Pencemaran Laut Oleh Minyak, Logam Berat, Bahan Organik

Download Pencemaran Laut Oleh Minyak, Logam Berat, Bahan Organik

Post on 24-Nov-2015

83 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Ringkasan Materi Tentang Pencemaran yang disebabkan oleh Minyak, Logam Berat, dan Bahan Organik

TRANSCRIPT

<ul><li><p> PENCEMARAN LAUT </p><p>SUMMARY: Pencemaran Laut oleh </p><p>Bahan Organik, Logam Berat &amp; Minyak </p><p>OLEH: </p><p>HERMANSYAH PRASYAD </p><p>P0304213401 </p><p>PROGRAM PASCASARJANA </p><p>PROGRAM STUDI PENGELOLAAN LINGKUNGAN HIDUP </p><p>UNIVERSITAS HASANUDDIN </p><p>MAKASSAR </p><p>2014 </p></li><li><p>1 </p><p>Summary: Pencemaran Laut </p><p>Pencemaran Laut oleh Bahan Organik, Logam Berat &amp; Minyak </p><p> Pencemaran laut adalah masuknya zat atau energi, secara langsung maupun </p><p>tidak langsung oleh kegiatan manusia ke dalam lingkungan laut termasuk </p><p>daerah pesisir dan pantai, sehingga dapat menimbulkan akibat yang </p><p>merugikan baik terhadap sumber daya alam hayati, kesehatan manusia, </p><p>gangguan terhadap kegiatan di laut, termasuk perikanan dan penggunaan lain-</p><p>lain yang dapat menyebabkan penurunan tingkat kualitas air serta </p><p>menurunkan kualitas tempat tinggal dan rekreasi. </p><p> Ditinjau dari daya urainya, maka bahan pencemar pada perairan laut dapat </p><p>dibagi atas dua jenis yaitu: </p><p>1) Senyawa-senyawa konservatif, yang merupakan senyawa-senyawa </p><p>yang dapat bertahan lama di dalam suatu badan perairan sebelum </p><p>akhirnya mengendap ataupun terabsorbsi oleh adanya berbagai reaksi </p><p>fisik dan kimia perairan, misalnya logam-logam berat, pestisida, atau </p><p>deterjen; dan </p><p>2) senyawa-senyawa non konservatif, yang merupakan senyawa-</p><p>senyawa mudah terurai dan berubah bentuk di dalam suatu badan </p><p>perairan, misalnya senyawa-senyawa organik seperti karbohidrat </p><p>lemak, dan protein yang mudah terlarut menjadi zat-zat anorganik oleh </p><p>mikroba. </p><p> Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air </p><p>diantaranya adalah : </p><p> - DO (Dissolved Oxygen) </p><p> - BOD (Biochemical Oxygen Demand) </p><p> - COD (Chemical Oxygen Demand), dan </p><p> - Jumlah total Zat terlarut </p><p> Senyawa organik adalah senyawa yang banyak mengandung unsur karbon </p><p>dan unsur lainnya seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, belerang, dan fosfor </p><p>dalam jumlah sedikit. Di antara beberapa golongan senyawaan organik adalah </p><p>senyawa alifatik, rantai karbon yang dapat diubah gugus fungsinya; </p><p>hidrokarbon aromatik, senyawaan yang mengandung paling tidak satu cincin </p><p>benzena; senyawa heterosiklik yang mencakup atom-atom nonkarbon dalam </p><p>struktur cincinnya; dan polimer, molekul rantai panjang gugus berulang. </p><p> Terdiri dari : </p></li><li><p> 2 </p><p>1) Organic compound : chemical having todo with componds, containing </p><p>carbon </p><p>2) Organic matter : material producted by plant or animal activities </p><p> Bahan organik di dalam air dapat bersifat : </p><p>1) Sukar atau tidak bisa diuraikan secara alami (Undegradable Organic </p><p>Compounds or Organic Matter), e.g. Chitin, Lignin, Chlorinated </p><p>hydrocarbon, etc. </p><p>2) Mudah atau dapat diurai (Degradable organic compounds or Organic </p><p>Matter), e.g. karbohydrat, selulosa, glucose, protein, lemak, etc. </p><p> Tipe penguraian bahan organik, adalah : </p><p>1) Oleh kondisi alami : fotodegradasi, hidrolisis, disebut AGING atau </p><p>peluruhan </p><p>2) Oleh biota : biodegradasi, baik dalam kondisi aerob maupun anaerob </p><p>oleh biota mikro maupun macro. </p><p> Dampak Lingkungan : </p><p>Dampak positif : apabila kandungan oksigen terlarut dalam perairan masih </p><p>dapat mendukung hidup dan kehidupan sumberdaya organisme perairan </p><p>(khususnya sumberdaya hewani), maka kontaminan bahan/senyawa </p><p>organik akan menyuburkan perairan (euthroph) </p><p> Dampak negatif : </p><p>1) Apabila perairan kelewat subur (euthrophication) dapat terjadi </p><p>peledakan populasi atau komunitas fitoplankton. Akibatnya pada saat </p><p>terjadi proses fotosintesa, oksigen yang terlarut dalam air menjadi </p><p>lebih rendah (oksigen deflextion); biota dapat mati (anoxia). </p><p>2) Apabila kandungan senyawa organik sangat tinggi, sehingga dari </p><p>proses biodegradasinya menyebabkan kondisi anaerob, maka </p><p>keseimbangan ekologis sumberdaya ikan terganggu, karena perairan </p><p>tercemari bahan organic. </p><p>3) Perairan sangat keruh. </p><p>4) Berbau menyengat. </p><p>5) Bersifat asam (pH sangat rendah &lt; 7)Beracun. </p><p> Logam berat adalah unsur-unsur kimia dengan bobot jenis lebih besar dari 5 </p><p>gr/cm3, terletak di sudut kanan bawah sistem periodik, mempunyai afinitas </p><p>yang tinggi terhadap unsur S dan biasanya bernomor atom 22 sampai 92 dari </p><p>perioda 4 sampai 7 (Miettinen, 1977). Sebagian logam berat seperti timbal </p><p>(Pb), kadmium (Cd), dan merkuri (Hg) merupakan zat pencemar yang </p><p>berbahaya. Afinitas yang tinggi terhadap unsur S menyebabkan logam ini </p><p>menyerang ikatan belerang dalam enzim, sehingga enzim bersangkutan </p><p>menjadi tak aktif. Gugus karboksilat (-COOH) dan amina (-NH2) juga </p></li><li><p>3 </p><p>bereaksi dengan logam berat. Kadmium, timbal, dan tembaga terikat pada sel-</p><p>sel membran yang menghambat proses transpormasi melalui dinding sel. </p><p>Logam berat juga mengendapkan senyawa fosfat biologis atau mengkatalis </p><p>penguraiannya (Manahan, 1977). </p><p> Berdasarkan sudut pandang toksikologi, logam berat ini dapat dibagi dalam </p><p>dua jenis. </p><p>1) Logam berat esensial, di mana keberadaannya dalam jumlah tertentu </p><p>sangat dibutuhkan oleh organisme hidup, namun dalam jumlah yang </p><p>berlebihan dapat menimbulkan efek racun. Contoh logam berat ini adalah </p><p>Zn, Cu, Fe, Co, Mn dan lain sebagainya. </p><p>2) Logam berat tidak esensial atau beracun, di mana keberadaannya dalam </p><p>tubuh masih belum diketahui manfaatnya atau bahkan dapat bersifat </p><p>racun, seperti Hg, Cd, Pb, Cr dan lain-lain. Logam berat ini dapat </p><p>menimbulkan efek kesehatan bagi manusia tergantung pada bagian mana </p><p>logam berat tersebut terikat dalam tubuh. Daya racun yang dimiliki akan </p><p>bekerja sebagai penghalang kerja enzim, sehingga proses metabolisme </p><p>tubuh terputus. Lebih jauh lagi, logam berat ini akan bertindak sebagai </p><p>penyebab alergi, mutagen, teratogen atau karsinogen bagi manusia. Jalur </p><p>masuknya adalah melalui kulit, pernapasan dan pencernaan. </p><p> Beberapa logam berat yang berbahaya adalah : </p><p>1) Mercury </p><p>Methyl mercury masuk ke dalam tubuh organisme laut baik secara </p><p>langsung dari air maupun mengikuti rantai makanan. Kemudian </p><p>mencapai konsentrasi yang tinggi pada daging