MATERI IPA POLUSI
A. Pengertian Polusi
Polusi disebut juga pencemaran. Menurut UU RI
no. 23 tahun 1997, pencemaran adalah masuknya atau
dimasukkanya makhlukhidup, zat, energi atau komponen lain kedalam lingkungan
oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat
tertentu yang menyebabkan lingkungan tidak dapat berfungsi sesuai dengan
peruntukannya.
Zat yang dapat menyebabkan pencemaran disebut
pencemar, pencemar disebut juga POLUTAN. Perbedaaan antara
polutan dan limbah, limbah atau bahan buangan akan menjadi polutan apabila
jumlahnya melebihi jumlah normal, berada pada tempat yang tidak semetinya dan
berada pada waktu yang tidak tepat
B. MACAM-MACAM POLUSI
Berdasarkan keberadaannya dilingkungan, polusi dapat
dibedakan menjadi polusi udara, polusi air dan polusi tanah
1. Polusi Udara
polusi/pencemaran udara dapat ditimbulkan oleh polutan
dari sumber-sumber alami atau oleh kegiatan manusia
polutan udara dapat dibedakan menjadi polutan primer
dan polutan sekunder.
POLUTAN
PRIMER ditimbulkan langsung dari sumber
pencemaran udara
contohnya karbon monoksida (CO) dan sulfur
dioksida (SO2).
POLUTAN
SEKUNDER terbentuk dari reaksi polutan primer
Diatmosfer
contohnya sulfur trioksida (SO3) dan
ozon (O3).
a. Polutan di udara
Beberapa kelompok polutan/pencemar utama di udara
adalah sebagai berikut:
MATERI PARTIKULAT
Materi partikulat terdiri atas berbagai partikel padat
dan cair yang tersuspensi di udara. Partikel yang berukuran besar tersuspensi
di udara dalam jangka waktu relative pendek sedangkan partikel berukura kecil
tersuspensi dalam jangka waktu relative panjang. Materi partikulat berupa
partikel padat biasanya disebut DEBUsedangkan yang berupa partikel
cair biasanya disebut KABUT.Contoh materi partikulat adalah
partikel tanah, serbuk sari, partikel asbes, timbal, besi, timah, tembaga dan
tetesan asam sulfat (H2SO4)
Nitrogen oksida
Gas nitrogen oksida yang merupakan polutan di udara
terutama terdapat dalam bentuk senyawa nitrit oksida (NO), nitrogen oksida (NO2),
dan nitrat oksida (N2O). nitrogen dioksida merupakan gas yang
berwarna cokelat kemerahan dan di atmosfer dapat beraksi menjadi asam nitrat
(HNO3).
Sulfur oksida
Gas sulfur oksida yang merupakan polutan utama di
udara adalah sulfur dioksida (SO2). Sulfur dioksida
adalah gas tidak berwarna dengan bau yang kuat. Sulfur dioksida dapat bereaksi
di atmosfer membentuk sulfur trioksida (SO3). Sulfur trioksida dapat
beraksi dengan air menghasilkan asam sulfat (H2SO4)
Karbon oksida
Karbon oksida terdiri atas gas karbon monoksida (CO)
dan karbon dioksida (CO2). Kedua gas ini tidak berbau, tidak
berwarna dan tidak terasa
Hidrokarbon
Hidrokarbon adalah kelompok berbagai senyawa organic
yang hanya mengandung hydrogen dan karbon. Contoh hidrokarbon adalah metan (CH4)
dan benzena (C6H6). Hidrokarbon di atmosfer dapat
mengalami reaksi fotokimia (reaksi yang dikatalis oleh cahaya
matahari) membentuk senyawa-senyawa seperti formaldehid dan peroksiasetilnitrat
(PAN)
Ozon
Ozon yang terdapat di lapisan stratosfer merupakan
senyawa penting yang , melindungi manusia dan makhluk hidup lain dari bahaya
radiasi sinar UV matahari.
Suara
Suara merambat ke udara, suara yang menganggu dapat di
anggap sebagai polutan di udara. Polusi yang sebabkan suara kita kenal
sebagai polusi suara atau kebisingan.
POLUSI
SUARA ATAU KEBISINGAN DIARTIKAN SEBAGAI SUARA ATAU BUNYI YANG DAPAT MENGANGGU
ATAU MERUSAK PENDENGARAN MANUSIA DAN HEWAN. Kebisingan dapat dibagi menjadi
tiga macam, yaitu:
a. KEBISINGAN IMPULSIVE, yaitu kebisingan yang datangnya tidak terus menerus,
misalnya suara palu ketika orang memaku
b. KEBISINGAN KONTINYU, yaitu kebisingan yang datangnya secara terus menerus
dalam jangka waktu yang cukup lama, misalnya suara mesin yang dihidupkan
c. KEBISINGAN SEMI KONTINYU, yaitu kebisingan kontinyu yang hanya sekejap,
kemudia hilang tapi ada kemungkinan akan terulang, misalnya suara kereta api
atau pesawat terbang yang lewat.
Tingkat kebisingan dapat diukur dengan satuan unit
pengukurDESIBEL (DB). Semakin besar desibelnya, semakin besar juga
resiko kerusakan yang ditimbulkan suara tersebut sehingga waktu kontak dengan suara
yang diperbolehkan akan semakin kecil
Table 2.1 berbagai tingkat kebisingan
|
Tingkat
kebisingan
|
dB
|
Contoh
|
|
0
|
(batas
ambang dengar)
|
|
|
Amat
sangat tenang
|
10-20
|
Suara
daun bergesek
|
|
Sangat
tenang
|
30-50
|
Suara
orang bercakap normal
|
|
Bising
|
60-70
|
Suara
orang berteriak, suara pembersih vakum
|
|
Sangat
bising
|
80-90
|
Suara
sirene, suara mesin diesel, suara mesin pengolah kapas, suara blender
|
|
Menulikan
|
100-120
|
Suara
pesawat jet, suara halilintar, suara mesin traktor, suara mesin tekstil,
suara mesin pabrik baja
|
|
Amat
sangat menulikan
|
>120
|
Suara
mesin roket
|
b. Sumber-sumber polusi udara
Polusi udara dapat terjadi di luar ruangan (outdoor
pollution) dan didalam ruangan (indoor pollution). Polusi udara
yang terdapat di luar ruangan dapat bersumber dari kegiatan manusia atau dari
sumber alami, sedangkan polusi udara di dalam ruangan terutama bersumber dari
kegiatan manusia.
Conoh sumber-sumber polusi udara yang ada diluar
ruangan adalah letusan gunung berapi, kebakaran hutan, pembakaran bahan baker
fosil (terutama batu bara) oleh industri (terutama industri kimia, industri
metal dan industri kertas), serta pembakaran bahan baker kendaraan bermotor.
Contoh sumber-sumber polusi udara yang ada di dalam ruangan adalah bahan-bahan
baku bangunan, senyawa-senyawa pembersih, asap rokok, perapian, kompor gas dan
kompor minyak tanah serta produk-produk perawatan tubuh dan pakaian.
Table 2.2 berbagai polutan di udara beserta sumbernya
|
Jenis
polutan
|
Sumber
utama
|
|
Sulfur
oksida
(gas
dan partikulat)
|
Pembakaran
bahan bakar industri, proses peleburan logam
|
|
Ozon
|
Reaksi
fotokimia
|
|
Timbal
dan mangan
|
Kendaraan
bermotor
|
|
Materi
partikulat, klorin dan
Cadmium
|
Produk
pembakaran berbagai bahan/ zat buangan industri
|
|
Nitrogen
oksida
(NO
dan NO2)
|
Pembakaran
bahan bakar industri, bangunan pembangkit listrik, kompor gas, perapian,
kebakaran hutan, tanah pertanian yang dipupuk berlebihan
|
|
Karbon
monoksida dan
Karbon
dioksida
|
Pembakaran
bahan bakar industri dan kendaraan bermotor
|
|
Formaldehid
|
Asap
rokok, perabot kayu
|
|
Asbes
|
Ubin,
atap
|
|
Ammonia
|
Produk-produk
pembersih
|
|
Hidrokarbon
|
Asap
rokok, pembakaran bahan bakar industri dan kendaraan bermotor
|
|
Trikloroetana
|
Semprotan
aerosol
|
|
Para-diklorobenzena
|
Penyegar/pengharum
ruangan
|
|
Tetrakloroetilen
|
Uap
cairan dry-cleaning pada pakaian
|
2. Polusi Air
Saat ini pencemaran air semakin banyak terjadi. Air
dikatakan tercemar jika terjadi perubahan pada kualitas air, baik secara kimia,
biologi atau fisika yang dapat membahayakan makhluk hidup.
