusi sumber air baik di permukaan bumi maupun bawah tanah serta industri, mengalami kekurangan air.
Kebutuhan air setiap tahun naik sekitar 3,2 persen. Bank Dunia dengan mengidentifikasi krisis ini, hingga sebelum tahun 2005 telah mengalokasikan dana sekitar 600 miliar dolar di muka bumi untuk menambah cadangan air tawar serta memerangi kekeringan. Urgensitas air di dunia dapat dipahami atas penguasaan sumber air sebagai salah satu isu penting geopolitik global saat ini. Misalnya di berbagai titik sebuah sungai besar mengalir dari beberapa negara tetangga, isu kinerja pemerintah yang berada di hulu sungai terkait kualitas air dan volume penggunaannya atau cadangan alam yang ada senantiasa menjadi isu konflik.
Kualita air juga menjadi krisis lain yang kini dihadapi sejumlah negara. Tingkat polusi dan limbah yang mengancam air serta proses peningkatan polusi di berbagai wilayah dunia sangat mengkhawatirkan. Air bawah tanah, sungai dan danau merupakan sumber utama air tawar. Sumber-sumber ini terancam langsung oleh polusi akibat aktivitas manusia. Dewasa ini memenuhi kebutuhan air tawar menjadi salah satu krisis penting sejumlah negara.
Berdasarkan laporan Organisasi untuk Kerja Sama dan Pembangunan Ekonomi (OECD) jika tidak diambil langkah yang tepat dalam masalah ini, di tahun 20130, sekitar empat juta penduduk dunia akan mengalami krisis air. Wajar jika krisis ini semakin meningkat seiring dengan laju pertumbuhan penduduk dunia. Dalam hal ini, polusi kimia air juga menjadi ancaman serius. Mengalirnya bahan kimia dari pabrik, penggunaan pestisida di pertanian dan pembuangan air perkotaan merupakan faktor penting polusi air bawah tanah atau air di permukaan.
Tanah merupakan faktor lain yang membentuk lingkungan hidup. Tanah adalah bagian tertipis di muka bumi. Tanah juga menjadi sumber makanan bagi makhluk hidup. Tanah menyimpan kelembaban yang diperlukan bagi tumbuhan serta menjadi penyeimbang air dan udara. Salah satu peran penting tanah bagi lingkungan hidup adalah karakteristiknya sebagai pembersih.
Tanah dengan cepat mengurai bahan-bahan pencemaran dan membersihkannya serta elemen pencemaran oleh tanah diolah dan setelah bersih dialirkan ke siklus alami. Meski tanah sangat penting untuk menimbun sampah, namun sangat disayangkan dewasa ini, salinisasi tanah yang subur, pengasaman air tawar dan tanah longsor mendorong perubahan di ekosistem dan lingkungan hidup. Di sisi lain, sikap rakus manusi dalam memanfaatkan tanah untuk budidaya atau pengembalaan dan yang lain telah memangkas tumbuhan. Dengan demikian baik disadari maupun tidak, manusia sendiri telah berjalan ke arah kehancuran.
Data menunjukkan luas daratan di bumi sekitar 13.2 miliar hektar. Namun dari angka tersebut hanya 22 persen yang dapat ditanami dan tanah yang subur yang hanya 22 persen ini di berbagai negara pun terancam rusak dan terkikis. Hasil riset menunjukkan bahwa 10-11 persen tanah subur di dunia banyak yang tercemar di mana cukup mustahil untuk dipulihkan kesuburannya. Menurut riset penggundulan hutan, penggunaan metode tradisional di pertanian, pengairan tak tepat, penggunaan berlebihan pupuk kimia dan pengembalaan besar-besaran hewan ternak di pegunungan termasuk faktor yang merusak tanah.
