Kimia Lingkungan (Pencemaran Lingkungan)

Pencemaran Lingkungan

Perkembangan teknologi dan industry dapat berdampak positif atau negative bagi kehidupan manusia. Dampak positif, yaitu dampak yang diharapkan dalam rangka meningkatkan kualitas dan kenyamanan hidup. Dampak negative, yaitu dampak yang menurunkan kualitas/kenyamanan hidup. Dampak ini tidak diharapkan Karena menimbulkan masalah yang harus diatasi, yaitu masalah kerusakan atau pencemaran lingkungan.

Pengertian Pecemaran Lingkungan

Pencemaran adalah peristiwa penyebaran bahan kimia dengan kadar tertentu yang dapat merubah keadaan keseimbangan pada daur materi dalam lingkungan (keseimbangan lingkungan) baik keadaan struktur maupun fungsinya sehingga dapat mengganggu kesejahteraan/kelangsungan hidup manusia. Pencemaran lingkungan meliputi pencemaran udara/ pencemaran air, dan pencemaran tanah (daratan).

Lingkungan dapat tercemar karena :

1.  Kecepatan hilangnya senyawa tertentu dari lingkungan lebih besar daripada kecepatan masuknya senyawa pengganti.

2.  Rusaknya atau putusnya alur siklus biokimia.

3.  Kecepatan masuknya senyawa ke dalam lingkungan lebih besar daripada kecepatan pengambilannya.

4.  Masuknya senyawa yang tidak terdegradasi ke dalam linkungan.

Pencemaran Udara

a. Penyebab Pecemaran Udara

1. Faktor Internal (alamiah), misalnya :

• Debu beterbangan oleh tiupan angin
• Abu atau debu dan gas-gas vulkanik dari letusan gunung berapi
• Proses pembusukan sampah

2. Faktor Eksternal (karena ulah manusia), misalnya :

• Pembakaran bahan bakar fosil
• Debu atau serbuk dari kegiatan industry
• Pemakaian zat-zat kimia yang disemprotkan ke udara

b. Sumber Pencemar Udara

• Transportasi
• Industry
• Pembuangan sampah
• Pembakaran stationer, dan lain-lain

c. Komponen Pencemar Udara

• Karbon monoksida (CO)
• Oksida nitrogen (NO_x)
• Oksida belerang (SO_x)
• Hidrokarbon
• Partikel, dll

d. Dampak Pencemaran Udara

1. Dampak pencemaran oleh Karbon monoksida (CO)

Gas CO tidak berbau dan tidak berwarna. Pada keadaan normal konsentrasinya di udara 0.1 ppm dan di kota dengan lalulitas padat kira-kira 10-15 ppm. Dampak pencemaran oleh gas CO antara lain :

• Bagi manusia dampak CO dapat menyebabkan gangguan kesehatan sampai kematian, karena CO bersifat racun metabolis, ikut bereaksi secara metobolis dengan hemoglobin dalam darah (Hb) :

Hb + O₂ —————- > O₂Hb (oksihemoglobin)

Hb + CO ————— > COHb (karboksihemoglobin)

COHb 140 kali lebih stabil dari pada O₂Hb.

Tanda-tanda keracunan gas CO adalah : pusing, sakit kepala, dan mual. Keadaan lebih berat lagi adalah kemampuan gerak tubuh menurun, gangguan pada system kardiovaskuler, serangan jantung, sampai kematian.

• Bagi Tumbuhan, kadar CO 100ppm pengaruhnya hamper tidak ada khususnya tumbuhan tingkat tinggi. Kadar CO 200ppm dengan waktu kontak 24 jam dapat mempengaruhi kemampuan fiksasi nitrogen oleh bakteri bebas terutama yang terdapat pada akar tumbuhan.

2. Dampak pencemaran oleh Oksida nitrogen (NO_x)

Gas NO tidak berbau dan tidak berwarna. Gas NO₂ berbau menyengat, berwarna coklat kemerahan. Sifat racun (toksinitas) NO₂ 4 kali NO. Organ paling peka dalah paru-paru, jika terkena NO₂ akan membengkak sehingga sulit bernafas sampai menyebabkan kematian. Konsentrasi NO yang tinggi menyebabkan kejang-kejang, bila keracunan berlanjut mengakibatkan kelumpuhan. NO lebih berbahaya jika teroksidasi dengan NO₂.

Oksida nitrogen bagi tumbuhan menyebabkan bintik-bintik pada permukaan daun, bila konsentrasinya tinggi mengakibatkan nekrosis (kerusakan jaringan tumbuhan), sehingga fotosintesis terganggu. Konsentrasi NO 10ppm dapat menurunkan kemampuan fotosintesis 60 – 70%. Di udara oksida nitrogen dapat menimbulkan PAN (peroxy Acetyl Nitrates) yang dapat meenyebabkan iritasi mata (pedih dan berair). PAN bersama senyawa yang lain akan menimbulkan kabut foto kimia (Photo Chemistry Smog).