Terjadinya pencemaran air sebagian besar disebabkan oleh
kegiatan manusia, berupa limbah dari rumah tangga, kegiatan industri maupun
kegiatan lainnya.
a. Polutan di air
Beberapa kelompok polutan/pencemaran utama di air
adalah sebagai berikut:
AGEN PENYEBAB PENYAKIT
Agen penyebab penyakit adalah organisme-organisme yang
dapat menginfeksi dan menyebabkan penyakit. Contoh agen penyebab penyakit yang
dapat menjadi polutan di air adalah bakteri, virus, protozoa dan cacing parasit
LIMBAH YANG MEMERLUKAN OKSIGEN
Limbah yang memerlukan oksigen terdiri dari atas
berbagai limbah organic yang dapat diurai oleh bakteri aerob. Contoh jenis
limbah ini adalah kotoran manusia dan hewan, sisa-sisa tumbuhan dan limbah
industri (misalnya industri pengolahan makanan, kertas dan minyak)
bahan kimia organik
Bahan kimia organic merupakan senyawa kimia yang
mengandung atom karbon. Contoh bahan kimia organic tersebut adalah pestisida
BAHAN KIMIA ANORGANIK
Polutan berupa bahan kimia anorganik adalah polutan
yang mengandung unsure kimia selain karbon, misalnya berbagai senyawa asam,
senyawa garam-garaman dan logam berat. Contoh logam berat yang umum mencemari
perairan adalah timbale (Pb), arsenic (As) dan merkuri (Hg)
NUTRIEN TUMBUHAN
NUTRIENT TUMBUHAN merupakan senyawa-senyawa kimia yang dapat
menstimulasi pertumbuhan tumbuhan dan ganggang (algae). Contoh nutrient
tumbuhan yang umumnya menjadi polutan di air adalah nitrat (NO3),
fosfat (PO4), dan ammonium (NH4).
SEDIMENT
SEDIMENT ADALAH ENDAPAN BERBAGAI PARTIKEL PADAT
SEPERTI PARTIKEL PASIR, LEMPUNG DAN BATUAN DIDASAR PERAIRAN. Sediment dapat menjadi polutan bagi air apabila
jumlahnya berlebihan
BAHAN RADIO AKTIF
Bahan radio aktif mengandung atom-atom dari senyawa
isotop yang tidak stabil sehingga memancarkan radiasi secara spontan. Contoh
bahan radio aktif yang umumnya menjadi polutan di air adalah radon, iodine dan
uranium
Panas
Panas juga dapat menjadi polutan di air. Polusi yang
disebabkan panas tersebut sebagai polusi termal. Panas dapat
menjadi polutan di air apabila berlebihan sehingga suhu perairan meningkat terlalu
tinggi
b. Sumber-sumber polusi air
Sumber polusi air dapat dibedakan menjadi sumber
langsung (point sources) dan sumber tidak langsung (nonpoint sources).
Sumber langsung adalah sumber polusi yang membuang
polutan di lokasi melalui pipa, selokan atau saluran pembuangan langsung menuju
badan atau permukaan air. Polusi dari sumber langsung cenderung mudah dideteksi
karena lokasi pembuangan polutannya spesifik. Contoh sumber langsung polusi air
adalah pabrik, tempat pengolahan limbah, pertambangan dan tangki minyak.
Sumber tidak langsung adalah sumber polusi yang asalnya dari area
lahan luas atau dari partikel-partikel yang terbawa udara, yang mencemari air
melalui aliran air atau pengendapan senyawa dari atmosfer. Polusi dari sumber
tidak langsung lebih sulit dideteksi dari sumber langsung. Contoh sumber tidal
langsung dari polusi air adalah aliran atau rembesan senyawa kimia dari lahan
pertanian
Table 2.3 Berbagai polutan di air beserta sumbernya
|
Jenis
polutan
|
Sumber
utama
|
|
Agen
penyebab penyakit
Limbah
yang memerlukan oksigen
Bahan
kimia organic
Minyak
Pestisida
dan herbisida
Plastic
Deterjen
Senyawa-senyawa
berklorin
Bahan
kimia anorganik
Senyawa
asam
Garam-garaman
Timbal
Merkuri
Nutrient
tumbuhan (fosfat dan nitrat)
Sediment
Bahan
radioaktif
Panas
|
Limbah
(buangan) rumah tangga, buangan hewan.
Kotoran
hewan dan manusia, limbah industri, aliran buangan dari perkotaan
Buangan
mesin dan kendaraan bermotor, kebocoran pipa, tumpahan tangki dan sumur
minyak
Lahan
pertanian dan perkebunan, program pembasmian nyamuk
Rumah
tangga dan industri
Rumah
tangga dan industri
Industri
kertas dan industri lain yang melakukan proses pemutihan (bleaching), air
yang ditambahkan klorin (sebagai desinfektan)
Pertambangan,
limbah industri, pengendapan asam
Irigasi
pertanian, pertambangan, limbah industri, lading minyak, aliran buangan dari
perkotaan
Bahan
bakar yang mengandung timbal, beberapa pestisida, peleburan timbal
Limbah
industri, fungisida
Aliran
dari pertanian, pertambangan, limbah rumah tangga, limbah industri, air
limbah yang tidak terolah dengan baik, industri pengolahan makanan, fosfat
yang terkandung dalam deterjen
Erosi
tanah, aliran dari pertanian, pertambangan, hutan dan kegiatan pembangunan
(kontruksi)
Batuan,
tambang uranium, pembangkit tenaga nuklir, pengujian senjata nuklir
Air
pendingin dari industri dan pusat pembangkit listrik
|
3. Polusi Tanah
Tanah yang tandus merupakan salah satu contoh akibat
dari polusi tanah. Polusi tanah mencakup berbagai perubahan fisik dan kimia
pada tanah yang memberi dampak negative bagi kehidupan tumbuhan dan makhluk
hidup lain yang hidup ditanah.
a. Polutan di tanah
Beberapa polutan/pencemar utama ditanah adalah sebagai
berikut
Limbah padat (sampah)
Limbah padat meliputi bahan-bahan padatan buangan
seperti kertas, plastic, kayu, metal, kaca, sisa makanan, karet dan lainnya
Logam berat
Contoh logam berat yang dapat menjadi polutan ditanah
adalah kadmium, timbal, kromium, tembaga, besi dan nikel.
Pestisida
Pestisida adalah senyawa yang digunakan untuk membunuh
makhluk hidup yang dianggap menganggu oleh manusia. Pestisida dapat dibagi lagi
berdasarkan organisme targetnya menjadiinsektisida (pembunuh
serangga), herbisida (pembunuh gulma/ tumbuhan
penganggu), rodentisida (pembunuh hewan pengerat), dan fungisida (pembunuh
jamur)
Nitrogen, fosfat dan garam mineral
Nitrogen, fosfat dan berbagai garam mineral merpakan
unsure-unsur yang sangat diperlukan tumbuhan untuk pertumbuhan. Namun jika keberadaannya
di tanah berlebih, unsure-unsur tersebut dapat bersifat racun bagi tumbuhan.
b. Sumber-sumber polusi tanah
Sumber polutan utama ditanah adalah kegiatan
pertanian. Pupuk mengandung nitrogen dan fosfat,pestisida mengandung senyawa
berbahaya, sedangkan air irigasi umumnya mengandung garam-garaman. Selain
pertanian, rumah tangga dan industri juga merupakan sumber polutan ditanah
karena menghasilkan berbagai sampah padat dan logam berat.
|
C. Polusi Dan Polutan Dilingkungan Kerja
Zat polutan yang dihasilkan dari aktifitas manusia
dilingkungan kerjanya akan mengakibatkan polusi, baik berupa polusi udara, air,
maupun tanah.
