PART I                                        SIKLUS BIOGEOKIMIA        Bahan yang membentuk tubuh dari organisme berasal ...
2. SIKLUS OKSIGEN DAN KARBON     Karbon dan oksigen adalah elemen dasar untuk membuat komponen – komponenorganik. Sumber k...
kembali oleh bakteria nitrat (Nitrobacter). Ion nitrat akan dimanfaatkan oleh bakteria tanah       untuk memroduksi oksige...
hutan.2   Sulfur dioksida (SO2) and nitrogen      Penggunaan bahan bakar fosil untuk    monoksida (NO)                    ...
mengancam keberadaan pulau-pulau kecil dan pusat- pusat aktivitas manusia yang berada didataran rendah serta memusnahkan b...
dibutuhkan koordinasi dari berbagai pihak dan membutuhkan biaya yang mahal. Dan bila halini terlambat diatasi akan berdamp...
Kebocoran minyak yang memolusi air laut datang dari kebocoran tanker dan pabrik lepaspantai. Kebocoran ini menghancurkan k...
gedung dan papan reklame akan membuat warga mudah untuk stress, karena ini sangat jauh         dari alam.      Terdapat ba...
tidak dianjurkan untuk diaplikasikan pada tumbuhan yang nantinya akan dikonsumsi manusiaatau hewan..                Sisa K...
Aerobik       Pada proses ini, bakteri dan jamur yang dapat berkembang dalam keadaan adanya  oksigen sangatlah membantu da...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Biogeochemical Cycle, Pollution, and Recycling of Organic Waste

1,456 views
1,387 views

Published on

Biogeochemical Cycle, Pollution, and Recycling of Organic Waste

Published in: Education
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,456
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
35
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Biogeochemical Cycle, Pollution, and Recycling of Organic Waste

  1. 1. PART I SIKLUS BIOGEOKIMIA Bahan yang membentuk tubuh dari organisme berasal dari bumi. Bahan yang dalam bentukelemen – elemen ini mengandung senyawa kimia yang mana merupakan bahan dasar dari makhlukhidup dan non-makhluk hidup. Siklus bio-kimia organikanorganik adalah siklus dari senyawa kimia atau senyawa yangberjalan dari biotik ke komponen abiotik dan pada akhirnya akan kembali lagi ke abiotik. Siklus darielemen – elemen ini tidak hanya melewati organisme, tetapi juga melibatkan reaksi kimia dilingkungan abiotik, sehingga dapat dikatakan sebagai siklus bio-kimia. Termasuk dalam siklus inisedperti siklus air, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus karbon, siklus fosfor, dan siklus sulfur. 1. SIKLUS AIR Air adalah zat nutrisi yang penting bagi organisme sebagai digunakan untuk metabolisme dan sebagai pelarut berbagai zat. Air merupakan komponen terbesar dari litosfer, atmosfer, dan tubuh organisme. Siklus air adalah siklus dimana air tidak akan pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan akan kembali lagi ke atmosfer melalui kondensasi, hujan, dan transpirasi. Uap air di atmosfer umumnya datang dari laut karena laut mengambil area 2/3 dari permukaan bumi. Kunci dari proses ini adalah mulai dari air laut yang dipanaskan oleh matahari. Air menguap, lalu hujan pun jatuh dan biasanya dalam bentuk salju, hujan es, es, hujan ringan, dan kabut. Dalam perjalanannya untuk turun ke bumi, hujan sering ‘dicegat’ oleh tanah sebelum mencapai tanah. Dan setelah mencapai tanah, siklus air ini terus berlanjut dan kembali bergerak secara berkelanjutan dalam 3 jalan yang berbeda: 1. Evaporasi / transpirasi – pada air yang ada di laut, tanah, sungai, tumbuhan, dan sebagainya. Air akan berevaporasi ke udara/atmosfer dan akan membentuk awan. Dan bila air yang ada sudah pada tingkat yang banyak, akan turus hujan, salju, ataupun es. Transpirasi juga terjadi pada tumbuhan yang membuat leboih dari 90 persen evaporasi pada tanah. Sebagian lainnya, konsumer juga menghasilkan air, seperti binatang dan tubuh manusia yang mengeluarkan air melalui keringat dan urin. 2. Infiltrasi di dalam tanah – air bergerak masuk ke dalam tanah melewati retakan – retakan dan pori dari tanah dan batu. Air dapat bergerak dengan berkapilari atau bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah sampai air kembali ke sistem air di permukaan. 3. Permukaan air – air bergerak melewati permukaan tanah yang dekat dengan aliran utama; yang kebanyakan merupakan lahan miring karena makin sedikit pori – pori tanah. Aliran pada tanah ini dapat dilihat biasanya di perkotaan. Sungai – sungai yang bergabung satu sama lain akan membentuk suatu aliran yang membawa air sungai ke laut. Terdapat bermacam – macam proses siklus air. Yang pertama adalah siklus pendek air yang berawal dengan evaporasi di air di laut menjadi uap air dengan bantuan matahari. Lalu dilanjutkan dnegan kondensasi dan pembentukan awan. Terakhir, hujan pun turun. Kedua, pada siklus yang medium proses ini berawal dengan berevaporasinya air laut menjadi uap dan terjadilah kondensasi gas. Lalu, uap tersebut bergerak dengan bantuan angin dan ditiup hingga mencapai lahan dan terbentuklah awan. Proses berikutnya adalah terjadi proses reduksi berupa jatuhnya hujan ke atas permukaan tanah dan air hujan kembali mengalir kembali dari sungai ke laut. Ketiga, siklus panjang air. Siklus ini dimulai dari evaporasi air laut yang terjadi akibat matahari dan terjadi proses sublimasi dari uap air. Selanjutnya, uap air akan membentuk awan yang mengandung kristal – kristal es. Diikuti dengan bergeraknya awan dengan bantuan angin darat. Proses ini dilanjutkan dengan turunnya salju yang merupakan hasil dari pembentukan es. Es – es yang mencair dan dari sungai dimana air akan mengalir ke laut kembali.
