PENCEMARAN LINGKUNGAN

PENCEMARAN LINGKUNGAN

A.      MEMAHAMI PENCEMARAN LINGKUNGAN.

Dalam dasawarsa terakhir ini, masalah lingkungan hidup telah menjadi pusat perhatian masyarakat dunia. Beberapa lembaga studi tentang lingkungan serta organisasi yang menangani masalah lingkungan tumbuh dimana-mana bagaikan jamur di musim hujan. Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) dalam konfrensi lingkungan hidup pada bulan juni 1972 di Rio de Janeiro, PBB juga menyelenggarakan konferensi yang diberi nama Earth Summit. Konferensi ini merumuskan “agenda 21”, yaitu langkah-langkah yang harus ditempuh oleh negara-negara seluruh dunia untuk menyelamatkan lingkungan planet kecil yang bernama Bumi, satu-satunya tempat tinggal manusia di alam semesta.

Telah disadari secara luas bahwa kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi harus dibayar oleh umat manusia berupa pencemaran lingkungan hidup. Bagi kemajuan transportasi otomobil, kita harus membayar biaya berupa penyakit dan kerusakan akibat asap buangan knalpot. Bagi efek ampuh dari insektisida, ongkosnya adalah punahnya beberapa spesies hewan dan goyahnya jaringan ekologi. Bagi energi nuklir, kita menanggung bahaya yang ditimbulkan oleh radiasi. Dengan pemakaian pupuk pada lahan pertanian, kita telah mengurangi kualitas tanah. Proses diatas melibatkan zat kimia dan reaksi kimia. Itulah sebabnya cabang ilmu kimia lingkungan sangat berperan dalam menanggapi masalah pencemaran. Generasi muda selayaknya tanggap terhadap masalah ini, agar bangsa dan negara kita tetap melangkah menuju era industrilisasi pada abad ke-21, dengan senantiasa menjaga kelestarian lingkungan.

Pencemaran (pollution) didefinisikan sebagai segala perubahan yang tidak dikehendaki pada sifat udara, air, tanah, atau makanan yang dapat mempengaruhi kegiatan kesehatan, dan keselamatan makhluk hidup. Kebanyakab zat pencemar (pollutans) merupakan hasil samping atau buangan tatkala suatu materi diolah menjadi produk dan digunakan. Perlu disadari bahwa pencemaran lingkungan adalah masalah bersama umat manusia, tidak tergantung pada batas wilayah negara yang kita gambarkan dalam peta. Zat pencemar yang dihasilkan oleh suatu wilayah dapat terbawa oleh angin atau aliran sungan ke wilayah lain.

Beberapa dampak negatif yang dapat ditimbulkan oleh pencemaran lingkungan, antara lain sebagai berikut :

1.       Terganggunya kenyamanan dan estetika; bau yang tak sedap, mengurangi daya pandang di udara, dan bangunan menjadi berdebu.

2.       Kerusakan barang; perkaratan logam dan pelapukan material bangunan.

3.       Bahaya bagi kesehatan; tersebarnya penyakit menular, iritasi saluran pernapasan, timbulnya kanker, dan kelainan genetika.

4.       Ancaman bagi tumbuhan dan hewan; berkurangnya hasil pertanian, pepohonan menjadi layu, dan punahnya spesies hewan langka.

5.       Terpenggalnya sistem alami penunjang kehidupan; perubahan ikllim suhu, berlubangnya lapisan ozon, siklus materi dan energi menjadi terputus, dan hilangnya rantai makanan yang diperlukan bagi kelestarian spesies tertentu.

Ada tiga faktor yang menentukan seberapa jauh dampak suatu zat pencemar. Pertama ; sifat kimia, yaitu kereaktifatn dan bahaya yang dapat ditimbulkan zat tersebut. Kedua, konsentrasi, yaitu jumlah zat persatuan volume udara, air, tanah atau berat tubuh. Ketiga, kestabilan, yaitu terurai menjadi zat lai yang tidak berbahaya.

Dengan memahami pencemaran lingkungan, diharapkan kita semua, terutama generasi muda memiliki kearifan dalam mengolah sumberdaya alam di sekitar kita serta ikut memikirkan cara penganggulangan dampak negatif dari teknologi modern.

