Materi IPA SMK kelas XI semester II Terbaru

Materi IPA  SMK kelas XI semester II Terbaru

Selamat datang di Blog pecinta IPA untuk menambah Ilmu Pengatahuan di Bidang Ilmu Pengetahuan Alam disini saya sajikan materi yang bisa dipelajari kapanpun daN DIMANAPUN.

DAMPAK BERBAGAI POLUSI BAGI KESEHATAN MANUSIA

Dampak Polusi Udara Terhadap Kesehatan

Di Indonesia, kendaraan bermotor merupakan sumber utama polusi udara di perkotaan. Menurut World Bank, dalam kurun waktu 6 tahun sejak 1995 hingga 2001 terdapat pertumbuhan jumlah kendaraan bermotor di Indonesia sebesar hampir 100%. Sebagian besar kendaraan bermotor itu menghasilkan emisi gas buang yang buruk, baik akibat perawatan yang kurang memadai ataupun dari penggunaan bahan bakar dengan kualitas kurang baik (misal: kadar timbal/Pb yang tinggi) . World Bank juga menempatkan Jakarta menjadi salah satu kota dengan kadar polutan/partikulat tertinggi setelah Beijing, New Delhi dan Mexico City. Polusi udara yang terjadi sangat berpotensi menggangu kesehatan. Menurut perhitungan kasar dari World Bank tahun 1994 dengan mengambil contoh kasus kota Jakarta, jika konsentrasi partikulat (PM) dapat diturunkan sesuai standar WHO, diperkirakan akan terjadi penurunan tiap tahunnya: 1400 kasus kematian bayi prematur; 2000 kasus rawat di RS, 49.000 kunjungan ke gawat darurat; 600.000 serangan asma; 124.000 kasus bronchitis pada anak; 31 juta gejala penyakit saluran pernapasan serta peningkatan efisiensi 7.6 juta hari kerja yang hilang akibat penyakit saluran pernapasan – suatu jumlah yang sangat signifikan dari sudut pandang kesehatan masyarakat. Dari sisi ekonomi pembiayaan kesehatan (health cost) akibat polusi udara di Jakarta diperkirakan mencapai hampir 220 juta dolar pada tahun 1999.

Mekanisme terjadinya gangguan kesehatan akibat polusi udara secara umum

Berikut ini beberapa mekanisme biologis bagaimana polutan udara mencetuskan gejala penyakit:

1. Timbulnya reaksi radang/inflamasi pada paru, misalnya akibat PM atau ozon.

2. Terbentuknya radikal bebas/stres oksidatif, misalnya PAH(polyaromatic hydrocarbons).

3. Modifikasi ikatan kovalen terhadap protein penting intraselular seperti enzim-enzim yang bekerja dalam tubuh.

4. Komponen biologis yang menginduksi inflamasi/peradangan dan gangguan system imunitas tubuh, misalnya golongan glukan dan endotoksin.

5. Stimulasi sistem saraf otonom dan nosioreseptor yang mengatur kerja jantung dan saluran napas.

6. Efek adjuvant (tidak secara langsung mengaktifkan sistem imun) terhadap sistem imunitas tubuh, misalnya logam golongan transisi dan DEP/diesel exhaust particulate.

7. Efek procoagulant yang dapat menggangu sirkulasi darah dan memudahkan penyebaran polutan ke seluruh tubuh, misalnya ultrafine PM.

8. Menurunkan sistem pertahanan tubuh normal (misal: dengan menekan fungsi alveolar makrofag pada paru).

Pengaruh polusi udara terhadap kesehatan jangka pendek dan jangka panjang

Pajanan jangka pendek

1. Perawatan di rumah sakit, kunjungan ke Unit Gawat Darurat atau kunjungan rutin dokter, akibat penyakit yang terkait dengan respirasi (pernapasan) dan kardiovaskular.

2. Berkurangnya aktivitas harian akibat sakit

3. Jumlah absensi (pekerjaan ataupun sekolah)

4. Gejala akut (batuk, sesak, infeksi saluran pernapasan)

5. Perubahan fisiologis (seperti fungsi paru dan tekanan darah)

Pajanan jangka panjang

1. Kematian akibat penyakit respirasi/pernapasan dan kardiovaskular

2. Meningkatnya Insiden dan prevalensi penyakit paru kronik (asma, penyakit paru osbtruktif kronis)

3. Gangguan pertumbuhan dan perkembangan janin

4. Kanker

Dampak Polusi Udara Terhadap Kesehatan

Senyawa-senyawa di dalam gas buang terbentuk selama energi diproduksi untuk mejalankan kendaraan bermotor. Beberapa senyawa yang dinyatakan dapat membahayakan kesehatan adalah berbagai oksida sulfur, oksida nitrogen, dan oksida karbon, hidrokarbon, logam berat tertentu dan partikulat. Pembentukan gas buang tersebut terjadi selama pembakaran bahan bakar fosil-bensin dan solar didalam mesin.