  2. 2. 2. SIKLUS OKSIGEN DAN KARBON Karbon dan oksigen adalah elemen dasar untuk membuat komponen – komponenorganik. Sumber karbon yang ada di alam berupa CO2 yang terkandung dalam udara atau larutdan air dan dikandung dalam kerak bumi, batu kapur, gas alam, dan dapat masuk ke sistemkehidupan tumbuhan dengan berdifusi melewati stomata ke palisade daun. Pada tumbuhan,bahan organik yang mengandung banyak karbon ditemukan pada batang atau kayu. Padabinatang dan manusia ditemukan pada tulang dan otot. Karbon juga salah satu hasil daripembusukan organisme yang telah mati. Sedangkan oksigen dengan bentuk O2 biasanyadigunakan sebagai hasil dari fotosintesis tanaman dan juga digunakan untuk respirasi. Jalur siklus karbon dan oksigen biasanya terjadi saat organisme mati diuraikan olehpengurai, seperti bakteri dan jamur saprofit. Dengan adanya proses dekomposisi ini, zat hasilanorganik yang tidak dapat diurai dan dimineralisasi, dan terbentuklah fosil seperti minyakbumi dan batu bara. Lalu, minyak bumi dan batu bara ditemukan oleh produsen dan akhirnyadigunakan sebagai bahan bakar. Setelah terjadi proses pembakaran, karbon dan oksigendibebaskan kembali ke udara dan dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup dalamekosistem. Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai jalan: 1. Melalui fotosintes. Dengan bantuan sinar matahari, tumbuhan berfotosintesis dan merubah karbon dioksida menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen ke atmosfer. 2. Melalui organisme yang membentuk jaringan dari karbon. Beberapa organisme air laut membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa organisme juga membentuk cangkang berkarbon and bagian tubuh lain yang keras. 3. Melalui pernapasan(respirasi) melalui tumbuhan, binatang, dan manusia. Oksigen yang masuk ke sistem respirasi akan dikeluarkan kembali dalam bentuk karbon. 4. Malalui penguraian dari binatang dan tumbuhan. Jamur dan bakteri akan merusak komponen – komponen organisme yang telah mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida bila ada oksigen, atau metana bila tidak ada oksigen. 5. Melalui pembakaran bahan organik yang mana mengoksidasi karbon yang mengandung karbon dioksida (seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti produk batu bara dan minyak bumi dari industri, serta gas alam akan melepaskan karbon yang telah disimpan di geosfer ini jutaan tahun.3. SIKLUS NITROGEN Nitrogen sering ditemukan di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2) yang terkandungsebanyak 78% dalam gas atmosfer. Siklus nitrogen adalah proses pengubahan senyawanitrogen yang mengandung banyak macam bentuk kimia lainnya. Beberapa proses pentingterdapat dalam siklus nitrogen, seperti fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, dandenitrifikasi. Hanya beberapa organisme yang dapat mengubah nitrogen menjadi komponenorganik melalui proses yang dikatakan fiksasi nitrogen. Fiksasi nitrogen lain terjadi karena proses geofisika, seperti adanya petir. Bagaimanapun,sangat sedikit makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen dari alam. Hampirsemua makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup lainnya. Olehkarena itu, reaksi fiksasi senyawa nitrogen sering disebut sebagai proses topping-up ataufungsi penambahan cadangan untuk ketersediaan senyawa nitrogen. Secara tidak langsung vertebrata mengkonsumsi nitrogen melalui nutrisi pengambilandalam bentuk protein dan asam nukleat. Di dalam tubuh, makromolekul ini dicerna dalambentuk yang lebih kecil dalam bentuk asam amino dan digunakan untuk mensintesis proteindan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya. Kelebihan dari asam amino yang tidakdigunakan untuk proses metabolisme akan teroksidasi untuk mendapatkan energi. Biasanyamuatan atom karbon dan hidrogen akan membentuk CO2 atau H2O, dan muatan atom nitrogenakan mengalami berbagai proses untuk menjadi urea dan pada akhirnya akan diekskresi. Tanaman dapat menyerap nitrogen dalam bentuk amonia. Perubahan dari nitrogenmenjadi amonia bisanya disebut sebagai amonifikasi. Amonia akan diubah oleh bakteria nitrit(Nitrosomonas and Nitrosococcus) menjadi ion nitrit (NO2-). Ion nitrit ini akan diubah