D. Indikator Polusi Dilingkungan
Untuk mengetahui tingkat polusi dilingkungan
dibutuhkan suatu pengukuran terhadap factor-faktor fisik, kimia atau biologi
yang menunjukkan adanya degradasi atau kerusakan pada lingkungan yang tercemar.
Factor-faktor ini disebut dengan indicator polusi
1. Indikator polusi udara
a. Indicator fisik
Indicator fisik yang dapat digunakan untuk mengetahui
adanya polusi udara adalah sifat-sifat udara yang dapat diamati. Udara yang
bersih seharusnya tidak berwarna dan tidak berbau.
b. Indicator kimia
Konsentrasi senyawa-senyawa polutan diudara dapat
menjadi indicator polusi udara, yaitu indicator kimia. Kandungan senyawa kimia
diudara secara normal terutama adalah N2 (nitrogen)
c. Indicator biologi
Makhluk hidup yang rentan pada perubahan konsentrasi
zat polutan diudara dapat dijadikan indicator biologi. Contoh
indicator biologi untuk mengamati tingkat polusi udara lumut kerak (Lichenes).
2. Indicator Polusi Air
a. Indicator fisik
Sifat-sifat fisik air, seperti kekeruhan, bau, warna
dan suhu dapat menjadi indicator bagi polusi. Air yang bersih seharusnya jernih
(tidak keruh), tidak berbau, tidak berwarna dan suhunya relative sedang.
Perubahan pada sifat fisik air bersih yang tersebut diatas menandakan air telah
tercemar polutan.
Tingkat kekeruhan air berhubungan dengan konsentrasi
partikel padat yang tersusupensi dalam air. Kekeruhan air dapat diukur secara
sederhana menggunakan alat yang disebut cakram secchi (secchi disc). Bau dan
warna air dapat diamati secara langsung, sedangkan suhu dapat diukur dengan
thermometer.
b. Indicator kimia
Kandungan senyawa-senyawa kimia dalam air dapat
menjadi indicator terjadinya pencemaran/polusi air. Berikut ini beberapa
contohnya.
Kandungan nutrisi
Nutrisi yang larut di air seperti unsure nitrogen,
fosfor dan karbon dibutuhkan untuk pertumbuhan organisme fotosintetik di
perairan. Kandungan nutrisi di perairan yang terlalu tinggi dapat menjadi salah
satu penyebab polusi air yang membahayakan berbagai biota air
Kandungan logam berat
Keberadaan logam berat dalam air, seperti timbale,
merkuri, sianida dan cadmium, menunjukkan telah terjadi polusi air. Kandungan
logam berat dalam air melebihi baku mutu dapat berdampak negative bagi biota
air dan kesehatan manusia.
Oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO)
Oksigen dibutuhkan oleh kebanyakan biota air.
Pengukuran oksigen terlarut akan menunjukkan volume oksigen yang terlarut di
air masuknya zat polutan, seperti buangan pupuk, sampah organic dapat mnurunkan
volume oksigen terlarut. Jumlah oksigen terlarut di air sebaiknya antara 4.0
hingga 12.0 mg/L.
Kebutuhan oksigen biokimia (biochemical oxygen
demand/BOD)
BOD sangat berhubungan dengan DO. BOD adalah jumlah
oksigen yang dibutuhkan oleh makhluk hidup di dalam air untuk kebutuhan
respirasinya. Semakin rendah kadar oksigen terlarut (DO) dalam air, semakin
tinggi kadar BOD dalam air tersebut.
pH
Nilai pH air menunjukkan tingkat keasaman atau
kebasaan air. Nilai pH air yang normal adalah antara 6.5 hingga 9.0.
c. Indikator biologi
Jumlah dan susunan organisme dalam air sangat
berhubungan dengan tingkat polusi air. Beberapa fitoplankton, rentan terhadap
polutan sehingga keberadaannya di perairan mengindikasikan kondisi air yang
cukup bersih. Sebaliknya keberadaan protozoa parasit dan bakteri koliform dalam
air mengindikasikan telah terkjadi polusi air. Tingkat jumlah bakteri koliform
pada perairan menunjukkan bahwa perairan tersebut telah tercemar kotoran tinja
manusia dan hewan. Keberadan bakteri koliform pada perairan dapat
mengindikasikan adanya mikroorganisme patogen, seperti protozoa parasit,
bakteri pathogen dan virus yang juga biasa terdapat pada manusia dan hewan.
3. Indikator Polusi Tanah
a. Indikator fisik
Contoh indikator fisik yang menunjukkan kualitas
tanah, antara lain warna tanah, kedalaman lapisan atas tanah, kepadatan tanah,
porositas, tekstur tanah dan endapan pada tanah.
b. Indikator kimia
Nilai pH, salinitas, kandungan senyawa kimia organic,
fosfor, nitrogen, logam berat dan radioaktif merupakan contoh indicator kimia
bagi tingkat polusi tanah.
Nilai pH yang terlalu tinggi atau rendah dan salinitas
serta kandungan berbagai senyawa kimia yang terlalu tinggi mengindikasikan
telah terjadi polusi tanah.
c. Indicator biologi
Cacing tanah merupakan salah satu indicator biologi
pada pengukuran tingkat polusi tanah. Keberadaan cacing tanah dapat
meningkatkan kandungan nutrisi pada tanah yang akan menyuburkan
tanah. Polusi tanah akan menyebabkan perubahan kondisi tanah yang dapat
mengakibatkan kematian pada cacing tanah.
|
|
BAB 3
DAMPAK
POLUSI TERHADAP KESEHATAN MANUSIA DAN LINGKUNGANNYA
Tujuan pembelajaran:
- Memahami dampak polusi udara terhadap kesehatan
manusia dan lingkungan
- Memahami dampak polusi air terhadapa kesehatan manusia
dan lingkungan
- Memahami dampak polusi tanah terhadap kesehatan
manusia dan lingkungan
A. Dampak Polusi Udara
Dampak utama polusi udara adalah sebagai berikut :
1. Gangguan kesehatan
Polutan-polutan udara yang dapat menimbulkan gangguan
kesehatan di
antaranya sebagai berikut:
a. Karbon monoksida
Di atmosfer, gas karbon monoksida (CO) ditemukan dalam
jumlah sangat sedikit, yaitu sekitar 0.1 ppm. Namun di daerah perkotaan dengan
lalu lintas yang padat, konsentrasi gas CO dapat mencapai 10-15 ppm. Gas CO
yang terhirup dapat bereaksi dengan hemoglobin pada sel darah merah sehingga
menghalangi pengangkutan oksigen yang sangat dibutuhkan tubuh. Efek yang
ditimbulkan di antaranya adalah pusing, sakit kepala, rasa mual, ketidaksadaran
(pingsan), kerusakan otak dan kematian. Gas CO yang terhirup dapat pula
berdampak pada kulit dan menyebabkan masalah jangka panjang pada penglihatan.
Table 3.1 Konsentrasi CO di udara dan pengaruhnya pada
tubuh manusia bila kontak terjadi pada cukup lama
|
Konsentrasi
CO
Diudara
(ppm)
|
Konsentrasi
COHb
Dalam
darah (%)
|
Gangguan
pada tubuh
|
|
3
|
0.98
|
Tidak
ada
|
|
5
|
1.30
|
Belum
begitu terasa
|
|
10
|
2.10
|
Gangguan
system saraf sentral
|
|
20
|
3.70
|
Gangguan
panca indera
|
|
40
|
6.90
|
Gangguan
fungsi jantung
|
|
60
|
10.10
|
Sakit
kepala
|
|
80
|
13.30
|
Sukit
bernapas
|
|
100
|
16.50
|
Pingsan-kematian
|
b. Sulfur oksida, nitrogen oksida dan ozon
Gas sulfur oksida, nitrogen oksida dan ozon pada
konsentrasi rendah dapat menyebabkan iritasi mata dan radang saluran
pernapasan. Seseorang yang menghirup ketiga gas tersebut dalam cukup waktu lama
dapat terkena penyakit gangguan pernapasan yang kronis, seperti bronchitis,
emfisema dan asma. Penyakit-penyakit ini umumnya ditandai dengan kesulitan
bernapas (sesak) akibat kerusakan organ pernapasan.
