BAB II PENCEMARAN LINGKUNGAN (pengganti kuliah 4 Desember 2013)
A. Danau yang besar dan kotor Mengunjungi air terjun Niagara itu seperti hari-hari ketika Blondin melintasi dengan kawatnya, sekarang menjadi berbeda. Banyak yang baru dan tidak menyenangkan telah ditambahkan. Pengunjung telah mendapatkan miasma yang baunya seperti selokan. Semua kejadian itu ditunjukan dengan meluasnya limbah pabrik kertas dan busa yang terkumpul dalam pusaran air besar yang memotong sungai. Danau besar (Great Lake) merupakan bagian dari reservoir terbesar di dunia yang mengandung kurang lebih 20 pct air tawar di permukaan bumi. Jika airnya menjadi berkurang akan menjadi bencana yang tak terduga. Dan itu akan melibatkan tidak hanya 2 bangsa, semua danau yang berada di sekitar Kanada akan tertimpa kecuali danau Michigan. Jika kita berdiri di tepi pantai Duluth, Minnesota, dan melihat keluar melewati Danau Superior, nampak tidak mungkin bahwa sebagian dari air telah menjadi tercemar. Sebelum aliran bahan pencemar industri dari Danau Superior masuk ke danau Huron telah diukur International Joint Commission dalam ratusan juta gallon setahun. Kontaminasi telah tumbuh lebih jelek dengan cepat seperti pergerakan sepanjang danau Michigan dan Erie. Chicago yang berada di sebelah selatan ujung Danau Michigan telah menghabiskan lebih dari separuh abad dan milyunan dollar untuk mengem-bangkan sistem air yang baik. Kota membutuhkan milyunan gallon perhari dari danau untuk melayani 4.400.000 orang . Limbah yang ada ditreatmen untuk menghilangkan sebagian besar polutan, salurannya ke arah selatan masuk ke anak sungai Missisippi, yang tidak mempengaruhi danau. Tetapi di sekitar Chicago, memanjang melewati garis batas Indiana , hanya 10 mil sebelah tenggara, jaringan yang kecil, jalur air kecil-Sungai Grand Calumet, Sungai Calumet kecil, Danau Rubah, dan bermacam-macam kanal , yang melayani sistem drainase 1 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
untuk kompleks industri lebih dari 20 mil sepanjang pantai, dari Chicago melewati Hammond, Whiting dab Gary, Indiana. Kompleks ini termasuk 10 pabrik baja, 5 pengilangan minyak, dan lusinan pabrik yang lain dari pabrik kertas sampai pabrik sabun. 6 pabrik besar melepas jutaan galon limbah per hari termasuk 35.000 pon amonia nitrogen, 3.500 pon phenol, 3000 pon sianida, dan 50 ton minyak. Semua itu masuk ke Danau Michigan. Dilaporkan dalam kecelakaan sejenis, Leon Despres, anggota DPR Chicago mengatakan “tahun 1964 bulan Desember kita menemukan jutaan pelet polyethylen misterius tercuci pada 2 mil pemecah air kita. Kita mempelajari bahwa itu tidak hanya menunjukan 1 semburan yang cepat dari pabrik kimia, dan bahwa pada bagian pantai Michigan terdapat semburan yang sama sampai 30 atau 40 mil kecepatan angin. Pencemaran dari Danau Besar bagian barat ditambah sampai batas yang menjijikan seperti air yang jatuh melalui Sungai Detroit, yang sesungguhnya mengalir masuk ke danu Erie. Menurut laporan Pelayanan kesehatan masyarakat, air ini telah tercemar secara bakteriologis, khemis, fisis dan biologis dan mengandung bakteri golongan coliform dengan kepadatan sebesar seperti kuantitas fenol, besi, ammonia, padatan