           Dibandingkan dengan sumber stasioner seperti industri dan pusat tenaga listrik, jenis proses pembakaran yang terjadi pada mesin kendaraan bermotor tidak sesempurna di

dalam industri dan menghasilkan bahan pencemar pada kadar yang lebih tinggi, terutama berbagai senyawa organik dan oksida nitrogen, sulfur dan karbon. Selain itu gas buang kendaraa n bermotor juga langsung masuk ke dalam lingkungan jalan raya yang sering dekat dengan masyarakat, dibandingkan dengan gas buang dari cerobong industri yang tinggi.

 Dengan demikian maka masyarakat yang tinggal atau melakukan kegiatan lainnya

di sekitar jalan yang padat lalu lintas kendaraan bermotor dan mereka yang berada di jalan raya seperti para pengendara bermotor, pejalan kaki, dan polisi lalu lintas, penjaja makanan sering kali terpajan oleh bahan pencemar yang kadarnya cukup tinggi. Estimasi dosis pemajanan sangat tergantung kepada tinggi rendahnya pencemar yang dikaitkan dengan kondisi lalu lintas pada saat tertentu. Keterkaitan antara pencemaran udara di perkotaan dan kemungkinan adanya resiko terhadap kesehatan, baru dibahas pada beberapa dekade be lakangan ini. Pengaruh yang merugikan mulai dari meningkatnya kematian akibat adanya episod smog sampai pada gangguan estetika dan kenyamanan.

 Gangguan kesehatan lain diantara kedua pengaruh yang ekstrim ini, misalnya kanker pada paru-paru atau organ tubuh lainnya, penyakit pada saluran tenggorokan yang bersifat akut maupun khronis, dan kondisi yang diakibatkan karena pengaruh bahan pencemar terhadap organ lain sperti paru, misalnya sistem syaraf. Karena setiap individu akan terpajan oleh banyak senyawa secara bersamaan, sering kali sangat sulit untuk menentukan senyawa manaatau kombinasi senyawa yang mana yang paling berperan memberikan pengaruh membahayakan terhadap kesehatan.kerusakan alat pernafasan belum begitu jelas. Dampak memberikan pengaruh yang merugikan bagi kesehatan manusia, bukan saja dengan terhisap langsung, tetapi juga dengan cara-cara pemaparan lainnya seperti: meminum air yang terkontaminasi dan melalui kulit.

 Umumnya sebagian besar zat-zat polutan udara ini langsung mempengaruhi sistem pernafasan dan pembuluh darah. Meningginya angka kesakitan dan kematian dan adanya gangguan fungsi paru-paru dikaitkan dengan kenaikan konsentrasi zat SO2, SPM, NO2 dan O3 yang juga mempengaruhi sistem pernafasan. Pemaparan yang akut dapat menyebabkan radang paru sehingga respon paru kurang permeabel, fungsi pau menjadi berkurang dan menghambat jalan udara. Ozon dapat mengiritasi mata, hidung dan tenggorokan dan penyebab sakit kepala. CO beraffianitas tinggi terhadap Hb sehingga mampu mengganti O2 dalam darah yang menuju ke sistem pembuluh darah dan jantung serta persarafan. Pb menghambat sistem pembentukan Hb dalam darah merah, sumsum tulang, merusak fungsi hati dan ginjal dan penyebab kerusakan syaraf. Pengaruh-pengaruh langsung dari polusi udara terhadap kesehatan manusia tergantung pada; intensitas dan lamanya pemaparan, juga status kesehatan penduduk yang terpapa Polusi udara dapat menimbulkan gangguan kesehatan pada manusia melalui berbagai cara, antara lain dengan merangsang timbulnya atau sebagai faktor pencetus sejumlah penyakit. Kelompok yang terkena terutama bayi, orang tua dan golongan berpenghasilan rendah biasanya tinggal di kota-kota besar dengan kondisi perumahan dan lingkungan yang buruk. Terdapat korelasi yang kuat antara pencemaran udara dengan penyakit bronchitis kronik (menahun). Walaupun merokok hampir selalu menjadi urutan tertinggi sebagai penyebab dari penyakit pernafasan menahun, sulfur oksida, asam sulfur, pertikulat dan nitrogen dioksida telah menunjukkan sebagai penyebab dan pencetus asthma brochiale, bronchitis menahun dan emphysema paru. Hasil-hasil penelitian di Amerika Serikat sekitar tahun 70-an menunjukkan bronchitis kronik menyerang 1 di antara 5 orang laki-laki Amerika umur antara 40-60 tahun dan keadaan ini berhubungan dengan merokok dan tinggal di daerah perkotaan yang udaranya tercemar. Hubungan yang sebenarnya antara pencemaran udara dan kesehatan atau pun timbulnya penyakit yang disebabkannya masih merupakan problema yang sangat komplek. Banyak faktor-faktor lain yang ikut menentukan hubungan sebab akibat ini. Namun dari data statistik dan epidemiologik hubungan ini dapat dilihat dengan nyata. Pada umumnya data morbiditas dapat dianggap lebih penting dan berguna daripada data mengenai mortalitas. Apalagi penemuan-penemuan kelainan fisiologik pada kehidupan manusia yang terjadi lebih dini sebelum tanda-tanda penyakit dapat dilihat atau pun dirasa, sebagai akibat dari pencemaran udara, jelas lebih penting lagi artinya. Tindakan pencegahan mestinya telah perlu dilaksanakan pada tingkat yang sedini mungkin.