B.      PENCEMARAN UDARA

Atmosfer atau selubung tipis gas yang membungkus bumi, terdiri atas lapisan seperti kulit bawang. Hampir semua (95%) massa udara terdapat pada lapisan paling bawah, yaitu tropposfer yang tebalnya hanya mencapai 17km di atas permukaan bumi. Jika bumi kita ibaratkan sebuah apel, maka lapisan troposfer ini seperti kulit apel.

Komposisi udara kering dan bersih pada lapisan troposfer dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Gas	% Volume	Ppm
Nitrogen (N2)	78,1	-
Oksigen (O2)	20,9	-
Argon (Ar)	0,934	-
Karbon dioksida (CO2)	0,033	330
Neon (Ne)	0,002	20
Helium (He)	0,0005	5
Metana (CH4)	0,0002	2
Kripton (Kr)	0,0001	1
Hidrogen (H2)	0,00005	0,5
Karbon monoksida (CO)	0,00001	0,1
Gas lain kurang dari 0,1 ppm

Udara pada lapisan troposfer juga mengandung uap air dalam jumlah yang bervariasi, dari 0,01% pada gurun yang kering sampai 5% pada daerah tropis yang lembab.

Aktivitas manusia modern telah menyebabkan gas pencemar dibuang ke atmosfer dalam jumlah jutaan ton setiap tahun. Gas ini meliputi oksida karbon, oksida nitrogen, oksida belerang, serta senyawa CFC (Chlorofluorocarbons). Gas tersebut berasal dari kendaraan bermotor, aktivitas industri, cerobang pabrik, pembakaran hutan, serta peralatan rumah tangga seperti kulkas, AC, dan obat semprot aerosol.

Beberapa data gas pencemaran atmosfer dapat dilihat pada tabel berikut ini:

Gas	Sumber utama	Emisi ke udara tiap thn (dalam juta ton)	Lama tinggal di udara	Kadar tahun 1995
CO	Pembakaran minyak bumi	2000	6 bulan	0,2 ppm
CO2	Pembakaran minyak bumi Pembakaran hutan	5500	100 bulan	350 0ppm
NO	Pembakaran minyak bumi	50	Bebara hari	0,05 ppm
SO2	Pembakaran minyak bumi Pengolahan bijih sulfida	200	Beberapa minggu	0,05 ppm
CFC	Kulkas, AC, dan obat semprot aerosol	1	60 bulan	0,003 ppm

Selain mengeluarkan gas pencemar, knalpot kendaraan bermotor juga memuntahkan debu halus karbon dan logam timbal (Pb) yang beracun.

1.       Karbon monoksida

Pada udara segar, kadar gas CO hanyalah sekitar 0,1 ppm. Akan tetapi knalpot kendaraan bermotor telah melipatgandakan kadar CO di udara. Untunglah cukup banyak mikroorganisme tanah yang mengkonsumsi gas CO, dan lapisan stratosfer mempunyai kemampuan untuk menyerap CO dari lapisan atmosfer yang paling bawah. Lama kehadiran rata-rata CO di udara adalah sekitar enam bulan. Waktu ini cukup lama bagi CO untuk berperan sebagai pencemar yang beracun, terutama di daerah pusat perkotaan tempat kesibukan lalu lintas sangat tinggi.

Gas CO memiliki kemampuan yang luar biasa untuk terikat kuat pada hemoglobin, senyawa kompleks protein-besi dalam darah yang bertugas mengangkut O2 dari paru-paru ke seluruh tubuh. Daya ikat hemoglobin terhadap CO 200 kali lebi kuat daripada terhadap O₂

Hb                    +           O₂  <========>       HbO₂

Hemoglobin                                           oksihemoglobin

Hb                    +          CO  <=======>     HbCO

Hemoglobin                                           karboksihemoglobin

Jika  seseorang mengisap udara yang tercemar oleh CO, maka yang diikat oleh hemoglobin adalah CO terlebih dahulu, baru kemudian O₂. Jadi apabila CO cukup banyak, O₂ sedikit trangkut, sehingga tubuh kita kekurangan O₂ untuk metabolisme sel.