Sukfur oksida dan ozon dapat membahayakan kehidupan
tumbuhan. Gas-gas tersebut bersifat beracun bagi tumbuhan. Tumbuhan yang
mengalami kontak dengan sulfur oksida dan ozon pada konsentrasi tertentu dapat
mengalami kematian.
c. Materi partikulat
Berbagai materi partikulat, seperti serbuk batu bara,
serbuk kapas, serbuk kuarsa dan serat asbes dapat menyebabkan penyakit
paru-paru.
Contoh materi partikulat lain yang dapat membahayakan
kesehatan adalah timbale. Timbale sangat beracun (toksik) dan dapat
terakumulasi dalam tubuh, serta menyerang berbagai system tubuh, seperti system
pencernaan dan system saraf. Timbale juga dapat merusak fungsi jantung dan
ginjal. Timbale dapat menyebabkan keterbelakangan mental pada anak-anak.
d. Asap rokok
Asap rokok mengandung berbagai zat berbahaya seperti
benzo-α-pyrene dan formaldehid. Contoh penyakit yang dapat ditimbulkan oleh
asap rokok adalah gangguan pernapasan, penyakit jantung dan kanker paru-paru
e. Zat-zat penyebab kanker
Contoh zat-zat yang dapat menjadi penyebab kanker
adalah kloroform, para-diklorobenzena, tetrakloroetilen, trikloroetan dan
radioaktif (misalnya radon), berpotensi menimbulkan kanker bila terdapat dalam
konsentarsi tinggi
f. Suara
Kontak dengan suara yang bising dalam waktu lama dapat
menimbulkan kerusakan organ pendengaran. Selain berdampak pada organ
pendengaran, polusi suara juga dapat mempengaruhi system tubuh lainnya. Suara
yang bising dapat menyebabkan gangguan pada jantung, sakit kepala dan stress
secara psikologis
2. Asbut
Asbut adalah singkatan kata asap dan kabut.
Berdasarkan jenis polutan penyebabnya, asbut dapat dibedakan menjadi asbut
industri dan asbut fotokimia. Polutan utama penyebab asbut industri adalah
sulfur oksida dan materi partikulat yang berasal dari pembakaran bahan bakar
fosil oleh industri. Materi partikulat yang terkandung dalam asbut industri
menyebabkan warnanya tampak keabuan. Asbut inilah yang sering terlihat keluar
dari cerobang asap pabrik. Nitrogen oksida menyebabkan asbut fotokimia tampak
berwarna kecoklatan.
3. Hujan Asam
Hujan sebenarnya secara alami bersifat asam (pH
sedikit dibawah 6, karena CO2 dengan uap air di udara membentuk
asam lemah yang bermanfaat untuk melarutkan mineral dalam tanah yang dibutuhkan
oleh tumbuhan dan hewan). Namun berbagai polutan udara dapat meningkatkan
keasaman air hujan, sehingga disebut hujan asam.
Hujan asam didefinisikan sebagai hujan dengan pH
dibawah 5.6. polutan yang menyebabkan hujan asam adalah nitrogen oksida dan
sulfur dioksida. Zat-zat ini di atmosfer akan bereaksi dengan uap air untuk
membentuk asam sulfat, asam nitrat dan asam nitrit yang mudah larut sehingga
jatuh bersama air hujan.
Dampak dari hujan asam di antaranya adalah:
- Memengaruhi kualitas air permukaan bagi biota yang
hidup di dalamnya
- Merusak tanaman
- Melarutkan logam-logam berat yang terdapat dalam
tanah, sehingga memengaruhi kualitas air tanah dan air permukaan
- Bersifat korosif
- Menyebabkan penyakit pernapasan
- Pada ibu hamil, dapat menyebabkan bayi lahir premature
dan meninggal
4. Pemanasan Global
Pemanasan global adalah kejadian meningkatnya suhu
rata-rata bumi. Pemanasan global terjadi akibat efek rumah kaca yang
ditimbulkan oleh gas-gas runah kaca.
Efek rumah kaca merupakan peristiwa tertahannya atau
terperangkapnya panas matahari di lapisan atmosfer bumi bagian bawah oleh
gas-gas rumah kaca yang membentuk lapisan di atmosfer. Gas-gas rumah kaca
tersebut memerangkap panas di bumi dengan cara menyerap panas matahari dan
memantulkannya kembali ke bumi. Seharusnya, sebagian besar panas matahari di
pantulkan keluar angkasa. Hal ini menyebabkan suhu bumi meningkat sehingga
terjadi pemanasan global.
Gas-gas rumah kaca yang menyebabkan pemanasan global
meliputi berbagai polutan udara, seperti karbon dioksida (CO2),
metan (CH4), nitrat oksida (N2O), hidrofluorokarbon (HFC)
dan klorofluorokarbon (CFC).
Terjadinya peningkatan suhu bumi akan mengakibatkan
mencairnya es di kutub dan meningkatkan suhu air laut. Dampak lebih jauh dari
pemanasan global di antaranya sebagai berikut:
- Menambah volume air laut sehingga permukaan air akan
naik
- Menimbulkan banjir di daerah pantai
- Dapat menenggelamkan pulau-pulau dan kota-kota besar
yang berada ditepi laut
- Meningkatkan penyebaran penyakit menular
- Curah hujan di daerah yang beriklim tropis akan lebih
tinggi dari normal
- Tanah akan lebih cepat kering, walaupun sering terkena
hujan. Kekeringan tanah ini akan mengakibatkan banyak tanaman mati
- Akan sering terjadi angina besar di berbagai tempat
- Berpindahnya hewan ke daerah yang lebih dingin
- Musnahnya hewan dan tumbuhan, termasuk manusia yang
tidak mampu berpindah atau beradaptasi dengan suhu yang lebih tinggi
Meningkatnya suhu global juga diperkirakan akan
menyebabkan perubahan-perubahan lain, seperti meningkatnya intensitas kejadian
cuaca yang ekstrim serta perubahan jumlah dan polapresipitasi.
5. Penipisan Ozon di Lapisan Stratosfer
Senyawa yang dapat mengahncurkan ozon adalah senyawa
yang mengandung unsure klorin (Cl) dan bromine (Br). Contoh senyawa yang paling
dikenal sebagai penyebab penipisan ozon adalah klorofluorokarbon (CFC) yang
berasal terutama dari aerosol, lemari pendingin dan pendingin udara (AC).
Senyawa lain yang juga dapat menyebabkan penipisan ozon adalah metil bromide
yang dapat ditemukan dalam pestisida dan metil kloroform serta karbon
tetraklorida yang banyak digunakan sebagai pelarut di industri.
Penipisan lapisan ozon menyebabkan sebagian besar
radiasi sinar UV terpancar ke permukaan bumi. Sinar UV memiliki dampak yang
buruk terhadap
makhlukhidup,diantarany________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________up
gas CO? mengapa gas CO dapat menyebabkan gangguan kesehatan tersebut
3. Apa yang dimaksud dengan hujan asam?
4. Sebutkan beberapa dampak dari pemanasan
global
5. Sebutkan contoh polutan yang dapat
menyebabkan penipisan ozon
B. Dampak Polusi Air
1. Gangguan kesehatan
Berikut ini berbagai jenis penyakit yang dapat
ditimbulkan oleh pencemaran air
a. Penyakit menular
Penyakit menular akibat pencemaran air dapat terjadi
karena berbagai macam sebab, antara lain karena alasan berikut:
- Air yang tercemar dapat menjadi media bagi
perkembangbiakan dan persebaran mikroorganisme, termasuk mikroba pathogen.
- Air yang tercemar tidak dapat lagi digunakan sebagai
pembersih, sedangkan air bersih sudah tidak mencukupi sehingga kebersihan
manusia dan lingkungannya menjadi tidak terjamin, yang pada akhirnya
menyebabkan manusia mudah terserang penyakit.