Dampak Polusi Air bagi Kesehatan Manusia dan Lingkungan

1.       GANGGUAN KESEHATAN

Air yang telah tercemar akan menyebabkan berbagai gangguan kesehatan karena mudah menjadi media berkembangnya berbagai macam penyakit.

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:

• Air yang tercemar dapat menjadi media bagi perkembangbiakan dan persebaran mikroorganisme, termasuk mikroba patogen.

• Air yang telah tercemar tidak dapat lagi digunakan sebagai pembersih.

Secara umum, gangguan yang terjadi akibat pencemaran air dapat dikelompokkan menjadi empat sebagai berikut:

i. Water diseases

Merupakan penyakit yang ditularkan langsung melalui air minum, seperti kolera, tifus, dan disentri

ii.  Water washed diseases

Merupakan penyakit yang berkaitan dengan kekurangan air hygiene perorangan, seperti scabies, infeksi kulit dan selaput lender, trachoma dan lepra.

iii. Water based diseases

Merupakan penyakit yang disebabkan oleh bibit penyakit yang sebagian siklus kehidupannya berhubungan dengan schistosomiasis.

iv. Water related vectors

Adalah penyakit yang ditularkan oleh vector penyakit yang sebagian atau seluruhnya perindukkannya berada di air, seperti malaria, demam berdarah dengue, dan filariasis.

Contoh beberapa penyakit menular yang dapat tersebar melalui air yang tercemar:

b.  Penyakit tidak menular

Penyakit tidak menular dapat muncul terutama karena air telah tercemar oleh senyawa  anorganik, seperti logam berat.  Ada juga senyawa organik yang dapat menimbulkan penyakit, terutama yang mengandung unsur klorin (Cl), seperti DDT dan PCB.  Polutan-polutan ini dapat menimbulkan penyakit karena sifatnya beracun bagi tubuh.

Beberapa polutan atau pencemar air tersebut adalah sebagai berikut:

• Kadnium

• Cobalt

• Merkuri

• Timbal

• Senyawa organik berklorin

1. Hujan Asam

Apabila dilakukan pembakaran batubara & minyak, akan keluar emisi SO partikel dan Nitrogen Oksida. Jika gas-gas tersebut bereaksi di udara, akan membentuk polutan sekunder seperti NO2, asam nitrat, butiran asam sulfat dan garam nitrat serta garam sulfat. Polutan yang jatuh ke bumi akan menjadi hujan asam, embun asam, dan partikel asam.

Secara alami, hujan mempunyai derajat keasamaan pH sekitar 5,6. Apabila hujan dengan pH kurang dari 5,6 dibawah 5,1 akan berdampak negatif dan menyebabkan berbagai kerusakan, diantaranya sebagai berikut:

1. Merusak properti, Monumen/ patung, bahan logam seperti mobil atau komponen bangunan mobil.

2. Dapat mematikan berbagai jenis tanaman dan binatang

3. Menghambat pertumbuhan tanaman pangan dan sayuran

4. Menyebabkan penyakit pernapasan

5. Pada ibu hamil, akan menyebabkan bayi lahir prematur dan meninggal

Sumber : Akankah Indonesia Tenggelam akibat Pemanasan Global? 

2. Pemanasan Global

• Apa itu Pemanasan Global?

Kalau ditinjau dari kejadiannya, pemanasan global merupakan kejadian yang diakibatkan oleh:

1) Meningkatnya temperatur rata-rata pada lapisan atmosfer

2) Meningkatnya temperatur pada air laut

3) Meningkatnya temperatur pada daratan

Gejala terjadinya pemanasan global dapat diamati dan dirasakan dengan adanya:

1) Pergantian musim yang tidak bisa diprediksi

2) Hujan badai sering terjadi dimana-mana

3) Sering terjadi angin puting beliung

4) Banjir dan kekeringan terjadi pada waktu yang bersamaan

5) Penyakit mewabah dibanyak tempat

6) Terumbu karang memutih

Banyak ahli berpendapat bahwa penyebab utama pemanasan bumi adalah aktifitas manusia walau ada penyebab lain yang bersifat alami. Penyebab pemanasan bumi yang diakibatkan oleh aktifitas manusia ini antara lain:

1) Pembakaran bahan bakar batu bara, misalnya untuk pembangkit listrik

2) Pembakaran minyak bumi, mislnya untuk kendaraan bermotor

3)  Pembakaran gas alam, misalnya untuk keperluan memasak

Akibat dari proses pembakaran itu, karbon dioksida dan gas-gas lainnya terlepas ke atmosfer. Gas-gas tersebut disebut dengan gas rumah kaca. Jika gas rumah kaca yang memenuhi atmosfer semakin banyak maka akan semakin kuat juga menjadi insulator yang menyekat panas dari sinar matahari ynag dipancarkan ke permukaan bumi. Diperkirakan proses menghangat dan mendinginnya bumi ini telah saling berganti-ganti dan kurang lebih terjadi selama 4 milyar tahun.