kerang-kerangan, </p><p>crustacea dan ikan yang merupakan konsumsi sehari-hari bagi </p><p>masyarakat Minamata. Konsentrasi atau kandungan mercury dalam </p><p>rambut beberapa pasien di rumah sakit Minamata mencapai lebih 500 </p><p>ppm. Masyarakat Minamata yang mengonsumsi makanan laut yang </p><p>tercemar tersebut dalam jumlah banyak telah terserang penyakit syaraf, </p><p>lumpuh, kehilangan indera perasa dan bahkan banyak yang meninggal </p><p>dunia. </p><p>2) Kadmium </p><p>Kadmium (Cd) menjadi populer sebagai logam berat yang </p><p>berbahaya setelah timbulnya pencemaran sungai di wilayah Kumamoto </p><p>Jepang yang menyebabkan keracunan pada manusia. Pencemaran </p><p>kadmium pada air minum di Jepang menyebabkan penyakit itai-itai. </p><p>Gejalanya ditandai dengan ketidak-normalan tulang dan beberapa organ </p><p>tubuh menjadi mati. Keracunan kronis yang disebabkan oleh Cd adalah </p><p>kerusakan sistem fisiologis tubuh seperti pada pernapasan, sirkulasi </p><p>darah, penciuman, serta merusak kelenjar reproduksi, ginjal, jantung dan </p></li><li><p> 4 </p><p>kerapuhan tulang. Kadmium telah digunakan secara meluas pada </p><p>berbagai industri antara lain pelapisan logam, peleburan logam, </p><p>pewarnaan, baterai, minyak pelumas, bahan bakar </p><p>3) Timbal </p><p>Timbal (Pb) juga salah satu logam berat yang mempunyai daya </p><p>toksitas yang tinggi terhadap manusia karena dapat merusak </p><p>perkembangan otak pada anak-anak, menyebabkan penyumbatan sel-sel </p><p>darah merah, anemia dan mempengaruhi anggota tubuh lainnya. Pb dapat </p><p>diakumulasi langsung dari air dan dari sedimen oleh organisme laut. </p><p>Dewasa ini pelepasan Pb ke atmosfir meningkat tajam akibat pembakaran </p><p>minyak an gas bumi yang turut menyumbang pembuangan Pb ke </p><p>atmosfir. Selanjutnya Pb tersebut jatuh ke laut mengikuti air hujan. </p><p>Dengan kejadian tersebut maka banyak negara di dunia mengurangi </p><p>tetraeil Pb pada minyak bumi dan gas alam untuk mengurangi </p><p>pencemaran Pb di atmosfir. </p><p> Penanggulangan Pencemaran Logam Berat </p><p>1) Kimiawi: penambahan senyawa kimia tertentu untuk proses pemisahan </p><p>ion logam berat atau dengan resin penukar ion (exchange resins), </p><p>penyerapan menggunakan karbon aktif, electrodialysis dan reverse </p><p>osmosis. </p><p>2) Biologi: Penanganan logam berat dengan mikroorganisme atau </p><p>mikrobia (dalam istilah Biologi dikenal dengan </p><p>bioakumulasi,bioremediasi, atau bioremoval). </p><p> Minyak adalah istilah umum yang digunakan untuk menyatakan produk </p><p>petroleum yang penyusun utamanya terdiri dari hidrokarbon. Minyak mentah </p><p>dibuat dari hidrokarbon berspektrum lebar yang berkisar dari sangat mudah </p><p>menguap, material ringan seperti propana dan benzena sampai pada </p><p>komposisi berat seperti bitumen, aspalten, resin dan wax. </p><p> Minyak bumi merupakan campuran berbagai macam zat organik, tetapi </p><p>komponen pokoknya adalah hidrokarbon. </p><p> Struktur kimia petroleum terdiri atas rantai hidrokarbon dalam ukuran </p><p>panjang yang berbeda. Perbedaan kimia hidrokarbon ini dipisahkan oleh </p><p>distilasi pada penyulingan minyak untuk menghasilkan gasoline, bahan bakat </p><p>jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. </p><p> Formula umum untuk hidrokarbon ini adalah CnH2n+2. Contohnya 2,2,4-</p><p>Trimethylpentane, banyak digunakan pada gasoline, memiliki formula