3. Dampak pencemaran oleh Oksida Belerang (SO_x)

SO_x sebagian besar berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama batubara. Gas buang lebih banyak mengandung SO₂ dibanding SO₃. Dengan oksigen dari udara SO₂ menghasilkan SO₃ :

SO₂ + O₂ ————- > SO₃

Gas SO₂ berbau tajam dan tak mudah terbakar. Gas SO₃ sangat reaktif. Dengan uapp air dari udara :

SO₂ + H₂O ———– > H₂SO₃

SO₃ + H₂O ———– > H₂SO₄

Jika ikut terkondensasi di udara dan jatuh bersama air hujan menyebabkan hujan asam.

Dampak Hujan Asam Bagi Kehidupan :

• Bagi tumbuhan kadar SO_x kurang lebih 0.5 ppm dapat menyebabkan timbulnya bintik pada daun. Jika terlalu lama, daun menjadi berguguran.
• Bagi manusia, SO_x menimbulkan gangguan pernafasan. Jika SO­_x berubah menjadi asam akan menyerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan, dan saluran nafas yang lain sampai ke paru-paru. SO₂ dapat menimbulkan iritasi tenggorokan tergantung daya tahan masing-masing. SO₂ berbahaya bagi anak-anak, orang tua, dan orang yang menderita kardiovasculer. Otot saluran pernafasan akan mengalami kejang (spasma). Akan lebih berat lagi jika konsentrasi SO­₂ tinggi dan suhu udara rendah. Jika terlalu lama, akan terjadi peradangan yang hebat pada selaput lendir yang diikuti Paralicys cilia (kelumpuhan system pernafasan), kerusakan lapisan ephitelium, akhirnya kematian. Pada konsentrasi 6-12 ppm dengan jangga waktu pendek yang berulang-ulang dapat menyebabkan hyperplasia dan metaplasma sel-sel epitel yang akhirnya menjadi kangker.
• Pada benda-benda, SO₂ bersifat korosif. Cat dan bangunan gedung warnanya menjadi kusam kehitaman karena PbO pada cat bereaksi dengan SO_x menghasilkan PbS. Jembatan menjadi rapuh karena mempercepat pengkaratan.

4. Dampak pencemaran oleh Hidrokarbon

Pembakaran hidrokarbon menghasilkan panas. Panas yang tinggi menimbulkan peristiwa pemecahan (Cracking) menghasilkan rantai hidrokarbon pendek atau partikel karbon. Gas Hidrokarbon dapat bercampur dengan gas buangan lainnya. Cairan hidrokarbon membentuk kabut minyak (doplet). Padatan hidrokarbon akan membentuk asap pekat dan menggumpal menjadi debu/partikel. Hidrokarbon bereaksi dengan NO₂ dan O₂ menghasilkan PAN (Peroxy Acetyl Nitrates). Campuran PAN dengan gas CO dan O­₃ disebut kabut foto kimia yang dapat merusak tanaman. Daun menjadi pucat karena selnya mati. Jika hidrokarbon bercampur bahan lain toksitas akan meningkat.

5. Dampak pencemaran oleh Debu/Partikel

Partikel (debu) yang masuk/mengendap dalam paru-paru dapat menimbulkan berbagai macam penyakit saluran pernafasan (pnevmokoniosis) antara lain :

• Penyakit Silikosis

Disebabkan oleh pencemaran debu silica bebas (SiO₂). Dapat terjadi pada daerah pabrik besi dan baja, keramik, pengecoran beton, bengkel yang mengerjakan besi (mengkikir/menggerinda), penambangan bijih besi, timah putih dan batubara. Bila sudah parah penyakit ini dapat diikuti hipertropi jantung sebelah kanan yang mengakibatkan kegagalan kerja jantung.

• Penyakit asbestosis

Disebabkan oleh debu/serat asbes (campuran berbagai silikat terutama magnesium silikat). Dapat terjadi di daerah pabrik yang menggunakan asbes, pabrik pemintalan serat asbes, pabrik yang beratap asbes, dll.

• Penyakit Bisinosis

Disebabkan oleh debu/serat kapas. Dapat terjadi pada daerah pabrik pemintalan kapas/tekstil, pembuatan kasur atau jok kursi. Penyakit ini dapat diikuti bronchitis kronis.

• Penyakit Antrakosis

Disebabkan oleh debu batubara. Dapat terjadi pada daerah tambang batubara, penggunaan batubara pada tanur besi, lokomotif (stoker), kapal laut bertenaga batubara, pekerja boiler pada PLTU bertenaga batubara.

• Penyakit Beriliosis

Disebabkan oleh debu logam berilium yang dapat berupa logam murni, oksida, sulfat, atau halogenida. Dapat terjadi pada daerah industry logam campur berilium-tembaga, pabrik fluoresen, pabrik pembuat tabung radio, pengolahan bahan penunjang industry nuklir.

6. Dampak pencemaran yang Lain

• Pemakain insektisida dapat menyebabkan cocarcinogenik
• Efek rumah kaca dapat merusak lapisan ozon, sehingga sinar ultra violet tidak tersaring. Dapat menyebabkan kangker kulit, suhu bumi naik sehingga tidak nyaman, es kutub mencair sehingga permukaan laut naik.