• Dampak Pemanasan Global

Apabila bumi telah mengalami pemanasan global suhu di permukaannya akan naik dan mengakibatkan daerah di bagian kutub menjadi panas. Maka akan berakibat :

• Gunung es akan mencair

• Daratan akan mengecil

• Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan sebelah utara

• Daerah-daerah yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi

• Di daerah subtropis, bagian pegunungan yang ditutupi salju akan semakin sedikit serta salju akan lebih cepat mencair

• Musim tanam akan menjadi lebih panjang di beberapa area

• Temperatur pada musim dingin dan malam hari akan cenderung meningkat

• Daerah tropis akan menjadi lebih lembap karena lebih banyak air yang menguap dari lautan

– Dampak pada kesehatan: mewabahnya penyakit misal malaria dan demam berdarah

- Dampak pada Pertanian: penurunan luas lahan dan produktifitas tanaman

– Dampak pada kehutanan: Perubahn tata guna dan Fungsi Hutan

– Dampak pada Sumberdaya air: Berkurangnya kualitas dan kuantitas air

–Dampak pada Kawasan Pesisir: Kawasan Pesisir tenggelam dan berubah fungsi

–Dampak pada Species dan kawasan alami: Kepunahan spesies dan kerusakan habitat

Sumber: Akankah Indonesia Tenggelam akibat Pemanasan Global

3. Perusakan Lapisan Ozon

Lapisan Ozon di stratosfer menyerap radiasi ultra-violet yang berbahaya dari matahari. Dengan bertambahnya bahan kimia buatan manusia yang mengandung senyawa khlorin dan bromin, akan ikut merusak molekul ozon pada lapisan ini. Teori pertama yang mendukung CFC sebagai perusak lapisan ozon di stratosfer dikemukakan pada tahun 1974 oleh Sherwood Rowland dan rekannya Mario Molina dari Universitas California.

Ozon adalah molekul dalam bentuk gas yang terjadi secara alami yang ditemukan pada atmosfer bumi. Molekul ini dapat menyerap panjang gelombang tertentu dari radiasi ultraviolet matahari sebelum mencapai permukaan bumi. Pada lapisan Stratosfer radiasi matahari memecah molekul gas yang mengandung khlorin atau bromin dan menghasilkan radikal Khlor dan Brom. Radikal-radikal khlorin dan bromin kemudian melalui reaksi berantai memecahkan ikatan gas-gas lain di atmosfer, termasuk ozon. Molekul-molekul ozon terpecah menjadi oksigen dan radikal oksigen. Dengan terjadinya reaksi ini akan mengurangi konsentrasi ozon di stratosfer. Semakin banyak senyawa yang mengandung Khlor dan Brom perusakan lapisan ozon semakin parah.

Pengaruh Penipisan Lapisan Ozon

Penipisan lapisan ozon menimbulkan banyak ancaman terhadap kesehatan manusia dan kehidupan di bumi. Semakin menipisnya lapisan ozon stratosfer akan meningkatkan bahaya akibat radiasi ultraviolet yang mencapai permukaan bumi. Radiasi ultraviolet menimbulkan dampak pada manusia, hewan, tanaman dan bahan-bahan bangunan. Dampak ini akan semakin buruk bila kerusakan lapisan ozon terus berlangsung. Bila lapisan ozon menjadi tipis, permukaan bumi akan lebih terbuka terhadap radiasi UV-B yang mempunyai gelombang pendek sehingga akan merusak kehidupan. Untuk tiap 10 persen penipisan lapisan ozon akan terjadi kenaikkan radiasi UV sebesar 20 persen. Radiasi UV-B dapat menyebabkan kerusakan pada mata, meluasnya penyakit infeksi serta pertambahan kasus kanker kulit.

Demikian juga vaksinasi terhadap sejumlah penyakit akan menjadi kurang berhasilguna. Dengan lebih banyak radiasi gelombang pendek UV-B maka akan memicu reaksi kimiawi di atmosfer bawah, yang dapat mengakibatkan penambahan jumlah reaksi fotokimia yang menghasilkan asap beracun, terjadinya hujan asam dan berakibat naiknya gangguan saluran pernapasan.

Penipisan lapisan ozon menyebabkan banyak tanaman lambat pertumbuhannya dan sebagian mungkin akan menjadi kerdil, hasil sejumlah tanaman budidaya akan menurun dan hutan-hutan akan menjadi rusak. Di laut radiasi dengan intensitas tinggi akan merusak atau membunuh anak ikan, kepiting dan udang. Populasi plankton yang menjadi dasar dari jaringan makanan hewan laut dapat mengalami dampak buruk, sehingga menyebabkan pengaruh berantai untuk seluruh jaringan makanan hewan laut. Radiasi UV akan menurunkan kemampuan sejumlah organisme dalam menyerap karbon dioksida yang merupakan salah satu gas rumah kaca, sehingga konsentrasi gas rumah kaca di atmosfer akan meningkat yang menyebabkan pemanasan global.