Di kota besar yang lalu lintas kendaraannya cukup sibuk, kadar CO di udara mencapai 50pmm, bahkan di daerah sekitar lampu lalu lintas dapat mencapai 120ppm. Udara dengan kadar CO lebih dari 100ppm dapat menimbulkan sakit kepala dan cepat lelah. Udara dengan kadar CO 250 ppm dapat menyebabkan pingsan bagi orang yang menghirupnya. Pada konsentrasi CO 750ppm, seseorang dapat mati setelah menghirup udara ini selama beberapa jam. Dan pada konsentrasi CO lebih dari 1000 ppm (0,1%) orang akan mati seketika.

2.       Karbon dioksida

Gas CO₂ dalam kadarnya yang normal (0,03% volume atmosfer) tidaklah dianggap sebagai zat pencemar. Bahkan sudah menjadi pengetahuan umum bahwa kalaulah tidak ada CO₂ di udara tentu tumbuhan tidak dapat berfotosintesis, dan kehidupan di muka bumi terancam punah. Gas CO₂ di udara berasal dari pernapasan makhluk hidup, letusan gunung api, hasil fermentasi, dan hutan yang terbakar.

Di samping sebagai bahan baku fotosintesis, CO₂ di udara berfungsi untuk menjaga suhu permukaan bumi. Energi matahari yang dipantulkan oleh bumi dalam bentuk cahaya inframerah ditangkap oleh molekul CO₂ sebelum lolos ke angkasa luar, lalu dipantulkan kembali ke permukaan bumi. Pada pertengahan abad ke-19 kadar CO₂ di udara hanya 265 ppm. Dengan munculnya industri dan kendaraan bermotor pada abad ke-20, kadar CO₂ melejit naik, yaitu 315 ppm, paada tahun 1958, dan mencapai 350 ppm pada tahun 1995. Badan Perlindungan Lingkungan (Environmental Protection Agency, EPA) di amerika serikat memperingatkan bahwa jika pemakaian bahan bakar minyak terus meningkat dengan laju seperti sekarang, maka pada pertengahan abad ke-21 suhu rata-rata permukaan bumi akan meningkat sebesar 4^oC dari suhu yang sekarang. Pemanaasan global ini dikuatirkan akan mencairkan es di daerah kutub dan mengubah iklim, yang pada gilirannya dapat membahayakan makhluk hidup secara keseluruhan.

3.       Oksida belerang.

Sacara alami, oksida belerang di udara berasal dari letusan gunung berapi, hutan terbakar, pelapukan organisme, dan sumber air yang mengandung belerang. Akan tetapi jumlah yang berasal dari proses alami ini sangat kecil dibandingkan dengan yang berasal dari aktivitas manusia modern.

Gas SO₂ di atmosfer sebagian besar berasal dari pembakaran minyak bumi dan batubara yang mengandung belerang. Minyak bumi dari timur tengah mengandung kadar belerang yang lebih rendah dari pada minyak bumi di asia tenggara, dan minyak bumi dengan kadar belerang paling tinggi berasal dari Amerika Latin. Sudah tentu minyak bumi yang rendah kadar belerangnya akan lebih mahal.

Gas SO₂ di atmosfer juga berasal dari pengolahan bijih sulfida di bidang industri. Dalam suatu industri logam, biaya mereduksi senyawa oksida jauh lebih murah daripada mereduksi senyawa sulfida. Jadi bijih sulfida biasanya diubah dahulu menjadi oksida dengan cara pemanggangan.

2ZnS    +    3O₂   ---------->     2ZnO   +   2SO₂

Udara yang mengandung SO2 dengan kadar cukup tinggi dapat menyebabkan radang paru-paru dan tenggorokan, serta memperparah sakit asma dan bronkhitis. Batas konsentrasi SO₂ yang masih diperkenankan dalam udara yang dihirup selama 24 jam adalah 0,14 ppm. Gas SO₂ di udara sebagian teroksidasi menjadi gas SO3, yang pada gilirannya akan bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat

2SO₂ (g)    +    O₂ (g)  --------->     2SO₃ (g)

Reaksi ini berjalan lambat pada fase gas, namun cepat dalam tetesan air. Dalam reaksi ini

SO₂ (g)    +    NO₂ (g)    --------->   SO₃(g)    +   NO(g)

Terlihat bahwa nitrogen dioksida yang keluar dari knalpot kendaraan bermotor dapat mempercepat oksida SO₂.