  3. 3. kembali oleh bakteria nitrat (Nitrobacter). Ion nitrat akan dimanfaatkan oleh bakteria tanah untuk memroduksi oksigen dan juga dapat diserap oleh tanaman. Penurunan ion nitrat oleh bakteri denitrifikasi akan menghasilkan gas nitrogen. Dan akan kembali ke atmosfer. 4. SIKLUS FOSFOR Fosfor adalah elemen yang penting di dalam kehidupan karena organisme membutuhkan ini dalam bentuk Adenosine Tryphosphate yang menyediakan sumber enrgi dalam sel metabolisme. Di alam fosfor tersaji di dalam dua bentuk, senyawa organik fosfat(pada tumbuhan dan binatang) dan senyawa inorganik fosfat(pada air dan tanah). Fosfor yang tersedia dalam tanah dalam bentuk fosfat biasanya digunakan tumbuhan untuk diserap dari air tanah dan sebagiannya mengalir ke laut. Herbivora mendapatkan fosfat dari tumbuhan yang mereka makan dan karnivora mendapatkan itu dari para herbivora. Lalu fosfat itu dikeluarkan lewat sisa – sisa dari tanaman dan binatang yang telah mati melalui bakteria dan ekskret binatang berupa urin dan feses dan fosfor kembali ke tanah. Fosfor yang ada di samudera akan dimanfaatkan oleh organisme laut, dan kemudian oleh burung laut. Perubahan fosfat anorganik yang tidak larut ke fosfat yang terlarut adalah merupakan hasil aktivitas mikroorganisme dengan menambahkan glukosa dan Ca3 (PO4). Fosfor dapat ditemukan di alam dalam bentuk ion fosfat yang juga sebagai hasil sempurna dari bebatuan. Proses erosi dan sedimentasi membawa fosfat dari sungai kembali ke laut dalam bentuk sedimen. Pergerakan bumi akan membuat hasil sedimentasi fosfat kembali ke permukaan. Di daratan, tumbuhan mendapatkan fosfat yang larut dalam air. 5. SIKLUS SULFUR Sulfur dikandung dalam bentuk inorganik sulfat. Sulfur akan diubah oleh bakteri menjadi sulfida dan terkadang masih ada dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen sulfida sering ditemukan pada makhluk laut yang sudah mati dan biasanya dihasilkan melalui dekomposisi material organik yang sudah mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk ion sulfat (SO42-) Perpindahan sulfat terjadi melalui rantai makanan dan ketika semua makhluk hidup mati akan terdegradasi oleh bakteri zat organik. Beberapa tipe bakteri berperan dalam siklus sulfu, contohnya Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi ion sulfat menjadi sulfit dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan oleh bakteri anaerob fotoautotrof seperti Chromatium dan membebaskan sulfur dan oksigen. Pada proses oksidasi sulfur ke sulfat akan dilakukan oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus. PART II POLUSI Sampah adalah material yang tak diinginkan dan biasanya dihasilkan sebagai hasil sampinganaktivitas manusia termasuk rumah tangga, industri, dan proses alamiah lainnya. Pembuangan sampahrumah tangga dan industri ke sungai menyebabkan polusi sungai. Polusi adalah perubahan tambahanpada lingkungan yang mengubah air, udara dan tanah baik secara fisika, kimia maupun biologi.Organisme, zat-zat tertentu atau suatu bentuk energi yang menyebabkan polusi disebut polutan.Polutan biologi contohnya bakteri yang berkembangbiak di sampah dan feses. Polutan kimiacontohnya zat-zat kimia seperti sampah yang mengandung merkuri, CFC (Chlorofluorocarbons),serbuk asbestos dan pestisida. Polutan energi contohnya polusi fisika dalam bentuk panas dan radiasi.Di bawah ini adalah jenis polusi berdasarkan lokasi: polusi udara, tanah, dan air. Suatu zat dapatdikatakan sebagai polutan jika jumlahnya melebihi batas ambang normal di saat dan tempat yangsalah. 1. Polusi Udara Polusi udara adalah polusi yang berhubungan dengan atmosfer bumi. Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelimuti bumi hingga ketinggian 300 km dari permukaan bumi. Sumber polusi udara adalah aktivitas manusia.No Polutan Dihasilkan dalam bentuk 1 Karbondioksida (CO2) Penggunaan bahan bakar fosil (minyak dan batu bara), gas alam, dan pembakaran
  4. 4. hutan.2 Sulfur dioksida (SO2) and nitrogen Penggunaan bahan bakar fosil untuk monoksida (NO) kendaraan bermotor yang dihasilkan oleh pembakaran yang tidak sempurna3 Karbon monoksida (CO) Penggunaan bahan bakar fosil untuk kendaraan bermotor yang dihasilkan oleh pembakaran yang tidak sempurna4 Chlorofluorocarbons (CFC) Zat pendingin pada AC, kulkas dan semprotan aerosol Sumber polusi udara di kota besar terutama dari pembakaran bahan bakar kendaraan bermotor, aktivitas rumah tangga dan perindustrian. Akibat polusi udara dapat berdampak secara mikro maupun makro. Dalam skala mikro, polusi udara berdampak pada gangguan kesehatan manusia. Udara yang terpolusi oleh karbon monoksida beracun dan mengakibatkan kematian pada manusia yang menghirupnya. Dampak makro dari polusi udara adalah fenomena hujan asam di beberapa daerah, efek rumah kaca dan penipisan lapisan ozon. Salah satu penyebab polusi udara dalah radiasi dari material