4. Eutrofikasi

Merupakan pengkayaan (enrichment) air dengan adanya nutrient (nitrogen dan fosfor) yang berupa bahan anorganik dan sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dan dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan (Mason, 1993). Proses pengkayaan unsur hara pada daerah perairan merupakan suatu proses yang penting dalam pencemaran air. Adanya proses pengkayaan unsur hara pada air, menyebabkan rangsangan terhadap pertumbuhan ganggang dan makrofit. Pertumbuhan ganggang dan makrofit yang abnormal akan menyebabkan memburuknya sumber daya perikanan dan menurunnya kualitas air. Limbah yang masuk ke perairan secara terus-menerus, terutama limbah organik dapat menyebabkan terjadinya pengkayaan terhadap hara yang ada di badan air, sehingga dapat menghasilkan suksesi perairan yang disebut eutrofikasi.

Eutrofikasi dapat dikarenakan beberapa hal, diantaranya: karena ulah manusia yang tidak ramah terhadap lingkungan. Aktivitas manusia di bidang pertanian menyumbang penggaruh besar terhadap terjadinya eutrofikasi. Para petani biasanya menggunakan pestisida atau insektisida untuk memberantas hama tanaman agar tanaman tidak rusak. Namun botol-botol bekas pestisida atau insektisida tersebut dibuang secara sembarangan baik di sekitar lahan pertanian maupun di daerah aliran air seperti sungai dan parit. Hal inilah yang mengakibatkan pestisida dapat berada di tempat lain yang jauh dari area pertanian karena mengikuti aliran air hingga sampai ke sungai-sungai atau danau di sekitarnya. Selain itu, limbah organik yang berasal dari sisa-sisa atau buangan dari rumah tangga, industri, pemukiman, peternakan, dan perikanan juga dapat menyebabkan terjadinya eutrofikasi. Limbah organik tersebut berupa bahan organik yang biasanya tersusun oleh karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, sulfur dan mineral lainnya. Limbah organik yang masuk ke dalam perairan dalam bentuk padatan yang terendap, koloid, tersuspensi dan terlarut.

KESIMPULAN

1. Eutrofikasi merupakan pengkayaan (enrichment) air dengan adanya nutrient (nitrogen dan fosfor) yang berupa bahan anorganik dan sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dan dapat mengakibatkan terjadinya peningkatan produktivitas primer perairan

2. Eutrofikasi disebabkan oleh peningkatan biomassa akibat meingkatnya fitoplankton

3. Adanya eutrofikasi menyebabkan melimpahnya konsentrasi unsur hara dan perubahan parameter kimia seperti oksigen terlarut (DO), kandungan klorofil-a dan turbiditas serta produktivitas primer

4. Adanya Eutrofikasi pada suatu perairan juga dapat diketahui apabila telah terjadi perubahan warna air menjadi kehijauan, air yang keruh dan berbau busuk.

Sumber materi eutrofikasi : Blog “Caritha_emahusnul”

PENAGANAN LIMBAH CAIR, PADAT DAN GAS

PENANGAN LIMBAH CAIR

Metode dan tahapan proses pengolahan limbah cair yang telah dikembangkan sangat beragam. Limbah cair dengan kandungan polutan yang berbeda kemungkinan akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula. Proses- proses pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara keseluruhan, berupa kombinasi beberapa proses atau hanya salah satu. Proses pengolahan tersebut juga dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan atau faktor finansial.

1. Pengolahan Primer (Primary Treatment)

Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian besar adalah berupa proses pengolahan secara fisika.

A. Penyaringa (Screening)

Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring menggunakan jeruji saring. Metode ini disebut penyaringan.  Metode penyaringan merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat berukuran besar dari air limbah.

B. Pengolahan Awal  (Pretreatment)

Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan kesuatu tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat teruspensi lain yang berukuran relatif besar. Tangki ini dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel – partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya.

C. Pengendapan

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. Di    tangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel – partikel padat yang tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke dasar tangki. Enadapn partikel tersebut akan membentuk lumpur yang kemudian akan dipisahkan dari air limbah ke saluran lain untuk diolah lebih lanjut. Selain metode pengendapan, dikenal juga metode pengapungan (Floation).