SO₃ (g)     +    H₂O(g)   -------->   H₂SO₄ (g)

Asam sulfat yang larut dalam air hujan menyebabkan adanya hujan asam (acid rain). Secara alamiah, air hujan memang bersifat asam (pH 5,5 – 6,0), akibat kandungan CO₂ yang terlarut. Akan tetapi asam sulfat dapat menurunkan pH air hujan menjadi 3 dan 4. Akibatnya timbul perkaratan logam, kerusakan bangunan yang terbuat dari pualam (marmer), dan memudarkannya cat pada lukisan dan peralatan rumah tangga.

Air hujan yang mengandung asam dapat membebaskan ion Al³⁺ yang terikat pada tanah liat. Ion Al³⁺ yang terikat pada tanah liat. Ion Al³⁺ ini dapat mendesak mineral yang seharusnya diserap akar tumbuhan, sehingga kesuburan tanah menjadi berkurang. Jika ion Al³⁺ dalam kadar yang tinggi mencemari air danau, ikan dan hewan air lainnya mengalami keracunan.

Al₂S₂O₅(OH)₄    +   6H⁺    -------->   2Al³⁺    +   2SiO₂    +    5H₂O

Tanah liat

Air hujan yang mengandung asam juga dapat merusak klorofil pada daun, sehingga banyak pepohonan di daerah industri mengalami klorosis (kepucatan) dan layu.

4.       Senyawa nitrogen

Jumlah kendaraan bermotor di kota besar telah menimbulkan sejenis pencemaran udara berupa kabut tipis coklat kemerahan, yang dikenal dengan nama smog (gabungan dari kata smoke, “asap” dan fog= “kabut”. Kota Los Ageles menduduki peringkat pertama di dunia dalam ketebalan smog, disusul oleh Denver, Mexico City, Sydney, dan buenos Aires.

Smog tersusun dari campuran oksida nitrogen dan ozon dalam kadar yang tinggi. Pada pagi hari tatkala lalu lintas kendaraan mulai sibuk, knalpot otomobil melepaskan gas NO ke atmosfer. Gas NO ini terbentuk dari reaksi N₂ dan O₂, ketika udara memasuki ruang silinder bahan bakar kendaraan untuk membakar bensin, lantaran suhu yang cukup tinggi dalam ruang tersebut.

N₂     +     O₂   --------->      2NO

Gas NO yang dilepaskan ke udara kemudian teroksidasi lebih lanjut menjadi gas NO₂ yang berwarna coklat kemerahan.

2NO     +    O₂    --------->    2NO₂

Pada tengah hari, sinar ultraviolet matahari menyebabkan sebagian NO₂ mengalami penguraian, menghasilkan atom oksigen bebas yang selanjutnya bereaksi dengan O₂ untuk membentuk ozon (O₃)

NO₂     -------->       NO   +   O

O₂   +    O   ------->    O₃

Campuran NO₂ dan O₃ inilah yang disebut smog. Kabut ini dapat memerihkan mata dan menyesakkan hidung, disamping mengganggu pandangan. Kadar ozon diatas 0,15 ppm jika dihirup terus – menerus dapat menyebabkan radang paru – paru. Disamping membahayakan kesehatan, gas ozon juga dapat megeraskan dan membuat retak bahan dari karet, seperti ban kendaraan bermotor.

Pada sore hari, konsentrasi ozon dan no2 lambat laun berkurang karena megalami penguraian.

O₃ +NO     ---------->      NO₂ + O₂

2NO₂     ---------->         N₂ + 20₂

Jika lalu lintas kendaraan mulai sepi, smog lambat laun menghilang, sehingga udara di malam hari relatif lebih bersih.esok paginya, proses pembentuka smog di udara akan berulang kembali.

