Macam Pencemaran Air dan Pencemaran Udara Lengkap

                                                           

PENCEMARAN AIR
Pencemaran air terjadi bila beberapa bahan atau kondisi (misalnya panas) yang dapat menyebabkan penurunan kualitas badan air sehingga tidak memenuhi baku mutu atau tidak dapat digunakan untuk keperluan tertentu (sesuai peruntukannya, misalnya sebagai bahan baku air minum, keperluan perikanan, industri, dan lain lain).
Walaupun manusia telah mengembangkan alat ukur yang sensitive, menentukan kualitas air adalah pekerjaan yang sulit. Saling berinteraksinya bahan kimia di dalam air, yang sebagian besar dalam kadar rendah (trace), serta terus ditambahkannya produk kimia baru setiap tahun (diperkirakan terdapat 1.000 bahan kimia baru yang diproduksi tiap tahun), menyebabkan penentuan kualitas air serta pengaruhnya terhadap organism dan manusia menjadi sangat sulit dan mahal.
Bahan pencemar ada yang mudah terencerkan menjadi tingkat yang tidak berbahaya di dalam air melalui proses dekomposisi oleh organism decomposer maupun proses alam, tetapi ada pula bahan pencemar yang sulit terdekomposisi, dan bahkan terakumulasi di dalam jaringan berbagai organism akuatik.
Bahan pencemar di perairan dapat dikelompokkan ke dalam beberapa kelompok berikut:
          Limbah yang membutuhkan (mengkonsumsi) oksigen, misalnya: limbah domestik, kotoran hewan, dan beberapa limbah industri. Jika suatu ekosistem perairan kemasukkan limbah ini dalam jumlah yang berlebihan, maka mikroorganisme dekomposer dapat menghabiskan cadangan oksigen di perairan tersebut, sehingga dapat membunuh ikan dan hewan akuatik.
          Agen penyebab penyakit: bakteri, parasit, dan virus.
          Bahan kimia anorganik dan mineral: asam, garam, dan logam toksik.
          Bahan kimia organik sintetik: plastik, deterjen, limbah industri, minyak, pembersih septic tank, dan pestisida.
          Hara tanaman: nitrat dan fosfat.
          Sedimen: tanah, liat dan bahan padat lainnya yang berasal dari erosi di daratan.
          Bahan radioaktif.
          Panas: berasal dari air pendingin (cooling water) pembangkit listrik dan industri.
Limbah masuk ke dalam perairan dapat berasal dari lokasi yang dapat diidentifikasi (point source), maupun berasal dari sumber yang tidak dapat atau sulit diidentifikasi (nonpoint source). Yang termasuk ke dalam point source adalah yang berasal dari instalasi pengolah limbah industri, sumur minyak lepas pantai, kecelakaan kapal tanker, dan lain lain. Sedangkan yang berasal dari nonpoint source adalah runoff sedimen, pupuk dan pestisida  dari lahan pertanian dan hutan, hujan asam yang berasal dari industri, dan lain lain.
A.      Pengaruh Pencemaran Air
Pencemaran air dapat menybabkan pengaruh berbahaya bagi organism, populasi, komunitas, dan ekosistem. Tingkatan pengaruh pencemaran air terhadap manusia dikelompokkan sbb:
·         Kelas 1: gangguan estetika (bau, rasa, pemandangan)
·         Kelas 2: gangguan atau kerusakan terhadap harta benda
·         Kelas 3: gangguan terhadap kehidupan hewan dan tumbuhan
·         Kelas 4: gangguan terhadap kesehatan manusia
·         Kelas 5: gangguan pada sistem reproduksi dan genetic manusia
·         Kelas 6: kerusakan ekosistem utama
Permasalahan utama pencemaran air di Negara sedang berkembang (NSB) adalah terkontaminasinya air minum oleh bakteri dan virus yang dapat menyebabkan sakit dan kematian. Sebaliknya di Negara maju (NM)  dengan diterapkannya pemurnian air minum secara baik, menghasilkan penurunan penyakit yang disebabkan oleh air (waterbone disease).
B.      Pencemaran air permukaan (sungai dan danau)
Ekosistem air tawar dapat diklasifikasikan ke dalam sistem lotik atau mengalir (lotic atau flowing system) misalnya sungai dan saluran air, dan lentik atau menggenang (lentic atau standing system) misalnya kolam dan danau. Karena kedua ekosistem di atas mempunyai perbedaan yang sangat besar dalam hal pertukaran air, maka struktur dan fungsi ekosistemnya berbeda, demikian pula dalam hal merespon bahan pencemar.
Tiga indikator utama kualitas air dalam ekosistem lotik dan lentik adalah Kadar oksigen terlarut atau dissolved oxygen (DO), ebutuhan oksigen biokimiawi atau biochemical oxygen demand (BOD), bakteri fecal coliform (bakteri hidup di saluran pencernakan yang mempunyai karakteristik seperti bakteri E. coli) .
Agar dapat hidup, hewan maupun tumbuhan air memerlukan oksigen untuk proses respirasi. Kadar oksigen terlarut (DO) adalah jumlah oksigen yang terlarut dalam volume air tertentu pada suatu suhu dan tekanan atmosfer tertentu. Bakteri di dalam air memanfaatkan oksigen terlarut untuk merombak limbah organic. Jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk mendekomposisi limbah dapat ditentukan dengan mengukur BOD yaitu mengukur kadar oksigen terlarut (dalam ppm atau mg/L) yang dibutuhkan bakteri selama 5 hari pada suhu 20o C dan tekanan 1 atm. Jika suatu ekosistem perairan kemasukkan limbah organic dalam jumlah yang berlebih, aktivitas bakteri dapat menurunkan kadar DO dalam air sehingga dapat mengancam kehidupan hewan akuatik. Kadar DO yang rendah dapat memberikan pengaruh yang berbahaya pada komunitas ikan.
Ø  Karakteristik sungai dan pencemaran
Jika limbah yang masuk ke dalam sungai tidak berlebihan, umumnya aliran air sungai dapat mengencerkan limbah tersebut dan dapat memperbarui suplai DO melalui difusi dengan atmosfer. Di lokasi di mana limbah (organic butuh oksigen) masuk, umumnya memeiliki kadar DO yang rendah. Ke arah hilir, kadar Do berangsur-angsur meningkat kembali sampai ke tingkat normal.waktu dan jarak yang diperlukan sungai untuk mengembalikan kadar oksigen sampai sampai ke tingkat normal, sangat dipengaruhi oleh volume sungai, kecepatan aliran sungai, dan volume limbah yang masuk. Polutan (bahan pencemar) yang lambat atau tidak dapat terdegradaasi di dalam sungai, maka perlu di cegah masuk ke dalam sungai.
Ø  Karakteristik danau dan pencemaran
Karena kecepatan aliran airnya rendah, maka waktu pergantian air di danau dapat mencapai 1 sampai 100 tahun, sementara waktu pergantian air di sungai hanya 12 sampai 20 hari.
Pada musim panas, air di lapisan permukaan dipanasi oleh sinar matahari, lapisan hangat ini disebut epilimnion. Lapisan air yang dalam dan bersuhu dingin disebut hypolimnion. Kedua lapisan air ini dipisahkan oleh lapisan air yang relative sempit disebut metalimnion (thermocline) yaitu lapisan yang memeiliki penurunan suhu yang sangat tajam. Selama musim gugur masa air di dalam danau akan teraduk (tercampur) secara menyeluruh. Pada musim dingin, lapisan air bagian atas akan bersuhu dingin, dan lapisan bawah bersuhu hangat. Pencampuran air akan terjadi kembali pada musim semi. Pergerakan air ini akan menyuplai oksigen sampai ke lapisan dasar danau, sehingga dapat dimanfaatkan oleh organism akuatik. Sebaliknya, kematian ikan dapat terjadi bila pergerakan air mengangkat masa air lapisan bawah miskin oksigen ke permukaan. Danau yang memiliki kecepatan penggantian air yang lambat, lebih peka terhadap pencemaran khususnya bahan kimia nondegradable dan persistent dibandingkan dengan sungai.