radioaktif seperti nuklir. Setelah nuklir meledak, material radioaktif akan naik ke atmosfer lalu turun kembali ke bumi, meresap ke tanah, air, hewan, tumbuhan dan manusia. Polusi nuklir berdampak buruk bagi makhluk hidup karena dapat mengakibatkan mutasi, berbagai macam penyakit akibat abnormalitas gen dan bahkan kematian. Gas-gas yang umum sebagai polutan udara adalah karbon monoksida, sulfur dioksida, CFC dan notrogen oksida yang dihasilkan oleh industri dan kendaraan bermotor. Kabut fotokimia dan asap dihasilkan dari nitrogen oksida dan hidrokarbon yang bereaksi dengan sinar matahari. Karbon Monoksida Karbon monoksida adalah gas yang tidak stabil yang tidak berbau dan tidak berasa. CO memiliki afinitas yang tinggi terhadap sel darah merah manusia dibandingkan dengan oksigen dan seseorang yang memiliki jadar CO berlebih dalam darahnya dapat kekurangan oksigen. Ketika tubuh kekurangan oksigen gejalanya adalah sakit kepala dan nausea. Kadar CO yang mencapai 0,1% dapat menyebabkan kematian. CO dihasilkan oleh kendaraan bermotor, jadi sangat dianjurkan untuk menyalakan mesin kendaraan bermotor di ruang terbuka untuk mencegah CO ataupun gas berbahaya lainnya masuk dan terakumulasi di ruang tertutup. Hujan Asam Dua gas sisa utama hasil pembakaran bahan bakar diesel dan batu bara adalah sulfur dioksida dan nitrogen dioksida. Uap air yang mengandung asam memadat menjadi awan yang akan turun kembali ke permukaan bumi sebagai hujan asam atau salju asam. Hujan asam merusak hutan, pertanian, dan perkebunan. Hujan asam juga berdampak buruk pada material logam seperti jembatan, rel kereta api, dan bangunan sehingga berkarat lebih cepat. Hujan asam menurunkan pH tanah, sungai dan danau yang berdampak pada kesehatan dan adaptasi organisme di dalamnya. Efek Rumah Kaca Efek rumah kaca adalah suatu keadaan di mana sinar matahari yang masuk ke bumi terakumulasi menghangatkan permukaan bumi. Sinar matahari yang membawa serta eneri masuk ke atmosfer bumi dan diterima oleh permukaan bumi. Energi ini diserap oleh permukaan bumi dan digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Tetapi, proses ini tidak 100% efisiesn karena sebagian sinar matahari dipantulkan dalam bentuk gelombang infra merah atau panas kembali ke luar angkasa. Mengumpulnya gas CO2 di atmosfer mencegah pemantulan kembali sebagian energi sinar matahari ini, sehingga gelombang- gelombang tersebut terperangkap dan memanaskan bumi. Dalam keadaan normal, efek ini menyebabkan tumbuhan tumbuh dengan baik sehingga efek rumah kaca menguntungkan manusia. Tetapi, kadar CO2 yang berlebih justru merugikan kehidupan di bumi sebab dapat meningkatkan suhu permukaan bumi yang menyebabkan pemanasan global. Suhu yang meningkat abnormal secara global menyebabkan melelehnya es dan gletser di kutub selatan bumi. Kejadian ini berbahaya sebab dapat meningkatkan level permukaan laut yang
  5. 5. mengancam keberadaan pulau-pulau kecil dan pusat- pusat aktivitas manusia yang berada didataran rendah serta memusnahkan beberapa hewan yang habitatnya di laut dingin sepertisinga laut. Es yang meleleh juga mengacaukan pola cuaca dan meningkatkan frekuensi badaiyang berpengaruh terhadap pertanian, perikanan dan akhirnya mempengaruhi kesejahteraandan hidup manusia. Penipisan Lapisan Ozon Lapisan ozon (O3) adalah selapis gas yang menyelimuti bumi di ketinggian kurang lebih30 km di atas permukaan laut, tepatnya di lapisan stratosfer. Lapisan ozon berlaku sebagaitameng untuk menahan 99% radiasi sinar ultraviolet yang berbahaya. Penipisan lapisan ozontelah terjadi di banyak tempat, tetapi penipisan yang paling signifikan terdapat di Antartikadan Arktik. Penipisan lapisan ozon berbahaya karena jumlah sinar UV yang mencapaipermukaan bumi meningkat sehingga mengganggu kesehatan manusia, meningkatnya jumlahpenderita katarak dan kanker kulit, mengganggu siklus rantai makanan laut sertamenghancurkan pertanian dan perkebunan.2. Polusi Tanah Polusi tanah datang dari limbah domestik, aktivitas peternakan, dan pertambangan.Polusi ini terjadi karena sebagai berikut; sampah plastik yang sulit diuraikan, botol,penghapus sintetis, barang pecah belah, kaleng, detergen yang mana merupakan bahan non-bio yang sulit diuraikan, dan bahan kimia dari limbah pertanian seperti insektisida. Kontaminasi pada tanah terjadi saat bahan kimia dilepaskan oleh kebocoran bahan kimiabawah tanah. Pengkontaminasi tanah yang signifikan adalah hidrokarbon, metal berat, MTBE,herbisida, pestisida, dan hidrokarbon yang telah diklorinasi. Limbah Domestik