D.  Pengapungan (Floation)

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 proses pengolahan primer tersebut dapat langsung dibuang kelingkungan (perairan). Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan yang lain yang sulit dihilangkan melalui proses tersebut, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa organik 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 organik. 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 organik melekat dan tumbuh pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa serpihan batu atau plastik, dengan dengan ketebalan  ± 1 – 3 m. limbah cair kemudian disemprotkan ke permukaan media dan dibiarkan merembes melewati media tersebut. Selama proses perembesan, bahan organik 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. Endapan yang terbentuk akan mengalami proses pengolahan limbah lebih lanjut, sedangkan air limbah akan dibuang ke lingkungan atau disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya jika masih diperlukan

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 didalam tangki tersebut selama beberapa jam, dibantu dengan pemberian gelembung udara 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 dperlukan.

c.  Metode Treatment ponds/ Lagoons

Metode treatment ponds/lagoons atau kolam perlakuan merupakan metode yang murah namun prosesnya berlangsung relatif 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 aero untuk proses penguraian/degradasi bahan organik 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 disalurka 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. Umunya 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, saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacum filter, penyerapan dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dan osmosis bolak-balik.

Metode pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan limbah. Hal ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.  

4. Desinfeksi (Desinfection)

Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme patogen yang ada dalam limbah cair. Meknisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan senyawa 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 terhadap manusia dan hewan

• Tahan terhadap air

•  Biayanya murah

Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin (klorinasi), penyinaran dengan ultraviolet(UV), atau dengan ozon (Oз).

Proses desinfeksi 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 (Slude Treatment)

Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier, akan menghasilkan endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut tidak dapat dibuang secara langsung, melainkan pelu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan cara diurai/dicerna secara aerob (anaerob digestion), kemudian disalurkan ke beberapa alternatif, yaitu dibuang ke laut atau ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar (incinerated).

PENANGANAN LIMBAH PADAT

1. Penimbunan Terbuka

Terdapat dua cara penimbunan sampah yang umum dikenal, yaitu metode penimbunan terbuka (open dumping) dan metode sanitary landfill. Pada metode penimbunan terbuka, .  Di lahan penimbunan terbuka, berbagai hama dan kuman penyebab penyakit dapat berkembang biak. Gas metan yang dihasilkan oleh pembusukan sampah organik dapat menyebar ke udara sekitar dan menimbulkan bau busuk serta mudah terbakar. Cairan yang tercampur dengansampah dapat merembes ke tanah dan mencemari tanah serta air.

2. Sanitary Landfill

Pada metode sanitary landfill, sampah ditimbun dalam lubang yang dialasi iapisan lempung dan lembaran plastik untuk mencegah perembesan limbah ke tanah. Pada landfill yang lebih modern lagi, biasanya dibuat sistem Iapisan ganda (plastik – lempung – plastik – 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.

3. insinerasi

Insinerasi adalah pembakaran sampah/limbah padat menggunakan suatu alat yang disebut insinerator. Kelebihan dari proses insinerasi 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.

4. Pembuatan kompos padat dan cair

metode ini adalah dengan mengolah sampah organic seperti sayuran, daun-daun kering, kotoran hewan melalui proses penguraian oleh mikroorganisme tertentu. Pembuatan kompos adalah salah satu cara terbaik dalam penanganan sampah organic.  Berdasarkan bentuknya kompos ada yang berbentuk padat dan cair.  Pembuatannya dapat dilakukan dengan menggunakan kultur mikroorganisme, yakni menggunakan kompos yang sudah jadi dan bisa didapatkan di pasaran seperti EMA efectif microorganism 4.EMA merupakan kultur campuran mikroorganisme yang dapat meningkatkan degaradasi limbah atau sampah organic.

5. Daur Ulang

Daur ulang adalah proses untuk menjadikan suatu bahan bekas menjadi bahan baru dengan tujuan mencegah adanya sampah yang sebenarnya dapat menjadi sesuatu yang berguna, mengurangi penggunaan bahan baku yang baru, mengurangi penggunaan energi, mengurangi polusi, kerusakan lahan, dan emisi gas rumah kaca jika dibandingkan dengan proses pembuatan barang baru. Daur ulang adalah salah satu strategi pengelolaan sampah padat yang terdiri atas kegiatan pemilahan, pengumpulan, pemrosesan, pendistribusian dan pembuatan produk / material bekas pakai, dan komponen utama dalam manajemen sampah modern dan bagian ketiga adalam proses hierarki sampah 3R (Reuse, Reduce, and Recycle).

Material-material yang dapat didaur ulang dan prosesnya diantaranya adalah:

Bahan bangunan 

Material bangunan bekas yang telah dikumpulkan dihancurkan dengan mesin penghancur, kadang-kadang bersamaan dengan aspal, batu bata, tanah, dan batu. Hasil yang lebih kasar bisa dipakai menjadi pelapis jalan semacam aspal dan hasil yang lebih halus bisa dipakai untuk membuat bahan bangunan baru semacam bata.

Baterai 

Banyaknya variasi dan ukuran baterai membuat proses daur ulang bahan ini relatif sulit. Mereka harus disortir terlebih dahulu, dan tiap jenis memiliki perhatian khusus dalam pemrosesannya. Misalnya, baterai jenis lama masih mengandung merkuri dan kadmium, harus ditangani secara lebih serius demi mencegah kerusakan lingkungan dan kesehatan manusia. Baterai mobil umumnya jauh lebih mudah dan lebih murah untuk didaur ulang.