5.       Senyawa CFC

Di kalangan para ahli lingkungan hidup, dikenal istilah bad ozone dan good ozone. Jika pada troposfer dekat permukaan bumi ozon tergolong gas pencemar, maka pada stratosfer (20-40 km diatas permukaan bumi)gas ozon justru melindungibumi dari sinar ultraviolet matahari. Tanpa adanya lapisan ozondi stratosfer, kehidupan dimuka bumi tidak mungkin ada, sebab sinar ultraviolet yang berlebihan mampu memusnahkan segenap makhluk hidup!gas ozon adalah zat pengabsopsi sinar ultra violet yang sangat baik. Dengan adanya lapisan ozon di bagian atas atmosfer, sinar ultraviolet yang sampai ke bumi relatif kecil sekali, sehingga hidup kita aman sentosa.

Pada dasawarsa 1960-an, ketika pesawat supersonik mulai digunakan dalam penerbangan umun, para ahli lingkungan mulai bahwa gas NO yang dibuang oleh pesawat dapat bereaksi dengan gas ozon.

O₃  +  NO   -------->   NO₂  +  O₂

Lalu pada dasa warsa 1970-an mulai disadari bahwa lapisan ozon di stratosfer makin tipis akibat senyawa klorofuorokarbon yang terlalu banyak dibuang ke atmosfer oleh manusia modern. Tiba-tiba pada tahun 1985 dunia di kejutkan dengan munculnya “lubang ozon”, ( ozone  hole) di atas amerika.

Senyawa klofluorokarbon (CFC), terutama freon Fr11 (CFCl₃) dan freon 12 (CF₂Cl₂), banyak digunakan pelaarut dalam bidang industri, pembersih alat elektronik, pendingin pada kulkan dan AC serta zat pendorong (propellant) pada kosmetika dan alat semprot aerosol. Senyawa CFC pada mulanya dianggap zat kimia yang idal, sebab tidak mudah bereaksi dan tidak beracun. Ironisnya , justru sifatnya yang stabil inilah yang menyebabkan senyawa CFC mampu terbang bebas ke lapisan Stratosfer. Di sana, sinar ultrafiolet akan membebaskan atom C1 dari CFC, yang mampu menkatalisis penguraian ozon.

CF₂Cl₂  --------->  CF₂Cl⁺   + Cl^-

Cl^-     +    O₃    ---------->     ClO^-    + O₂

ClO^-    +  O      ------->      Cl^-      +   O₂

Pada reaksi yang terakhir, atom Cl dihasilkan kembali dan siap untuk bereaksi dengan O₃ yang lain. Menurut perhitungan satu atom Cl dapat menghancurkan 100.000 molekul ozon. Berkurangnya lapisan ozon akan menyebabkan makin banyak sinar ultraviolet matahari yang sampai kie bumi. Reaksi ini dapat merusak DNA, menyebabkan penyakit katarak, kangker kulit, dan penurunan kekebalan (Immun deficiencies). Seandai lapisan ozon di stratosfer habis, kehidupak dimuka bumi secara keseluruhan terancam punah.

C.      PENCEMARAN AIR DAN TANAH

Air merupakan karunia Tuhan yang paling berharga bagi umat manusia. Tidak ada zat yang lebih penting dan sangat banyak kegunaannya selain air. 70% berat tubuh kita  tersusun oleh air, dan tanpa adanya air seluruh metabolisme dalam tubuh makhluk hidup tidak mungkin berlangsung. Kita memerlukan sekitar 1,5 liter air setiap hari untuk minum. Disamping untuk keperluan tubuh, kita memerlukan air untuk mandi, mencuci, memasak, mengairi lahan pertanian, menyirami tanaman dan melarutkan berbagai macam zat. Air juga merupakan salah satu sumber energi baik energi uap maupun energi listrik. Air juga berfungsi sebagai salah satu sarana olahraga dan rekreasi.

Sebagai cairan yang paling umum dijumpai di planet bumi, air memiliki beberapa sifat fisis yang istimewa sebagai berikut :

1.       Air merupakan pelarut yang sangat baik untuk berbagai jenis zat padat, cair, dan gas. Hal ini menyebabkan air mampu membawa zat makanan melalui jaringan dan organ makhluk hidup, menjadi zat pembersih yang baik, serta memindah kotoran atau sampah yang larut dalam air. Oleh karena itu mampu melarutkan bermacam-macam zat, air juga mudah mengalami pencemaran.