Table 3.2 Contoh beberapa penyakit menular yang dapat
tersebar melalui air yang tercemar
|
Jenis
mikroba
|
Penyakit
|
Gejala
|
|
|
Virus
Virus
Hepatitis A
Virus
Polio
|
Hepatitis
A
Poliomyelitis
|
Demam,
sakit kepala, sakit perut, kehilangan selera makan, pembengkakan hati
sehingga tubuh menjadi kuning
Tenggorokan
sakit, demam, diare, sakit pada tungkai dan punggung, kelumpuhan dan
kemunduran fungsi otot
|
|
|
Bakteri
Vibro
Cholerae
Escherichia
coli
(strain
pathogen)
Salmonella
typhi
Shigella
dysentriae
|
Kolera
Diare
Tifus
Disentri
|
Diare
yang sangat parah, muntah-muntah, kehilangan cairan sangat banyak sehingga
menyebabkan kejang dan lemas
Buang
air besar berkali-kali dalam sehari, kotoran encer (mengandung banyak air),
terkadang diikiuti rasa mulas atau sakit perut
Sakit
kepala, demam, diare, muntah-muntah, peradangan dan pendarahan usus
Infeksi
usus besar, diare, kotoran mengandung lender dan darah, sakit perut
|
|
|
Protozoa
Entamoeba
histolytica
Balantidium
coli
Giardia
lamblia
|
Disentri
amuba
Balantidiasis
Giardiasis
|
(Sama
seperti disentri oleh bakteri)
Peradangan
usus, diare berdarah
Diare,
sakit perut, terbentuk gas dalam perut, bersendawa, kelelehan
|
|
|
Metazoan
(cacing
Parasit)
Ascaris lumbricoides
(cacing gelang)
Taenia saginata
(cacing pita)
Schistosoma sp.
(cacing pipih)
|
Ascariasis
Taeniasis
Schistosomiasis
|
Demam, sakit perut yang parah,
malabsorbsi, muntah-muntah, kelelehan
Gangguan pencernaan, rasa mual, kehilangan
berat badan, rasa gatal dianus
Gangguan
pada hati dan kantung kemih sehingga terdapat darah dalam urin, diare, tubuh
lemas, sakit perut yang terjadi berulang-ulang
|
|
b. Penyakit tidak menular
Walaupun disebut penyakit tidak menular, penyakit ini
tetap merupakan bahaya besar karena dapat mengakibatkan kematian. Penyakit
tidak menular dapat muncul terutama karena air telah tercemar oleh senyawa
anorganik, seperti logam berat.
Beberapa polutan atau pencemar air tersebut adalah
sebagai berikut:
Cadmium (Cd)
Cadmium adalah logam berat yang digunakan oleh banyak
industri dalam proses produksinya. Contohnya, pabrik pipa PVC, pabrik pembuatan
karet dan pabrik kaca. Logam Cd dapat terserap tubuh manusia dan akan
terakumulasi atau terkumpul diorgan-organ tubuh, terutama diginjal dan hati.
keracunan cadmium juga dapat mengakibatkan kerusakan pada organ ginjal dan
hati.
Kobalt (Co)
Logam kobalt banyak digunakan dalam industri sebagai
bahan campuran untuk pembuatan mesin pesawat, magnet, alat pemotong atau
penggiling, serta untuk pewarna kaca, keramik dan cat.
Pada manusia, co dibutuhkan sedikit dalam proses
pembentukan sel darah merah dan diperoleh melalui vitamin B12.
Keracunan kobalt dapat terjadi apabila tubuh menerima kobalt dalam konsentrasi
tinggi (150 ppm atau lebih). Kobalt di tubuh manusia dalam jumlah banyak akan
merusak kelenjer tiroid(gondok) sehingga penderita akan kekurangan hormone yang
dihasilkan kelenjer tersebut. Kobalt juga dapat menyebabkan gagal jantung dan
edema (pembengkakan jaringan akibat akumulasi cairan dalam sel).
Merkuri (Hg)
Merkuri yang mencemari air sebagian besar berasal dari
limbah yang dihasilkan manusia. Efek merkuri terhadap kesehatan manusia
bermacam-macam. Pada wanita hamil, merkuri dapat menyebabkan janin menjadi
cacat mental. Tubuh yang terpapar merkuri untuk waktu yang lama dapat mengalami
kesrusakan ginjal, saraf dan jantung. Pada konsentrasi rendah, merkuri dapat
menimbulkan sakit kepala, depresi dan perubahan prilaku.
Timbal (Pb)
Pencemaran air oleh logam Pb dapat berasal dari
berbagai sumber, seperti rembesan Pb dari sampah kaleng yang mengandung timbal,
cat yang mengandung timbal, bahan bakar timbal, pestisida dan dari korosi
pipa-pipa yang mengandung timbal. Logam Pb dengan konsentrasi > 15 mg/dl
dalam darah dianggap berbahaya bagi kesehatan.
Senyawa organic berklorin
Contoh senyawa organic berklorin adalah
dikloro-difenil-trikloroetana (DDT), aldrin, heptaklor dan klordan yang
semuanya banyak digunakan sebagai pestisida. Di Indonesia, DDT juga banyak
digunakan untuk membasmi nyamuk malaria.
2. Air Tidak Bermanfaat Sesuai Peruntukkannya
Pencemaran air oleh berbagai jenis polutan akan
menyebabkan air tidak dapat lagi digunakan untuk berbagai keperluan tersebut.
Berikut ini beberapa contohnya.
a. Air tidak dapat lagi digunakan untuk
keperluan rumah tangga
Pencemaran air oleh berbagai jenis limbah akan
menyebabkan air berbau dan keruh serta dapat mengandung kuman atau zat
berbahaya.
b. Air tidak dapat lagi digunakan untuk
keperluan industri
Sebagian besar industri juga membutuhkan air dalam
proses produksinya. Air yang telah tercemar dapat menyebabkan proses
produksinya terhambat karena air tidak dapat lagi digunakan.
c. Air tidak dapat lagi digunakan untuk keperluan
pertanian dan perikanan
Di pertanian dan perikanan, air digunakan untuk
irigasi dan kolam perikanan. Pencemaran air, misalnya oleh senyawa anorganik
akan menyebabkan air tidak dapat digunakan lagi. Hal ini disebabkan senyawa anorganik
dapat mengubah pH perairan secara dratis. Perubahan pH tersebut dapat mematikan
hewan dan tanaman. Selain itu, beberapa senyawa anorganik sifatnya beracun bagi
hewan atau tanaman.
3. Menurunnya Populasi Berbagai Biota Air
Menurunya populasi biota ini akan membawa kerugian
besar, baik secara langsung berupa kekurangan sumber pangan dan bagi sebagian
orang berarti kehilangan mata pencaharian, ataupun secara tidak langsung berupa
gangguan dalam keseimbangan ekosistem. Beberapa polutan yang sifatnya berbahaya
bagi biota air diantaranya adalah nutrient tumbuhan, limbah yang membutuhkan
oksigen, minyak, sediment dan panas
a. Nutrien tumbuhan
Nutrien tumbuhan akan menjadi polutan air apabila
terdapat dalam jumlah berlebihan diperairan. Perairan yang mengandung nutrient
seperti fosfat dan nitrogen dalam jumlah berlebih disebut mengalami eutrofikasi.
Eutrofikasi akan menyebabkan ganggang (algae) berkembang biak dengan subur
sehingga populasinya meningkat pesat. Kejadian ini sering disebut algae
blooming.
Algae blooming dapat menyebabkan beberapa gangguan
diperairan, diantaranya adalah mengganggu penetrasi cahaya matahari kedalam
perairan karena permukaan tertutupi oleh populasi ganggang. Hal ini akan
menganggu kehidupan biota air dalam perairan tersebut. Selain itu, jika
ganggang yang mengalami blooming merupakan jenis ganggang yang akan
menghasilakn senyawa beracun, ganggang tersebut akan menyebabkan kematian
sejumlah besar biota air.
b. Limbah yang membutuhkan oksigen
Seperti eutrofikasi, pencemaran air oleh limbah yang
membutuhkan oksigen juga akan menyebabkan peningkatan BOD di perairan akibat
tingginya populasi bakteri aerob (membutuhkan oksigen) yang membusukan limbah.
