Makalah Kimia Lingkungan tentang Deoksigenasi dan Eutrifikasi
A.
Latar
Belakang
Air memiliki kemampuan untuk melakukan pembersihan secara
alami akan partikel-partikel yang masuk ke dalamnya melalui proses penguraian
yang dibantu oleh bakteri. Namun, senyawa-senyawa pencemar kini yang masuk ke
dalam perairan jumlahnya lebih dari ambang batas kemampuan air itu sendiri.
Sehingga, air tidak mampu mempertahankan kualitasnya oleh zat-zat pencemar.
Adapun zat pencemar dibedakan menjadi dua yaitu degradable atau yang dapat
dirombak dan nondegrabale yaitu senyawa yang tidak dapat dirombak oleh
aktivitas bakteri. Bermacam-macam senyawa yang mencemari perairan disebabkan
oleh aktivitas manusia baik dari buangan rumah tangga maupun industri.
Sumber oksigen dilautan antara lain
dapat diperoleh secara langsung dari atmosfer melalui proses difusi dan melalui
biota berklorofil yang mampu berfotosintesis. Disamping itu juga terdapat
faktor yang menyebabkan berkurangnya oksigen dalam air laut yaitu karena
respirasi biota, dekomposisi bahan organik dan pelepasan oksigen ke udara.
Untuk mengetahui kualitas air dalam suatu perairan, dapat dilakukan dengan
mengamati beberapa parameter kimia yang sering digunakan yaitu DO (Dissolved Oxygen), BOD (Biochemical Oxygen Demand), dan COD (Chemical Oxygen Demand).
Parameter
penting yang digunakan untuk mengetahui kualitas air dari suatu perairan adalah
kandungan oksigen terlarut atau DO, hal ini dikarenakan limbah biodegradabel
yang masuk ke dalam air sungai akan menarik organisme perairan untuk
mendekomposisikan limbah tersebut, dalam proses pendekomposisian, organisme
perairan akan membutuhkan oksigen yang
terlarut dalam air, hal ini akan mengakibatkan jumlah oksigen yang terlarut dalam air akan berkurang, kekurangan oksigen
dalam air ini menyebabkan terjadinya deoksigenasi yang berdampak pada
pencemaran air.
B.
Rumusan
Masalah
1.1
Apa pengertian deoksigenasi ?
1.2
Bagaimana proses terjadinya deoksigenasi
?
1.3
Mengapa deoksigenasi dapat terjadi ?
C.
Tujuan
Penulisan
1.1
Untuk mengetahui pengertian
deoksigenasi.
1.2
Untuk mengetahui proses terjadinya
deoksigenasi.
1.3
Untuk mengetahui penyebab terjadinya deoksigenasi.
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Deoksigenasi
Deoksigenasi
adalah pengenyahan molekul oksigen dari dalam suatu zat, misalnya air tercemar
limbah lahan miskin oksigen karena oksigen yang semula terlarut direduksi oleh
polutan (pencemar) organik. Polutan yang
masuk ke badan air akibat aktivitas manusia disebut dengan polutan
antropogenik, misalnya limbah hasil kegiatan domestik (rumah tangga) maupun
kegiatan industri. Limbah domestik merupakan semua bahan limbah yang berasal
dari kamar mandi, kakus, dapur, tempat cuci pakaian dan cuci peralatan rumah
tangga sedangkan air limbah industri
merupakan residu atau produk samping proses produksi industri yang dibuang ke
lingkungan dan berpotensi mencemari lingkungannya. Intensitas polutan
antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas yang
menyebabkan timbulnya polutan tersebut.[1]
B.
Proses
Terjadinya Deoksigenasi
Pencemaran air merupakan peristiwa masuknya polutan ke dalam
air sehingga mengurangi kualitas air tersebut. Polutan dalam pencemaran air
berupa bahan organik dan anorganik. Pencemaran air dapat terjadi secara
langsung misalnya limbah kegiatan industri, pertanian dan rumah tangga.
