PENCEMARAN LAUT

SUMMARY: Pencemaran Laut oleh

Bahan Organik, Logam Berat & Minyak

OLEH:

HERMANSYAH PRASYAD

P0304213401

PROGRAM PASCASARJANA

PROGRAM STUDI PENGELOLAAN LINGKUNGAN HIDUP

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

1

Summary: Pencemaran Laut

Pencemaran Laut oleh Bahan Organik, Logam Berat & Minyak

Pencemaran laut adalah masuknya zat atau energi, secara langsung maupun

tidak langsung oleh kegiatan manusia ke dalam lingkungan laut termasuk

daerah pesisir dan pantai, sehingga dapat menimbulkan akibat yang

merugikan baik terhadap sumber daya alam hayati, kesehatan manusia,

gangguan terhadap kegiatan di laut, termasuk perikanan dan penggunaan lain-

lain yang dapat menyebabkan penurunan tingkat kualitas air serta

menurunkan kualitas tempat tinggal dan rekreasi.

Ditinjau dari daya urainya, maka bahan pencemar pada perairan laut dapat

dibagi atas dua jenis yaitu:

1) Senyawa-senyawa konservatif, yang merupakan senyawa-senyawa

yang dapat bertahan lama di dalam suatu badan perairan sebelum

akhirnya mengendap ataupun terabsorbsi oleh adanya berbagai reaksi

fisik dan kimia perairan, misalnya logam-logam berat, pestisida, atau

deterjen; dan

2) senyawa-senyawa non konservatif, yang merupakan senyawa-

senyawa mudah terurai dan berubah bentuk di dalam suatu badan

perairan, misalnya senyawa-senyawa organik seperti karbohidrat

lemak, dan protein yang mudah terlarut menjadi zat-zat anorganik oleh

mikroba.

Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air

diantaranya adalah :

- DO (Dissolved Oxygen)

- BOD (Biochemical Oxygen Demand)

- COD (Chemical Oxygen Demand), dan

- Jumlah total Zat terlarut

Senyawa organik adalah senyawa yang banyak mengandung unsur karbon

dan unsur lainnya seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan fosfor

dalam jumlah sedikit. Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah

senyawa alifatik, rantai karbon yang dapat diubah gugus fungsinya;

hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling tidak satu cincin

benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup atom-atom nonkarbon dalam

struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang gugus berulang.

Terdiri dari :

2

1) Organic compound : chemical having todo with componds, containing

carbon

2) Organic matter : material producted by plant or animal activities

Bahan organik di dalam air dapat bersifat :

1) Sukar atau tidak bisa diuraikan secara alami (Undegradable Organic

Compounds or Organic Matter), e.g. Chitin, Lignin, Chlorinated

hydrocarbon, etc.

2) Mudah atau dapat diurai (Degradable organic compounds or Organic

Matter), e.g. karbohydrat, selulosa, glucose, protein, lemak, etc.

Tipe penguraian bahan organik, adalah :

1) Oleh kondisi alami : fotodegradasi, hidrolisis, disebut AGING atau

peluruhan

2) Oleh biota : biodegradasi, baik dalam kondisi aerob maupun anaerob

oleh biota mikro maupun macro.

Dampak Lingkungan :

Dampak positif : apabila kandungan oksigen terlarut dalam perairan masih

dapat mendukung hidup dan kehidupan sumberdaya organisme perairan

(khususnya sumberdaya hewani), maka kontaminan bahan/senyawa

organik akan menyuburkan perairan (euthroph)

Dampak negatif :

1) Apabila perairan kelewat subur (euthrophication) dapat terjadi

peledakan populasi atau komunitas fitoplankton. Akibatnya pada saat

terjadi proses fotosintesa, oksigen yang terlarut dalam air menjadi

lebih rendah (oksigen deflextion); biota dapat mati (anoxia).

2) Apabila kandungan senyawa organik sangat tinggi, sehingga dari

proses biodegradasinya menyebabkan kondisi anaerob, maka

keseimbangan ekologis sumberdaya ikan terganggu, karena perairan

tercemari bahan organic.

3) Perairan sangat keruh.

4) Berbau menyengat.

5) Bersifat asam (pH sangat rendah < 7)Beracun.

Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5

gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas

yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari

perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Sebagian logam berat seperti timbal

(Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang

berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini

menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan

menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (-COOH) dan amina (-NH2) juga

3

bereaksi dengan logam berat. Kadmium, timbal, dan tembaga terikat pada sel-

sel membran yang menghambat proses transpormasi melalui dinding sel.

Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis

penguraiannya (Manahan, 1977).

Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam

dua jenis.

1) Logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu

sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang

berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah

Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya.

2) Logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam

tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat

racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat

menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana

logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan

bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme

tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai

penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur

masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan.

Beberapa logam berat yang berbahaya adalah :

1) Mercury

Methyl mercury masuk ke dalam tubuh organisme laut baik secara

langsung dari air maupun mengikuti rantai makanan. Kemudian

mencapai konsentrasi yang tinggi pada daging kerang-kerangan,

crustacea dan ikan yang merupakan konsumsi sehari-hari bagi

masyarakat Minamata. Konsentrasi atau kandungan mercury dalam

rambut beberapa pasien di rumah sakit Minamata mencapai lebih 500

ppm. Masyarakat Minamata yang mengonsumsi makanan laut yang

tercemar tersebut dalam jumlah banyak telah terserang penyakit syaraf,

lumpuh, kehilangan indera perasa dan bahkan banyak yang meninggal

dunia.

2) Kadmium

Kadmium (Cd) menjadi populer sebagai logam berat yang

berbahaya setelah timbulnya pencemaran sungai di wilayah Kumamoto

Jepang yang menyebabkan keracunan pada manusia. Pencemaran

kadmium pada air minum di Jepang menyebabkan penyakit itai-itai.

Gejalanya ditandai dengan ketidak-normalan tulang dan beberapa organ

tubuh menjadi mati. Keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd adalah

kerusakan sistem fisiologis tubuh seperti pada pernapasan, sirkulasi

darah, penciuman, serta merusak kelenjar reproduksi, ginjal, jantung dan

4

kerapuhan tulang. Kadmium telah digunakan secara meluas pada

berbagai industri antara lain pelapisan logam, peleburan logam,

pewarnaan, baterai, minyak pelumas, bahan bakar

3) Timbal

Timbal (Pb) juga salah satu logam berat yang mempunyai daya

toksitas yang tinggi terhadap manusia karena dapat merusak

perkembangan otak pada anak-anak, menyebabkan penyumbatan sel-sel

darah merah, anemia dan mempengaruhi anggota tubuh lainnya. Pb dapat

diakumulasi langsung dari air dan dari sedimen oleh organisme laut.

Dewasa ini pelepasan Pb ke atmosfir meningkat tajam akibat pembakaran

minyak an gas bumi yang turut menyumbang pembuangan Pb ke

atmosfir. Selanjutnya Pb tersebut jatuh ke laut mengikuti air hujan.

Dengan kejadian tersebut maka banyak negara di dunia mengurangi

tetraeil Pb pada minyak bumi dan gas alam untuk mengurangi

pencemaran Pb di atmosfir.

Penanggulangan Pencemaran Logam Berat

1) Kimiawi: penambahan senyawa kimia tertentu untuk proses pemisahan

ion logam berat atau dengan resin penukar ion (exchange resins),

penyerapan menggunakan karbon aktif, electrodialysis dan reverse

osmosis.

2) Biologi: Penanganan logam berat dengan mikroorganisme atau

mikrobia (dalam istilah Biologi dikenal dengan

bioakumulasi,bioremediasi, atau bioremoval).

Minyak adalah istilah umum yang digunakan untuk menyatakan produk

petroleum yang penyusun utamanya terdiri dari hidrokarbon. Minyak mentah

dibuat dari hidrokarbon berspektrum lebar yang berkisar dari sangat mudah

menguap, material ringan seperti propana dan benzena sampai pada

komposisi berat seperti bitumen, aspalten, resin dan wax.

Minyak bumi merupakan campuran berbagai macam zat organik, tetapi

komponen pokoknya adalah hidrokarbon.