Sampah adalah salah satu hasil limbah domestik yang paling umum dihasilkan. Sampahdalam jumlah besar dihasilkan di kota besar dan berperan utama dalam polusi tanah.Pencemaran bakteri dan polutan lainnya juga akan menurunkan kualitas air tanah. Penurunankualitas air tanah dapat dilihat dari karakteristik fisikal seperti bau, warna, rasa, bahkankehadiran minyak. Limbah Pertanian Dalam pertanian, digunakan pupuk buatan, pestisida, dan herbisida yang dapatmencemari tanah. Penggunaan berlebih juga dapat menurunkan tingkat keasaman tanah yangakan berefek pada produktivitas tanaman. Tanaman akan melayu dan produksi akanberkurang, bahkan mati. Banyak pestisida yang herbisida yang sulit stabil dalam tanah yangpada akhirnya akan membahayakan organisme tanah. Seperti hasil daridichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) dari pestisida yang telah terbukti untuk membunuhmikroorganisme tanah yang penting. Mikroorganisme ini penting untuk proses pembusukandan pembunuhan mereka menyebabkan gangguan pada gangguan kesuburan tanah. Jugadiketahui bahwa akumulasi DDT di dalam tubuh manusia akan mengganggu kesehatan danmenyebabkan kanker dan mematikan. Polusi tanah berelasi sangat dekat dengan polusi airkarena residu dapat dengan mudah dibersihkan air dengan sungai dan laut. Limbah Pertambangan Pada tambang emas, polusi tanah datang dari penggunaan merkuri(Hg), yang merupakanmetal berat untuk memisahkan emas dari bijih besi. Merkuri adalah racun dan bisa mematikanbila masuk dalam tubuh organisme.3. Polusi Air Polusi air meliputi danau, sungai, dan laut. Sumber dari polusi air antara lain limbahdomestik, industri, dan pertanian. Salah satu bahan yang memolusi pada lautan adalahtumpahan minyak karena seringnya terjadi tumpahan minyak dari kapal tanker. Banyakorganisme air yang mati akibat tumpahan ini. Untuk membersihkan area kontaminasi ini
  6. 6. dibutuhkan koordinasi dari berbagai pihak dan membutuhkan biaya yang mahal. Dan bila halini terlambat diatasi akan berdampak pada kehidupan manusia. Secara ekologi, hal ini dapatmengganggu eksositem air laut. Seandainya terjadi kontaminasi air, lalu kontaminasi akanmasuk ke tubuh organisme air. Kontaminasi pada air sebagai penghitung indikator yang terjadi di lingkungan air.Kontaminasinya digolongkan sebagai berikut: 1. Limbah Organik Bahan limbah organik biasanya terdapat dalam bentuk limbah yang dapat diurai mikroorganisme, sehingga ini bisa menjadi awal dari perkembangan dari mikroorganisme. 2. Limbah Inorganik Bahan limbah inorganik biasanya ada dalam bentuk limbah yangtidak dapat diuraikan atau susah untuk didaur oleh mikroorganisme. Saat bahan limbah ini masuk ke dalam air, akan terjadi penurunan jumlah ion metal dalam air di lingkungan, sehingga akan menyebabkan air menjadi keras karena mengandung ion kalsium(Ca) dan ion magnesium(Mg). Selain itu, terdapat ion beracun seperti timbal(Pb), arsenik(As) dan merkuri(Hg) yang terbukti sangat berbahaya untuk tubuh. 3. Limbah Kimia Limbah kimia sangat bermacam – macam, mulai dari sabun, pembasmi hama, pewarna kimia, dan senyawa radioaktif. Bahan kimia dalam lingkungan air ini berupa racun yang dapat membunuh dan mengganggu binatang air, tumbuhan air, dan juga manusia. Limbah Domestik Limbah domestik seperti detergen, sistem pembuangan air(selokan), dan fesesmemainkan peranan besar dalam polusi sungai, terutama kota – kota besar. Sungai yangterpolusi mengandung bakteri patogen dan virus dapat menjangkit berbagai penyakit,terutama pada mereka yang tergantung pada air sungai untuk kebutuhan sehari – hari. Sistempembuangan air dan sampah membutuhkan oksigen agar dapat diurai dan didaur, jadikonsentrasi oksigen dalam air dapat menurun saat polutan ada. Limbah Industri Limbah industri yang memolusi air dapat dalam bentuk kotoran atau sampah. Polutanpabrik yang ada berasal dari metal berat dan pemanasan yang dilepaskan oleh pendinginpabrik. Untuk mengkontrol industri dari polusi air, pemerintah membuat perundangan yangmengharuskan setiap limbah harus diproses sebelum dibuang. Walaupun telah dilakukanproses menejemen pada limbah, beberapa limbah tetap berbahaya dan mengandung senyawaberacun seperti merkuri(Hg), timbal(Pb), krom(Cr), tembaga(Cu), seng(Zn), dan nikel(Ni).Polutan ini membahayakan kehidupan dari organisme air seperti ikan. Ikan yang hidup dan terpolusi akan mengakumulasi racun dalam tubuh mereka.Seandainya ikan – ikan ini dimakan manusia, sebagai contoh yang mengandung merkuri,metal berat ini akan masuk dan terakumulasi dalam tubuh. Merkuri