Pencemaran juga terjadi secara tidak langsung.misalnya rembesan zat kimia
beracun dari timbunan limbah industri, pertanian ke perairan terbuka.
Limbah rumah tangga menurunkan kualitas air
karena terdapat bahan detergen yang mengandung ion fosfat, serta
mengandung bakteri E. coli yang berasal dari feses. Limbah pertanian berupa
pupuk yang terbuang ke sungai akan menyebabkan meningkatkan ion-ion anorganik
misalnya nitrat. Ion fosfat dan nitrat ini akan terakumulasi ke perairan
sungai, danau, waduk sehingga meningkatkan pertumbuhan tanaman air misalnya
eceng gondok. Peristiwa peningkatan tanaman karena kelebihan nutrisi ini
disebut dengan eutrofikasi, atau jika alga yang meningkat disebut algae
blooming. Ketika mati tanaman ini akan membusuk oleh bakteri saprofit aerob,
sehingga kandungan oksigen akan menurun (deoksigenasi) menyebabkan ikan akan
mati.
Penghilangan
oksigen pada bagian dasar perairan lebih banyak disebabkan oleh proses
dekomposisi bahan organik yang membutuhkan oksigen terlarut, bahan organik yang
diproses oleh manusia disebut dengan bahan organik sintesis. Berkurangnya kadar
oksigen yang disebabkan oleh masuknya bahan organik dalam air diantaranya
disebabkan oleh karena diterimanya air limbah kedalam sungai. Sungai memiliki
kamampuan untuk reaerasi dengan sendirinya karena kontak dengan udara, tetapi
kebutuhan oksigen untuk keperluan biologis seringkali melebihi kapasitas
reaerasi sehingga menimbulkan tertekannya kadar oksigen. Bila sungai menerima
air limbah yang mengandung bahan organik secara terus menerus, maka akan
terjadi penurunan kadar oksigen dalam air. Kadar oksigen terlarut (DO) dalam
air merupakan hasil aerasi alamiah dan karena kegiatan deoksigenasi
mikroorganisme. DO mulai menunjukkan perbaikan pada saat terjadi reoksigenasi
melebihi deoksigenasi. Apabila beban BOD melebihi kapasitas asimilasi dalam
sungai, maka terjadi benar-benar kekurangan oksigen dan berbagai ikan akan
mencapai keadaan yang kritis.[2]
Oksigen
terlarut memainkan peranan utama dalam ekosistem air. Ada kompetisi antara
kehidupan yang menggunakan oksigen untuk mengurai polutan organik dan bentuk
kehidupan lebih tinggi yang memerlukan oksigen dan kelompok ikan selalu dipihak
yang kalah. DO dalam sungai berfungsi dalam mengubah populasi mikrobial tetapi
dalam kenyataannya dikendalikan (dipengaruhi) oleh tersedianya makanan yang
berupa polutan organik. Pencemaran organik yang berat me-nyebabkan tertekannya
kadar oksigen terlarut sehingga menyebabkan berbagai ikan mati karena
kekurangan oksigen. Dalam keadaan kadar oksigen tertekan, tahap yang paling
kritis biasanya terjadi pada tahap bentuk telur atau larva. Matinya berbagai
jenis ikan dan timbulnya bau berhubungan dengan tingkat oksigen yang rendah
(nol).