2.       Air mempunyai kalor penguapan yng sangat tinggi, hal ini sangat penting bagi tubuh kita, sebab sejumlah besar dari panas tubuh dapat dihilangkan dengan penguapan. Sejumlah kecil air melalu kulit. Dengan demikian suhu tubuh kita selalu terjaga secara optimal. Penyerapan energi ketika air diuapkan oleh sinar matahari serta pembebasan enegi itu ketika uap air berkondensasi mrnjadi hujan yang kembali ke bumi sangat berperan dalam mendistribusikan energi dari matahari ke seluruh permukaan bumi.

3.       Air mempunyai kapasitas kalor (kemampuan menyimpan panas) yang sangat tinggi, sebagai contoh, 1 gram air dapat menyerap panas sepuluh kali lipat dari 1 gram besi pada perubahan suhu tertentu. Akibatnya, air memanas dan mendingin lebih lambat daripada kebanyakan zat lain. Hal ini melindungi organisme dari malapetaka apabila suhu mendadak berubah, dan membuat air sangat effektif untuk memindahan panas pada reaktor nuklir dan proses-proses industri. Jumlah air yang berlimpah di permukaan bumi bertindak sebagai termostat yang mengatur suhu bumi sehari-hari. Yang lebih kecil dari air.

4.       Air mempunyai viskositas yang sangat rendah. Hal ini menyebabkan air mudah mengalir, cepat meluncur turun dan mudah dipompa ke atas.

5.       Air berekpansi (volumenya membesar) ketika membeku sehingga es memiliki kerapatan (density). Akibatnya, es mengambang di atas permukaan air. Hal ini menyebabkan ikan dan hewan air lainnya dapat bertahan hidup pada musim salju (winter).

1.       Pengolahan air

Oleh karena air merupakan pelarut yang sangat baik bagi banyak zat, maka lingkungan sekitar kita tidak dijumpai air murni. Pada air sumber atau mata air yang sangat jernih sekalipun selalu terkandung zat terlarut terutama garam mineral. Justru zat terlarut inilah yang menyebabkan air sumur dan air telaga segar rasanya. Air murni tidaklah sesegar air yang langsung kita ambil dari tanah.

Akan tetapi sifat pelarut inilah yang menyebabkan air mudah sekali tercemar. Zat yang tidak larutpun, seperti pasir dan lumpur, sering mengotori dan mengeruhkan air. Di samping itu air dapat mengandung kuman yang berbahaya bagi kesehatan kita.

Harap dibedakan antara air bersih dan air murni. Air murni belum tentu murni, tetapi dapat digunakan dengan aman untuk keperluan sehari-hari.

Pada pengolahan air bersih, mula-mula dilakukan filtrasi (penyaringan) untuk memisahkan kotoran yang tidak larut. Air yang mengandung lumpur dilewatkan melalui saringan pasir. Kemudian dilakukan koagulasi (penggumpalan) terhadap partikel kotoran yang terlalu kecil, biasanya dengan penambahan tawas atau alumunium sulfat.

Air leiding yang dipakai di rumah tangga tidak perlu murni. Cuma harus ada jaminan bahwa air tersebut tidak mengandung kuman yang berbahaya. Oleh karena itu pada air leiding ditambah kaporit (kalsium hipoklorit), zat desinfektan yang mampu memusnahkan kuman.

Untuk memperoleh air murni yang bebas dari zat terlarut, dilakukan destilasi (penyulingan): air dididihkan, lalu air diembunkan kembali. Air murni yang diperoleh dengan cara ini disebut aqua destilata (air suling), yang sering disingkat aquadest. Aquadest digunakan dalam reaksi kimia, baik di laboratorium maupun di bidang industri.

