Kelompok 2 kimia lingkungan (catatan)

Materi :
-Ruang lingkup air, udara, tanah, dan kehidupan didalamnya
- litosfer hidrosfer atmosfer dan biosfer


Ruang lingkup kimia lingkungan mencakup seluruh gejala kimia yang terjadi di lingkungan kita, baik yang ditimbulkan oleh proses alamiah atau hasil aktivitas manusia yang berlebihan. Jadi dalam kimia lingkungan pertama-tama dipelajari bagaimana cara kerja lingkungan yang tak terkontaminasi, zat kimia apa dan berapa konsentrasi yang ada secara alami, dan apa efeknya. Tanpa hal ini, mustahil untuk mempelajari secara akurat efek manusia terhadap lingkungan dengan pelepasan zat kimia.
Secara alamiah, gejala kimia terjadi dalam setiap komponen penyusun lingkungan hidup, dimana secara garis besar komponen-komponen tersebut adalah komponen biotik dan komponen abiotik. Setiap komponen terdiri atas bahan kimia dan dalam lingkungan hidup terjadi perputaran bahan kimia tersebut. Yang termasuk komponen biotik adalah manusia, hewan, tumbuhan, bakteri dan fungi. Perputaran bahan kima dalam komponen biotik dapat dilihat dalam jaring-jaring makanan, dimana dalam sistem tersebut terdapat organisme produsen, konsumen dan pengurai yang menjalankan suatu siklus kehidupan dan kematian. Komponen yang kedua adalah komponen abiotik yang terdiri dari tiga faktor yaitu:
1. Energi Matahari, yang merupakan sumber energi utama untuk perputan bahan kima, membantu pertumbuhan/ hidupnya makhluk hidup, dan merubah cuaca. Energi matahari diperlukan tumbuhan yang berhijau daun untuk mengubah bahan kimia karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat dan bahan kimia lain sebagai bahan makanan. Energi matahari yang mencapai lapisan terluar atmosfer hanya  merupakan sepersemilyar dari energi matahari total dan yang diterima oleh permukaan bumi hanya 69 dari sepersemilyar tersebut. Dari energi matahari yang sampai kebumi, hanya 0,02 % yang ditangkap untuk fotosintesis (http://www.sith.itb.ac.id/pdf). Hewan dan tumbuhan lain yang tergolong dalam kelompok herbivora dan omnivora memakan tumbuh-tumbuhan untuk memperoleh bahan makanan seperti karbohidrat, protein, lemak, dan vitamin. Pada waktu makan terjadi proses pemecahan bahan kimia/ senyawa organik dan memperoleh energi dalam bentuk tenaga dan panas. Jadi di lingkungan hidup terjadi perputaran bahan kima dan juga terjadi pertukaran energi.
2. Faktor fisis, yang terdiri dari suhu, cahaya, hujan, angin, arus air, dan kelembaban. Factor ini terjadi karena adanya interaksi antar energi matahari dengan bahan kimia.
3. Bahan kimia, yang mencakup senyawa anorganik seperti air, oksigen, nitrogen, karbon dioksida, argon, mineral-mineral seperti kalium, natrium, kalsium, dan magnesium, serta senyawa karbon seperti karbohidrat, protein, lipida, dan vitamin.
Secara alami, alam selalu berusaha menyeimbangkan kedaan di lingkungan hidup sehingga tidak terjadi kekritisan atau kelebihan bahan kimia. Proses penyeimbangan ini terjadi melalui interaksi antara komponen biotik dan abiotik.
