Pencemaran Air dan Tanah

PENCEMARAN AIR

Jika terjadi penyimpangan dari keadaan normalnya dapat dikatakan air sudah tercemar. Pada keadaan normal:

• Air hujan mengandung SO4, Cl, NH3, CO2, N2, C, O2, debu.
• Air mata air mengandung mineral Na, Mg, Ca, Fe, O2.
• Air mengandung bakteri/mikroorganisme lain.
• Air murni tanpa mineral tidak enak/segar.

Dalam industri air digunakan untuk: air proses, air pendingin, air utilitas dan sanitasi, air ketel uap penggerak turbin, dan lain-lain. Air yang telah digunakan untuk industri tidak boleh langsung dibuang ke lingkungan karena dapat mencemari lingkungan, maka terlebih dahulu harus diolah agar sama dengan kualitas air lingkungan. Proses daur ulang air limbah (Water Treatment Recycle Process) adalah salah satu syarat yang harus dimiliki oleh industri yang berwawasan lingkungan.

a. Pengamatan indikator dan pencemaran air:

• Indikator secara fisis: kejernihan/kekeruhan, perubahan suhu, rasa, dan warna.
• Indikator secara kimiawi: zat kimia terlarut, radioaktivitas, perubahan pH.
• Indikator secara biologis: berdasar mikroorganisme yang ada (ada tidaknya bakteri patogen)

b. Komponen Pencemar air

Komponen pencemar air dapat berupa bahan buangan padat, organik, anorganik, olahan bahan makanan, cairan berminyak, zat kimia, dan panas.

1) Bahan buangan padat/butiran.

• Pelarutan bahan buangan padat menyebabkan perubahan warna. Larutan pekat dan berwarna gelap mengurangi penetrasi sinar matahari ke dalam air, fotosintesis dalam air terganggu sehingga jumlah oksigen terlarut berkurang dan akan berpengaruh terhadap kehidupan organisme dalam air.
• Pengendapan bahan buangan padat akan menutupi permukaan dasar air, menghalangi fotosintesis, menutupi sumber makanan dan telur ikan di dasar air, sehingga jumlah ikan berkurang.

• Pembentukan koloidal yang melayang dalam air menyebabkan keruh dan menghalangi sinar matahari, fotosintesis terganggu dan jumlah oksigen terlarut berkurang sehingga mempengaruhi kehidupan dalam air.

2) Bahan buangan organik.

Berupa limbah yang dapat membusuk/terdegradasi oleh mikroorganisme. Menyebabkan jumlah mikroorganisme bertambah dan tumbuh bakteri patogen yang merugikan. Limbah ini dapat diproses menjadi pupuk/kompos.

3) Bahan buangan anorganik.

Berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme sehingga dapat meningkatkan jumlah ion logam dalam air. Limbah ini berasal dari industri yang melibatkan unsur logam Pb, As, Cd, Hg, Cr, Ni, Ca, Mg, Co, misalnya pada industri kimia, elektronika, elektroplating.

Ion logam Ca dan Mg menyebabkan air sadah yang mengakibatkan korosi pada alat besi, menimbulkan kerak/endapan pada peralatan proses seperti tangki/bejana air, ketel uap, dan pipa penyalur.

Ion logam Pb, As, Hg bersifat racun sehingga air tidak dapat untuk minum.

4) Bahan buangan olahan bahan makanan (termasuk bahan organik).

Jika bahan mengandung protein dan gugus amin akan terdegradasi menjadi senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk sehingga air mengandung mikroorganisme dan bakteri patogen.

5) Bahan buangan cairan berminyak.

Tidak larut dalam air, mengapung dan menutupi permukaan air. Jika mengandung senyawa volatil akan menguap. Terdegradasi oleh mikroorganisme dalam waktu lama. Bahan ini mengganggu karena:

• Menghalangi difusi oksigen dari udara ke dalam air.
• Menghalangi sinar matahari sehingga fotosintesis terganggu.
• Ikan di permukaan dan burung air terganggu, bulu burung lengket dan tak bisa mengembang.
• Air tak dapat dikonsumsi karena mengandung zat beracun seperti benzena, dan senyawa toluena.