2.       Air sadah

Air sadah adalah air yang mengandung garam kalsium dan magnesium. Meskipun tidak berbahaya untuk diminum, air sadah kurang baik dipakai untuk mencuci dan dipakai pada mesin. Ion Ca²⁺ atau ion Mg²⁺ pada air sudah akan mesubtitusikan ion Na⁺ atau ion K⁺ yan g di kandung sabun, sehingga sabun sedikit membuih dan daya pembersih sabun sedikit berkurang. Pada mesin, alat rumah tangga , pipa dan sebagainya, air sadah membentuk kerak atau endapan yang menempel pada mesin atau alat lain, dan oleh karena kerak itu bukan penghantar panas, maka hal ini menyebabkan pemborosan bahan bakar

Air sadah banya kita jumpai di daerah pegunungan, kapur atau di daerah pesisir pantai. Sebelum digunakan air sudah harus dilunakkan dahulu, yaitu dengan menghilangkan ion Ca²⁺ dan ion Mg²⁺ pada air tersebut.

Jika air sadah itu hanya mengandung garam Ca(HCO₃)₂ atau Mg(HCO₂)₂, maka air sadah itu dikatakan mempunyai kesadahan sementara  (temporer). Ion Ca²⁺ dan ion Mg²⁺ dalam larutan dapat diendapkan dengan cara pemanasan.

Ca(HCO₃)₂   ---------->    CaCO₃(s)    +    CO₂    +    H₂O

Mg(HCO₃)₂  ---------->     MgCO₃(s)    +    CO₂    +    H₂O

Endapan garam karbonat yang terbentuk dipisahkan dengan penyaringan.

Jika air sadah tersebut mengandung garam sulfat (CaSO₄,MgSO₄) atau garam-garam klorida (CaCl₂,  MgCl₂), maka air sadah itu dikatakan mempunyai kesadahan tetap (permanen), sebab ion Ca²⁺ dan ion Mg²⁺ tidak dapat dihilangkan dengan pemanasan. Untuk melyunakkan air sadah semacam ini, perlu ditambahkan batrium karbonat untuk mengendapkan Ca²⁺ dan Mg²⁺

CaCl₂    +    Na₂CO₃  --------->      CaCO₃ (s)    +    2NaCl

MgSO₄    +    Na₂CO₃  -------->    MgCO₃    +   Na₂SO₄

3.       Kriteria air bersih

Air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari harus jernih, tidak terasa, dan tidak berbau serta mepunyai pH sekitar 7. Kadar oksigen yang terlarut dalam air (dissolved oxygen atau DO) sering dipakai untuk menentukan kualitas air. Jika air mengandung zat pencemar yang banyak, maka harga DO akan turun, sebab oksigen dalam air banyak terpakai oleh bakteri untuk menguraikan zat pencemar tersebut.

Banyaknya oksigen yang diperlukan oleh bakteri untuk menguraikan zat pencemar disebut bioochemical oxygen demand (BOD). Harga BOD berbanding terbalik dengan harga DO. Air bersih memiliki harga DO tinggi dan BOD rendah. Jika harga DO lebih rendah dari 4mg/liter, berarti air tersebut cukup tercemar.

4.       Pencemaran air

Di daerah pemukiman yang padat atau di daerah industri, manusia sering bertindak ceroboh dengan seenaknya membuang sampah, kotoran, air limbah atau zat kimia ke dalam sungai. Air yang sudah tercemar ini sudah tercemar ini sudah tentu tidak dapat diminum dan tidak dapat dipakai sebagai pencuci atau pelarut. Sungai di kota besar seperti Ciliwung di Jakarta, Cikapundung di Bandung, Kali Code di Yogyakarta, Kali Brantas di Surabaya dan Sungai Musi di palembang, telah menunjukkan kadar pencemaran yang sangat tinggi.

Zat kimia yang sering disebut-sebut sebagai pencemar air adalah deterjen, minyak bumi, logam berat, pupuk, pestisida, zat pewarna, limbah pabrik, dan sampah radioaktif.

Pada zaman modern ini pemakaian deterjen makin meluas sehingga menyaingi penggunaan sabun. Kelebihan deterjend dari sabun adalah bahwa daya kerja deterjen untuk menurunkan tegangan permukaan air lebih kuat daripada sabun, sehingga air lebih mudah menarik kotoran dari benda yang dicuci. Disamping itu, deterjen tahan (tetap berbuih banyak ) terhadap air sadah, sebab ion Na⁺ pada deterjen sukar disubtitusi oleh Ca²⁺ dan Mg²⁺. Akan tetapi deterjen mempunyai keburukan yaitu sukar diuraikan oleh mikroorganisme. Akibatnya busa deterjen akan stabil dalam air pada waktu yang cukup lama. Di beberapa negara eropa, penggunaan deterjen telah dilarang, sebab banyak air sungai dan danau tertutup permukaanya oleh busa deterjen. Kini sudah dikembangkan deterjen yang dapat mengalami dekomposisi biologis.