Struktur kimia petroleum terdiri atas rantai hidrokarbon dalam ukuran

panjang yang berbeda. Perbedaan kimia hidrokarbon ini dipisahkan oleh

distilasi pada penyulingan minyak untuk menghasilkan gasoline, bahan bakat

jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya.

Formula umum untuk hidrokarbon ini adalah CnH2n+2. Contohnya 2,2,4-

Trimethylpentane, banyak digunakan pada gasoline, memiliki formula kimia

C8H18 yang bereaksi dengan oksigen.

C8H18(aq) + 12.5O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(g) + panas

5

Pembakaran tidak sempurna pada petroleum atau gasoline menghasilkan

emisi gas beracun seperti karbon monooksida dan/atau nitrit oksida.

Contohnya:

C8H18(aq) + 12.5O2(g) + N2(g) 6CO2(g) + 2CO(g) + 2NO(g) +

9H2O(g) + panas

Formasi petroleum kebanyakan terjadi dalam bermacam reaksi endotermik

pada tekanan dan/atau suhu tinggi. Contohnya, kerosin dapat pecah menjadi

hidrokarbon dalam panjang yang berbeda.

CH1.45(s) + heat .663CH1.6(aq) + .076CH2(aq) + .04CH2.6(g) +

.006CH4(g) + .012CH2.6(s) + .018CH4.0(s) + .185CH.25(s)

Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon:

1) Hidrokarbon aromatik, mempunyai satu cincin aromatic

2) Hidrokarbon jenuh, ( alkana), ttidak memiliki ikatan rangkap atau

aromatic.

3) Hidrokarbon tak jenuh, memiliki satu atau lebih ikatan rangkap antara

atom-atom karbon, sehingga dapat dibagi menjadi:

- Alkena

- Alkuna

Jumlah atom hidrogen dapat ditentukan dari jeni hidrokarbonnya.

1) Alkana: CnH2n+2

2) Alkena: CnH2n

3) Alkuna: CnH2n-2

4) Hidrokarbon siklis: CnH2n

Sumber pencemaran minyak di laut

Limbah minyak yang berasal dari minyak mentah (crude oil) terdiri dari

ribuan konstituen pembentuk yang secara struktur kimia dapat dibagi menjadi

lima family :

1) Porphyrine.

Senyawa ini berasal dari degradasi klorofil yang berbentuk komplek

Vanadium (V) dan Nikel (Ni).

2) Komponen non-hidrokarbon.

Kelompok senyawa non-hidrokarbon terdapat dalam jumlah yang relative

kecil, kecuali untuk jenis petrol berat (heavy crude). Komponen non-

hidrokarbon adalah nitrogen, sulfur, dan oksigen, yang biasanya

disingkat sebagai NSO.

3) Asphalten dan Resin.

Selain empat komponen utama penyusun minyak tersebut di atas, minyak

juga dikarakterisasikan oleh adanya komponen-komponen lain seperti

6

aspal (asphalt) dan resin (5-20 %) yang merupakan komponen berat

dengan struktur kimia yang kompleks berupa siklik aromatic

terkondensasi dengan lebih dari lima ring aromatic dan napthenoaromatik

dengan gugus-gugus fungsional sehingga senyawa-senyawa tersebut

memiliki polaritas yang tinggi.

4) Aromatik (Aromatics).

Famili minyak ini adalah kelas hidrokarbon dengan karakteritik cincin

yang tersusun dari enam atom karbon. Kelompok ini terdiri dari benzene

beserta turunannya (monoaromatik dan polyalkil), naphtalena (2 ring

aromatik), phenanthren (3 ring), pyren, benzanthracen, chrysen (4 ring)

serta senyawa lain dengan 5-6 ring aromatic. Aromatik ini merupakan

komponen minyak mentah yang paling beracun, dan bisa memberi

dampak kronik (menahun, berjangka lama) dan karsinogenik

(menyebabkan kanker). Hampir kebanyakan aromatik bermassa rendah

(low-weight aromatics), dapat larut dalam air sehingga meningkatkan

bioavaibilitas yang dapat menyebabkan terpaparnya organisma didalam

matrik tanah ataupun pada badan air. Jumlah relative hidrokarbon

aromatic didalam mnyak mentah bervariasi dari 10-30 %.