terlarut, padatan tersuspensi, klorida, senyawa nitrogen dan fosfat. Kurang lebih dua pertiga berasal dari limbah industri dan sepertiga dari limbah kota. Detroit memberikan kotoran limbah 3 juta orang hanya dengan treatmen primer, yang berarti hanya mengurangi limbah padatannya saja, meskipun sebenarnya treatmen standar untuk limbah kotoran saat ini termasuk treatmen sekunder dengan penetralan kimiawi dan biologis yang mencapai 90 pct kontaminan. Pada akhir tahun 1961 Michigan membantu pemerintah federal membersihkan kondisi semacam itu. Pelayanan kesehatan masyarakat menghabiskan 2 tahun dalam meneliti secara sempurna asal pencemar. Laporan tersebut menyampaikan kontribusi dari automobil, kimia dan perusahaan kertas sebagai pelanggar terbesar. Program pembersihan yang dilakukan sama dengan program di Chicago yang telah dilakukan pada musim semi. Pelaksana pengurangan pencemaran mengakui bahwa mereka
tidak dapat
mengatakan apa yang dapat digunakan untuk memperbaiki Danau Erie. Akumulasi dari kontaminan telah mematahkan metabolisme biologis sampai pada titik yang menyebabkan 2 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
kerusakan yang ekuivalen secara limnologis. Penyerapan oksigen kimia telah menyebabkan melemahnya penyediaan oksigen bebas, yang esensial untuk daur hidup tumbuhan-ikan-serangga secara normal, yang ada 2.600 mil persegi di tengah danau, setara dengan lebih dari seperempat area danau, dimana air mencapai 10 kaki dari kedalaman kekurangan oksigen. Kekurangan oksigen danau umumnya mengubah peralihan hidup ikan dari species yang diinginkan ke arah cacing limbah anaerobik dan ketam kecil. Pada akhirnya beberapa species ikan yang tidak tahan terhadap kekurangan oksigen akan menghilang, seperti jenis karper.
B. APAKAH PENCEMARAN ITU ? Dalam studi ini dibahas mengenai apakah pencemaran itu (what is pollution). Studi tentang pencemaran mencakup tentang berbagai jenis pencemaran, bagaimana diukur dan bagimana dikendalikan. Untuk mempelajari hal tersebut perlu mempunyai pemahaman mengenai aspek teknis mengenai pencemaran sebelum dapat menerapkan pada perbaikan ekonomi. Robert Shoop dari jurusan ilmu pengetahuan Biologi Universitas Rhode Island bekerja sama dengan editor dalam membahas masalah ini. Seperti telah diuraikan di depan bahwa konsep pencemaran bersifat relatif.. Meskipun tidak ada bahan yang benar-benar bersih, ketidakbersihan tersebut berada di atas tingkat tertentu yang menjadi perhatian. Tingkat bahaya pencemaran juga bervariasi dari kasus per kasus, tergantung pada penggunaan air atau udara secara khusus. Sebagai contoh air yang dianggap berbahaya bagi manusia bisa dimanfaatkan untuk industri. Perusahaan baja Betlehem di Sparrow Point, Maryland, di luar Baltimore menggunakan limbah yang berasal dari Baltimore yang sudah dibersihkan untuk proses industrinya. Justru air yang dianggap sehat bagi manusia mungkin kurang sesuai bagi industri. Peralatan lisri yang banyak menggunaka air di tekan untuk mengurangi sebagian mineralnya dari air perkotaan yang digunakan, sementara mineral tersebut dianggap sehat bagi manusia, karena mineral tersebut bersifat korosif bagi peralatan elektronika di bagian dalam.