6) Bahan buangan zat kimia, misalnya:

a) Sabun, deterjen, shampoo, dan bahan pembersih lainnya. Bahan ini mengganggu lingkungan karena:

• Menaikkan pH air. Jika memakai bahan non-pospat menaikkan pH menjadi 10,5 - 11.
• Bahan antiseptik yang ditambahkan akan dapat membunuh/mengganggu mikroorganisme.
• Sebagian jenis sabun/deterjen tak dapat terdegradasi.

b) Bahan pemberantas hama/insektisida. Bersifat racun dan tak dapat/sulit terdegradasi (beberapa minggu sampai beberapa tahun). Insektisida sering dicampur dengan senyawa minyak bumi sehingga permukaan air akan tertutupi minyak.

c) Zat pewarna. Bersifat racun dan cocarcinogenik (merangsang/penyebab tumbuhnya kangker) dan dapat mempengaruhi kandungan oksigen dan pH dalam air. Zat warna mengandung senyawa kimia berbahaya chromogen dan auxsochrome.

d) Larutan penyamak kulit. Mengandung ion logam Cr, tidak dapat untuk air minum. Sebagai pengganti Cr untuk bahan penyamak dipakai enzym. Bersama lemak dan sisa kulit, enzym akan didegradasi menghasilkan senyawa yang mudah menguap dan berbau busuk (hasil peruraian protein dan senyawa amin). Populasi mikroorganisme akan bertambah dan memungkinkan berkembangbiaknya bakteri patogen yang berbahaya).

e) Zat radioaktif. Penggunaan radiasi zat radioaktif di berbagai bidang (pertanian, peternakan, kedokteran, hidrologi, farmasi, pertambangan, industri) akan terbawa air ke lingkungan. Akibat radiasi dapat merusak sel tubuh dan genetik.

c. Dampak/kerugian pencemaran air:

1) Air tidak bermanfaat lagi untuk keperluan rumah tangga, industri maupun pertanian.

2) Air menjadi penyebab timbulnya penyakit. Air tercemar oleh limbah organik terutama dari bahan makanan merupakan tempat subur berkembangbiaknya mikroorganisme. Mikroorganisme merugikan yang dapat menyebabkan penyakit menular melalui air antara lain virus diare, hepatitis A, bakteri, metazoa dan protozoa. Penyakit tidak menular/keracunan ditimbulkan oleh air yang tercemar oleh senyawa anorganik/ion logam.

• Keracunan ion logam Cd.
Ion Cd dapat berasal dari industri yang memakai logam Cd dalam proses produksinya misalnya industri elektroplating, pipa plastik PVC (Cd sebagai stabilisator), hasil samping penambangan logam (timah hitam, seng), industri obat-obatan (sudah tak banyak dipakai). Keracunan ion Cd dapat mempengaruhi otot polos, pembuluh darah (mengakibatkan tekanan darah tinggi dan gagal jantung), dan merusak ginjal. Kasus keracunan ion Cd pernah menimpa penduduk Toyama, Jepang.

Penduduk banyak yang sakit pinggang bertahun-tahun semakin parah, pelunakan tulang punggung dan menjadi rapuh, dan kematian karena gagal ginjal. Penyebabnya beras yang dimakan mengandung Cd ± 1,6 ppm, karena tanaman padi diairi dengan air tercemar ion Cd dari limbah industri seng dan timah hitam.

• Keracunan ion logam Co.

Pada industri Co dipakai sebagai stabilisator, pada pabrik bir dulu dipakai untuk menstabilkan busa bir agar bagus. Untuk proses pembentukan butir darah merah, tubuh memerlukan Co dalam jumlah sedikit melalui vitamin B12 yang dimakan. Bila memakan makanan yang mengandung Co 150 ppm akan merusak kelenjar gondok (kekurangan kelenjar gondok).

Jika keracunan Co sel darah merah akan berubah, tekanan darah tinggi, pergelangan kaki membengkak (oedema), gagal jantung terutama pada anak yang baru tumbuh. Kasus keracunan Co pernah terjadi di Nebraska dan Ohama. Penduduk mengalami kelainan pada otot jantung primer karena gemar minum bir yang proses pembuatannya menggunakan Co. Di Kanada penduduk menderita gagal jantung disertai gejala sesak napas, batuk-batuk, sakit disekitar jantung dan lambung, dan kondisi badan lemah.

• Keracunan ion logam Hg.
Industri yang menggunakan Hg misalnya untuk proses produksi pada pabrik plastik, campuran bahan antiseptik pada sabun dan kosmetik, amalgam pada penambal gigi, dan fungisida. Gejala keracunan ion Hg adalah: sakit kepala, sukar menelan, penglihatan jadi kabur, daya dengar menurun, bagian kaki dan tangan terasa tebal, mulut terasa tersumbat logam, gusi membengkak disertai diare, kondisi tubuh melemah dan kematian, ibu mengandung melahirkan bayi cacat.

