Stratosfir → Lapisan ozon melindungi - Spada UNS

ATMOSFIR

Stratosfir  Lapisan ozon melindungi kehidupan dari radiasi UV

TERMOSFIR MESOSFIR

STRATOSFIR (LAPISAN OZON)

TROPOSFIR 100

80 60 40 20 0

Km

Udara (campuran gas) Kering : 78% N₂

21% O₂ 1% Ar

SIKLUS NITROGEN

N₂ atmosfir

Protein

hewani Protein

nabati

NO₃^- NO₂^-

UreaNH₃

Asam amino

Fiksasi

Denitrifiksasi

N₂ + O₂  2NO 2NO + O₂  2NO₂

NO₂ + H₂O  HNO₃ + NO

Hujan asam

SIKLUS OKSIGEN

CO

Fito Plankton

Tanaman Hijau

Fe₂O₃

CO₂ CO₂

O₂

O₂

O₃ H₂O

UV Atom

H

Troposfir Stratosfir Lapisan

ozon

PENCEMARAN UDARA

Gunung berapi meletus (debu, gas beracun)

Manusia membuat api (asap)

Zat pencemar : Senyawa kimia yang terdapat pada

tempat yang tidak sewajarnya dengan konsentrasi yang berlebih dari

keadaan normal O₃ di alam penting

Stratosfir  melindungi bumi dari UV

Troposfir  zat pencemar sangat berbahaya

ASAP DAN KABUT ( smoke and fog )

1. Kabut London terdiri dari asap, kabut, SO₂, H₂SO₄, Debu, jelaga

Batubara dibakar untuk sumber energi

2. Kabut Los Angles terjadi pada musim kering hidrokarbon yang tidak terbakar

sinergisme partikulat

Interaksi SO₂

Pengaruh lebih besar dari masing- masing zat terpisah

SIFAT KIMIA ASAP & KABUT

C + O₂  CO₂

Batubara 3% S

- CO- Jelaga - SO₂

SO₂ ^O² SO₃ ^H^2OH₂SO₄

Bahan Partikulat

Partikel besar –Debu (tampak)

Partikel kecil  Aerosol (tidak tampak)

• Jelaga

• Debu beterbangan  diendapkan

• Sulfat

NH₃⁺ H₂SO₄  (NH₄)₂SO₄

NITROGEN OKSIDA (NO)

₊

N

₂

+O

₂

 2NO

2NO + O

₂

 2NO

₂

AWAL :

SEKUNDER :

TERSIER :

NO₂ + Sinar Matahari  NO + O O + O₂  O₃

O + Hidrokarbon  Aldehida O₃ + Hidrokarbon  Aldehida

Hidrokarbon + Oksigen + NO₂  PAN

R - C O

O-O-NO₂

OZON Stratosfir – Lapisan O₃ O₂  2O

O + O₂  O₃ – Pengoksidasi kuat

UV

CFC - Propelan dalam tabung aerosol - Refrigeran

CF₂Cl₂  CF₂Cl. + Cl.

Cl + O₃  .ClO + O₂

.ClO + O  Cl. + O₂  Lapisan ozon rusak

UV

SST (Supersonic transport) NO + O₃  NO₂ + O₂ NO₂ + O  NO + O₂

PERANG NUKLIR Peledakan nuklir di stratosfir  NO Kanker kulit

HIDROKARBON

Sumber alam  Hidrokarbon Atmosfir : 15% oleh Manusia

Daerah Urban :

Bensin merupakan sumber utama hidrokarbon

Bensin  Menguap

- Hidrokarbon tidak terbakar Terbakar parsial

- Hidrokarbon + Oksigen + NO₂  PAN C = C + O  H – C – C

Hι Hι

O H H

H

H H

HUJAN ASAM

SO₂ ^{SO2 + O2  SO3}

SO₃ + H₂O  H₂SO₄ NO ^{NO + O2  NO2}

NO₂ + H₂O  HNO₃

pH hujan asam < 5.6

 Korosi terhadap logam

Fe + O₂  Fe₂O₃ (karat) Fe + H₂SO₄  FeSO₄ + H₂

 Kerusakan bangunan/patung

CaCO₃ + H₂SO₄  CaSO₄ + H₂O + CO₂

Marmer patung

PELEPASAN Pb KE UDARA

•Logam berat beracun

•Mempengaruhi fungsi (darah, hati, ginjal, otak)

