Dampak Pencemaran Udara oleh Belerang Oksida (SOx)

Gas belerang oksida atau sering ditulis dengan SOx terdiri atas gas SO₂ dan gas SO₃ yang keduanya mempunyai sifat berbeda. Gas SO₂ berbau tajam dan tidak mudah terbakar, sedangkan gas SO₃ bersifat sangat reaktif. Gas SO₃ mudah bereaksi dengan uap air yang ada diudara untuk membentuk asam sulfat atau H₂SO₄. Asam sulfat ini sangat reaktif, mudah bereaksi (memakan) benda-benda lain yang mengakibatkan kerusakan, seperti proses perkaratan (korosi) dan proses kimiawi lainnya.

SOx mempunyai ciri bau yang tajam, bersifat korosif (penyebab karat), beracun karena selalu mengikat oksigen untuk mencapai kestabilan phasa gasnya. Sox menimbulkan gangguan sitem pernafasan, jika kadar 400-500 ppm akan sangat berbahaya, 8-12 ppm menimbulkan iritasi mata, 3-5 ppm menimbulkan bau.

Konsentrasi gas SO₂ diudara akan mulai terdeteksi oleh indera manusia (tercium baunya) manakala kensentrasinya berkisar antara 0,3 – 1 ppm. Jadi dalam hal ini yang dominan adalah gas SO₂. Namun demikian gas tersebut akan bertemu dengan oksigen yang ada diudara dan kemudian membentuk gas SO₃ melalui reaksi berikut :

2SO₂ + O₂ (udara)        ->               2SO₃

Pemakaian batu bara sebagai bahan bakar pada beberapa kegiatan industri seperti yang terjadi di negara Eropa Barat dan Amerika, menyebabkan kadar gas SOx diudara meningkat. Reaksi antara gas SOx dengan uap air yang terdapat di udara akan membentuk asam sulfat maupun asam sulfit. Apabila asam sulfat dan asam sulfit turun ke bumi bersama-sama dengan jatuhnya hujan, terjadilah apa yang dikenal denagn Acid Rain atau hujan asam . Hujan asam sangat merugikan karena dapat merusak tanaman maupun kesuburan tanah. Pada beberapa negara industri, hujan asam sudah banyak menjadi persoalan yang sangat serius karena sifatnya yang merusak. Hutan yang gundul akibat jatuhnya hujan asam akan mengakibatkan lingkungan semakin parah.

Pencemaran SOx diudara terutama berasal dari pemakaian baru bara yang digunakan pada kegiatan industri, transportasi, dan lain sebagainya. Belerang dalam batu bara berupa mineral besi peritis atau FeS₂ dan dapat pula berbentuk mineral logam sulfida lainnya seperti PbS, HgS, ZnS, CuFeS₂ dan Cu₂S. Dalam proses industri besi dan baja (tanur logam) banyak dihasilkan SOx karena mineral-mineral logam banyak terikat dalam bentuk sulfida. Pada proses peleburan sulfida logam diubah menjadi oksida logam. Proses ini juga sekaligus menghilangkan belerang dari kandungan logam karena belerang merupakan pengotor logam. Pada suhu tinggi sulfida logam mudah dioksida menjadi oksida logam melalui reaksi berikut :

2ZnS + 3O₂ -> 2ZnO + 2SO₂

2PbS + 3O₂ -> 2PbO + 2SO₂

Selain tergantung dari pemecahan batu bara yang dipakai sebagai bahan bakar, penyebaran gas SOx, ke lingkungan juga tergnatung drai keadaan meteorologi dan geografi setempat. Kelembaban udara juga mempengaruhi kecepatan perubahan SOx menjadi asam sulfat maupun asam sulfit yang akan berkumpul bersama awan yang akhirnya akan jatuh sebagai hujan asam. Hujan asam inilah yang menyebabkan kerusakan hutan di Eropa (terutama di Jerman) karena banyak industri peleburan besi dan baja yang melibatkan pemakaian batu bara maupun minyak bumi di negeri itu.

Sumber dan pola Paparan

Meskipun sumber alami (gunung berapi atau panas bumi) mungkin hadir pada beberapa tempat, sumber antropogenik, pembakaran bahan bakar fosil yang mengandung sulfur, mendominasi daerah perkotaan. Ini termasuk :

• Sumber pokok (pembangkit tenaga listrik, pabrik pembakaran, pertambangan dan pengolahan logam)
• Sumber daerah (pemanasan domestik dan distrik)
• Sumber bergerak (mesin diesel)

Pola paparandan durasi sering menunjukkan perbedaan daerah dan musim yang signifikan, bergantung pada sumber dominan dan distribusi ruang, cuaca dan pola penyebaran. Pada konsentrasi tinggi, dimana berlangsung untuk beberapa hari selama musim dingin, bulan musim dingin yang stabil ketika penyebaran terbatas, masih terjadi pada banyak bagian dunia dimana batu bara digunakan untuk tempat pemanasan. Sumber daerah biasanya mendominasi pada beberapa peristiwa, hasil pada pola homogen konsentrasi dan paparan/pembukaan.