kimia </p><p>C8H18 yang bereaksi dengan oksigen. </p><p>C8H18(aq) + 12.5O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(g) + panas </p></li><li><p>5 </p><p>Pembakaran tidak sempurna pada petroleum atau gasoline menghasilkan </p><p>emisi gas beracun seperti karbon monooksida dan/atau nitrit oksida. </p><p>Contohnya: </p><p>C8H18(aq) + 12.5O2(g) + N2(g) 6CO2(g) + 2CO(g) + 2NO(g) + </p><p>9H2O(g) + panas </p><p>Formasi petroleum kebanyakan terjadi dalam bermacam reaksi endotermik </p><p>pada tekanan dan/atau suhu tinggi. Contohnya, kerosin dapat pecah menjadi </p><p>hidrokarbon dalam panjang yang berbeda. </p><p>CH1.45(s) + heat .663CH1.6(aq) + .076CH2(aq) + .04CH2.6(g) + </p><p>.006CH4(g) + .012CH2.6(s) + .018CH4.0(s) + .185CH.25(s) </p><p> Pada dasarnya terdapat tiga jenis hidrokarbon: </p><p>1) Hidrokarbon aromatik, mempunyai satu cincin aromatic </p><p>2) Hidrokarbon jenuh, ( alkana), ttidak memiliki ikatan rangkap atau </p><p>aromatic. </p><p>3) Hidrokarbon tak jenuh, memiliki satu atau lebih ikatan rangkap antara </p><p>atom-atom karbon, sehingga dapat dibagi menjadi: </p><p>- Alkena </p><p>- Alkuna </p><p> Jumlah atom hidrogen dapat ditentukan dari jeni hidrokarbonnya. </p><p>1) Alkana: CnH2n+2 </p><p>2) Alkena: CnH2n </p><p>3) Alkuna: CnH2n-2 </p><p>4) Hidrokarbon siklis: CnH2n </p><p> Sumber pencemaran minyak di laut </p><p>Limbah minyak yang berasal dari minyak mentah (crude oil) terdiri dari </p><p>ribuan konstituen pembentuk yang secara struktur kimia dapat dibagi menjadi </p><p>lima family : </p><p>1) Porphyrine. </p><p>Senyawa ini berasal dari degradasi klorofil yang berbentuk komplek </p><p>Vanadium (V) dan Nikel (Ni). </p><p>2) Komponen non-hidrokarbon. </p><p>Kelompok senyawa non-hidrokarbon terdapat dalam jumlah yang relative </p><p>kecil, kecuali untuk jenis petrol berat (heavy crude). Komponen non-</p><p>hidrokarbon adalah nitrogen, sulfur, dan oksigen, yang biasanya </p><p>disingkat sebagai NSO. </p><p>3) Asphalten dan Resin. </p><p>Selain empat komponen utama penyusun minyak tersebut di atas, minyak </p><p>juga dikarakterisasikan oleh adanya komponen-komponen lain seperti </p></li><li><p> 6 </p><p>aspal (asphalt) dan resin (5-20 %) yang merupakan komponen berat </p><p>dengan struktur kimia yang kompleks berupa siklik aromatic </p><p>terkondensasi dengan lebih dari lima ring aromatic dan napthenoaromatik </p><p>dengan gugus-gugus fungsional sehingga senyawa-senyawa tersebut </p><p>memiliki polaritas yang tinggi. </p><p>4) Aromatik (Aromatics). </p><p>Famili minyak ini adalah kelas hidrokarbon dengan karakteritik cincin </p><p>yang tersusun dari enam atom karbon. Kelompok ini terdiri dari benzene </p><p>beserta turunannya (monoaromatik dan polyalkil), naphtalena (2 ring </p><p>aromatik), phenanthren (3 ring), pyren, benzanthracen, chrysen (4 ring) </p><p>serta senyawa lain dengan 5-6 ring aromatic. Aromatik ini merupakan </p><p>komponen minyak mentah yang paling beracun, dan bisa memberi </p><p>dampak kronik (menahun, berjangka lama) dan karsinogenik </p><p>(menyebabkan kanker). Hampir kebanyakan aromatik bermassa rendah </p><p>(low-weight aromatics), dapat larut dalam air sehingga meningkatkan </p><p>bioavaibilitas yang dapat menyebabkan terpaparnya organisma didalam </p><p>matrik tanah ataupun pada badan air. Jumlah relative hidrokarbon </p><p>aromatic didalam mnyak mentah bervariasi dari 10-30 %. </p><p>5) Hidrokarbon jenuh (saturated