3 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
C. Pencemaran Udara Lingkungan atmosfer manusia sempit dan terbatas, keterbatasannya dalam kondisi normal perlu untuk dipahami bagaimana bisa menjadi tercemar. Kepadatan atmosefr berkurang sejalan dengan ketinggiannya, dan menjadi setengah beratnya pada ketinggian di atas 18.000 kaki. Atmosfer mengandung kurang lebih 21 pct oksigen yang dibutuhkan hewan termasuk manusia untuk hidup, sebab rata-rata orang membutuhkan oksigen yang bisa digunakan pada tekanan mendekati 3 pon per inch persegi. Manusia tidak bisa bertahan untuk waktu lama jika oksigen tidak dapat digunakan dalam tekanan dan proporsi yang rapat. Bahan lain dari udara termasuk macam-macam variabelnya adalah uap air, nitrogen (78 pct), karbon dioksida, karbon monoksida dan gas lain, yang semua jumlahnya kurang dari 1 pct berat. Proporsi gas kurang lebih sama dalam semua bagian di dunia. Uap air (dalam bentuk gas) sekitar 1 – 3 pct volume seluruh atmosfer dunia. Sebagai pertimbangan, uap air dapat dipertimbangkan sebagai campuran gas bebas dengan udara. Ada beberapa lapisan atmosfer. Troposfer adalah lapisan yang berdekatan dengan bumi dengan variasi ketinggian dari 28.000 kaki lebih di daerah kutub sampai 55.000 kaki lebih di katulistiwa, ketebalannya menjadi bagian dari perubahan iklim. Secara normal suhu troposfer berkurang degan bertambahnya ketinggian dan kita menyebutnya sebagai fenomena kekeliruan laju. Ada perubahan yang drastis dalam laju turunnya suhu dengan peningkatan ketinggian, dan disebut sebagai tropopause. Daerah atmosfer ini memisahkan troposfer dari stratosfer dengan ketebalan 26 –29 mil. Atmosfer dipengaruhi oleh beberapa tekanan, baik alamiah maupun buatan manusia, diantaranya yang terbesar adalah energi panas dari matahari. Karena udara disusun oleh atom dan molekul, suhu udara juga diukur dari aktivitas molekul dan panas. Hal ini disebabkan karena perbedaan material mempunyai perbedaan struktur molekul, yang akan mengembang dengan perbedaan suhu, ketika beberapa energi panas diserap.
1. Bercampurnya pencemar dengan atmosfer.
4 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
Kita seharusnya memperhatian atmosfer sebagai reaksi raksasa yang tak dapat dihitung yang sebagian besar reaksi kimianya tak teridentifikasi, yang sebagian reaksinya mengubah suhu dan tekanan udara, sebuah proses yang dinamis. Bagaimanapun kita mempunyai pengetahuan mengenai unsur dasar atmosfer dan kimia atmosfer. Ditambahkan disini adalah oksigen, nitrogen, uap air dan oksida karbon yang disebut lebi awal, murni udara termasuk sebagian kecil nitrogen dan belerang. Siklus oksigen-karbon dioksida adalah proses mendasar dari hubungan tubuhan dan hewan. Oksigen atmosfer dihasilkan oleh fotosintesis, dengan proses penangkapan energi matahari dan karbon dioksida untuk sintesa bahan organik (material mengandung carbon) dengan hasil proses oksigen. Fotosintesis telah berlangsung selama jutaan tahun, dan berlangsung terus untuk menambah oksigen di udara. Jika tumbuhan mendapatkan energinya untuk tumbuh dan berkembang biak dari matahari, hewan merombak dari bahan kimia (tumbuhan atau hewan lain) untuk mendapatkan energinya.. Esensinya hewan membakar bahan kimia (dari tumbuhan) dengan tambahan oksigen dan katalis karbon yang disebut enzym dengan menghasilkan karbon dioksida. 