Sebaliknya, jarak peristiwa waktu-singkat dari menit ke jam mungkin terjadi sebagai hasil pengasapan, penyebaran atau arah angin dari sumber utama. Hasil pola paparan bervariasi secara substantial, tergantung pada ketinggian emisi, dan kondisi cuaca. Variabel sementara dari konsentrasi ambient juga sering tinggi pada keadaan tertentu, khususnya untuk sumber lokal.

Dampak Pencemaran oleh Belerang Oksida (SOx)

Sebagian besar pencemaran udara oleh gas belerang oksida (SOx) berasal dari pembakaran bahan bakar fosil, terutama batu bara. Adanya uap air dalam udara akan mengakibatkan terjadinya reaksi pembentukan asam sulfat maupun asam sulfit. Reaksinya adalah sebagai berikut :

SO₂ + H₂O      ->                  H₂SO₃

SO₃ + H₂O      ->                  H₂SO₄

Apabila asam sulfat maupun asam sulfit tersebut ikut berkondensasi di udara dan kemudian jatuh bersama-sama air hujan sehingga pencemaran berupa hujan asam tidak dapat dihindari lagi. Hujan asam ini dapat merusak tanaman, terkecuali tanaman hutan. Kerusakan hutan ini akan mengakibatkan terjadinya pengikisan lapisan tanah yang subur.

Walaupun konsentrasi gas SOx yang terdispersi ke lingkungan itu berkadar rendah, namun bila waktu kontak terhadap tanaman cukup lama maka kerusakan tanaman dapat saja terjadi. Konsentrasi sekitar 0,5 ppm sudah dapat merusakan tanaman, terlebih lagi bila konsentrasi SOx di Udara lingkungan dapat dilihat dari timbulnya bintik-bintik pada permukaan daun. Kalau waktu paparan lama, maka daun itu akan gugur. Hal ini akan mengakibatkan produktivitas tanaman menurun.

Udara yang telah tercemar SOx menyebabkan manusia akan mengalami gangguan pada sistem pernapasaannya. Hal ini karena gas SOx yang mudah menjadi asam tersebut menyerang selaput lendir pada hidung, tenggorokan dan saluran napas yang lain sampai ke paru-paru. Serangan gas SOx tersebut menyebabkan iritasi pada bagian tubuh yang terkena.

Lapisan SO₂ dan bahaya bagi kesehatan

SO₂ mempunyai pengaruh yang kuat terhadap kesehatan yang akut dan kronis. dalam bentuk gas, SO₂ dapat mengiritasi sistem pernapasan; pada paparan yang tinggi (waktu singkat) mempengaruhi fungsi paru-paru.

SO₂ merupakan produk sampingan H₂SO₄ yang mempengaruhi sistem pernapasan. Senyawanya, terdiri dari garam ammonium polinuklir atau organosulfat, mempengaruhi kerja alveoli dan sebagai bahan kimia yang larut, mereka melewati membran selaput lendir pada sistem pernapasan pada makhluk hidup.

Aerosol partikulat dibentuk oleh gas ke pembentukan partikel ditemukan bergabung dengan pengaruh kesehatan yang banyak.

Secara global, senyawa-senyawa belerang dalam jumlah cukup besar masuk ke atmosfer melalui aktivitas manusia sekitar 100 juta metric ton belerang setiap tahunnya, terutama sebagai SO₂dari pembakaran batu bara dan gas buangan pembakaran bensin. Jumlah yang cukup besar dari senyawa belerang juga dihasilkan oleh kegiatan gunung berapi dalam bentuk H₂S, proses perombakan bahan organik, dan reduksi sulfat secara biologis. Jumlah yang dihasilkan oleh proses biologis ini dapat mencapai lebih 1 juta metric ton H₂S per tahun.