Peningkatan BOD akan menurunkan DO perairan sehingga menurunkan populasi biota
air yang tidak toleran terhadap kandungan DO yang rendah.
c. Minyak
Pencemaran minyak banyak terjadi di lautan atau
pantai. Pencemaran minyak di perairan dapat menyebabkan kematian bagi banyak
jenis biota air, seperti terumbu karang. Kematian ini disebabkan adanya senyawa
dalam minyak yang bersifat beracun bagi biota air tersebut. Tumpahan minyak
diperairan juga dapat menempel dan menyelubungi bulu-bulu pada burung serta
rambut pada mamalia air sehingga mengganggu fungsi fisiologis bulu atau rambut
tersebut. Contoh gangguan fisiologis yang dapat terjadi adalah hilangnya
kemampuan mengapung atau kemampuan menjaga suhu tubuh sehingga hewan dapat mati
karena tenggelam atau karena kehilangan panas tubuh secara dratis.
d. Sedimen
Pencemaran sediment di perairan dapat menyebabkan air
menjadi keruh sehingga mengurangi jarak penetrasi cahaya matahari kedalam
perairan. Hal ini akan menyebabkan kemampuan fotosintesis ganggang dan tumbuhan
air menurun sehingga populasinya berkurang.
e. Panas
Populasi panas atau termal dapat menyebabkan perubahan
suhu perairan secara dratis. Hal ini akan mengakibatkan kematianberbagai biota
air yang tidak mampu beradaptasi terhadap perubahan suhu tersebut. Panas juga
dapat menurunkan DO di perairan.
Kaji Ulang
1. Apakah dampak dari polusi
air terhadap kegiatan rumah tangga?
2. Sebutkan juga jenis mikroorganisme
pathogen yang dapat tersebar melalui air beserta penyakit yang dapat
ditimbulkannya
3. Jelaskan bahaya yang dapat
timbul dari keracunan timbale
4. Apa yang dimaksud dengan
eutrofikasi?
5. Jelaskan hubungan antara
kadar DO di perairan dengan tingkat polusi air oleh limbah yang mudah busuk
C. Dampak Polusi Tanah
1. Tempat Pembuangan
Tempat pembuangan sampah (limbah), baik tempat
pembuangan akhir (TPA) maupun pembuangan sementara, akan menimbulkan berbagai
dampak polusi. Secara tidak langsung, limbah ditempat pembuangan dapat menjadi
sumber polusi air dan udara. Limbah cair yang dibuang ketempat pembuangan dapat
merembes dan bercampur dengan air tanah atau terbawa aliran sir ke sungai atau
danau sehingga menimbulka polusi air. Polusi udara yang dapat timbul melalui
tempat pembuangan adalah gas metan (CH4) yang dihasilkan melalui
pembusukan limbah organic oleh bakteri. Gas metan merupakan gas yang berbau
tidak sedap sehingga akan mengganggu manusia, selain itu gas metan merupakan
salah satu gas rumah kaca.
2. Lingkungan Pertanian
Pupuk yang digunakan berlebihan dapat menimbulkan
racun bagi tanaman. Selain dampak terhadap kualitas tanah, pestisida dan pupuk
juga dapat menjadi polutan di air jika terbawa oleh aliran air ke peraiaran.
Proses irigasi dapat menyebabkan tanah mengalami salinisasi,
yaitu peningkatan kadar garam. Kadar garam yang terlalu tinggi pada tanah juga
dapat menjadi racun bagi tanaman.
Kaji Ulang
1. Jelaskan bagaimana limbah
padat anorganik dapat menyebabkan polusi tanah
2. Apa yang dimaksud dengan
salinisasi?
3. Jelaskan dampak dari polusi
tanah bagi manusia
BAB IV
PENANGANAN LIMBAH
Tujuan Pembelajaran:
· Memahami cara penanganan limbah cair
· Memahami cara penanganan limbah padat
· Mampu membuat kompos secara sederhana
· Mampu mendaur ulang kertas secara sederhana
· Memahami cara penanganan limbah gas
A. Penanganan Limbah Cair
IPAL merupakan sebutan bagi fasilitas pengolahan
limbah cair/ air limbah yang dibuang masyarakat ataupun industri. Di IPAL,
limbah cair diolah melalui berbagai proses untuk menghilangkan atau mengurangi
bahan-bahan pencemar (polutan) yang terkandung dalam limbah sehingga tidak
melebihi baku mutu. Setelah melalui proses pengolahan, air limbah diharapkan
dapat dibuang ke lingkungan dengan aman.
Metode dan tahapan proses pengolahan limbah cair yang
dikembangkan sangat beragam. Limbah cair dengan kandungan polutan yang berbeda
kemungkinan akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula.
1. Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar
adalah berupa proses pengolahan secara fisika. Pertama, limbah yang mengalir melalui
saluran pembuangan disaring menggunakan jeruji saring (bar screen). Metode
ini di sebut penyaringan(screening). Metode penyaringan
merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat
berukuran besar dari air limbah. Kedua, limbah yang telah disaring kemudian
disalurkan kesuatu tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan
partikel padat tersuspensi lain yang berukuran relative besar. Tangki ini dalam
bahasa Inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya
adalah memperlambat aliran limbah sehingga partikel-partikel pasir jatuh
kedasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya.
Kedua proses yang dijelaskan diatas sering disebut juga sebagai tahap pengolahan
awal (pretreatment)
Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair
akan dialirkan ke tangki atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode
pengolahan utama dan yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer
limbah cair. Ditangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel-partikel
padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki.
Endapan partikel tersebut akan membentuk Lumpur yang kemudian akan dipisahkan
dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut.
Selain metode pengendapan, dikenal juga metodepengapungan
(flotation). Metode ini efektif digunakan untuk
menyingkirkan polutan berupa minyak atau lemak. Proses pengapungan dilakukan
dengan menggunakan alat yang dapat menghasilkan gelembung-gelembung udara
berukuran kecil (± 30 – 120 mikron). Gelembung udara tersebut akan membawa
partikel-partikel minyak dan lemak ke permukaan air limbah sehingga kemudian
dapat disingkirkan.
Bila limbah cair hanya mengandung polutan yang telah
dapat disingkirkan melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang
telah mengalami pengolahan promer tersebut dapat langsung dibuang ke
lingkungan (perairan). Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan lain
yang sulit dihilangkan melalui proses diatas, misalnya agen penyebab penyakit
atau senyawa organic dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu
disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya.
2. Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Tahap pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan
secara biologis, yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat
mengurai/mendegradasi bahan organic. Mikroorganisme yang digunakan umumnya
adalah bakteri aerob.
Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang
umum digunakan, yaitu metode penyaringan dengan tetesan (trickling
filter), metode Lumpur aktif (activated sludge), dan
metode kolam perlakuan (treatment ponds/lagoons)
a. Metode trickling filter
Pada metode ini, bakteri aerob yang digunakan untuk
mendegradasi bahan organic melekat dan tumbuh pada suatu media lapisan kasar,
biasanya berupa serpihan batu atau palstik, dengan ketebalan ± 1 – 3 m. limbah
cair kemudian disemprotkan kepermukaan media dan dibiarkan merembes melewati
media tersebut. Selama proses perembesan, bahan organic yang terkandung dalam
limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob. Setelah merembes sampai ke dasar
lapisan media, limbah akan menetes ke suatu wadah penampung dan kemudian
disalurkan ke tangki pengendapan. Dalam tangki pengendapan, limbah kembali
mengalami proses pengendapan untuk memisahkan partikel padat tersuspensi dan
mikroorganisme dari air limbah.
b. Metode activated sludge
Pada metode activated sludge atau
Lumpur aktif, limbah cair disalurkan ke sebuah tangki dan didalamnya limbah
dicampur dengan Lumpur yang kaya akan bakteri aerob. Proses degradasi
berlangsung di dalam tangki tersebut selama beberapa jam, dibantu dengan
pemberian gelembung udara untuk aerasi (pemberian oksigen).