Pb

Bensin : Nilai Oktana ~ 60

+ Pb – tetraetil  0.5-1.0 g/l Nilai Oktana = 70

Pb-tetraetil  sebagai anti letup Uap Pb  masalah lingkungan

Pengganti Pb : hidrokarbon aromatik 

3,4-benzpirena (karsinogen)

Akibat PENCEMARAN UDARA

 Pengotoran dan perusakan bangunan, pakaian

 Membahayakan kesehatan manusia

 Kerusakan tanaman, kerdil, mati

 Mengurangi batas pandang,

meyebabkan kecelakaan lalu lintas

 Menimbulkan bau, asap.

ZAT PENCEMAR UTAMA

1 CO Kendaraan bermotor Gangguan transpor oksigen

2 CmHm Kendaraan bermotor Karsinogen aldehida, PAN 3 (SO)x Industri ^ Iritasi sistem pernafasan

 Hujan asam

4 (NO)x Kendaraan bermotor ^ Iritasi sistem pernafasan

 Kerusakan lapisan O₃

 Hujan asam 5 Bahan

partikulat

Industri ^ Iritasi sistem pernafasan

 Merusak pandangan 6 O₃ Pencemar sekunder

NO₂

Iritasi sistem pernafasan 7 Pb Kendaraan bermotor ^ Racun saraf

 Racun – semua benda hidup

KARBONDIOKSIDA DAN AIR

BATUBARA

MINYAK BUMI CO₂ + H₂0

matahari

CO₂ H₂O

H₂O

CO₂  Menghasilkan

*Efek Rumah Kaca Sewaktu bumi

meradiasikan kalor kembali ke angkasa

luar (energi inframerah) energi diserap H₂O dan CO₂  kenaikan suhu

Jelaga, asap, debu  menahan Sinar matahari  suhu menurun

AIR – H 2 O

 Jagat raya – tidak mungkin ada kehidupan tanpa air

 Dari 163.84 x 10

⁹

m

³

H

₂

O sekitar 0.5%

 manusia

o 97% di lautan o 2.25% es, salju

1. Densitas air > minyak

2. Kapasitas kalor tinggi H₂O 10x Fe 3. Kalor penguatan tinggi

STRUKTUR AIR

MOLEKUL H

₂

O :

POLAR H O H

H---O

Ikatan H

hidrogen

H - F ON

Elektronegativitas tinggi

DENSITAS ES < AIR

GARAM DI LAUT

Air melarutkan zat-zat ionik

- +

 Kekuatan air sebagai pelarut

 air laut bergaram

 Air hujan melarutkan mineral

 sungai, laut

 Panas matahari menguapkan sebagian air laut

Laut akan jenuh dengan garam : 3.5 juta tahun lagi

SIKLUS AIR

UAP AIR

: : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :::: : : : :::: : :: : : : : : ::

::: ::: :: :

Energi Matahari

LAUT hujan

KONTAMINASI BIOLOGI

Kontaminasi air

MASALAH

PENYAKIT

Disentri, Kolera

Oleh mikroorganisme dari buangan penduduk

KONTAMINASI KIMIA

Kontaminasi air

PENCEMARAN AIR

AIR SADAH :