5) Hidrokarbon jenuh (saturated hydrocarbons)

merupakan kelompok minyak yang dicirikan dengan adanya rantai atom

karbon (bercabang atau tidak bercabang atau membentuk siklik)

berikatan dengan atom hidrogen, dan merupakan rantai atom jenuh (tidak

memiliki ikatan ganda). Termasuk dalam kelompok ini adalah golongan

alkana (paraffin), yang mewakili 10-40 % komposisi minyak mentah.

Senyawa alkana bercabang (branched alkanes) biasanya terdiri dari

alkana bercabang satu ataupun bercabang banyak (isoprenoid), contoh

dari senyawa ini adalah pristana, phytana yang terbentuk dari sisa-sisa

pigment chlorofil dari tumbuhan. Kelompok terakhir dari famili ini

adalah napthana (Napthenes) atau disebut juga cycloalkanes atau

cycloparaffin. Kelompok ini secara umum disusun oleh siklopentana dan

siklohexana yang masanya mewakili 30-50% dari massa total minyak

mentah.

Pengaruhnya terhadap makhluk akuatik

1) Dampak-dampak yang disebabkan oleh pencemaran minyak di laut

adalah akibat jangka pendek dan akibat jangka panjang.

Akibat jangka pendek

Molekul hidrokarbon minyak dapat merusak membran sel biota laut,

mengakibatkan keluarnya cairan sel dan berpenetrasinya bahan

tersebut ke dalam sel. Berbagai jenis udang dan ikan akan beraroma

dan berbau minyak, sehingga menurun mutunya. Secara langsung

minyak menyebabkan kematian pada ikan karena kekurangan oksigen,

7

keracunan karbon dioksida, dan keracunan langsung oleh bahan

berbahaya.

Akibat jangka panjang

Lebih banyak mengancam biota muda. Minyak di dalam laut dapat

termakan oleh biota laut. Sebagian senyawa minyak dapat dikeluarkan

bersama-sama makanan, sedang sebagian lagi dapat terakumulasi

dalam senyawa lemak dan protein. Sifat akumulasi ini dapat

dipindahkan dari organisma satu ke organisma lain melalui rantai

makanan. Jadi, akumulasi minyak di dalam zooplankton dapat

berpindah ke ikan pemangsanya. Demikian seterusnya bila ikan

tersebut dimakan ikan yang lebih besar, hewan-hewan laut lainnya,

dan bahkan manusia. Secara tidak langsung, pencemaran laut akibat

minyak mentah dengan susunannya yang kompleks dapat

membinasakan kekayaan laut dan mengganggu kesuburan lumpur di

dasar laut. Ikan yang hidup di sekeliling laut akan tercemar atau mati

dan banyak pula yang bermigrasi ke daerah lain. Tumpahan minyak

juga akan menyebabkan kematian fauna-fauna yang hidup berasosiasi

dengan hutan mangrove seperti moluska, kepiting, ikan, udang, dan

biota lainnya.

2) Bagi manusia, tumpahan minyak mengakibatkan dampak ekonomi yang

serius terhadap aktivitas pesisir dan pada mereka yang mengeksploitasi

sumber daya laut. Pada banyak kasus kerusakan musiman dan kerusakan

yang diakibatkan oleh sifat fisik minyak menciptakan gangguan dan

kondisi yang membahayakan. Dampak terhadap kehidupan di laut

dilipatgandakan oleh efek racun dan noda yg berasal dari komposisi

kimia minyak, sebaik oleh diversitas dan variasi sistem biologi dan

sensitivitas mereka terhadap pencemaran minyak.

Beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak diantaranya in-situ

burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan sorbent dan

penggunaan bahan kimia dispersan. Setiap teknik ini memiliki laju penyisihan

minyak berbeda dan hanya efektif pada kondisi tertentu.

1) In-situ burning, pembakaran minyak pada permukaan air sehingga

mampu mengatasi kesulitan pemompaan minyak dari permukaan laut,

penyimpanan dan pewadahan minyak serta air laut yang terasosiasi, yang

dijumpai dalam teknik penyisihan secara fisik. Cara ini membutuhkan

ketersediaan booms (pembatas untuk mencegah penyebaran minyak) atau

barrier yang tahan api. Beberapa kendala dari cara ini adalah pada

peristiwa tumpahan besar yang memunculkan kesulitan untuk

mengumpulkan minyak dan mempertahankan pada ketebalan yang cukup

untuk dibakar serta evaporasi pada komponen minyak yang mudah

terbakar. Sisi lain, residu pembakara yang tenggelam di dasar laut akan

8

memberikan efek buruk bagi ekologi. Juga, kemungkinan penyebaran api

yang tidak terkontrol.