Aerasi dapat mempercepat kerja bakteri dalam mendegradasi limbah. Selanjutnya,
limbah disalurkan ke tangki pengendapan untuk mengalami proses pengendapan,
sementara Lumpur yang mengandung bakteri disalurkan kembali ke tangki aerasi.
Seperti pada metode trickling filter, limbah yang telah
melalui proses ini dapat dibuang ke lingkungan atau diproses lebih lanjut jika
masih diperlukan.
c. Metode Treatment ponda/lagoons
Metode treatment ponds/lagoons atau
kolam perlakuan merupakan metode yang murah namun prosesnya berlangsung
relative lambat. Pada metode ini, limbah cair ditempatkan dalam kolam-kolam
terbuka. Algae yang tumbuh dipermukaan kolam akan berfotosintesis menghasilkan
oksigen. Oksigen tersebut kemudian digunakan oleh bakteri aerob untuk proses
penguraian/degradasi bahan organic dalam limbah. Pada metode ini, terkadang
kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi di kolam, limbah juga akan
mengalami proses pengendapan. Setelah limbah terdegradasi dan terbentuk endapan
didasar kolam, air limbah dapat disalurkan untuk dibuang ke lingkungan atau
diolah lebih lanjut.
3. Pengolahan Tersier (Tertiary treatment)
Pengolahan tersier dilakukan jika setelah pengolahan
primer dan sekunder masih terdapat zat tertentu dalam limbah cair yang dapat
berbahaya bagi lingkungan atau masyarakat. Pengolahan tersier bersifat khusus,
artinya pengolahan ini disesuaikan dengan kandungan zat yang tersisa dalam
limbah cair/air limbah. Umumnya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya
melalui proses pengolahan primer maupun sekunder adalah zat-zat anorganik
terlarut, seperti nitrat, fosfat dan garam-garaman.
Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan
lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai
rangkaian proses kimia dan fisika. Contoh metode pengolahan tersier yang dapat
digunakan adalah metode saringan pasir (sand filter). Metode
pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan limbah. Hal
ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier
cendrung tinggi sehingga tidak ekonomis.
4. Desinfeksi (Desinfection)
Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk
membunuh atau mengurangi mikroorganisme pathogen (penyebab penyakit) yang ada
dalam limbah cair/air limbah. Mekanisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu
dengan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam
menentukan senyawa/zat untuk membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal
yang perlu diperhatikan, yaitu:
· Daya racun zat
· Waktu kontak yang diperlukan
· Efektivitas zat
· Kadar dosis yang digunakan
· Tidak boleh bersifat toksik (racun) terhadap manusia
dan hewan
· Tahan terhadap air
· Biaya murah
Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah
penambahan klorin (klorinasi), penyinaran dengan sinar ultraviolet (UV) atau
dengan ozon (O3). Proses disinfeksi pada limbah cair biasanya
dilakukan setelah proses pengolahan limbah selesai, yaitu setelah pengolahan
primer, sekunder atau tersier, sebelum limbah dibuang ke lingkungan.
5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer,
sekunder maupun tersier, akan menghasilkan edndapan polutan berupa Lumpur.
Lumpur tersebut tidak dapat dibuang secara langsung melainkan perlu diolah
lebih lanjut. Endapan Lumpur hasil pengolahan limbah biasanya akan diolah
dengan cara diurai/dicerna secara anaerob (anaerob digestion), kemudian
disalurkan ke beberapa alternative, yaitu dibuang ke laut atau ke lahan
pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos atau dibakar(incinerated).
B. Penanganan Limbah Padat
Beberapa metode pengolahan limbah padat (sampah) yang
telah umum diterapkan.
1. Penimbunan
Terdapat dua cara penimbunan sampah yang umum dikenal,
yaitu metode penimbunan terbuka (open dumping) dan
metodesanitary landfill. Pada metode penimbunan terbuka,
sampah dikumpulkan dan ditimbun begitu saja dalam lubang yang dibuat pada suatu
lahan, biasanya dilokasi tempat pembuangan akhir (TPA). Gas metan yang
dihasilkan oleh pembusukan sampah organic dapat menyebar ke udara sekitar dan
menimbulkan bau busuk serta mudah terbakar. Cairan yang tercampur dengan sampah
dapat merembes ke tanah dan mencemari tanah serta air.
Berbagai permasalahan yang ditimbulkan oleh metode
open dumping menyebabkan dikembangkan metode penimbunan sampah yang lebih baik,
yaitu sanitary landfill. Pada landfill yang lebih medrn lagi,
biasanya dibuat system lapisan ganda (plastic – lempung – plastic – lempung)
dan pipa-pipa saluran untuk mengumpulkan cairan serta gas metan yang terbentuk
dari proses pembusukan sampah. Gas tersebut kemudian dapat digunakan untuk
menghasilkan listrik.
Kelemahan utama penanganan sampah dengan cara
penimbunan adalah cara ini menghabiskan lahan. Sampah akan terus terproduksi
sementara lahan untuk penimbunan akan semakin berkurang, meskipun telah
menggunakan sanitary landfill, masih ada kemungkinan terjadi kebocoran lapisan
sehingga zat-zat berbahaya dapat merembes dan mencemari tanah serta air.
2. Insinerasi
Insinerasi adalah pembakaran sampah/limbah padat
menggunakan suatu alat yang disebut insinerator. Kelebihan dari
proses incinerator adalah volume sampah berkurang sangat banyak (bisa mencapai
90%). Selain itu, proses insinerasi menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan
untuk menghasilkan listrik atau untuk pemanas ruangan, tidak semua jenis limbah
padat dapat dibakar dalam incinerator. Jenis limbah padat yang cocok untuk
insinerasi di antaranya adalah kertas, plastic dan karet sedangkan contoh jenis
limbah padat yang kurang sesuai untuk insinerasi adalah kaca, sampah makanan
dan baterai.
Kelemahan utama metode incinerator adalah biaya
operasi yang mahal. Selain itu, insinerasi menghasilkan asap buangan yang dapat
menjadi pencemar udara serta abu hasil pembakaran yang kemungkinan mengandung
senyawa berbahaya.
3. Pembuatan Kompos
Kompos adalah pupuk yang dibuat dari sampah organic,
seperti sayuran, daun dan ranting, serta kotoran hewan, melalui proses
degradasi/penguraian oleh mikroorganisme tertentu. Pembuatan kompos merupakan
salah satu cara terbaik untuk mengurangi timbunan sampah organic. Cara ini
sangat cocok diterapkan di Indonesia, karena cara pembuatan relative mudah dan
tidak membutuhkan biaya yang besar. Selain itu kompos dapat dijual sehingga
dapat memberikan pemasukan tambahan atau bahkan menjadi alternative mata pencaharian.
Berdasarkan bentuknya, kompos ada yang berbentuk padat
dan cair. Pembuatan kompos dapat dilakukan dengan menggunakan kompos yang telah
jadi, kultur mikroorganisme, atau cacing tanah. Contoh kultur mikroorganisme
yang telah banyak dijual dipasaran dan dapat digunakan untuk membuat kompos
adalah EM4 (Effective Microorganism 4). EM4 merupakan kultur
campuran mikroorganisme yang dapat meningkatkan degradasi limbah/sampah
organic, menguntungkan dan bermanfaat bagi kesuburan tanah maupun tumbuhan dan
produksi tanaman, serta ramah lingkungan. EM4 mengandung mikroorganisme yang
terdiri dari beberapa jenis bakteri, diantaranya Lactobacillus sp,
Rhodopseudomonas sp, Actinomyces sp, Streptomyces sp dan khamir (ragi) yaitu
Saccaharomyces cerevisiae. Kompos yang dibuat menggunakan EM4 dikenal
juga dengan sebutan bokashi.
Kompos dapat juga dibuat dengan bantuan cacing tanah
karena cacing tanah mampu menguraikan bahan organic. Kompos yang dibuat dengan
bantuan cacing tanah dikenal juga dengan sebutan kascing. Cacing tanah yang
dapat digunakan adalah cacing dari spesies Lumbricus terrestis,
Lumbricus rebellus, Pheretima defingens dan Eisenia foetida. Cacing tanah
akan mengurai bahan-bahan kompos yang sebelumnya sudah diuraikan oleh
mikroorganisme dalam pembuatan kompos menyebabkan pembentukan kompos lebih
efektif dan lebih cepat.