dapat menghancurkansistem saraf saat merkuri masuk ke dalan tubuh dan menyebabkan kelumpuhan, bahankematian. Limbah Pertanian Aktifitas pertanian dapat menyebabkan polusi air dengan digunakannya pupuk buatan,pestisida, dan herbisida. Polusi tipe ini akan meracuni organisme air seperti plankton, ikan,dan binatang yang meminum air terpolusi dan juga manusia yang menggunakan air ini untukkebutuhan sehari – hari. Seperti halnya sisa pestisida yang terakumulasi dalam tubuh ikan danbiota lainnya akan memasuki rantai makanan dan ditransfer ke tingkat yang lebih tinggiseperti manusia. Kehadiran pupuk pertanian, kotoran, sampah di dam, danau, dan laut dapatmeningkatkan konsentrasi senyawa organik di dalam air. Proses ini melarutkan oksigen danmelepaskan konsentrasinya. Dengan rendahnya konsentrasi oksigen ini meningkatkanpertumbuhan organisme anaerobik. Fenomena ini disebut sebagai eutrofikasi. Limbah Tambang
  7. 7. Kebocoran minyak yang memolusi air laut datang dari kebocoran tanker dan pabrik lepaspantai. Kebocoran ini menghancurkan kehidupan di lautan seperti burung laut dan ikan.Minyak yang menempel pada bulu burung dan sisik ikan dapat membunuh mereka.4. Polusi Suara Ancaman serius lainnya untuk kualitas lingkungan manusia adalah polusi suara. Suaradapat mengganggu dan menghancurkan telinga manusia. Kebisingan terjadi saat intensitassuara mencapai 20 decibel. Karena kebisingan dapat mengganggu lingkungan, maka dapatdigolongkan sebagai polusi. Intensitas suara yang tinggi seperti produksi berkelanjutan dariindustri kendaraan bermotor dan pesawat terbang dalam rentang waktu yang lama akanmengganggu kehidupan manusia. Ini dapat menyebabkan kerusakan pendengaran secarapermanen. Oleh karena itu, polusi suara dianggap dan ditangani secara serius sebagai polutanyang mengganggu kehidupan manusia. Polusi suara disebabkan oleh kebisingan kendaraanbermotor, pesawat udara, deru mesin pabrik, radio/rekorder, yangmana berbunyi kerassehingga mengganggu pendengaran, kebisingan jalan raya, dan intensitas tinggi dari sonar.5. Polusi Cahaya Definisi dari polusi cahaya adalah efek berbahaya dari pembuatan cahaya berlebih olehmanusia. Polusi cahaya biasanya berati intensitas cahaya terlalu besar. Beberapa spesies,termasuk tumbuhan dan manusia, merasakan efek dari polusi cahaya ini. Sebagian besarmanusia belum pernah mendengar polusi cahaya dan bagi yang tahu itu biasanya tidakperhatian atau tidak melakukan apapun untuk mengatasinya. Polusi cahaya datang daripencahayaan luar dan dalam gedung, papan reklame, properti komersial, kantor, pabrik, jalanraya, dan cahaya dari stadium. Terdapat berbagai macam dampak dari polusi cahaya ini.Burung yang bermigrasi menggunakan bintang dan bulan sebagai alat navigasi. Denganadanya polusi cahaya, bintang dan bulan menjadi tidak kelihatan. Sehingga burung tidakdaoat bermigrasi ke tempat yang benar. Kedua, polusi cahaya membuat penyulaut engganuntuk ke pantai dan bertelur karena takut cahaya. Polusi cahaya pun membuat manusiamenjadi susah untuk tidur. Kelebihan pencahayaan dari papan reklame mengganggu orangyang tinggal di apartmen untuk tidur. Selain itu, astronom juga tidak bisa mengobservasi danmenemukan objek di luar angkasa karena terlalu banyak cahaya yang meliputi langit malam.6. Polusi Termal Polusi termal adalah temperatur yang berubah dalam tubuh karena pengaruh manusia,seperti penggunaan air sebagai pendingin di pembangkit listrik. Limbah air panas daripembangkit listrik biasanya dibuang langsung ke sungai, meninggikan temperatur air, danmembuat polusi termal. Peningkatan temperatur sekitar 10o mempercepat aktifitasmetabolisme dalam air dua kali lipat dari biasanya. Karena setiap biota air memiliki tingkatmetabolisme yang berbeda – beda, maka biota air tersebut hanya akan dapat hidup dalamrentang temperatur tertentu yang berbeda pula antar biota. Populasi binatang air juga akanmenurun pada temperatur tinggi, dan hanya beberapa jenis binatang yang dapat hidup diatas40oC. Tumbuhan lebih tahan terhadap peningkatan temperatur. Peningkatan pada temperaturair akan mengurangi persentase oksigen yang terlarut. Efek dari polusi termal ini jugameningkatkan tingkat racun dari bahan kimia tertentu. Minyak dan petrokimia yang memolusiair akan membentuk lapisan tebal di permukaan air yang menghalangi pertukaran oksigendalam air, tentunya hal ini membuat organisme air yang membutuhkan oksigen dalam sistemtubuhnya akan terbunuh. Ikan tidak dapat bernafas dan tanaman air tidak dapat berfotosintesismenyebabkan kematian biota. Hal