        Proses penuburan danau dengan unsur hara tanaman disebut eutrofikasi. Danau yang memiliki suplai unsure hara rendah disebut danau oligotrofik. Danau semacam ini cenderung memiliki air yang jernih, populasi alga rendah dan kadar DO yang tinggi. Danau yang memiliki suplai unsur hara (nitrat dan fosfat) yang besar disebut danau eutrofik. Danau eutrofik cenderung memiliki populasi alga hijau dan biru dalam jumlah yang besar dan kadar DO rendah.
Masalah utama pencemaran yang terjadi di danau adalah eutrofikasi. Eutrofikasi ini dapat terjadi karena danau memperoleh masukkan yang sangat besar nitrat dan fosfat dari runoff lahan pertanian, erosi, limbah industry dan domestic, serta dai daerah pertambangan.
Jika suatu danau kelebihan suplai nitrat dan fosfat, dapat menyebabkan terjadinya bloom alga hijau dan alga biru  serta tumbuhan air seperti enceng gondok. Ledakan populasi tumbuhan dan fitoplankton ini menutup permukaan danau. Alga hijau biru dapat menyebabkan bau air menjadi tidak sedap. Jika terjadi ledakan dinoflagelata maka dapat menybabkan red tide (pasang merah) yang dapat membunuh ikan.
Ledakan populasi alga dan tumbuhan air ini menumbang kadar oksigen di lapisan eplimnion danau pada siang hari melalui proses fotosintesis. Namun demikian jika alga dan tumbuhan air tersebut mati, mereka akan tenggelam ke dasar danau, dan akan di dekomposisi oleh bakteri (aerobik). Proses dekomposisi bakteri ini akan menurunkan kadar oksigen pada lapisan hypolimnion. Ikan yang hidup di dasar danau dapat mati karena kekurangan oksigen. Jika jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri aerobic habis, maka dekomposisi bahank organic akan dilakukan oleh bakter anaerobic yang dapat menghasilkan gas H2S yang sangat beracun bagi hewan akuatik.
C.      Pencemaran Panas
Sumber pencemaran panas umumnya berasal dari instalasi pembangkit listrik dan cooling water industri. Pengaruh pencemaran panas ini terjadi karena pada umumnya limbah panas dibuang ke perairan pantai (shoreline dari sungai danau) yang  merupakan habitat  (nursery, feeding, dan spawning area) bagi berbagai biota akuatik. Masalah pencemaran panas ini menjadi lebih fatal bila terjadi di daerah tropis. Hal ini disebabkan toleransi terhadap suhu kebanyakan organisme tropis sudah mendekati batas maksimal toleransi suhu lingkungan.
PLTU Tambak Lorok adalah suatu pusat pembangkit tenaga listrik dengan kapasitas terpasang 300 MW yang menggunakan uap sebagai penggerak utama turbin guna menghasilkan tenaga listrik. Sistem ini bekerja dengan menggunakan air laut sebagai cairan kerja. Air laut diubah menjadi uap di boiler (ketel uap) dan keluar dari turbin, kemudian uap dimasukkan ke kondensor (mesin pengembun) dengan pendingin berasal dari air laut sehingga mencair kembali. Buangan air pendingin berupa air panas ini dikeluarkan melalui outlet menuju kolam pelabuhan Tanjung Emas. Buangan air ini disebut "limbah air panas" yang  akan menyebabkan terjadinya perubahan suhu pada suatu perairan.
D.      Pencemaran Air Tanah
Beberapa studi menyebutkan bahwa air tanah juga tidak luput dari pencemaran. Bahan pencemar dapat mencapai aquifer air tanah melalui berbgai sumber di antaranya:
1.       Bocornya pipa penyalur limbah
2.       Meresapnya bahan-bahan kimia dai daerah landfill (tempat pembuangan sampah), dari lokasi dumping limbah toksik ke dalam aquifer.
3.       Runoff (limpahan) pestisida, nutrien dari daerah pertanian
4.       Meresapnya bakteri dan virus melalui septic tank , dan lain-lain.
Air tanah di dalam aquifer sangat mudah mengalami penurunan dan tercemar karena waktu pembaruannya berlangsung sangat lambat. Waktu pembaruan air tanah sekitar 1400 tahun, sementara air sungai hanya 20 hari.
Jika terdapat bahan pencemar (polutan) yang mencemari air tanah, maka air tanah tersebut tidak mampu mendegradasi polutan tersebut karena:
1.       Air tanah mengalir sangat lambat (0,3 m/hari), sehingga polutan tidak terencerkan dan terdispersikan secara efektif.
2.       Terdapat sangat sedikit populasi bakteri decomposer
3.       Suhu rendah dalam air tanah memperlambat proses dekomposisi limbah.
Ini berarti akan dibutuhkan ratusan hingga ribuan tahun untuk mendegradasi limbah yang masuk ke dalam air tanah, bahkan terhadap limbah nondegradable (seperti timbale, arisen) dapat tinggal dalam tanah secara permanen.
E.       Pencemaran Laut
Laut adalah tempat penampungan akhir dari berbagai limbah yang merupakan hasil kegiatan manusia. Walaupun laut dapat mengencerkan, mendispersikan, dan mendegradasi sejumlah besar limbah cair dan lumpur, minyak dan beberapa limbah industry degradable tetapi kemampuannya tidak tak terbatas. Pembuangan limbah yang berlebihan khususnya di daerah pantai dapat mengganggu kemampuan ekosistem tersebut untuk memurnikan limbah secara alami (natural purifying system).
Sumber pencemaran minyak di laut 90% berasal dari kegiatan di daratan (industry, bengkel, kota), sisanya berasal dari atmosfer (dari asap dan hasil pembakaran minyak), kegiatan operasi sumur minyak lepas pantai, pencucian tanker, kecelakaan tanker, dan kebocoran pipa atau tangki penyimpan minyak.
Hidrokarbon organic yang mudah menguap (volatile) dalam minyak dapat membunuh sejumlah organisme laut, khusunya pada stadium larva dan telur. Minyak yang berbentuk tar yang mengapung di permukaan air dapat menyelimuti bulu burung dan mamalia air yang dapat menyebabkan terjadinya kematian, karena dapat mengganggu kemampuan mereka untuk mengapung dan mengatur suhu tubuh. Komponen minyak  berat yang tenggelam dan menutup dasar laut dapat merusak habitat benthos dan menyebabkan kepiting, kerang, dan tiram menjadi tidak sehat untuk dikonsumsi. Tumpahan minyak juga dapat membunuh terumbu karang.