Barang Elektronik 

Barang elektronik yang populer seperti komputer dan handphone umumnya tidak didaur ulang karena belum jelas perhitungan manfaat ekonominya. Material yang dapat didaur ulang dari barang elektronik misalnya adalah logam yang terdapat pada barang elektronik tersebut (emas, besi, baja, silikon, dll) ataupun bagian-bagian yang masih dapat dipakai (microchip, processor, kabel, resistor, plastik, dll). Namun tujuan utama dari proses daur ulang, yaitu kelestarian lingkungan, sudah jelas dapat menjadi tujuan diterapkannya proses daur ulang pada bahan ini meski manfaat ekonominya masih belum jelas.

Logam 

Besi dan baja adalah jenis logam yang paling banyak didaur ulang di dunia. Termasuk salah satu yang termudah karena mereka dapat dipisahkan dari sampah lainnya dengan magnet. Daur ulang meliputi proses logam pada umumnya; peleburan dan pencetakan kembali. Hasil yang didapat tidak mengurangi kualitas logam tersebut.

Contoh lainnya adalah alumunium, yang merupakan bahan daur ulang paling efisien di dunia. Namun pada umumnya, semua jenis logam dapat didaur ulang tanpa mengurangi kualitas logam tersebut, menjadikan logam sebagai bahan yang dapat didaur ulang dengan tidak terbatas.

Bahan Lainnya 

Kaca dapat juga didaur ulang. Kaca yang didapat dari botol dan lain sebagainya dibersihkan dair bahan kontaminan, lalu dilelehkan bersama-sama dengan material kaca baru. Dapat juga dipakai sebagai bahan bangunan dan jalan. Sudah ada Glassphalt, yaitu bahan pelapis jalan dengan menggunakan 30% material kaca daur ulang.

Kertas juga dapat didaur ulang dengan mencampurkan kertas bekas yang telah dijadikan pulp dengan material kertas baru. Namun kertas akan selalu mengalami penurunan kualitas jika terus didaur ulang. Hal ini menjadikan kertas harus didaur ulang dengan mencampurkannya dengan material baru, atau mendaur ulangnya menjadi bahan yang berkualitas lebih rendah.

Plastik dapat didaur ulang sama halnya seperti mendaur ulang logam. Hanya saja, terdapat berbagai jenis plastik di dunia ini. Saat ini di berbagai produk plastik terdapat kode mengenai jenis plastik yang membentuk material tersebut sehingga mempermudah untuk mendaur ulang. Suatu kode di kemasan yang berbentuk segitiga 3R dengan kode angka di tengah-tengahnya adalah contohnya. Suatu angka tertentu menunjukkan jenis plastik tertentu, dan kadang-kadang diikuti dengan singkatan, misalnya LDPE untuk Low Density Poly Etilene, PS untuk Polistirena, dan lain-lain, sehingga mempermudah proses daur ulang.

PENANGANAN LIMBAH GAS

                Pengolah 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 terbawah bersama gas tersebut. Berikut akan dijelaskan beberapa cara menangani pencemaran udara oleh limbah gas dan materi partikulat yang terbawah bersamanya.

1.  Mengontrol Emisi Gas Buang

•         Gas-gas buang 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 bakar dengan cara desulfurisasi menggunakan 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.

•         Gas nitrogen oksida dapat dikurangi dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dengan cara menurunkan suhu pembakaran. Produksi gas karbon monoksida dan hidrokarbon dari hasil pembakaran kendaraan bermotor dapat dikurangi dengan cara memasang alat pengubah katalitik (catalytic converter) untuk menyempurnakan pembakaran.

•         Selain cara-cara yang disebutkan diatas, emisi gas buang jugadapat dikurangi kegiatan pembakaran bahan bakar atau mulai menggunakan sumber bahan bakar alternatif yang lebih sedikit menghasilkan gas buang yang merupakan polutan.

2.       Menghilangkan Materi Partikulat Dari Udara Pembuangan

a.       Filter Udara

Filter udara dimaksudkan untuk yang ikut keluar pada cerobong atau stack, agar tidak ikut terlepas ke lingkungan sehingga hanya udara bersih yang saja yang keluar dari cerobong. Filter udara yang dipasang ini harus secara tetap diamati (dikontrol), kalau sudah jenuh  (sudah penuh dengan abu/ debu) harus segera diganti dengan yang baru.

Jenis filter udara yang digunakan tergantung pada sifat gas buangan yang keluar dari proses industri, apakah berdebu banyak, apakah bersifat asam, atau bersifat alkalis dan lain sebagainya

b.      Pengendap Siklon

Pengendap Siklon atau Cyclone Separators adalah pengedap debu / abu yang ikut dalam gas buangan atau udara dalam ruang pabrik yang berdebu. Prinsip kerja pengendap siklon adalah pemanfaatan gaya sentrifugal dari udara / gas buangan yang sengaja dihembuskan melalui tepi dinding tabung siklon sehingga partikel yang relatif   “berat” akan jatuh ke bawah.

