PENCEMARAN UDARA,AIR DAN TANAH

Kimia lingkungan mempelajari tentang lingkungan hidup yang berkaitan dengan reaksi kimia serta penerapan pengetahuan kimia untuk melindungi dan memperbaiki lingkungan hidup…..
Pencemaran lingkungan sebagian besar disebabkan oleh zat-zat kimia,sehingga kita harus memahami sifat zar-zat kimia dan reaksi-reaksinya yang dapat menimbulkan masalah pencemaran lingkungan tersebut.Dengan memahami kimia lingkungan,kita dapat menjaga kelestarian lingkungan dengan menghindari dampak negative dari bebereapa zat kimia..
Adapun fungsi kimia lingkungan antara lain:
• Mempelajari cara-cara penanggulangan pencemaran udara oleh gas-gas buangan dari pabrik-pabrik,kendaraan bermotor,dan sumber lain yang mengeluarkan zat-zat pencemar di udara.
• Mempelajari cara menjaga dan melestarikan sumber air yang bersih dan sehat
• Mempelajari cara menjaga stabilitas tanah dan cara melestarikan lapisan tanah yang subur dan produktif
• Mempelajari zat-zat kimia yang merugikan dan yang menguntungkan
• Menanamkan rasa tanggung jawab untuk menjaga lingkunga yang sehat kepada masyarakat.
Sumber pencemaran yang dapat mengganggu keseimbangan kehidupan makhluk hidup dengan lingkungannya antara lain:
Gas buangan industry dan mesin kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar fosil
Limbah industry dan rumah tangga yang berbentuk cair,padat dan gas
Zat-zat kimia yang banyak digunakan untuk memberantas hama tanaman dan membunuh serangga
Zat-zat kimia yang digunakan untuk menyuburkan tanah/pemupukan dalam pertanian
Bahan-bahan yang merupakan polimer rantai panjang yang tak dapat dihancurkan oleh bakteri tanah dan air,ex:plastic dan deterjen
Bahan-bahan sintetis sebagai zat aditif pada makanan,seperti:sakarin,natrium siklamat,natrium benzoate,monosodimum glutamate dll
Zat-zat radioaktif dan sampah radioaktif
Untuk penjelasan yang lebih mendetail tentang masing-masing sumber ini(zat kimia pemberantas hama,pembunuh serangga,pupuk pertanian,plastic,deterjen,sabun,zat aditif pada makanan,dan sampah radioaktif),akan saya muat di tulisan2 saya berikutnya.


Pencemaran udara

Udara dapat tercemar oleh:
1. Zat-zat asing
2. Meningkatnya konsentrasi salah satu komponen udara
Udara adalah larutan berbagai macam gas dalam gas nitrogen(sebagai pelarut),yang komposisinya berubah-ubah tergantung dari tempat dimana udara itu berada.
Susunan udara di kota besar tidak sama dengan susunan udara di pegunungan.udara di pegunungan lebih bersih,walaupun tidak ada udara yang benar-benar bersih.
Macam gas % volume ppm
nitrogen 78,09 780.900
oksigen 20,94 209.400
argon 0,93 9.300
CO2 3,18X10-2 318
Neon 1,8x10-3 18
helium 5,2x10-4 5,2
metana 1,5x10-4 1,5
kripton 10-4 1
hidrogen 5x10-5 0,5
CO 10-5 0,1
N2O 2,5x10-6 0,25
Xenon 8x10-6 0,08
ozon 2x10-6 0,02
amoniak 10-6 0,01
SO2 2x10-8 0,0001
Ppm;part per million

Pencemaran dapat digolongkan menjadi 2 yaitu:

Pencemaran oleh zat asing
Pada tulisan ini pencemaran oleh zat asing lebih difokuskan kepada pencemaran oleh partikulat.
Partikulat adalah suatu padatan atau cairan yang terdispersi dalam udara..Dalam system koloid,partikulat dikenal sebagai aerosol..partikulat yang paling berbahaya bagi kesehatan adalah partikulat logam timah hitam yang merupakan partikulat yang paling banyak terdapat di udara sebagai hasil pembakaran pada kendaraan bermotor.Partikulat-partikulat yang lain yang membahayakan kesehatan antara lain adalah:


Pb(timbal)
Timbal dapat menimbulkan efek biologis pada manusia karena menghalangi pembentukan hemoglobin dan menyebabkan gangguan kerja pada enzim.
Cd(cadmium)
Cadmium yang terdapat di udara terutama berasal dari pabrik keramik,industry kimia,tekstil,metalurgi dan reactor atom.Kadmium dapat menyebabkan kerusakan pada hati,ginjal,tulang dan gelenjer gondok.
Hg(raksa)
Raksa berasal dari pembakaran batu bara dan dapat menyebabkan sendi-sendi kaku,penglihatan terganggu,gangguan mental dan kematian.Polutan raksa di udara yang paling berbahaya adalah bentuk metal mercuri.
Nikel(Ni)
Nikel yang terdapat di udara dalam bentuk nikel karbonil,yaitu gabungan nikel dengan gas CO(NiCO)yang berasal dari pembakaran batubara,bahan bakar diesel dan asap rokok.Polutan nikel dapat menyebabkan kanker paru-paru…

Disamping partikulat logam,terdapat juga partikulat nonlogam atau partikulat asbestos yang merupakan campuran oksida silicon,oksida magnesium,oksida kalsium,oksida aluminium,oksida besi dan air.Partikulat yang berupa serat-serat mineral dapat menyebabkan gangguan pernafasan dan kanker paru-paru.

Pencemaran oleh komponen udara sendiri

1.karbonmonoksida(CO)
Merupakan gas yang tak berwarna,tak berbau,dan tak ada rasanya,sehingga di udara sukar untuk dideteksi. Karbon monoksida (CO) sangat beracun bagi manusia, sebab akan bereaksi dengan haemoglobin dan mengurangi kadar oksigen yang dapat
bereaksi dengan haemoglobin yang akan diangkut ke seluruh tubuh, dengan
demikian manusia akan kekurangan oksigen untuk keperluan pembakaran
dalam tubuhnya, manusia akan menderita sakit kepala bahkan dapat menjadi
lemas dan pingsan.
Karbon monoksida. CO, dihasilkan dari pembakaran yang tidak
sempurna dari bahan bakar yang mengandung karbon dan oleh pembakaran
pada tekanan dan suhu tinggi yang terjadi pada mesin. Karbon monoksida
dapat juga dihasilkan dari reaksi oksidasi gas metana oleh radikal hidroksi
dan dari perombakan/pembusukan tanaman meskipun tidak sebensar yang
dihasilkan oleh bensin. Pada jam-jam sibuk di daerah perkotaan konsentrasi
gas CO bisa mencapai 50 –100 ppm. Tingkat kandungan CO di atmosfir
berkorelasi positip dengan padatnya lalu lintas, tetapi korelasi negatif dengan kecepatan angin.

Dengan adanya pengaruh yang cukup berbahaya dari gas CO terutama
di tempat sumber (beberapa kejadian orang meninggal karena keracunan gas
CO di dalam mobil), maka uji emisi perlu dilakukan untuk setiap mobil. Emisi
gas CO dapat diturunkan dengan pengaturan pemasukan udara. Seperti
perbandingan bahan bakar (berat : berat) kira-kira 16 : 1 dalam pembakaran
mesin mobil diperkirakan tidak akan menghasilkan racun. Mobil-mobil yang modern menggunakan Catalytic Exhaust Reactors untuk menurunkan emisi CO. Kelebihan udara dipompakan ke dalam tempat pembuangan gas, dan campuran tersebut dilewatkan melalui ruang katalitik dalam sistem pembuangan di mana akan terjadi oksidasi dari CO menjadi CO2.

Keberadaan atau umur gas CO di atmosfir tidak lama hanya kira-kira 4
bulan. Hal ini terjadi karena karbon monoksida di atmosfir dihilangkan melalui
reaksi dengan radikal hidroksil, HO*.

2.Oksida belerang(SO2)

Gas sulfur dioksida adalah gas yang tak berwarna,berbau rangsang dan menyesakkan.Gas SO2 yang berasal dari asap industry sebagai hasil oksidasi belerang yang ada dalam bahan-bahan atau pemanasan mineral sulfide.SO2 yang berasal dari alam terbentuk di kawah-kawah gunung merapi.

Gas SO2 dapat mengganggu system pernafasan dan merusak selaput lendir hidung.Selain itu,dapat menyebabkan daun tanaman menjadi pucat dan berwarna kecoklatan.

