Bahan Pencemar

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009

Bahan kimia ada yang diperlukan untuk kehidupan harus dalam jumlah besar, sehingga kalau kekurangan akan menimbulkan masalah. Ada juga bahan kimia yang pada jumlah kecil diperlukan dalam kehidupan dan bila jumlah berlebihan akan menimbulkan pencemaran. Bahan kimia yang dapat menimbulkan pencemaran lingkungan itulah yang disebut bahan pencemar atau zat-zat pemcemar.

Seperti diuraikan di atas bahwa pencemaran lingkungan bukan merupakan masalah baru, melainkan sejak ada kehidupan di dunia ini, masalah pencemaran lingkungan sudah ada. Proses penguraian senyawa organik (tumbuh-tumbuhan dan hewan yang telah mati) oleh bakteri mengurai dapat menghasilkan gas-gas beracun dan mengganggu kesejahteraan makhluk hidup. Debu-debu atau partikel-partikel zat yang berterbangan di udara juga dapat menimbulkan pencemaran, iritasi mata, sakit kerongkongan, sakit kulit, dan sebagainya. Di dalam lingkungan hidup kita ini banyak bahan-bahan kimia yang sangat diperlukan kehadirannya sampai kadar tertentu. Sebagian  bahan kimia diperlukan dalam jumlah yang besar, sebagian lagi hanya diperlukan sedikit saja, tetapi bila digunakan lebih banyak akan mengganggu kesehatan bahkan jiwa makhluk hidup.

Matahari merupakan sumber energi yang sangat diperlukan untuk kehidupan, sangat diperlukan untuk pertumbuhan tanaman dan berguna bagi manusia. Tetapi energi matahari dengan intensitas cukup tinggi dapat menganggu kesehatan, mata menjadi sakit, makhluk hidup bisa mati tersengat energi matahari dengan intensitas yang tinggi. Api sangat bermanfaat bagi kehidupan, untuk memasak, untuk penerangan, penghangat ruangan dan masih banyak lagi, tetapi bila kehadiran api ini tidak terkontrol dapat merusak dan membahayakan kehidupan. Lapisan ozon di luar stratofer dapat melindungi makhluk hidup dari bahaya radiasi sinar ultra violet matahari, tetapi bila ozon ada dalam atmosfer dapat mematikan tumbuh­tumbuhan dan hewan.

Read More

Bahan Pencemar Udara

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009

Pada umumnya bahan pencemar udara adalah berupa gas-gas beracun (hampir 90 %) dan partikel-partikel zat padat. Gas-gas beracun ini berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan, dari industri dan dari rumah tangga. Selain gas-gas beracun di atas, pembakaran bahan bakar kendaraan juga menghasilkan partikel-partikel karbon dan timah hitam yang berterbangan mencemari  udara. Bentuk-bentuk zat pencemar yang sering terdapat dalam atmosfer:

Asap	:	Padatan dalam gas yang berasal dari pembkaran tidak sempurna
Gas	:	Keadaan gas dari cairan atau bahan padatan.
Embun	:	Tetesan cairan yang sangat halus yang tersuspensi di udara.
Uap	:	Keadaan gas dari zat padat tempat volatil atau cairan.
Awan	:	Uap yang dibentuk pada tempat yang tinggi.
Kabut	:	Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah.
Debu	:	Padatan yang tersuspensi dalam udara yang dihasilkan dari pemecahan bahan.
“Haze”	:	Partikel-partikel debu atau gar am yang tersuspensi dalam tetes  air.

Gas-gas beracun hasil dari pembakaran bahan bakar ini biasanya berupa oksida-oksida  karbon (karbon dioksida, karbon monokisida) dan nitrogen (nitrogen monoksida, nitrogen dioksida, dinitrogen oksida) dan senyawa-senyawa hidrokarbon. Bahan pencemar udara ini terdispersi  dalam udara, sehingga kadarnya menjadi kecil. Sampai kadar tertentu tidak menimbulkan pencemaran, tetapi bila bahan pencemar ini mencapai NAB (Nilai Ambang Batas) atau KTD (Kadar Tertinggi Diijinkan), maka pencemaran udara tidak dapat dihindarkan lagi.