PENCEMARAN UDARA
A.      JENIS DAN SUMBER PENCEMARAN UDARA
Pencemaran udara didefiniskan sebagai udara yang mengandung satu atau lebih bahan kimia atau kondisi (panas) yang berbahaya bagi manusia, hewan, tumbuhan, dan benda. Pengaruh pencemaran udara ini berkisar dari mengganggu hingga letal. Klasifikasi jenis polutan utama di udara ambient (outdoor atau luar ruangan), sebagai berikut:
Kelas
Contoh
Carbon oxides
Carbon monoxide (CO), Cabon dioxide (CO2)
Sulfur oxides
Sulfur dioxide (SO2), Sulfur trioxide (SO3)
Nitrogen oxides
Nitric oxide (NO), nitrogen dioksida (NO2), nitrous oxide (N2O) (NO dan NO2 sering tergabung bersama dan diberi label NOx
Volatile Organic Compound (VOCs)
Methane (CH4), propane (C3H8), chlorofluorocarbons (CFCs)
Suspended particulate matter (SPM)
Partikel padat (debu, jelaga, asbestos, timbal, nitrat dan garam sulfat), butiran air (asam sulfat, PCBs, dioxines dan pestisida)
Photochemical oxidants
Ozon (O3), peroxyacyl nitrates (PANs), hydrogen peroxide (H2O2)
Radioactive substances
Radon-222, iodine-131, strontium-90, plutonium-239
Hazardous air pollutants (HAPs), yang dapat menyebabkan gangguan kesehatan seperti kanker, gangguan sistem saraf dan cacat kelahiran
Carbon tetrachloride (CCl4), methyl chloride (CH3Cl), chloroform (CHCl3), benzene (C6H6), etylene dibromide (C2H2Br2), formaldehyde (CH2O2).
  Bahan pencemaran udara dapat berasal dari sumber alam maupun dari akibat kegiatan manusia. Yang berasal dari sumber alam misalnya:
1.       Debu dan partikulat lain yang berasal dari tanah yang tertiup angina tau badai
2.       SO2 dan bahan partikulat dari kegiatan gunung berapi
3.       Hidrokarbon dan serbuk sari dari tumbuhan
4.       CO, NO, dan bahan partikulat dari kebakaran hutan