Gas SO2 dapat merusak logam-logam(korosi)dan bangunan2(marmer,patung bangunan purba),bahkan dapat merusak pakaian sejenis nilon.Hal ini terjadi karena SO2 jika bereaksi dengan air hujan atau udara yang lembab kakn membentuk produk yaitu H2SO4.SO2 teroksidasi dengan udara membentuk SO3 dan SO3 dengan udara yang lembab membentuk H2SO4.Dengan adanya asam-asam di udara,maka dapat mengakibatkan air hujan menjadi asam.Bila asam sulfat bereaksi dengan amoniak,maka akan terbentuk dampak sinergistik,yaitu saling mempengaruhi untuk memperkuat toksisitas masing-masing,sehingga dampaknya menjadi lebih parah.


3.Hidrokarbon

Banyak terdapat di batu bara dan minyak bumi.Senyawa hidrokarbon yang terdapat di udara antara lain;metana dalam jumlah yang besar,sebab gas ini dapat terbentuk dari proses fermentasi anaerob selulosa.Metana merupakan gas yang tak berwarna,tak beracun,tak berbau,lebih berat dari udara dan mudah terbakar.Karena metana lebih berat dari udara,maka zat ini akan mendesak oksigen pada permukaan tanah.Hal ini menimbulkan anoksia yaitu penyakit kekurangan oksigen,yang banyak ditemukan di daerah rawa-rawa.

Gas hidrokarbon lain yang merupakan pencemar adalah asetilena.Gas ini merupakan racun bagi tumbuhan sehingga tanaman dapat gugur pada kadar asetilena 0,01 ppm.

Pencemaran hidrokarbon berasal dari pembakaran bensin,dari karburator,atau dari pembakaran gas buangan sumber minyak bumi.

4.Oksida nitrogen
Yang paling berbahaya adalah nitrogen monoksida(NO).Gas ini berasal dari kendaraan bermotor dan industry tenaga listrik.

5.Karbondioksida
Gas CO2 yang terdapat di atmosfir mempunyai kemampuan menyerap panas sinar matahari,sehingga semakin tinggi konsentrasinya di atmosfir maka akan berdampak pada kenaikan suhu bumi rata-rata.Hal ini berakibat mencairnya es yang terdapat di kedua kutub dan puncak2 gunung es,sehingga dikhawatirkan permukaan air laut akan naik.

Pencemaran air

Air merupakan pelarut yang efektif untuk senyawa ion dan senyawa kovalen.Sifat yang begitu mudah melarutkan zat-zat lain,menyebabkan air sangat mudah tercemar.

Ada 8 macam pencemar air yaitu:
 Limbah industry,limbah rumah tangga dan kotoran hewan
 Bakteri,parasit dan virus
 Mineral dan zat anorganik(garam,asam dan logam)
 Zat organic(pestisida,plastic,deterjen,minyak)
 Zat hara tanaman(garam nitrat dan fosfat)
 Sedimen yang berasal dari erosi
 Zat radioaktif
 Kalor dari industry(air buangan yang panas)

Persyaratan kualitas air antara lain adalah:

௮ Oksigen terlarut
Yang dimaksud dengan oksigen terlarut(DO) adalah jumlah oksigen yang terlarut di dalam air.Harga DO air berbanding lurus dengan kualitasnya.Air yang tercemar memiliki harga DO yang rendah karena oksigen yang terdapat dalam air akan digunakan oleh bakteri yang ada untuk menguraikan zat pencemar.

௮ Zat padat terlarut
Karena air merupakan pelarut yang efektif,maka pastilah dalam air terlarut zat-zat yang tak terhitung banyaknya.
Garam-garam Ca dan Mg yang terlarut dalam air menyebabkan air bersifat sadah tetap.Air tidak dapat digunakan untuk mencuci dengan menggunakan sabun,sebab sabun akan berikatan dengan ion Ca+2 atau Mg+2 dan membentuk endapan,sehingga tidak terbentuk busa.Air sadah juga tidak baik untuk mengisi ketel uap atau keperluan industry,karena akan membentuk kerak pada dinding ketel.
Air yang banyak mengandung garam Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2 disebut air sadah sementara,karena pada pemanasan terbentuk endapan CaCO3 dan MgCO3 sehingga kesadahannya dapat dihilangkan.