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.

Gambar 1: Kendaran bermotor juga mengeluarkan gas pencemar

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^*.

Ozon merupakan oksidator kuat, dalam konsentrasi kecil 0,2 ppm dapat merusak daun tumbuh-tumbuhan, karet menjadi keras dan memudarkan warna tekstil. Gas SO2 dan gas H2S merusak tumbuh-tumbuhan dan menyebabkan sifat asam bila dalam udara lembab, sebab akan merusak logam, tekstil dan hewan.

Senyawa hidrokarbon dan gas oksida-oksida nitrogen dapat menyebabkan iritasi pada mata dan mengganggu pernapasan. Sedangkan partikel-partikel zat dapat menyebabkan alergi pada kulit, sakit mata, mengganggu pernapasan dan bila menempel pada daun akan menghalangi masuknya energi matahari pada daun untuk proses fotosintesis.

Read More

Hujan Asam (acid rain)

Kata Kunci: acid rain, hujan asam, nitrogen oksida, sulfur oksida

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009

Atmosfir dapat mengangkut berbagai zat pencemar ratusan kilometer jauhnya, sebelum menjatuhkannya ke permukaan bumi dalam perjalanan jauh itu atmosfir bertidak sebagai reaktor kimia yang kompleks merubah zat pencemar setelah berinteraksi dengan substansi lain, uap air dan energi matahari. Pada kondisi tertentu sulfur oksida (SOx) dan nitrogen oksida (NOx) hasil pembakaran bahan bakar fosil akan bereksi dengan molekul-molekul  uap air di atmosfir menjadi asam sulfat (H2SO4) dan asam nitrat (HNO3) yang selanjutnya turun ke permukaan bumi bersama air hujan yang dikenal hujan asam.

Hujan asam telah menimbulkan masalah besar di daratan Eropa, Amerika Serikat dan di Negara Asia termasuk Indonesia. Dampak negatif dari hujan asam selain rusaknya bangunan dan berkaratnya benda-benda  yang terbuat dari logam, juga terjadinya kerusakan lingkungan terutama mengasakan (acidification) danau dan sungai. Ribuan danau airnya telah bersifat asam sehingga tidak ada lagi kehidupan akuatik, dikenal dengan “danau mati”.

Gambar 2 Proses terjadinya hujan asam

Read More

Bahan Pencemar Air

Ditulis oleh Achmad Lutfi pada 27-02-2009

Senyawa organik dan senyawa anorganik yang terdapat dalam air dapat menyebabkan pencemaran air minum, meskipun untuk keperluan industri mungkin air tersebut belum dikatakan tercemar.

Air menurut kegunaan/peruntukannya digolongkan menjadi:

• Golongan A, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu.
• Golongan B, yaitu air yang dapat dipergunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga.
• Golongan C, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.
• Golongan D, yaitu air yang dapat dipergunakan untuk keperluan pertanian, dan?dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri dan listrik negara.

Menurut Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor: KEP-02/MENKLH/I/1988 Tentang Penetapan Baku Mutu Lingkungan adalah: masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan komponen lain ke dalam air dan atau berubahnya tatanan air oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air menjadi kurang atau tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (pasal 1).

Menurut definisi pencemaran air tersebut di atas bila suatu sumber air yang termasuk dalam kategori golongan A, misalnya sebuah sumur penduduk kemudian mengalami pencemaran dalam bentuk rembesan limbah cair dari suatu industri maka kategori unsur tadi bukan golongan A lagi, tetapi sudah turun menjadi golonga B karena air tadi sudah tidak dapat digunakan langsung sebagai air minum tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu. Dengan demikian air sumur tersebut menjadi kurang/tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya.

Salah satu jenis bahan pencemar adalah unsur-unsur renik (treace element). Istilah unsur-unsur renik merujuk kepada unsur-unsur yang terdapat pada konsentrasi yang sangat rendah dalam suatu sistem. Unsur renik adalah suatu unsur yang terjadi hanya pada konsentrasi beberapa bagian per-sejuta (part per milion= ppm)atau kurang.