Hal kedua yang menjadi cakupan kimia lingkungan adalah gejala kimia di lingkungan yang disebabkan oleh aktivitas manusia yang berlebihan. Dari aktivitas yang berlebihan tersebut terjadilah pencemaran lingkungan dimana alam sudah tidak mampu lagi menyeimbangkan keadaan lingkungan hidup. Pencemaran lingkungan dapat didefinisikan sebagai perubahan lingkungan yang tidak menguntungkan, sebagian karena tindakan manusia, disebabkan perubahan pola penggunaan energi dan materi, tingkatan radiasi, bahan-bahan kimia dan fisika, dan jumlah organisme. Perbuatan ini dapat mempengaruhi langsung manusia, atau tidak langsung melalui air, hasil pertanian, peternakan, benda-benda, perilaku, dalam apresiasi, dan rekreasi di alam bebas (A. Tresna Sastrawijaya, 2000).
Pencemaran lingkungan dapat berupa pencemaran udara, tanah, dan air, yang ditandai dengan menurunnya kualitas hidup makhluk hidup. Secara alami udara bersih tersusun atas nitrogen, N₂ (78 %); oksigen, O₂ (21 %); karbondioksida, CO₂ (0,03 %); Argon, Ar(0,94 %); helium, He (0,01 %); neon, Ne (0,01 %), kripton, Kr (0,01 %), serta uap air yang kadarnya bervariasi dari tempat-ketempat (0,01 %-4 %). Udara  di alam ini memang  tidak pernah dalam keadaan bersih, hal ini terjadi karena kegiatan alam seperti gunung berapi, pelapukan tumbuh-tumbuhan, atau letusan gunung berapi. Hal inimenyebabkan udara mengandung sejumlah kecil metaa, CH₄; karbon monoksida, CO; nitrogen oksida NO; dan hidrogen sulfida, H₂S. Kemudian keadaan udara diperparah dengan adanya zat pencemar yang dihasilkan dari aktivitas manusia. Bahan pencemar yang dihasilkan oleh kegiatan manusia ini konsentrasinya relatif lebih tinggi dibandingkan dengan yang sudah ada di udara atau yang terjadi secara alami, sehingga dapat mengganggu sistem kesetimbangan dinamik di udara dan dengan demikian dapat mengganggu kesejahteraan manusia dan lingkungannya. Ada lima macam sumber bahan pencemar udara yang merupakan penyebab utama (sekitar 90%) terjadinya pencemaran udara global di seluruh dunia yaitu: gas karbon monoksida, CO; gas-gas nitrogen oksida, NO_x; gas hidrokarbon, CH; gas-gas belerang oksida, SO_x; dan partikulat-partikulat (butiran-butiran kecil zat padat dan tetes-tetes air). Bahan-bahan pencemar tersebut merupakan bahan-bahan yang dihasilkan dari aktivitas industri atau penggunaan bahan bakar fosil untuk transportasi.
Selain kelima kategori pencemar tersebut, juga dikenal beberapa pencemar lain seperti timbal yang dihasilkan dari pembakaran bensin, sampah, batubara atau penyemprotan pestisida. Senyawa flour yang tersebar di udara dalam bentuk gas atau padatan, bersumber dari industri yang mengerjakan aluminium, baja, dan pupuk fosfat. Kemudian yang sedang marak terjadi di Indonesia yaitu kabut asap dari pembakaran hutan, yang mana dari pembakaran hutan tersebut muncul rantai lain yaitu meningkatnya kadar CO₂ yang memicu efek rumah kaca (A. Tresna Sastrawijaya, 2000).
Pencemaran air terjadi apabila dalam air terdapat berbagai macam zat atau kondisi (misal panas) yang dapat menurunkan standar kualitas air yang telah ditentukan, sehingga tidak dapat digunakan untuk kebutuhan tertentu. Suatu sumber air dikatakan tercemar tidak hanya karena tercampur dengan bahan pencemar, akan tetapi apabila air tersebut tidak sesuai dengan kebutuhan tertentu. Sebagai contoh suatu sumber air yang mengandung logam berat atau mengandung bakteri penyakit masih dapat digunakan untuk kebutuhan industri atau sebagai pembangkit tenaga listrik, akan tetapi tidak dapat digunakan untuk kebutuhan rumah tangga (keperluan air minum, memasak, mandi dan mencuci). Pada dasarnya bahan pencemar air dapat dikelompokkan menjadi:
1. Sampah yang dalam proses penguraiannya memerlukan oksigen yaitu sampah yang mengandung senyawa organik, misalnya sampah industri makanan, sampah industri gula tebu, sampah rumah tangga (sisa-sisa makanan),
2. Bahan pencemar penyebab terjadinya penyakit, yaitu bahan pencemar yang mengandung virus dan bakteri misal bakteri coli yang dapat menyebabkan penyakit saluran pencernaan (disentri, kolera, diare, types) atau penyakit kulit. Bahan pencemar ini berasal dari limbah rumah tangga, limbah rumah sakit atau dari kotoran hewan/ manusia.