௮ Kebutuhan oksigen biokimia(BOD)
BOD menyatakan banyaknya oksigen yang diperlukan oleh mikro organisme untuk menguraikan kotoran-kotoran yang terdapat dalam air selama 5 hari pada suhu 200C.
Besar kecilnya harga BOD dapat member petunjuk tentang banyaknya sampah organic yang terdapat di air.Semakin besar harga BOD,maka semakin banyak sampah organiknya dan semakin sedikit jumlah oksigen yang terlarut.Jadi,hara BOD berbanding terbalik dengan harga DO air.Artinya,air yang harga BODnya tinggi,maka harga DOnya rendah karena dalam air tersebut terdapat banyak sampah organic yang harus dihancurkan oleh mikroorganisme.

௮ Sedimen
Sedimen adalah endapan yang terbentuk dari hancuran-hancuran batuan karena proses mekanis dan kimiawi.
Zat padat yang berupa tanah hasil dari pengikisan air sungai atau zat padat lain yang berasal dari limbah industry maunpun limbah rumah tangga akan tersuspensi dalam air sungai sebagai partikel-partikel padat yang halus.Partikel padat ini menyebabkan air menjadi keruh.Kekeruhan ini dapat menyebabkan terhalangnya sinar matahari menembus air,sehingga kehidupan dalam air menjadi terganggu,karena tidak mendapat sinar matahari untuk pertumbuhan.

௮ pH
pH atau eksponen hydrogen adalah ukuran derejat keasaman larutan.Air murni dalam keadaan normal mempunyao harga pH 7.
Pencemaran yang dapat menurunkan pH air menyebabkan air bersifat korosif terhadap benda yang terbuat dari logam,sehingga kurang baik untuk keperluan rumah tangga,industry dan pertanian,serta dapat mengganggu kehidupan jasad renik.

௮ Suhu
Air yang terdapat di alam mempunyai suhu yang tertentu sesuai dengan daerah dimana air itu berada.suhu air di dataran tinggi lebih rendah daripada suhu air di dataran rendah.
Semakin tinggi suhu air,semakin besar kelarutan zatnya.Jadi,semakin tinggi suhu air maka semakin rendah harga DOnya,sehingga kehidupan dalam air akan terhambat.


Di antara pencemaran-pencamaran air,ada pencemaran yang dapat menurunkan kualitas air dan ada yang tidak menurunkan kualitas air.Pencemaran dapat menurunkan kualitas lingkungan disebabkan karena pencemar dapat terurai menjadi zat-zat yang berbahaya.Seperti DDT,deterjen,radioisotope,atau logam-logam seperti Hg,Cl dan lain-lain.

Beberapa sumber pencemaran air
Sumber pencemar Zat pencemar
Gunung berapi yang aktif Senyawa-senyawa belerang(SO2,H2S)
Limbah rumah tangga Senyawa organic dan anorganik
Industry gas kota Batubara,phenol,ammonia,sianida
Industry batteray Asam sulfat,partikel Pb
Industry kertas Serat2 kayu,gas klor,resim,lumpur
Industry penyepuhan Sianida,krom,tembaga,nikel
Industry keramik Cadmium,lumpur

Pencemaran tanah

Tanah adalah lapisan dari kerak bumi yang paling atas,terbentuk dari batu-batuan,mineral-mineral,serta sisa-sisa makhluk hidup yang telah diuraikan oleh mokroorganisme.

Pencemaran terhadap tanah dapat terjadi melalui 3 cara:
A.Pencemaran secara langsung
Terjadi bila;
• Penggunaan pupuk yang berlebihan
• Penggunaan pestisida dan insektisida yang berlebihan
Pestisida adalah obat pembasmi hama tanaman,sedangkan insektisida adalah obat pembasmi serangga yang mengganggu tanaman.Obat pembasmi ini merupakan senyawa organic DDT,aldrin,linden,hepta klor,paratron diazmon,dll yang sangat beracun.Penggunaan secara berlebihan dapat menyebabkan hewan2 yang menjaga kelestarian alam punah.Jika zat ini masuk ke dalam tanah dapat menyebabkan mikroba pengurai mati sehingga daur ulang zat di alam terganggu.
• Pembuangan sampah plastic secara sembarangan
Plastic merupakan polimer yang tidak dapat dihancurkan oleh mikroorganisme tanah maupun air.
B.pencemaran tanah melalui udara
Apabila udara tercemar,polutan dari udara akan terserap oleh tanah bersama dengan air hujan.

C.Pencemaran tanah oleh air
Air buangan dan air hujan akan jatuh ke permukaan tanah dan meresap ke dalam.Apabila air buangan mengandung pencemar,maka akan mengganggu struktur tanah sehingga mengganggu kehidupan organism tanah.