Tabel 3:
SUMBER DAN EFEK DARI UNSUR-UNSUR RENIK DAN AIR

Unsur	Sumber	Efek/pengaruh	Batas USPHS (mg/L)
Kadmium	Buangan Industri, limbah pertambangan, ?pengelasan logam, pipa-pipa air.	Menukar seng secara biokimia, tekanan darah tinggi, merusak ginjal-jaringan testibuler dan sel-sel darah merah, taksisitas terhadap biota akratik	0,01
Arsen	Hasil samping pertambangan, bilangan kimia	Toksin, kasimogenik
Berilium	Batu bara, tenaga nuklir, dan industri ruang angkasa.	Taksisitas akut dan kronis, kasimogenik	Tidak diberikan
Boron	Batu bara, detergen, limbah industri	Toksin terhadap tanaman	1,0
Khrom	Pengelasan logam, zat aditif pada neraca air sebagai Cr(IV)	Unsur renik pokok, kasimogenik sebagai Cr(IV)	0,05
Tembaga	Pengelasan logam, limbah industri dan domestik, penambangan, pencucian mineral.	Unsur renik pokok, tidak terlalu toksin terhadap hewan, toksin terhadap tanaman dan ganggang dalam konsentrasi sedang.	1,0
Flour(ion florida)	Sumber-sumber geologi alami, limbah industri, zat aditif pada air.	Mencegah kerusakan gigi pada kira-kira 1 mg/L dan pembentukan karat gigi/kerusakan gigi pada sekitar 5 mg/L dalam air.	0,8 – 17 (tergantung suhu)
Yodium(ion iodium)	Limbah industri, air laut, industri air laut.	Mencegah gondok, nutrim pokok haemoglobin, tidak selalu toksin	Tidak diberikan
Besi	Karat logam, limbah industri, saluran tambang	Merusak perabot kamar mandi pakaian.	-
Mangan	Pertambangan, limbah industri, saluran tambang atom, kerja mikroba terhadap mineral mangan pada pH rendah.	Relatif tidak toksin terhadp hewan, toksin terhadap tanaman pada konsentrasi tinggi, perkaratan perabotan kamar mandi dan pakaian.	0,05
Merkuri	Limbah industri, industri pestisida, batu bara	Toksisitas akut dan kronik	Tidak diberikan
Molibder	Limbah industri, sumber alam	Kemungkinan racun pada hewan, penting untuk tanaman	Tidak diberikan
Selenium	Sumber geologi alami, belerang, batu bara	Penting pada konsentrasi rendah, toksin pada konsentrasi tinggi, kemungkinan kasimogenik.	0,01
Perak	Sumber geologi alami, penambangan, las listrik, buangan prosesing film, disinfekai air.	Menyebabkan kulit berwarna biru abu-abu, merusak membran mocous dan mata.	0,05
Seng	Limbah industri, las logam, patri	Unsur penting dalam banyak metalenzim, obat luka, toksin untuk tanaman pada konsentrasi yang lebih tinggi, komponen utama dari buangan”Sludge” pada tanah.	5,0

Beberapa unsur renik dikenal sebagai hara untuk tanaman dan nutrisi untuk hewan. Dalam tabel tersebut banyak unsur yang merupakan unsur pokok pada konsentrasi rendah dan toksin pada konsentrasi yang lebih tinggi. Hal ini merupakan fenomena dari beberapa zat dalam lingkungan air.

Sejumlah unsur logam berat merupakan logam yang paling berbahaya sebagai zat pencemar. Seperti timbal (Pb), Kadmium (Cd), Merkuri (Hg), kebanyakan dari logam-logam itu mempunyai afinitas sangat besar terhadap belerang. Logam-logam ini menyerang ikatan-ikatan belerang dalam ezim­enzim sehingga enzim yang bersangkutan menjadi tidak berfungsi. Gugus­gugus protein, asam karboksilat dan amino juga diserang oleh logam-logam berat. Ion-ion Cd, Cu, dan Hg(II) terikat pada sel-sel membran  yang menyebabkan terhambatnya proses-proses transport melalui dinding sel. Logam-logam berat juga dapat mengendapkan fosfat-organik atau mengkatalisis penguraiannya.

Read More