2) Penyisihan minyak secara mekanis, Melalui dua tahap yaitu melokalisir

tumpahan dengan menggunakan booms dan melakukan pemindahan

minyak ke dalam wadah dengan menggunakan peralatan mekanis yang

disebut skimmer. Upaya ini terhitung sulit dan mahal meskipun disebut

sebagai pemecahan ideal terutama untuk mereduksi minyak pada area

sensitif, seperti pantai dan daerah yang sulit dibersihkan dan pada jam-jam

awal tumpahan. Sayangnya, keberadaan angin, arus dan gelombang

mengakibatkan cara ini menemui banyak kendala.

3) Bioremediasi, yaitu mempercepat proses yang terjadi secara alami,

misalkan dengan menambahkan nutrien, sehingga terjadi konversi

sejumlah komponen menjadi produk yang kurang berbahaya seperti CO2 ,

air dan biomass. Selain memiliki dampak lingkunga kecil, cara ini bisa

mengurangi dampak tumpahan secara signifikan. Sayangnya, cara ini

hanya bisa diterapkan pada pantai jenis tertentu, seperti pantai berpasir dan

berkerikil, dan tidak efektif untuk diterapkan di lautan.

4) Penggunakan sorbent, menyisihkan minyak melalui mekanisme adsorpsi

(penempelan minyak pada permukaan sorbent) dan absorpsi (penyerapan

minyak ke dalam sorbent). Sorbent ini berfungsi mengubah fasa minyak

dari cair menjadi padat sehingga mudah dikumpulkan dan disisihkan.

Sorbent harus memiliki karakteristik hidrofobik,oleofobik dan mudah

disebarkan di permukaan minyak, diambil kembali dan digunakan ulang.

Ada 3 jenis sorbent yaitu organik alami (kapas, jerami, rumput kering,

serbuk gergaji), anorganik alami (lempung, vermiculite, pasir) dan sintetis

(busa poliuretan, polietilen, polipropilen dan serat nilon)

5) Penggunaan bahan kimia dispersan kimiawi, yaitu dengan memecah

lapisan minyak menjadi tetesan kecil (droplet) sehingga mengurangi

kemungkinan terperangkapnya hewan ke dalam tumpahan. Dispersan

kimiawi adalah bahan kimia dengan zat aktif yang disebut surfaktan

(berasal dari kata : surfactants = surface-active agents atau zat aktif

permukaan).

PUSTAKA:

Anonim. Pencemaran Air. http://3superelektron.wordpress.com/pencemaran-air/

Norbawa, Puji 2011. Pencemaran Laut Pencemaran Minyak Di Laut.

http://pujinorbawa. blogspot.com/2011/06/pencemaran-laut-pencemaran-

minyak-di.html

9

Purnomo, Dony. 2009. Logam Berat Sebagai Penyumbang Pencemaran Air Laut.

http://masdony.wordpress.com/2009/04/19/logam-berat-sebagai-

penyumbang-pencemaran-air-laut/

Anonim. 2014. Senyawa Organik. http://id.wikipedia.org/wiki/Senyawa_organik.

(Diakses 6 Maret 2014)

Martins, Ryan. 2012. Pencemaran Air: Bahan Organik. http://kimiamania11.

blogspot.com/2012/01/pencemaran-air-bahan-organik.html (Diakses 6 Maret

2014)

Minasari, Sinta. 2012. Dampak Pencemaran Air Laut Akibat Tumpahan Minyak.

http://sariiegucchy.blogspot.com/2013/06/tugas-3-dampak-pencemaran-air-

laut.html

Anonim 2. 2011. Pencemaran Bahan Organik (Organic Pollutant).

http://www.scribd .com/doc/64769343/PENCEMARAN-BAHAN-

ORGANIK#download