3. Bahan pencemar senyawa anorganik/ mineral misalnya logam-logam berat seperti merkuri (Hg), kadmium (Cd), timbal (Pb),tembaga (Cu), dan garam-garam anorganik.
4. Bahan pencemar organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yaitu senyawa organik berasal dari pestisida,herbisida, polimer seperti plastik, deterjen, serat sintetis, limbah industri dan limbah minyak.
5. Bahan pencemar berupa makanan tumbuh-tumbuhan seperti senyawa nitrat, senyawa fosfat dapat menyebabkan tumbuhnya alga (ganggang) dengan pesat sehingga menutupi permukaan air
6. Bahan pencemar berupa zat radioaktif, dapat menyebabkan penyakit kanker, merusak sel dan jaringan tubuh lainnya. Bahan pencemar ini berasal dari limbah PLTN dan dari percobaan-percobaan nuklir lainnya.
7. Bahan pencemar berupa endapan/ sedimen seperti tanah dan lumpur akibat erosi pada tepi sungai atau partikulat-partikulat padat/ lahar yang disemburkan oleh gunung berapi yang meletus, menyebabkan air menjadi keruh, masuknya sinar matahari berkurang, dan air kurang mampu mengasimilasi sampah.
8. Bahan pencemar berupa kondisi (misalnya panas), berasal dari limbah pembangkit tenaga listrik atau limbah industri yang menggunakan air sebagai pendingin.
Tanah juga tidak luput dari pencemaran, pencemaran tanah mempunyai hubungan yang erat baik dengan pencemaran udara maupun dengan pencemaran air. Bahan pencemar yang terdapat di udara larut dan terbawa oleh air hujan, jatuh ke tanah sehingga menimbulkan pencemaran tanah. Demikian pula bahan pencemar dalam air permukaan tanah (air sungai, air selokan, air danau dan air payau) dapat masuk ke dalam tanah dan dapat menyebabkan pencemaran tanah. Dengan demikian maka lingkungan hidup yang paling banyak dan mudah tercemar adalah tanah. Tanah yang dimaksud adalah bagian permukaan bumi yang dihuni oleh banyak makhluk hidup terutama manusia, tumbuh-tumbuhan bermacam-macam hewan dan mikroorganisme. Karena pencemaran tanah mempunyai hubungan erat dengan pencemaran udara dan pencemaran air, makan sumber pencemar udara dan sumber pencemar air pada umumnya juga merupakan sumber pencemar tanah. Sebagai contoh gas-gas oksida karbon, oksida nitrogen, oksida belerang yang menjadi bahan pencemar udara yang larut dalam air hujan dan turun ke tanah dapat menyebabkan terjadinya hujan asam sehingga menimbulkan terjadinya pencemaran pada tanah. Air permukaan tanah yang mengandung bahan pencemar misalnya tercemari zat radioaktif, logam berat dalam limbah industri, sampah rumah tangga,limbah rumah sakit, sisa-sisa pupuk dan pestisida dari daerah pertanian, dan limbah deterjen juga merupakan sumber pencemar tanah
Memang sesungguhnya kegiatan-kegiatan tersebut menguntungkan di bidang teknologi dan termasuk dalam proses pembangunan tetapi perlu juga kita berusaha agar tidak sampai mencemari lingkungan.