2. Karbon monoksida. Pembakaran yang lengkap (oksidasi) carbon dengan keberadaan oksigen menghasilkan karbon dioksida. Karbon monoksida dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna, dan sebagian besar merupakan pencemar yang dibuat manusia. Ketebalan bahan kimia ini tidak tentu, sebagian bisa dikonversikan ke karbon dioksida, yang reaksinya menggunakan unsur kimia reaktif (hydroksil radikal) atau asimilasi oleh tumbuhan atau penyerapan oleh lautan dan oksidasi biologi. CO bersifat racun bagi manusia pada konsentrasi 100 ppm dengan paparan beberapa jam. CO sebagian besar dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar minyak pada mesin mobil, tetapi sangat kecil secara normal dihasilkan dari aktivitas manusia dan hewan. 3. Karbon dioksida. Karbon dioksida sebaliknya yang secara alami dihasilkan oleh pernafasan hewan. Tetapi bagaimanapun juga sebagian besar dihasilkan dari pembakaran bahan bakar fosil seperti batubara, minyak dan gas. Sejak terjadi perkembangan dalam revolusi industri, manusia telah meningkatkan emisi karbon dioksida, secara prinsip dihasilkan dari pusat pembankit 5 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
tenaga listrik dan pembakaran dalam mesin. Hal itu telah diperkirakan oleh Rohrman et al dalam Science tahun 1967) bahwa emisi yang dibuat manusia akan menunjukkan peningkatan dari 1890 sampai 2000. Pencemaran dari sumber terbesar ini masuk ke udara lebih cepat dibanding siklus karbon dioksida alami. Disamping asimilasi karbon dioksida oleh tumbuhan air dan daratan, lautan menyediakan penurunan karbon dioksida yang sangat besar dengan mengubahnya di permukaan dan kedalaman lautan. Batu kapur dibentuk dari hidrasi karbon dioksida dan reaksi dengan ion kalsium. Karbon dioksida berdampak pada temperatur global, sebab mempunyai kemampuan menyerap energi panas (infra merah) dan memantulkan energi kembali ke bumi seperti gelas pada greenhouse, dan berkurangnya kemampuan untuk lepas dari ruang luar. Ketika gelombang pendek (ultraviolet) melewati karbon dioksida, peningkatan konsentrasi karbon dioksida, dengan penyediaan energi matahari yang kurang atau berlebih akan menghasilkan meningkatnya temperatur global. Banyak ilmuwan memperkirakan meningkatnya temperatur global dalam waktu 60 tahun sejak tahun 1880 peningkatkan konsentrasi karbon dioksida mencapai 7 pct. 4. Perubah iklim yang lain. Bermacam-macam perubahan klimatologis adalah karena pengaruh pencemaran udara. (Partikel debu (800 juta ton dihasilkan di seluruh dunia per tahun) membentuk awan efektif sampai gerakananya pada uap air mempengaruhi kondensasi dan formasi kristal es pada inti debu. Dengan adanya kelembaban yang penuh, tetes air akan terbentuk dan jatuh, menghasilkan peningkatan presipitasi,, jatuhnya hujan dan perubahan cuaca dipercaya pada beberapa tempat. Pada ketinggian 20000 sampai 40000 kaki atmosfer tipis dan temperatur dingin membuat volume udara jenuh dengan sejumlah kecil air. Dalam penambahannya, partikulat yang dikeluarkan dari jet mempunyai kontribusi pada pembentukan formasi awan. 5. Nitrogen oksida. Oksidasi nitrogen melepaskan nitrogen oksida ke dalam atmosfer yang sebagian besar dihasilkan dari mobil dan sumber pembangkit tenaga listrik. Aktivitas manusia juga menghasilkan emisi nitrogen global, disamping sumber-sumber proses biologis dan kilat.