Ukuran partikel / debu / abu yang bisa diendapkan oleh siklon adalah antara 5 u – 40 u. Makin besar ukuran debu makin cepat partikel tersebut diendapkan.

c.  Filter Basah

Nama lain dari filter basah adalah Scrubbers atau Wet Collectors. Prinsip kerja filter basah adalah membersihkan udara yang kotor dengan cara menyemprotkan air dari bagian atas alt, sedangkan udara yang kotor dari bagian bawah alat. Pada saat udara yang berdebu kontak dengan air, maka debu akan ikut semprotkan air turun ke bawah.

Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dapat juga prinsip kerja pengendap siklon dan filter basah digabungkan menjadi satu. Penggabungan kedua macam prinsip kerja tersebut menghasilkan suatu alat penangkap debu yang dinamakan.

d.  Pegendap Sistem Gravitasi

Alat pengendap ini hanya digunakan untuk membersihkan udara kotor yang ukuran partikelnya relatif cukup besar, sekitar 50 u atau lebih. Cara kerja alat ini sederhana sekali, yaitu dengan mengalirkan udara yang kotor ke dalam alat yang dibuat sedemikian rupa sehingga pada waktu terjadi perubahan kecepatan secara tiba-tiba (speed drop), zarah akan jatuh terkumpul di bawah akibat gaya beratnya sendiri (gravitasi). Kecepatan pengendapan tergantung pada dimensi alatnya. 

e. Pengendap Elektrostatik

Alat pengendap elektrostatik digunakan untuk membersihkan udara yang kotor dalam jumlah (volume) yang relatif besar dan pengotor udaranya adalah aerosol atau uap air. Alat ini dapat membersihkan udara secara cepat dan udara yang keluar dari alat ini sudah relatif bersih.

Alat pengendap elektrostatik ini menggunakan arus searah (DC) yang mempunyai tegangan antara 25 – 100 kv. Alat pengendap ini berupa tabung silinder di mana dindingnya diberi muatan positif, sedangkan di tengah ada sebuah kawat yang merupakan pusat silinder, sejajar dinding tabung, diberi muatan negatif. Adanya perbedaan tegangan yang cukup besar akan menimbulkan corona discharga di daerah sekitar pusat silinder. Hal ini menyebabkan udara kotor seolah – olah mengalami ionisasi. Kotoran udara menjadi ion negatif sedangkan udara bersih menjadi ion positif dan masing-masing akan menuju ke elektroda yang sesuai. Kotoran yang menjadi ion negatif akan ditarik oleh dinding tabung sedangkan udara bersih akan berada di tengah-tengah silinder dan kemudian terhembus keluar.

Dampak Polusi Tanah

1. Tempat pembuangan

Secara langsung limbah ditempat pembuangan akan menimbulkan polusi pada tanah.

–Semua limbah, terutama limbah padat yang sulit terurai akan menumpuk selama bertahun-tahun sehingga memerlukan ketersediaan lahan yang luas.  Hal ini akan menyulitkan karena manusia semakin kekurangan lahan.

– Lahan disekitar pembuangan menjadi tidak ideal untuk pemukiman, pertanian, maupun aktivitas lain sebab  tidak enak dilihat dari segi estetika, da juga dapat berbahaya bagi kesehatan.

– Limbah organik yang mengandung senyawa racun, misalnya logam berat dapat meracuni makhluk hidup tanah seperti tumbuhan, mikroorganisme dan cacing.

– Limbah organik dapat menjadi tempat berkembangbiak berbagai bakteri pembusuk, yang dapat menyebabkan penyakit.

–Hewan penyebar penyakit lain, seperti nyamuk, lalat, dan tikus, juga dapat berkembang biak di tempat pembuangan sampah.

Secara tidak langsung, limbah di tempat pembuangan dapat menjadi sumber polusi air dan udara.

* Limbah cair yang dibuang ke tempat pembuangan dapat merembes dan bercampur dengan air tanah atau terbawa aliran air ke sungai atau danau sehingga menimbulkan polusi air.

*  Air hujan juga dapat melarutkan senyaw-senyawa polutan yag terkandung dalam limbah padat

* Polusi udara dapat terjadi karena gas metan (CH4) yang dihasilkan dari pembusukan limbah organik oleh bakteri.  Gas metan berbau tidak sedap sehigga mengganggu manusia dan merupakan salah satu gas rumah kaca.

2. Lingkungan pertanian

Polusi tanah yang terjadi di lingkungan pertanian terutama disebabkan oleh penggunaan pestisida, pupuk kimia dan irigasi.

–Pestisida selain membunuh hama pengganggu, juga dapat membunuh biota tanah yang    bermanfaat, seperti cacing tanah dan mikroorganisme.

–Pemupukan yag berlebihan dapat menjadi racun bagi tanaman.

–Pestisida dan pupuk juga dapat menjadi polutan di air jika terbawa oleh aliran air ke perairan.

–Proses irigasi dapat menyebabkan tanah mengalami salinisasi, yaitu peningkatan kadar garam.  Kadar garam yang tetlalu tinggi dapat menjadi racun bagi tanaman.

Semoga Bermanfaat