ini berlanjut saat burung laut mencari mangsa yang belumtentu mendapatkan makanan. Jadi, terjadilah kesimpangsiuran pada rantai makanan.7. Polusi Visual Polusi visual yang dapat berarti hadirnya jaringan listrik berlebih, bentang alam yangterusak(seperti dari jalur pertambangan), penyimpanan sampah terbuka atau limbahperkotaan. Banyak tempat strategi yang sekarang dibanjiri oleh kertas iklan yang padamulanya hanya berfungsi untuk memberikan informasi. Akibat dari kerusakan ini dapatterlihat di kota – kota besar. Bahkan pohon yang berperan sebagai unsur hijau dari kota punikut tergusur oleh kehadiran papan reklame. Disamping sebagai paru – paru kota, pepohonanternyata juga berkontribusi dalam segi psikologi kepada penduduk kota. Terlalu banyak
  8. 8. gedung dan papan reklame akan membuat warga mudah untuk stress, karena ini sangat jauh dari alam. Terdapat banyak efek yang terjadi akibat polusi yang rata – rata akibat aktifitas manusia sepertiberikut: Biomagnifikasi menggambarkan situasi dimana racun (seperti metal berat) dapat memberikan efek pada tingkat kesuburan, yang dengan pesat lebih terkonsentrasi pada proses tersebut. Emisi karbon dioksida dapat menyebabkan laut menjadi teroksidasi dan berlangsungnya pelarutan CO2 pada laut. Emisi dari gas rumah kaca mengawali pemanasan bumi yang berefek pada banyak ekosistem dari berbagai cara. Sebuan spesies dapat menyaingi spesies asal dan menurunkan angka keanekaragaman. Serbuan dari tumbuhan juga dapat berkontribusi dalam mengubah komposisi kimia tanah dan lingkungan sehingga seringkali mengurangi daya saing spesies asli. Nitrogen oksida akan dibuang dari udara oleh hujan dan fertilisasi tanah yangmana dapat mengubah komposisi spesies dalam ekosistem. Kabut dan embun dapat menurunkan jumlah sinar matahri yang diterima oleh tumbuhan untuk digunakan dalam fotosintesis dan mengawali produksi dari ozon di troposfer yang akan mengganggu tumbuhan. Tanah akan menjadi tidak subur dan tidak cocok untuk tanaman. Hal ini akan berefek pada organisme lain yang masih ada di dalam jaring makanan. Sulfur dioksida dan nitrogen oksida dapat menyebabkan hujan asam yang akan menurunkan angka pH pada tanah. PART III PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK Limbah organik diproduksi dimanapun oleh manusia. Bentuk umum dari limbah organik ini seperti limbah makanan rumah tangga, limbah pertanian, dan limbah manusia dan hewan. Pada negara industri, jumlah produksi limbah organik akan meningkat secara dramatis setiap tahun. Komponen dari limbah organik ini akan diurai oleh mikroorganisme ke dalam bentuk air limbah yang mengandung bakteri, bahan yang membusuk dan mungkin juga kontaminasi kimia dari lokasi pembuangan. Kehadiran air limbah ini akan berbahaya bila ini mencapai anak sungai atau masuk ke permukaan air. Penguraian bahan organik di lokasi pembuangan juga dapat meregenerasi metana yang dapat berefek dan membahayakan rumah kaca dalam jumlah yang besar. Limbah organik manusia biasanya dipompa ke pengolah dan kemudian limbah akan memasuki anak sungai atau langsung diendapkan di laut. Limbah dalam kuantitas yang besar kebanyakan diproduksi di ibukota, namun walaupun telah disediakan fasilitas yang memadai, masih banyak limbah yang dibiarkan menumpuk dan membusuk di jalan atau hanya dikumpulkan di lahan terbuka dekat pinggiran kota. Apalagi dengan sangat sedikitnya pengkontrol lingkungan yang disediakan oleh negara berkembang. Terdapat berbagai cara yang digunakan unuk mengolah limbah organik sebagai berikut: LIMBAH ORGANIK – tipe, sumber, dan penggunaan 1. Limbah Domestik dan Rumah Tangga Pengolahan limbah tipe ini biasanya berbentuk sisa makanan, baik dimasak atau tidak dimasak, dan sampah kebun seperti sisa guntingan rumput. Limbah dapur domestik biasanya bergabung dengan bahan non-organik seperti plastik pembungkus yang tidak dapat diurai. Limbah domestik dan rumah tangga biasanya diproduksi dalam kuantitas yang relatif kecil. Produksi Limbah Organik secara Komersial Limbah ini biasanya diproduksi oleh gedung – gedung institusi, seperti sekolah, hotel, dan restoran. Limbah Manusia dan Hewan Bahan baku limbah biasanya mengandung bakteri dan patogen yang menyebabkan penyakit yang serius. Maka dari itu, diperlukan penanganan khusus untuk menanganinya dan