4. Daur Ulang
Berbagai jenis limbah padat dapat mengalami proses
daur ulang menjadi produk baru. Proses daur ulang sangat berguna untuk
mengurangi timbunan sampah karena bahan buangan diolah menjadi bahan yang dapat
digunakan kembali. Contoh beberapa jenis limbah padat yang dapat didaur ulang
adalah kertas, kaca, logam (seperti besi, baja dan alumunium) plastic dan
karet.
Meskipun daur ulang sangat bermanfaat untuk menangani
limbah padat, solusi ini masih memiliki kelemahan. Seperti halnya proses
produksi lain, proses daur ulang masih menghasilkan polutan sebagai hasil
sampingan/sisa proses daur ulang tersebut.
Kaji Ulang
1. Sebutkan dua cara penimbunan sampah
dalam penanganan limbah padat
2. Apakah menurutmu sanitary landfill dapat mengatasi
masalah limbah padat secara tuntas? Jelaskan jawabanmu
3. Apa yang dimaksud dengan insinerasi?
4. Jelaskan manfaat kompos bagi kesuburan
tanah
5. Sebutkan tiga contoh bahan yang dapat di
daur ulang
C. Penanganan Limbah Gas
Pengolahan limbah gas secara teknis dilakukan dengan
menambahkan alat Bantu yang dapat mengurangi pencemaran udara. Pencemaran udara
sebenarnya dapat berasal dari limbah berupa gas atau materi partikulat yang
terbawa bersama gas tersebut.
1. Mengontrol Emisi Gas Buang
Gas-gas buangan seperti sulfur oksida, nitrogen
oksida, karbon monoksida dan hidrokarbon dapat dikontrol pengeluarannya melalui
beberapa metode. Gas sulfur oksida dapat dihilangkan dari udara hasil
pembakaran bahan baker dengan cara desulfurisasimenggunakan filter
basah (wet scrubber). Mekanisme kerja filter basah ini akan
dibahas lebih lanjut pada pembahasan berikutnya, yaitu mengenai metode
menghilangkan materi partikulat, karena filter basah juga digunakan untuk
menghilangkan materi partikulat.
2. Menghilangkan Materi Partikulat dari Udara
Pembuangan
a. Filter udara
Filter udara adalah alat untuk menghilangkan materi
partikulat padat, seperti debu, serbuk sari dan spora dari udara. Alat ini
terbuat dari bahan yang dapat menangkap materi partikulat sehingga udara yang
melewatinya akan tersaring dan keluar sebagai udara bersih (bebas dari materi
partikulat)
b. Pengendap siklon
Pengendapan siklon atau Cyclone Separator adalah
alat pengendap materi partikulat yang ikut dalam gas atau udara buangan.
Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatan gaya sentrifugal dari
udara/gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon
sehingga partikel yang relative berat akan jatuh ke bawah.
c. Filter basah
Filter basah (wet scrubber) membersihkan
udara yang kotor dengan cara menyalurkan udara ke dalam filter kemudian
menyemprotkan air ke dalamnya. Saat udara kontak dengan air, materi partikulat
padat dan senyawa lain yang larut air akan ikut terbawa air turun ke bagian
bawah sedangkan udara bersih dikeluarkan dari filter.
d. Pengendap system gravitasi
Alat pengendap system gravitasi hanya dapat digunakan
untuk membersihkan udara yang mengandung materi partikulat dengan ukuran
partikel relative besar, yaitu sekitar 50µ atau lebih. Cara kerja ini sangat
sederhana sekali, yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor ke dalam alat yang
dapat memperlambat kecepatan gerak udara.
e. Pengendap elektrostatik
Alat pengendap elektrostatik (Electrostatic
precipitator)digunakan untuk membersihkan udara yang kotor dalam jumlah
(volume) yang relative besar dan pengotor udaranya umunya adalah aerosol atau
uap air.
Kaji Ulang
1. Apa yang dimaksud dengan proses
desulfurisasi?
2. Jelaskan perbedaan antara alat pengendap
siklon dengan alat pengendap system gravitasi
3. Jelaskan prinsip kerja alat pengendap
elektrostatik
D. Penanganan Limbah B3
Limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) tidak dapat
begitu saja ditimbun, dibakar atau dibuang ke lingkungan, karena mengandung
bahan yang dapat membahyakan manusia dan makhluk hidup lain.
1. Metode pengolahan secara kimia, fisik dan biologi
Proses pengolahan limbah B3 dapat dilakukan secara
kimia, fisik atau biologi. Proses pengolahan limbah B3 secara kimia atau fisik
yang umum dilakukan adalah stabilisasi/solidifikasi.
Stabilisasi/solidifikasi adalah proses pengubahan bentuk fisik atau sifat kimia
dengan menambahkan bahan pengikat atau senyawa pereaksi tertentu untuk
memperkecil/membatasi kelarutan, pergerakan atau penyebaran daya racun limbah
sebelum dibuang.
Metode insinerasi (pembakaran) dapat diterapkan untuk
memperkecil volume limbah B3. Namun saat melakukan pembakaran perlu dilakukan
pengontrolan ketat agar gas beracun hasil pembakaran tidak mencemari udara.
Proses pengolahan limbah B3 secara biologi yang telah cukup berkembang saat ini
dikenal dengan istilah bioremediasi dan fitoremediasi.Bioremediasi
adalah penggunaan bakteri dan mikroorganisme lain untuk mendegradasi/mengurai
limbah B3, sedangkan fitoremediasi adalah penggunaan tumbuhan untuk menabsorbsi
dan mengakumulasi bahan-bahan beracun dari tanah. Kedua proses ini sangat
bermanfaat dalam mengatasi pencemaran oleh limbah B3 dan biaya yang diperlukan
lebih murah dibandingkan metode kimia atau fisik.
Namun proses ini juga masih memiliki kelemahan. Proses
bioremediasi dan fitoremediasi merupakan prose salami sehingga membutuhkan
waktu yang relative lama untuk membersihkan limbah B3, terutama dalam skala
besar. Selain itu karena menggunakan makhluk hidup, proses ini dikhawatirkan
dapat membawa senyawa-senyawa beracun ke dalam rantai makanan di ekosistem.
2. Metode Pembuangan Limbah B3
a. Sumur dalam/sumur injeksi (deep well injection)
Salah satu cara membuang limbah B3 agar tidak
membahayakan manusia adalah dengan memompakan limbah tersebut melalui pipa ke
lapisan batuan yang dalam, dibawah lapisan-lapisan air tanah dangkal maupun air
tanah dalam. Secara teori, limbah B3 ini akan terperangkap di lapisan itu
sehingga tidak akan mencemari tanah maupun air.
b. Kolam penyimpanan (surface impoundments)
Limbah B3 cair dapat ditampung pada kolam-kolam yang
memang dibuat untuk limbah B3. kolm-kolam ini dilapisi lapisan pelindung yang
dapat mencegah perembesan limbah. Ketika air limbah menguap, senyawa B3 akan
terkonsentrasi dan mengendap didasar. Kelemahan metode ini adalah memakan lahan
karena limbah akan semakin tertimbun dalam kolam, ada kemungkinan kebocoran
lapisan pelindung dan ikut menguapnya senyawa B3 bersama air limbah sehingga
mencemari udara.
c. Landfill untuk limbah B3 (secure
landfill)
Limbah B3 dapat ditimbun pada landfill,
namun harus dengan pengamanan tinggi. Pada metode pembuangan secure
landfill, limbah B3 ditempatkan dalam drum atau tong-tong, kemudian dikubur
dalam landfill yang didesain khusus untuk mencegah pencemaran
limbah B3. Landfill ini harus dilengkapi peralatan monitoring
yang lengkap untuk mengontrol kondisi limbah B3 dan harus selalu dipantau.
Metode ini jika diterapkan dengan benar dapat menjadi cara penanganan limbah B3
yang efektif.
Komentar
Posting Komentar