Air limbah yang dibuang dari pabrik dan perumahan, terutama yang mengandung senyawa belerang dan nitrogen, akan diuraikan oleh bakteri anaerob dalam air, menjadi gas H2S, CH4, dan NH₃ yang menimbulkan bau busuk. Juga air lembah yang mengandung ion logam dalam jumlah besar dapat menimbulkan keracunan pada tubuh manusia. Beberapa media masa melaporkan bahwa kadar logam merkuri (raksa) di perairan teluk jakarta sudah mencapai tahap mengkhawatirkan, akibat pembuangan bahan industri secara berlebihan.

Penggunaan pupuk dan pestisida yang terlalu banyak dapat mengancam kehidupan ikan dan penghuni air lainnya. Ada pula zat pencemar yang merangsang pertumbuhan ganggang, sehingga sinar matahari tidak masuk ke dalam air. Fotosistesis tumbuhan air terganggu, dan kadar oksigen dalam air akan berkurang.

Para ahli lingkungan hidup juga giat memperingatkan bahwa kapal tanki yang terlalu siring membuang kotoran minyak dapat menyebabkan musnahnya tumbuhan fitoplankton yang merupakan penyumbang oksigen ke atmosfer dalam jumlah besar.

5.       Pencemaran tanah

Selain udara dan air, tanah (kulit bumi) juga terkena pencemaran oleh aktivitas manusia modern. Kehidupan manusia abad ke-20 ditandai oleh penumpuknya sampah yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme, seperti plastik, kaleng, dan botol. Di kota besar masalah, sampah menghendaki penganan serius, sebab sampah ini menutupi permukaan tanah dan menyebabkan tanah tidak dapat dimanfaatkan untuk suatu keperluan.

Penggunaan pupuk dan pestisida yang berlebihan juga menimbulkan pencemaran tanah. Beberapa spesies tumbuhan ternyata tidak tumbuh subur, sebab pH tanah berubah akibat pemakaian pupuk yang tidak sesuai. Demikian juga pestisida yang terlalu banyak dapat bereaksi dengan unsur hara dalam tanah sehingga mengurangi kesuburan.

Kasus bendungan aswan di Mesir merupakan contoh nyata tentang pencemaran tanah. Dengan adanya bendungan Aswan, memang banyak keuntungan yang diperoleh rakyat mesir. Banjir tahunan sungai nil tidak lagi terjadi, dan ekstensifikasi pengairan dapat memperluas daerah pertanian menjadi jutaan hektar.

Akan tetapi bendungan Aswan memberikan efek negatif yang semula tidak diperkirakan. Lumpur sungai Nil tertahan di bendungan, sehingga lahan pertanian di daerah hilir kekurangan zat mineral. Maka penggunaan pupuk harus banyak modal yang ditanggung oleh petani. Mrngendapnya lumpur di Aswan juga mengakobatkan tertahannya pembentukan delta di muara sungai Nil, dan hal ini menyebabkan erosi tanah oleh air laut. Akhirnya, meluasnya daerah pertanian menyebabkan siput yang menjadi inang penyakit hati (schistosomiasis), sehingga jumlah penderita paenyakit ini makin meningkat.

Jadi masalah pencemaran tanah bukan hanya disebabkan oleh zat kimia, melainkan juga oleh perencanaan pembangunan yang tidak peka terhadap kelestarian lingkungan.

SOAL EVALUASI PENCEMARAN LINGKUNGAN

Sumber:
KIMIA untuk SMA kelas Xi, Unggul Sudarmo, Penerbit Erlangga, 2004
KIMIA 2 SMU, untuk Kelas 2, Irfan Anshori dan Hiskia Ahmad, Penerbit Erlangga, 1999
KIMIA untuk SMA/MA, kelas XI, Tarti Harjani, dkk,  Penerbit Masmedia, 2012