PENCEMARAN AIR KIMIA LINGKUNGAN (STL1203) PENDAHULUAN Pencemaran air didefinisikan sebagai perubahan langsung atau tidak langsung terhadap keadaan air dari keadaan yang normal menjadi keadaan air yang berbahaya atau berpotensi menyebabkan penyakit dan gangguan bagi kehidupan makhluk hidup. Perubahan langsung atau tidak langsung ini dapat berupa perubahan fisik, kimia, termal, biologi, atau radioaktif. Kualitas air merupakan salah satu faktor dalam menentukan kesejahteraan manusia. Air yang mengandung mineral yang terlarut didalamnya tidak langsung disebut sebagai tercemar. Kehadiran bahan pencemar di dalam air dalam jumlah tidak normal mengakibatkan air dinyatakan sebagai terpolusi. Untuk mempelajari pencemaran air maka perlu dipahami dan dimengerti sumber, interaksi dan pengaruh air yang terpolusi untuk memudahkan pengawasan terhadap pencemaran lingkungan INDIKATOR PENCEMARAN AIR Perubahan Suhu Perubahan tingkat keasaman, Basa, dan Salinitas Air Perubahan Warna, Bau, dan Rasa pada Air Terbentuknya Endapan & Koloid Terdapat Mikroorganisme dalam Air Dapat melarut Bahan buangan padat Limbah padat berupa butiran besar & halus Dapat mengendap/ tidak melarut Membentuk Koloid Senyawa organic yang dapat didegradasi mikroorganisme Bahan buangan organic Komponen Pencemar Air Polimer yang sukar didegradasi mikroorganisme Anion Bahan buangan anorganik Kation Garam Bahan buangan makanan Bahan buangan cair berminyak Degradasi senyawa protein & asam amino oleh mikroorganisme Limbah minyak Detergen Pestisida Bahan buangan zat kimia Bahan buangan berupa panas Zat warna kimia Senyawa organic Bahan sintesis Larutan penyamak kulit Meningkatkan jumlah mikroorganisme pathogen Menghasilkan senyawa organic toksik Meningkatkan jumlah mikroorganisme patogen Menghalangi masuknya cahaya matahari Mengurangi kelarutan oksigen dalam air KLASIFIKASI UMUM BAHAN KIMIA PENCEMAR AIR KLASIFIKASI POLUTAN TARGET DAN PENGARUHNYA Unsur logam (Trace) Kesehatan manusia, biota air Organometalik Logam untuk bahan transportasi Polutan anorganik Keracunan (toksisitas), biota air Asbestos Kesehatan manusia Nutrien Alga Eutrofikasi Radionuklida Keracunan (Toksisitas) Asam, Basa, garam Kualitas air, kadar oksigen Limbah Buangan Kualitas air, kadar oksigen BOD Kualitas air, kadar oksigen Polutan Organik Keracunan Pestisida Keracunan, kehidupan dan biota air Kimia Karsinogenik Penyakit kanker Limbah minyak Kehidupan air Patogen Kesehatan Detergen Eutrofikasi, kehidupan air Sedimen Kualitas air, biota air, dll Sumber : Manahan (1988) Disebut sebagai unsur logam (trace) pencemar air karena kehadirannya di dalam system air sangat sedikit dalam skala ppm/ ppb, tetapi memberikan dampak besar (toksik) terhadap makhluk hidup. Beberapa unsur trace tergolong nutrient yang dibutuhkan untuk kehidupan tumbuhan dan hewan, sedangkan sebagian lagi tergolong sebagai logam berat beracun. Keberadaan unsur trace dapat mencemari air dan pengaruhnya terhadap kesehatan manusia. Kehadiran logam trace harus diwaspadai karena kebanyakan bahaya yang ditimbulkan baru diketahui setelah jangka waktu relative lama UNSUR LOGAM (TRACE) SEBAGAI POLUTAN DIDALAM AIR DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN BAG. 1 Unsur Sumber Pengaruhnya Ambang Batas (mg/L) Ag Buangan industry, tambang, electroplating, proses film Bercak pada kulit, berbahaya pada mata 0,05 As Penambangan, pestisida, dan buangan kimia Beracun, karsinogenik (menyebabkan kanker) 0,05 B Batubara Beracun untuk beberapa jenis tanaman 1,0 Be Batubara, pembangkit nuklir Toksisitas akut, karsinogenik - Cd Buangan tambang, plating logam Mengakibatkan darah tinggi, 0,01 kerusakan ginjal & sel darah merah karena menggantikan Zn secara biokimia, beracun terhadap kehidupan air Cr Aditif pada tower pendingin, plating logam Diduga sebagai karsinogenik Sumber : Manahan (1988) 0,005 UNSUR LOGAM (TRACE) SEBAGAI POLUTAN DIDALAM AIR DAN PENGARUHNYA TERHADAP KEHIDUPAN BAG. 2 Unsur Sumber Pengaruhnya Ambang Batas (mg/L) Cu Buangan tambang, plating logam, limbah rumah tangga Beracun terhadap tumbuhan dan alga pada konsentrasi tertentu 1,0 Fe Perkaratan logam, buangan industri Sebagai nutrient, komponen Hb, tidak beracun, merusak peralatan logam 0,05 Hg Buangan industry, tambang, pestisida, batubara Beracun akut & kronik - Mn Buangan industri, tambang Relatif tidak beracun pada tanaman 0,05 Mo Buangan industri, aditif pada tower pendingin air Beracun