Kasus keracunan Hg pernah terjadi di Minamata, penduduk banyak yang menjadi cacat, meninggal, dan bayi lahir cacat. Penyebabnya ikan laut yang dimakan mengandung Hg sekitar 27 - 102 ppm,karena tercemari limbah pabrik plastik. Kasus lain di Niigata, banyak yang cacat dan meninggal karena mengkonsumsi ikan yang mengandung Hg sekitar 5 - 20 ppm.

• Keracunan insektisida.

Gejalanya kepala pusing, mual, tremor, kerusakan organ seperti hati dan ginjal. Akumulasi sedikit demi sedikit menyebabkan penyakit tertunda (delayed effect) dalam bentuk kangker kulit, paru-paru, dan hati, karena insektisida bersifat cocarcinogenic.

PENCEMARAN TANAH/DARATAN

Tanah/daratan dapat mengalami pencemaran jika ada bahan asing baik bersifat organik maupun anorganik yang berada di permukaan tanah yang menyebabkan tanah menjadi rusak dan tidak dapat memberikan daya dukung bagi kehidupan manusia, baik untuk pertanian, peternakan, kehutanan, maupun untuk pemukiman.

a. Komposisi tanah

Komposisi tanah terdiri dari udara 25 %, air 25 %, bahan organik 5 %, dan bahan mineral 45 %. Bahan organik dalam tanah (seperti karbohidrat, protein dan lemak) merupakan persediaan makanan bagi mikroorganisme dan tumbuhan. Senyawa organik yang kompleks tak dapat secara langsung dimanfaatkan tumbuhan. Senyawa ini dipecahkan oleh organisme dalam tanah (antara lain serangga, cacing tanah, nematoda, sikaki seribu, algae, dan mikroorganisme seperti fungi dan bakteri) menjadi bentuk yang lebih sederhana.

Air akan melarutkan bentuk-bentuk sederhana itu dan membawanya sampai ke tumbuhan melalui akar. Unsur/nutrisi yang diperlukan tumbuhan meliputi makronutrisi (yaitu 9 unsur yang diperlukan dalam jumlah besar meliputi C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan mikronutrisi (unsur yang lain). Unsur C, H, dan O digunakan untuk mensintesis karbohidrat, lemak , protein, lilin, selulosa, dan senyawa kompleks lainnya. Unsur N, P, dan S untuk membentuk molekul protein. Unsur lain yang jumlahnya tidak begitu banyak berperan dalam metabolisme pada tumbuhan.

b. Penyebab Pencemaran Tanah

• Faktor internal, yaitu peristiwa alam seperti: letusan gunung berapi yang memuntahkan debu, pasir, batu, dan bahan volkanik lain yang menutupi dan merusak daratan/permukaan tanah.

• Faktor eksternal, yaitu karena ulah dan aktivitas manusia. Limbah yang dihasilkan oleh berbagai aktivitas manusia disebut anthropogenic pollutans.

c. Komponen Pencemar Tanah

Meliputi kertas 4 %, limbah bahan makanan 21 %, gelas 12 %, besi 10 %, plastik 5 %, kayu 5 %, karet dan kulit 3 %, kain/serat tekstil 2 %, aluminium dan logam lain 1 %. Perbandingan bahan organik dan anorganik 70 % : 30 %. Bahan organik akan terdegradasi oleh mikroorganisme, bahan anorganik tidak/susah terdegradasi. Bahan anorganik berbahaya misalnya bahan kimia beracun yang dibuang bersama limbah industri, limbah pertambangan seperti logam berat dan logam radioaktif.

Bila air membawa limbah mengalir ke sungai, danau atau sawah maka tanah akan teraliri, sehingga akan terkontaminasi bahan-bahan kimia. Tanah menjadi jelek dan tumbuhan atau binatang air akan menderita. Bahan-bahan itu akan terkontaminasi dalam tumbuhan dan hewan, dan akhirnya akan sampai pada manusia.

d. Dampak Pencemaran Tanah

• Dampak langsung, seperti bau, merusak pandangan, kotor dan kumuh.
• Dampak tak langsung, seperti menjadi tempat berkembangnya nyamuk, lalat, tikus, bakteri, dan lain-lain, sehingga menjadi perantara atau penyebab penyakit pest, kaki gajah (filiariasis), malaria, demam berdarah, dan lain-lain.