6 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
Beberapa nitrogen oksida selanjutnya dioksidasi menjadi nitrogen dioksida yang secara kuat menyerap sinar ultraviolet dari matahari, membentuk nitogen oksida dan atom oksigen (O), yang kemudian dapat membentuk ozon (O3) dengan penambahan molekul Oksigen (O2). Sifat yang sangat reaktif ini bentuk oksigen yang bertanggung jawab terhadap bahaya lobang ozon di Los Angeles. Selama ada tanda bahaya lobang ozon, penyelenggaraan kegiatan belajar di luar ruangan dilarang untuk menghindari kerusakan paru-paru. Kandungan bahan yang ada dengan adanya hidrokarbon (senyawa yang mengandung carbon dan hidrogen) bereaksi menyebabkan iritasi mata, merusak membran mucus dan disebut dengan peroxiacyl nitrat atau PAN, yang secara prinsip merupakan komponen dari kabut asap fotokimia. 6. Oksida belerang. Oksida belerang diemisikan ke udara dari hasil kegiatan manusia yang sebagian besar bersumber dari pelepasan sebagai belerang dioksida, yang dapat dioksidasi menjadi belerang trioksida. Zat ini lebih labjut dapat bersenyawa dengan uap air membentuk kabut asam sulfat yang mempunyai sifat korosif kuat pada bangunan gedung, termasuk batu dan marmer. Jika jatuh sebagai air hujan, garam-garam sulfat akan meningkatkan keasaman dan dapat menghancurkan kehidupan perairan, yang sebagian besar tidak dapat bertahan hidup pada pH 5.5. Umumnya pH danau dan sungai akan berubah secara musiman karena aktivitas biologis dan suhu, tetapi dapat dipengaruhi oleh perubahan sulfur oksida.. Secara alami sumber dari oksida belerang adalah aktivitas vulkanis, geyser dan perombakan material organik yang mengandung sulfur. 7. Efek biologi dari polusi udara Polusi udara telah menjadi peristiwa yang sangat mengkawatirkan, karena telah mengakibatkan kematian ribuan penduduk di Begium’s Meuse Valley (1930), Donora, Pa (1948), London (1952, 1959, 1962), New York City (1953, 1962, 1966) Pada umumnya polusi udara menyebabkan penyakit pada saluran pernapasan (bronchi)
sampai
ke
paru-paru.
Asap
yang
beraakibat
polusi
udara
dapat
mengaakaibatkaakan iritasi pada kulit, mata dan sakit kepala. Sulfur oksida (SOx) dan juga partikel dapat berakibat fatal dan menyebabkan kematian. Di Donora terdapat 5.910 orang
7 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
terkena dan 17 orang meninggal, di London, 4.000 sampai 6.000 lebih meninggal pada tanggal 5-7 Desember 1952 akibat dari asap tebal. Pada awal abad ke 20 terjadi peristiwa penduduk meninggal akibat penyakit pneumonia, influenza, meningitis dan tubercolosis dan kejadian di Amerika Serikat penduduk mati disebabkan oleh bukan penyakit menular. Penyakit penyebab kematian tesebut nampaknya bukan penyakit menular tetapi mempunyai ciri umum yang karateristik dan sifatnya multiple dari pada satu kasus, hal itu bagaikan serangan tersembunyi dan berkembang selama periode 20 sampai 30 tahun. Penyakit tersebut adalah – penyakit cardovascular, stroke, kanker, kanker saluran pernapasaaan, daaan penyakit paru-paru kronis (bronchitis dan ephysema).Brochitis adalah radang saluran penapasan yang dicikan dengan pengeluaran mucous yang berlebihan, , batuk disertai pengeluaran spunrum (dahak) penyakit kronis ini dapat kambuh. Peristiwa di Great Britanian, penyakit kronik ada hubunganya dengan jumlah populasi suatu kota, yang diduga berkaitan dengan polusi udara. Studi lain menunjukkan adanya korelasi antara laju kematian akibat bronchitis dengan besarnya jumlah pembakaran minyak dari rumah tangga dan industri Tabel sumber polusi udara di Amerika serikat 1966 dalam jumlah million per ton udara SUMBER
Automobile
6 Major Industries
JENIS POLUSI
JUMLAH
TOTAL
Carbon Monoxide
66
Hydrocarbons
12
Nitrogen Oxides
6
Sulfur Oxides
1
Particulates
1
Sulfur Oxides
9
Particulates
6
Hydrocarbons
4
Nitrogen Oxides
2
Carbon Monoxide
2
Electric Power Sulfur Oxides
86
23
12 8
Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
Nitrogen Oxides
3
Particulates
3
Carbon Monoxide
1
Hydrocarbons
1
Sulfur Oxides
3
Carbon Monoxide
2
Nitrogen Oxides
1
Hydrocarbons
1
Space Heating Particulates
Refuse Disporsal
20
8
1
Carbon Monoxide
1
Hydrocarbons
1
Particulates
1
Sulfur Oxides
1
Nitrogen Oxides
1
Jumlah Total
5
142
Partikel Debu-102 microgram per kubik (mikrogr/m3) Anilisis per bagian
(mkrg/m3
Benzene soluble organics
6.900
Benzoat pyrene
0.002
Ammonium
0.600
Nitrat salt
2.900
Sulfate salt
10.700
16-metal-at higest measured levels in U.S.