  9. 9. tidak dianjurkan untuk diaplikasikan pada tumbuhan yang nantinya akan dikonsumsi manusiaatau hewan.. Sisa Kotoran Manusia Diproduksi dalam jumlah terutama di kota – kota besar dan ditangani dengan berbagai cara penyelesaian. Pada kasus yang lebih buruk, sedikit yang bisa dilakukan untuk mengolah limbah tersebut sehingga dapat menimbulkan resiko kesehatan yang sangat besar. Yang sering terjadi adalah kotoran hanya dipompa ke pembuangan air terdekat dengan sedikit atau tanpa pengolahan sebelumnya. Kasus ini sering terjadi di daerah kumuh di beberapa kota besar. Terdapat beberapa metode pengolahan dalam skala besar dan limbah digunakan sebagai fertiliser dan sumber energi. Metode yang sering digunakan adalah proses penguraian oleh anaerobik untuk memroduksi biogas dan cairan fertiliser. Limbah Hewan Pengolahan dari limbah ini biasanya digunakan sebagai sumber pupuk dan langsung diterapkan pada tanah atau sebagai sumber energi, baik dengan cara pembakaran langsung(setelah dikeringkan) atau melalui pengolahan yang menghasilkan gas mtana. 2. Limbah Pertanian Limbah ini ada akibat adanya proses pemanenan tanaman(seperti batang jagung, sekampadi, dedaunan, dan lain sebagainya). Terdapat berbagai macam aplikasi pada limbah ini,seperti menjadikan limbah ini sebagai bahan bakar dengan melakukan pembakaran sederhanapada nyala api. 3. Pembuatan Kompos Pembuatan kompos adalah metode paling sederhana dalam menguraikan bahan organikdalam jumlah yang banyak. Pembuatan kompos ini terjadi karena adanya aksi dari mikro-organisme seperti bakteri dan jamur. Invertebrata kecil seperti cacing tanah akan membantuproses ini juga. Pembuatan kompos dapat mengubah limbah organik menjadi kaya, berwarnagelap, atau humus dalam waktu beberapa minggu atau bulan. Bahan organik seperti sisa – sisabinatang dan tumbuhan yang mati juda dapat dimakan oleh mikro-organisme dan invertebratakecil. Pembuatan kompos memiliki banyak manfaat, seperti:  Membuktikan betapa bergunanya nutrisi yang terkandung dalam limbah.  Menyimpan lahan pembuangan dan memperkecil kemungkinan kontaminasi pada tanah serta air.  Dapat digunakan sebagai pupuk pada tanah pertanian atau taman.  Meningkatkan mutu tanah. Terdapat juga beberapa cara membuat kompos, sebagai berikut: Pembuatan Kompos di Taman Belakang Pada tingkat rumah tangga, metode ini adalah yang termudah. Metode ini hanya memerlukan limbah organik dan tempat untuk menaruh gundukan. Limbah ini dapat diletakkan pada lubang sebesar 2m/2m dengan kedalaman 1m dan dibiarkan terdekomposisi selama 2 sampai 3 bulan. Metode ini akan menghasilkan kompos kaya yang dapat digunakan sebagai pupuk pada taman. Pembuatan Kompos di Lingkungan Sekitar Teknik ini dilakukan dengan meletakkan limbah dari berbagai rumah pada satu blok ke dalam tempat berbentuk persegi panjang dan diputarbalikkan sesekali. Pembuatan Kompos Bersama Teknik ini dilakukan dimana limbah organik makanan dicampurkan dengan ekskret manusia dan hewan. 4. Bentuk – bentuk dari Penguraian Limbah Anaerobik Pada proses ini, limbah akan diurai dengan bantuan bakteri dan jamur yang dapat berkembang dalam keadaan tanpa atau sedikit oksigen. Tipe penguraian ini dapat dilakukan didalam wadah tertutup. Sistem ini lebih kompleks dan susah untuk dikontrol dan membutuhkan peralatan kompleks untuk skala yang lebih besar.
  10. 10. Aerobik Pada proses ini, bakteri dan jamur yang dapat berkembang dalam keadaan adanya oksigen sangatlah membantu dalam penguraian. Penguraian akan terjadi pada timbunan terbuka dan wadah yang dapat dimasukki air. Dengan adanya tempat seperti ini, kompos akan terbentuk dalam beberapa bulan dan seharusnya tidak muncul bau yang tidak sedap.5. Produksi Biogas Ini merupakan proses dimana bahan material akan diurai oleh aktivitas mikrobiologikal dan bertempatkan pada keadaan tanpa udara. Fenomena ini terjadi secara alami pada kolam dan rawa dan biasanya menghasilkan gas metana yangmana merupakan gas yang mudah terbakar. Proses ini juga bertempatkan pada lahan penimbunan dan berkontribusi dalam pembentukan gas rumah kaca yang berbahaya. Biogas dapat diproduksi dari pembuangan manusia, hewan atau limbah sayur mayur. Limbah hewan sangat cocok untuk produksi biogas karena sering tersedia dalam jumlah yang besar. Produksi biogas ini membutuhkan waktu sekitar beberapa minggu atau bulan. Penguraian limbah ini juga memiliki beberapa manfaat seperti diproduksinya gas metana yang digunakan sebagai bahan bakar, diproduksinya pupuk yang ideal, dan selama proses penguraian patogen akan terbunuh dan tentu saja hal ini memberikan manfaat bagai kesehatan. Biogas juga dapat digunakan dalam beberapa aplikasi seperti penerangan, proses pembuatan makanan, pembangkit listrik, dan sebagai pengganti diesel pada mesin diesel.

×