5.       Methane dan H2S dari dekomposisi tumbuhan
6.       Partikel garam dari laut
Namun demikian sumbangan peristiwa ala mini umumnya tidak sampai ke tingkat yang membahayakan.
Sebagian besar polutan outdoor di daerah perkotaan masuk ke dalam atmosfer melalui pembakaran bahan bakar fosil di industry maupun kenderaan bermotor. Di kota besar dunia seperti Bangkok, Sao Paulo, California 80-88% pencemearan udara berasal dari kederaan bermotor.
Bahan pencemar (polutan) udara dapat diklasifikasikan ke dalam polutan primer dan polutan sekunder. Polutan primer adalah bahan kimia (polutan) yang dimasukkan secara langsung ke udara dalam konsentrasi yang membahayakan.  Yang termasuk dalam kelompok ini adalah SO2, NO, NO2, CO dan bahan partikulat (debu dan jelaga). Polutan sekunder adalah bentuk bahan kimia berbahaya di atmosfer yang terbentuk melalui reaksi kimia antara beberapa komponen kimia.  Misalnya SO2 dapat bereaksi dengan O2 menjadi SO3. Kemudian SO3 dapat beraksi dengan uap air menjadi asam sulfat (H2SO4). Contoh lainnya adalah reaksi antara sinar matahari, hidrokarbon dan NO yang diemisikan oleh kendaraan bermotor dapat membentuk photochemical smog yang pedih bagi mata.

Proses dekomposisi alami, angin dan erupsi gunung berapi dapat menyumbang bahan pencemar seperti NOx, CO, CO2, methane, radon, tritium, bahan partikulat, debu, dan H2S ke dalam atmosfer.

Comments