Sebagian dari H₂S yang mencapai atmosfer secara cepat diubah menjadi SO₂ melaui reaksi :

H₂S + 3/2 O₂ SO₂ + H₂O

reaksi bermula dari pelepasan ion hidrogen oleh radikal hidroksil ,

H₂S + HO^- HS^- + H₂O

yang kemudian dilanjutkan dengan reaksi berikut ini menghasilkan SO₂

HS^- + O₂ HO^- + SO

SO + O₂ SO₂ + O

Hampir setengahnya dari belerang yang terkandung dalam batu bara dalam bentuk pyrit, FeS₂, dan setengahnya lagi dalam bentuk sulfur organik. Sulfur dioksida yang dihasilkan oleh perubahan pyrit melalui reaksi sebagai berikut :

4FeS₂ + 11O₂ 2 Fe₂O₃ + 8 SO₂

Pada dasarnya, semua sulfur yang memasuki atmosfer dirubah dalam bentuk SO₂ dan hanya 1% atau 2% saja sebagai SO₂

Walaupun SO₂ yang dihasilkan oleh aktivitas manusia hanya merupakan bagian kecil dari SO₂yang ada diatmosfer, tetapi pengaruhnya sangat serius karena SO₂ langsung dapat meracuni makhluk disekitarnya. SO₂ yang ada diatmosfer menyebabkan iritasi saluran pernapasandan kenaikan sekresi mucus. Orang yang mempunyai pernapasan lemah sangat peka terhadap kandungan SO₂ yang tinggi diatmosfer. Dengan konsentrasi 500 ppm, SO₂ dapat menyebabkan kematian pada manusia.

Pencemaran yang cukup tinggi oleh SO₂ telah menimbulkan malapetaka yang cukup serius. Seperti yang terjadi di lembah Nerse Belgia pada 1930, tingkat kandungan SO₂ diudara mencapai 38 ppm dan menyebabkan toksisitas akut. Selama periode ini menyebabkan kematian 60 orang dan sejumlah ternak sapi.

Sulfur dioksida juga berbahaya bagi tanaman. Adanya gas ini pada konsentrasi tinggi dapat membunuh jaringan pada daun. pinggiran daun dan daerah diantara tulang-tulang daun rusak. Secara kronis SO₂ menyebabkan terjadinya khlorosis. Kerusakan tanaman iniakan diperparah dengan kenaikan kelembaban udara. SO₂ diudara akan berubah menjadi asam sulfat. Oleh karena itu, didaerah dengan adanya pencemaran oleh SO₂ yang cukup tinggi, tanaman akan rusak oleh aerosol asam sulfat.

Kerusakan juga dialami oleh bangunan yang bahan-bahannya seperti batu kapur, batu pualam, dolomit akan dirusak oleh SO₂ dari udara. Efek dari kerusakan ini akan tampak pada penampilannya, integritas struktur, dan umur dari gedung tersebut.

Anie 08303244003

Lahar Dingin Merapi Mengandung Belerang

Warga yang tinggal di sekitar aliran sungai di Kota Yogyakarta mulai khawatir. Sebab, air sungai mulai tercemari belerang, seiring dengan turunnya lahar dingin dari Gunung Merapi, baru-baru ini.

Lahar dingin yang mengalir di aliran sungai tak hanya menghanyutkan material pasir dan bebatuan vulkanik. Tapi juga belerang yang membuat sungai tercemar. Kandungan belerang ini yang membuat seluruh ikan milik warga di karamba mati.

Untuk mengetahui kualitas air, Dinas Lingkungan Hidup Kota Yogyakarta telah mengambil sampel air untuk diuji di laboratorium. Air sungai yang diambil sampelnya, antara lain Sungai Gajah Wong, Sungai Winongo, dan Sungai Code. Namun, pemeriksaan kualitas air baru dapat diketahui beberapa hari ke depan.

Anie 08303244003

Pengolahan Limbah Industri

Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Sebagai contoh, mari kita lihat Kota Jakarta. Jakarta merupakan sebuah ibukota yang amat padat sehingga letak septic tank, cubluk (balong), dan pembuangan sampah berdekatan dengan sumber air tanah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan. 

 

Trickling filter. 

Sebuah trickling filter bed yang menggunakan plastic media. 

Bagaimana dengan air limbah industri? Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.

Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.

Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Parameter	Konsentrasi (mg/L)
COD BOD Minyak nabati Minyak mineral Zat padat tersuspensi (TSS) pH Temperatur Ammonia bebas (NH3) Nitrat (NO3-N) Senyawa aktif biru metilen Sulfida (H2S) Fenol Sianida (CN)	100 – 300 50 – 150 5 – 10 10 – 50 200 – 400 6.0 – 9.0 38 – 40 [oC] 1.0 – 5.0 20 – 30 5.0 – 10 0.05 – 0.1 0.5 – 1.0 0.05 – 0.5

 Batasan Air Limbah untuk Industri
Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995

Teknologi Pengolahan Air Limbah
Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap:
   1. Pengolahan Awal (Pretreatment)
      Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.
   2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
      Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.
   3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)
      Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.
   4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)
      Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.
   5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
      Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.

Pemilihan Teknologi
Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk:
   1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah.
   2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.
   3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.

Sedimentation

 

Sedimentation

Sebuah primary sedimentation tank di sebuah unit pengolahan limbah domestik. 

Sedimentation tank merupakan salah satu unit pengolahan limbah yang sangat umum digunakan.

