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
Post a Comment