18.330
Total yang diketahui
39.432
Sulfur dioxide dapat menyebabkan penyakit pada sistem pernafasan akut dan bronchitis kronik. Sumber terbesar dari sulfur dioxide dalam kota adalah pembakaran minyak dari rumah tangga (domestik) dan batu bara muda.
9 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
Timah dapat masuk kedalam tubuh manusia melalui paru-paru, saluran pencernaan atau kulit dan meracuni enzym pada organ. Berpengaruh terhadap pembentukan darah merah, sistem saraf, pencernaan (gastrointestina) dan sistem eksresi (ginjal) , keacunan timah dapat sampai pada kronis Pengaruh CO berbeda dari polusi udara yang lain sebab, pertama : tidak berasa, tidak bebau atau tidak dapat disentuh dengan tubuh.Kedua : tidak langsung mempengaruhi mata, hidung dan jalan menuju paru-paru, tidak mengalami perubahan sampai pada dinding paru-paru dan masuk kedalam pembuluh darah, selanjutnya bergabung dengan hemoglobin membentuk substansi carbomonoxyhemoglobin, hal ini mengurangi kemampuan pembawa oksigen oleh darah Daya ikat CO 200 kali lebih besar dibandingkan dengan daya ikat oksigen oleh hemoglobin. CO. terbentuk ketika carbon didalam BBM tidak sempurna terbakar menjadi CO2, hanya setengah jalan. Dengan adanya perkembangan kota yang mengurang areal tanaman sebagai suplai oksigen dan mengurang CO2 ( secara tidak langsung CO) merupakan hal yang perlu mendapat perhatian Tabel : Efek Carbon monoxide (CO) terhadap Kesehatan
Kosentrasi CO di Udara
% Carbomonoxyhemoglobin di dalam darah Gejala
Diatas 300-400 ppm
30-40 % dan diatasnya
Sakit kepala, pandangan kabur, nausea, collapse
100 ppm
Diatas 20 % cenderung mengganggu subyek 20% mempengaruhi hanya 5.75 jam per hari per 11 minggu
Sakit kepala sampai pada 20 %. Menimbulkan kerusakan pada otak dan hati
50 ppm atau dibawahnya
2-4 % dan diatasnya maksimum 8 %
Dapat berpengaruh terhadap psikologis
15 ppm
Sampai 2.4 %
Berpengaru terhadap pandangan dan keseimbangan
Leve Carbon monoxide di berbagai lokasi 10 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
Lokasi
Level CO (ppm)
Los Angeles Freeways,
37
Los Angeles Freeways, slow, heavy traffic
54
Los Angeles Freeways,severe inversion
30
Parking garage
59
Cincinnati intersection
20
Detroit, short peak
100
For over 8 hours
Detroit,residential areaaa
2
Detroit,shopping
10
Manhattan, intersection
15
All daay long recently
Allowed industrial exposure for 8 hours
50
Lowered from 100
Asap rokok dapat menyebabkan kanker paru-paru. Banyak data yang telah membuktikan adanya kejadian kanker paru paru didaerah perkotaan lebih banyak dari pada di daerah pedesaan diantara para perokok. Sebagai contoh peristiwa kanker paru-paru pada perokok imigran Great Britania ke Afrika Se-latan lebih tinggi dibandingkan penduduk asli Afrika Selatan. Imigran Great Britania ke Australia daan New Zealand kematian akibat kanker lebih tinggi dari pada penduduk asli Australia daan New Zealand pada mereka sesama perokok.
11 Karma Iswasta Eka/Pencemaran Lingkungan