hydrocarbons) </p><p>merupakan kelompok minyak yang dicirikan dengan adanya rantai atom </p><p>karbon (bercabang atau tidak bercabang atau membentuk siklik) </p><p>berikatan dengan atom hidrogen, dan merupakan rantai atom jenuh (tidak </p><p>memiliki ikatan ganda). Termasuk dalam kelompok ini adalah golongan </p><p>alkana (paraffin), yang mewakili 10-40 % komposisi minyak mentah. </p><p>Senyawa alkana bercabang (branched alkanes) biasanya terdiri dari </p><p>alkana bercabang satu ataupun bercabang banyak (isoprenoid), contoh </p><p>dari senyawa ini adalah pristana, phytana yang terbentuk dari sisa-sisa </p><p>pigment chlorofil dari tumbuhan. Kelompok terakhir dari famili ini </p><p>adalah napthana (Napthenes) atau disebut juga cycloalkanes atau </p><p>cycloparaffin. Kelompok ini secara umum disusun oleh siklopentana dan </p><p>siklohexana yang masanya mewakili 30-50% dari massa total minyak </p><p>mentah. </p><p> Pengaruhnya terhadap makhluk akuatik </p><p>1) Dampak-dampak yang disebabkan oleh pencemaran minyak di laut </p><p>adalah akibat jangka pendek dan akibat jangka panjang. </p><p> Akibat jangka pendek </p><p>Molekul hidrokarbon minyak dapat merusak membran sel biota laut, </p><p>mengakibatkan keluarnya cairan sel dan berpenetrasinya bahan </p><p>tersebut ke dalam sel. Berbagai jenis udang dan ikan akan beraroma </p><p>dan berbau minyak, sehingga menurun mutunya. Secara langsung </p><p>minyak menyebabkan kematian pada ikan karena kekurangan oksigen, </p></li><li><p>7 </p><p>keracunan karbon dioksida, dan keracunan langsung oleh bahan </p><p>berbahaya. </p><p> Akibat jangka panjang </p><p>Lebih banyak mengancam biota muda. Minyak di dalam laut dapat </p><p>termakan oleh biota laut. Sebagian senyawa minyak dapat dikeluarkan </p><p>bersama-sama makanan, sedang sebagian lagi dapat terakumulasi </p><p>dalam senyawa lemak dan protein. Sifat akumulasi ini dapat </p><p>dipindahkan dari organisma satu ke organisma lain melalui rantai </p><p>makanan. Jadi, akumulasi minyak di dalam zooplankton dapat </p><p>berpindah ke ikan pemangsanya. Demikian seterusnya bila ikan </p><p>tersebut dimakan ikan yang lebih besar, hewan-hewan laut lainnya, </p><p>dan bahkan manusia. Secara tidak langsung, pencemaran laut akibat </p><p>minyak mentah dengan susunannya yang kompleks dapat </p><p>membinasakan kekayaan laut dan mengganggu kesuburan lumpur di </p><p>dasar laut. Ikan yang hidup di sekeliling laut akan tercemar atau mati </p><p>dan banyak pula yang bermigrasi ke daerah lain. Tumpahan minyak </p><p>juga akan menyebabkan kematian fauna-fauna yang hidup berasosiasi </p><p>dengan hutan mangrove seperti moluska, kepiting, ikan, udang, dan </p><p>biota lainnya. </p><p>2) Bagi manusia, tumpahan minyak mengakibatkan dampak ekonomi yang </p><p>serius terhadap aktivitas pesisir dan pada mereka yang mengeksploitasi </p><p>sumber daya laut. Pada banyak kasus kerusakan musiman dan kerusakan </p><p>yang diakibatkan oleh sifat fisik minyak menciptakan gangguan dan </p><p>kondisi yang membahayakan. Dampak terhadap kehidupan di laut </p><p>dilipatgandakan oleh efek racun dan noda yg berasal dari komposisi </p><p>kimia minyak, sebaik oleh diversitas dan variasi sistem biologi dan </p><p>sensitivitas mereka terhadap pencemaran minyak. </p><p> Beberapa teknik penanggulangan tumpahan minyak diantaranya in-situ </p><p>burning, penyisihan secara mekanis, bioremediasi, penggunaan...</p></li></ul>