Bottomline, perlu kita semua sadari bahwa limbah tetaplah limbah. Solusi terbaik dari pengolahan limbah pada dasarnya ialah menghilangkan limbah itu sendiri. Produksi bersih (cleaner production) yang bertujuan untuk mencegah, mengurangi, dan menghilangkan terbentuknya limbah langsung pada sumbernya di seluruh bagian-bagian proses dapat dicapai dengan penerapan kebijaksanaan pencegahan, penguasaan teknologi bersih, serta perubahan mendasar pada sikap dan perilaku manajemen. Treatment versus Prevention? Mana yang menurut teman-teman lebih baik?? Saya yakin kita semua tahu jawabannya. Reduce, recyle, and reuse.

 (08303244049)

Cause and Effect of Land Pollution

Know about land pollution
Pollution is a global problem. It has affected the lives of millions of people and caused several deaths and health problems. Land pollution is one of the types of pollution. Land pollution is pollution of our planet’s land surface.

Causes of land pollution:
    * Increase in urbanization. Construction uses up forestland. More constructions means increase in demand for raw materials like timber. This leads to the exploitation and destruction of forests. There is more demand for water. Reservoirs are built leading to the loss of land.
    * Increase in agricultural land. As the human population grew there was a greater demand for food. This caused more land allocated to agriculture. Forests were cut down for this purpose.
    * Domestic waste. Every single day, tons and tons of domestic waste is dumped ranging from huge pieces of rubbish such as unused refrigerator to fish bones. If all these wastes are not disposed of properly, the damage they can do to the environment and humankind can be devastating. While waste collected from homes, offices and industries may be recycled or burnt in incinerators, a large amount of rubbish is neither burnt nor recycled but is left in certain areas marked as dumping grounds. We throw away more things today and there is an increase in the quantity of solid waste. This has given rise to problems as new dumping grounds have to be found.
    * Agricultural activities. Besides domestic waste, pesticides and herbicides used by farmers to increase crop yields also pollute the land when they are washed into the soil.
    * Industrial activities. Industrial activities also are a contributing factor to land pollution. For example, in open cast mining, huge holes are dug in the ground and these form dangerously deep mining pools. Heaps of mining waste are left behind and these waste often contain several poisonous substances that will contaminate the soil.
Pollution sources include plastics factories, chemical plants, oil refineries, nuclear waste disposal activity, large animal farms, coal-fired power plants, metals production factories and other heavy industry.

Reducing land Pollution
We can take the following steps:

    * encourage organic farming
    * proper garbage disposal
    * recycle garbage
    * reduce use of herbicides and pesticides
    * Avoid overpackaged items
    * efficient utilization of resources and reducing wastage

Effects of land pollution
    * exterminates wild life
    * acid rain kills trees and other plants.
    * vegetation that provides food and shelter is destroyed.
    * it can seriously disrupt the balance of nature, and, in extreme cases, can cause human fatalities.
    * pesticides can damage crops; kill vegetation; and poison birds, animals, and fish. Most pesticides kill or damage life forms other than those intended. For example, pesticides used in an effort to control or destroy undesirable vegetation and insects often destroy birds and small animals. Some life forms develop immunity to pesticides used to destroy them. 
(08303244049)

What is The Ozone Hole?

The ozone hole is not technically a “hole” where no ozone is present, but is actually a region of exceptionally depleted ozone in the stratosphere over the Antarctic that happens at the beginning of Southern Hemisphere spring (August–October). Satellite instruments provide us with daily images of ozone over the Antarctic region. The ozone hole image below shows the very low values (blue and purple colored area) centered over Antarctica on October 4, 2004. From the historical record we know that total column ozone values of less than 220 Dobson Units were not observed prior to 1979. 

What is Ozone?

Ozone is a form of elemental oxygen. In its most stable form, elemental oxygen exists as diatomic molecules (O2). Ozone is a gas made up of three oxygen atoms (O3). Ozone is a very reactive gas, and even at low concentrations it is irritating and toxic. It occurs naturally in small (trace) amounts in the upper atmosphere (the stratosphere). Ozone protects life on Earth from the Sun’s ultraviolet (UV) radiation. In the lower atmosphere (the troposphere) near the Earth’s surface, ozone is created by chemical reactions between air pollutants from vehicle exhaust, gasoline vapors, and other emissions. At ground level, high concentrations of ozone are toxic to people and plants.

What Chemicals do Reverse Osmosis Remove/Reduce?

Reverse osmosis will generally remove any molecular compounds smaller in size than water molecules. Such compounds include salt, manganese, iron, fluoride, lead, and calcium (Binnie et al, 2002). Reverse osmosis is extremely efficient at stripping minerals from water, and it is highly valued as a water purification process in the printing industry, in which mineral-free water must be used.