Pencemaran
organik pada tingkat yang rendah dapat mempengaruhi kadar oksigen tetapi masih
cukup untuk memenuhi kebutuhan kehidupan hidup ikan dan perkembangannya,
sementara seiring dengan kondisi demikian terbentuknya fosfat dan nitrat dari
hasil penguraian bahan organik cukup menumbuhkan mikrofita sebagai makanan ikan
dan sejenisnya. Kecukupan dan keseimbangan atara populasi mikrofita dan
populasi makhluk hidup yang mengonsumsinya memberi keuntungan akan membaiknya
kondisi ekosistem akuatik, sehingga fungsi badan air sebagai natural
purifier tetap berjalan sementara pembuangan limbah organik masih tetap
bisa berlangsung sepanjang ekosistem badan air mampu menolernya. Dalam hal
terakhir kualitas air limbah yang dilepas harus betul-betul mengikuti
persyaratan kualitas air limbah yang ditetapkan menurut peraturan
perundang-undangan.[3]
Mekanisme Terjadinya Oksigen Terlarut
Di dalam air, oksigen
memainkan peranan dalam menguraikan komponen-komponen kimia menjadi komponen
yang lebih sederhana. Oksigen memiliki kemampuan untuk beroksidadengan zat
pencemar seperti komponen organik sehingga zat pencemar tersebut tidak membahayakan.
Oksigen juga diperlukan oleh mikroorganisme, baik yang bersifat aerob serta
anaerob dalam proses metabolisme. Dengan adanya oksigen dalam air,
mikroorganisme semakin giat dalam menguraikan kandungan dalam air.
Komponen Organik + O2
+ Nutrien
CO2 + H2O + Sell Baru +
Nutrien + Energi
Reaksi yang terjadi
dalam penguraian tersebut adalah jika reaksi penguraian komponen kimia dalam
air terus berlaku, maka kadar oksigen pun akan menurun. Pada klimaksnya,
oksigen yang tersedia tidak cukup untuk menguraikan komponen kimia tersebut.
Keadaan yang demikian merupakan pencemaran berat pada air.[4]
C.
Penyebab
Deoksigenasi
Penurunan
jumlah oksigen terlarut dalam lautan akibat perubahan iklim sudah dapat dilihat
dibeberapa bagian dunia. Kehilangan oksigen dilaut adalah salah satu efek
samping yang serius dari suasana pemanasan dan ancaman besar bagi kehidupan
laut. Seluruh laut dari kedalaman ke dangkal mendapat pasokan oksigen dari
permukaan, baik secara langsung dari atmosfer atau dari fitoplankton yang
melepaskan oksigen ke dalam air melalui fotosintesis.
Pemanasan permukaan air dapat menyerap oksigen, sehingga laut akan mengalami
kekurangan oksigen dan menyebabkan gangguan ekosistem yang berada dilaut
tersebut.
Pada
hakikatnya deoksigenasi disebabkan oleh terjadinya eutrofikasi. Eutrofikasi dapat dikarenakan beberapa hal di
antaranya karena ulah manusia yang tidak ramah terhadap lingkungan. Hampir 90%
disebabkan oleh aktivitas manusia di bidang pertanian. Para petani biasanya
menggunakan pestisida atau insektisida untuk memberantas hama tanaman agar
tanaman tidak rusak. Akan tetapi botol – botol bekas pestisida itu dibuang
secara sembarangan baik di sekitar lahan pertanian atau daerah irigasi. Hal
inilah yang mengakibatkan pestisida dapat berada di tempat lain yang jauh dari
area pertanian karena mengikuti aliran air hingga sampai ke sungai – sungai
atau danau di sekitarnya.
Emisi nutrien dari pertanian merupakan penyebab
utama eutrofikasi di berbagai belahan dunia. Rembesan phospor selain dari areal pertanian juga datang dari peternakan,
dan pemukiman atau rumah tangga. Akumulasi phospor dalam tanah terjadi saat
sejumlah besar kompos dan pakan ternak digunakan secara besar-besaran untuk mengatur
prosduksi ternak hewan (Sharplyetal, 1994). Menurut Morse et. al. (1993) sumber fosfor penyebab
eutrofikasi 10 % berasal dari proses alamiah di lingkungan air itu sendiri (background source), 7 % dari industri,
11 % dari detergen, 17 % dari pupuk pertanian, 23 % dari limbah manusia, dan
yang terbesar, 32 %, dari limbah
peternakan. Paparan statistik di atas menunjukkan bagaimana besarnya jumlah
populasi dan beragamnya aktivitas masyarakat modern menjadi penyumbang yang
sangat besar bagi lepasnya fosfor ke lingkungan air.