pada tanaman & hewan - Pb Industri, tambang, batubara, BBM Beracun, mengakibatkan anemia, penyakit ginjal, system syaraf 0,05 Se Batubara, sumber belerang Berguna pada konsentrasi rendah dan beracun pada konsentrasi tinggi, mengakibatkan kebutaan & kanker 0,01 Zn Buangan industry, tambang, elektroplating Unsur penting dalam reaksi enzim, konsentrasi tinggi berbahaya pada tanaman Sumber : Manahan (1988) • Kehadiran logam berat di dalam lingkungan sangat berpengaruh langsung terhadap kehidupan makhluk hidup • Logam berat beracun dapat mematikan makhluk hidup, kehadirannya didalam tubuh dapat memengaruhi fisiologi dan metabolisme makhluk hidup • Secara medis, kehadiran logam berat dalam jumlah sangat kecil sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia & kehidupan makhluk hidup. Logam berat Arsen Kadmium Timbal Merkuri Nikel Selenium Zat Kimia Organik Pencemar Air di-2-etilheksilfatalat (DEHP) Ester Asam Fatalat di-n-butilfatalat (DNBP) Organik biorefraktory (senyawa non biodegradable) aseton, benzene, benzyl alcohol, bromobenzen, isopropilbenzen, bromoklorobenzen, styrene, butilbenzen, kloroetileter, kloroform, klorometil etil eter, diklorobenzen, kloronitrobenzen, kloropiridin, dibromobenzen, dikoroetil eter, dinitrotoluen, etilbenzen, etilen diklorida, asam isosianat, , 2-etilheksanol, metilbifenil, metil klorida, nitrobenzene, tetrakloroetilen, toluene, 1,2-dimetoksi benzene, trikloroetana Penggunaan pestisida di dalam pertanian herbisidae (70% perbandingan berat total); insektisida (20%); dan fungisida (10%). Daya racun pestisida bervariasi menurut jenisnya. Penggunaan pestisida sintesis juga meningkat sangat besar karena efek racunnya yang dapat ditingkatkan sampai 30 kali lebih beracun. Pemberian label untuk pestisida sangat diperlukan untuk menandakan klasifikasi daya racunnya. Penggunaan pestisida yang tidak terkontrol dipertanian dapat mengkotaminasi bahan makanan. Beberapa pestisida dapat berbahaya bagi kesehatan seperti keracunan, kanker, bahkan kematian. Detergen termasuk garam yang berasal dari asam kuat sehingga tidak akan membentuk endapan di dalam larutan asam. Detergen sintesis mempunyai bahan aktif yang disebut sebagai surfaktan, yang berfungsi untuk menurunkan kekuatan air. Bahan surfaktan yang paling banyak digunakan adalah senyawa alkil benzene sulfonat (ABS) yang merupakan turunan benzene. Permasalahan penggunaan ABS di dalam detergen yaitu senyawa ini sangat sukar di degradasi oleh mikroorganisme karena ikatan dalam strukturnya, sehingga berpotensi mencemari air. Surfaktan lain yang dipergunakan dalam detergen dan tegolong lebih mudah didegradasi oleh mikroorganisme (biodegradable) adalah senyawa α-dodekana benzensulfonat/ linier alkil benzene sulfonat (LAS). Meskipun penggunaan LAS dapat mengurangi pencemaran air, tetapi permasalahan yang sering terjadi adalah bahan pengisi yang ditambahkan kedalam detergen yang dapat mencemari air. Oleh karena itu perlu pemilihan khusus senyawa pengisi dalam detergen yang ramah lingkungan. Senyawa Natrium Sianida (NaCN) Senyawa Sianida Senyawa Kalium Sianida (KCN) • Senyawa beracun Sianida juga menjadi senyawa kimia pencemar air terutama untuk daerah tambang emas dan perak. • Digunakan untuk mengekstraksi emas dan perak dari mineral dengan cara melarutkannya di dalam larutan basa sianida, bertujuan untuk memisahkannya dari senyawa-senyawa lain yang terdapat di dalam bahan tambang KEHADIRAN MINYAK DALAM AIR • Sebanyak 80% dari kontaminasi minyak di lingkungan berasal dari aktivitas manusia, lebih dari setengahnya dari kegiatan transportasi air • Penyebabnya antara lain tumpahan bahan minyak pada proses ekstraksi, eksplorasi, dan pengangkutan minyak skala besar dalam industri perminyakan • Hidrokarbon rantai panjang dalam minyak bumi umumnya tidak larut dalam air, senyawa molekul rendah seperti senyawa benzene & toluene dapat larut sebagian dalam air, molekul yang lebih rendah kebanyakan akan menguap • Pengaruh toksik yang disebabkan kehadiran minyak dalam air dikelompokkan menjadi 2 kategori, yaitu : 1) minyak yang mengandung senyawa dengan fiskosistas tinggi akan dapat menutupi permukaan air (blanketing effect) dapat berpengaruh terhadap berkurangnya kadar oksigen dalam air sehingga terganggunya proses fotosintesis; 2) minyak yang mengandung senyawa dengan fiskositas rendah akan memberikan pengaruh toksisitas sistemik terhadap kehidupan makhluk hidup air.