Oleh  Pupuk

 Pestisida

 Detergen

Ca²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺/Fe³⁺

HCO₃^-

BUANGAN BAHAN ORGANIK

MIKRO-

ORGANISME

DEGRADASI BIO-

•AEROBIK

•ANAEROBIK

BAHAN

ORGANIK

OKSIDASI AEROBIK DALAM AIR

 Bila ada O

₂

terlarut

 Penurunan kadar O

₂

BOD Biological

Oxygen Demand

BOD tinggi  makhluk air akan mati

SIKLUS EKOLOGI

IKAN

ALGAE

LIMBAH ORGANIK LIMBAH

ANORGANIK

LIMBAH MANUSIA

Pestisida

Radio isotop Logam toksik

Plastik Pupuk

Detergen

Pembuangan sampah ke dalam air  terputusnya siklus ekologi

BAKTERI AEROBIK

BAHAN ORGANIK

CO₂ + H₂O + zat anorganik NO₃^-, NO₂^-, PO₄^3-

SO₄^2-, HCO₃^-

oksidasi

NO₃^-

PO₄^3- Nutrien untuk pertumbuhan ganggang

EUTROFIKSASI

Bakteri anaerobik – Tanpa O₂ Bahan organik  direduksi

S  H₂S, CH₃SH N  NH₃, RNH₂

KONTAMINASI AIR TANAH

Air tanah tercemar  Berbahaya

Air minum

ZAT PENCEMAR

•Pembuangan limbah

•Bahan kimia KONTAMINAN

•Pelarut hidrokarbon

•CCl₂=CHCl – Dry Cleaning

•ppm•ppb

•ppt

JUMLAH KONTAMINAN

CONTOH

ALDICARB

10 ppb – batas aman (10 mg/1000000 l H₂O) ALDICARB

• Pestisida untuk tanaman kentang

• Lebih toksik dari aspirin

AIR ASAM

HUJAN ASAM

 Kesuburan tanah turun

 Hasil pertanian + kehutanan turun INDUSTRI  SO₂

 NO

PERUT BUMI

 Gunung Api

 Perambangan

Al₂Si₂O₅ (OH)₄ + H₃O⁺  Al³⁺ + SiO₂ + H₂O CaCO₃ + H₃O⁺  Ca²⁺ + CO₂ + H₂O

Al³⁺ •Tidak sangat toksik (manusia)

•Ikan kecil mati

Tanah liat Asam Pasir

Batu kapur

PENCEMARAN

LIMBAH INDUSTRI

PABRIK KERTAS

Bahan baku : KAYU

Lignin + HSO

₃^-

 SO

₂

 Bau tak sedap

 Bahan organik terlarut  perairan

• BOD naik

• Kehidupan akuatik terganggu

PENCEMARAN

LIMBAH INDUSTRI

INDUSTRI MOBIL

Diperlukan logam  air tercemar Pelapisan Cr  buangan CrO₄^2-, CN^-

CrO₄^2- + SO₂ + H₂O  Cr³⁺ + SO₄^2- + OH^- CN^- + Cl₂ + OH^-  N₂ + HCO₃^- + Cl^- + H₂O

INDUSTRI PENYUMBANG PENCEMARAN AIR

Air yang diperlukan untuk beberapa industri (m³/metrik ton)

Industri Lainnya :

Pengemasan daging

Tekstil

Makanan

BAJA 100

KERTAS 20

TEMBAGA 400

RAYON 800

ALUMINIUM 1280 KARET SINTESIS 2400

PENGELOLAAN AIR BUANGAN

PRIMER ^ Tangki/kolam pembuangan (BOD tinggi, bau tak sedap)

 Zat organik terlarut

 Padatan tersuspensi, bakteri patogen

SEKUNDER ^ Saringan pasir dan kerikil

 Aerasi

 Bakteri aerobik

 Klorinasi

 Penyaringan dengan arang

 Penghilangan PO₄^3-, NO₃^- Al³⁺ + PO₄^3-  AlPO₄

 Osmosis balik

TERSIER

METODA PENGOLAHAN LIMBAH

Metoda Biaya Bahan yang Dilepas %

PRIMER

Sedimentasi R Zat org. T

Padat Ters

25-40 40-70 SEKUNDER

Saringan S Zat org. T

Padat Ters

80-95 70-92 Lumpur teraktifkan S Zat org. T

Padat Ters

85-95 85-95 TERSIER

Karbon

Pertukaran ion Pengendapan Penyaringan Osmosis balik Elektrodialisis

S T S R ST ST

Zat org. T NO₃^-, PO₄^3-

PO₄^3- Padat Ters

Padat Terl Padat Terl

90-98 80-92 88-95 50-90 65-95 10-40

KEMBALI KE TANAH :

PEMECAHAN ALTERNATIF

Pembuangan limbah ke dalam tanah  menambah pupuk (Subur) Pilot Proyek

 Lumpur teraktifkan  kembali ke dalam tanah (daerah pertanian)

 Cairan  pengairan

 Lumpur  sumber hara dan humus

Masalah

 Biaya transpor tinggi

 Pipa saluran pembuangan

 Sumber penyakit

 Terkontaminasi logam