Limbah kotoran ikan dan sisa pakan ikan yang
mengandung unsur hara fosfor dan nitrogen akan merangsang pertumbuhan
fitoplankton atau alga dan meningkatkan produktivitas perairan. Sebaliknya,
dalam keadaan berlebihan akan memicu timbulnya blooming algae yang justru merugikan kehidupan organisme yang ada
dalam badan air, termasuk ikan yang dibudidayakan di perairan danau. Penumpukan
bahan nutrien ini akan menjadi ancaman kehidupan ikan di badan danau pada saat
musim pancaroba. Adanya peningkatan suhu udara, pemanasan sinar matahari, dan
tiupan angin kencang akan menyebabkan terjadinya golakan air danau. Hal ini
menyebabkan arus naik dari dasar danau yang mengangkat masa air yang mengendap.
Masa air yang membawa senyawa beracun dari dasar danau hingga mengakibatkan
kandungan oksigen di badan air berkurang. Rendahnya oksigen di air itulah yang
menyebabkan kematian ikan secara mendadak.[5]
Kadar
oksigen dalam air laut akan bertambah dengan semakin rendahnya suhu dan
berkurang dengan semakin tingginya salinitas. Pada lapisan permukaan, kadar
oksigen akan lebih tinggi, karena adanya proses difusi antara air dengan udara
bebas serta adanya proses fotosintesis. Bertambahnya kedalaman air
menyebabkan terjadinya penurunan kadar oksigen terlarut, karena proses
fotosintesis semakin berkurang dan kadar oksigen yang ada banyak digunakan
untuk pernapasan dan oksidasi bahan–bahan organik dan anorganik. Keadaan
oksigen terlarut berlawanan dengan keadaan BOD, semakin tinggi BOD semakin
rendah oksigen terlarut. Keperluan organisme terhadap oksigen relatif
bervariasi tergantung pada lems, stadium dan aktifitasnya. Kebutuhan oksigen
untuk ikan dalam keadaan diam relatif lebih sedikit dibandingkan dengan
ikan pada saat bergerak. Kandungan oksigen terlarut (DO) minimum adalah 2 ppm
dalam keadaan normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun. Idealnya, kandungan
oksigen terlarut dan tidak boleh kurang dari 1,7 ppm selama waktu 8 jam dengan sedikitnya
pada tingkat kejenuhan sebesar 70%.[6]
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan
Penghilangan
oksigen pada bagian dasar perairan lebih banyak disebabkan oleh proses
dekomposisi bahan organik yang membutuhkan oksigen terlarut, bahan organik yang
diproses oleh manusia disebut dengan bahan organik sintesis. Berkurangnya kadar
oksigen yang disebabkan oleh masuknya bahan organik dalam air diantaranya
disebabkan oleh karena diterimanya air limbah kedalam perairan. Pemanasan
permukaan air dapat menyerap oksigen, sehingga laut akan mengalami kekurangan
oksigen dan menyebabkan gangguan ekosistem yang berada dilaut tersebut.
B.
Saran
Penulis menyadari dalam penulisan ini masih terdapat banyak kekurangan.
Oleh karena itu kritik dan saran sangat membantu untuk penulisan makalah
selanjutnya.
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Rukaesih.
2004. Kimia Lingkungan. Jakarta: Andi.
Bukhari. 2001.
Kimia Lingkungan. Jakarta: Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi.
Effendi.
2003. Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan.
Yogyakarta: Kanisius.
Saeni. 1989. Kimia
Lingkungan. Bogor: IPB Press.
Soeriatmaja. 1981.
Ilmu Lingkungan. Bandung: ITB.
