PENCEMARAN LINGKUNGAN DAN PENGENDALIANNYA Prof. Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, M.S. Institut Pertanian Bogor Oktober 2010

Pencemaran lingkungan hidup adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku mutu lingkungan hidup yang telah ditetapkan. Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya; Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya; Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia (buatan manusia) masuk dan merubah lingkungan tanah alami

Pengendalian adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran agar sesuai dengan baku mutu lingkungan (BML). Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air; Pengendalian pencemaran udara adalah upaya pencegahan dan/atau penanggulangan pencemaran udara serta pemulihan mutu udara; Pengendalian pencemaran tanah adalah upaya pencegahan dan/atau penanggulangan pencemaran tanah serta pemulihan kualitas mutu tanah;

PENCEMARAN AIR Pencemaran Air : diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar (polutan) yang dapat berupa gas, bahan-bahan terlarut dan partikulat Pencemaran Air dapat melalui : - Atmosfer. - Tanah. - Limpasan (run off). - Limbah (domestik, industri).

Bahan Pencemar (Polutan) a. Polutan tak Toksik (bahan-bahan alami (tersuspensi dan nutrien) b. Polutan Toksik : (1) Logam Berat : Pb, Ni, Zn, Cu, Hg (No Atom > 20) (2) Senyawa Organik - Pestisida Organoklorin - Herbisida - dll (3) Gas (Khlorin dan Amonia) (4) Anion (Sianida, Fluorida, Sulfida & Sulfat ) (5) Asam dan Alkali

JENIS DAN SUMBER PENCEMARAN AIR 8 Jenis Zat Pencemar: Limbah yang memerlukan O2 Berasal dari domestik, pupuk kotoran hewan, limbah industri Sumber : Aliran kotoran alamiah dari tanah Limbah rumahtangga Pembusukan tumbuhan Limbah industri (kilang minyak, pabrik kertas, prosesing makanan)

Agen penyebab penyakit Contoh : Bakteri dan virus Sumber : Rumahtangga, rumah sakit, kotoran kebun binatang. Bahan kimia anorganik dan mineral, beberapa kelompok : Asam Sumber : Tambang (terutama batu bara), limbah industri.

Garam – garam Sumber = Kotoran alamiah dari tanah, irigasi, tambang, limbah industri, lapangan minyak Logam beracun (Hg, Pb, Cd, Cr) Sumber : limbah industri, bahan bakar minyak (premium, premix), peleburan timbal, pestisida, fungisida

Bahan kimia organik: Pestisida dan herbisida Sumber : Pertanian, kehutanan, pemberantasan nyamuk Plastik Sumber : Perumahan dan industri Deterjen (Fosfat) Sumber : Perumahan, industri, hotel, rumah sakit

Senyawa Cl Sumber : desinfeksi dengan Cl2, industri kertas (bleaching) Hara (Terutama nitrat dan fosfat) Sumber : aliran dari lahan pertanian, penambangan, domestik, industri, industri pemrosesan makanan.

Sedimen (Tanah, lumpur, pasir, bahan padat dari erosi) Sumber : Erosi alamiah, limbah pertanian, tambang, kegiatan konstruksi, kehutanan. Bahan Radioaktif : Sumber : alamiah (tanah, karang), penambnagan uranium, pembangkit tenaga nuklir, percobaan senjata nuklir. Panas Sumber : air pendingin pabrik

Dampak Pencemaran Air : Pencemaran air berdampak luas, Dapat meracuni sumber air minum, Meracuni makanan hewan, Ketidakseimbangan ekosistem sungai dan danau, Pengrusakan hutan akibat hujan asam, dan lain sebagainya. 

JENIS ZAT YANG MENURUNKAN KUALITAS AIR/KELUAR DARI BAKUMUTU Domestik, pupuk kotoran hewan, limbah industri. Limbah Perlu Oksigen Bakteri dan virus: Rumahtangga, R. Sakit Kotoran kbn binatang. . Agen Penyebab Penyakit Asam:tambang & industri Garam:irigasi, tambang, limbah industri, lapangan minyak Logam berat:industri, BBM, pestisida, fungisida Bahan Anorganik dan Mineral Bahan Organik Pestisida, herbisida, plastik, detergen, seny Cl

Hara (N&P) Sedimen Bahan radioaktif Panas pertanian, penambangan, domestik, industri, industri pemrosesan makanan Hara (N&P) Erosi alamiah, limbah pertanian, tambang, kegiatan konstruksi, kehutanan. Sedimen Alamiah (tanah, karang), penambangan uranium, pembangkit tenaga nuklir, percobaan senjata nuklir Bahan radioaktif Panas Air pendingin

PENCEMARAN JIKA konsentrasi/nilai sudah melebihi Daya dukung lingkungan Alam/air tidak bisa lagi mempurifikasi diri Nilai sudah melebihi kapasitas asimilasinya

Klasifikasi Sumber Pencemar Pergerakannya Sumber tetap (stationer): Kegiatan : Industri, Rumahtangga, Pemukiman 2. Sumber bergerak : Kendaraan bermotor (transportasi)

b. Sifat sumber pencemarannya : Sumber alami : gunung berapi Sumber antropogenik : Pemukiman, industri, dan transportasi

Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Konsentrasi : Intensitas atau kekuatan sumber Karakteristik bahan pencemar Kondisi meteorologi/klimatologi Faktor geografi/topografi

Ciri limbah B3: Mudah menyala (inflammable) Mudah meledak (explosive) Korosif Reaktif Beracun Dapat menginfeksi

Keterlibatan Aspek Pencemaran Air Sehubungan Dengan Penanggulangan : Aspek legal (legislatif dan eksekutif) Aspek engineering (tata kota, Dep.PU) Aspek kesehatan (Dep.Kes) Aspek sumber pencemaran (Dep.Perindustrian, DLLAJ, RS, permukiman) Aspek lingkungan hidup (Dep.LH)

Penanganan Masalah Pencemaran Air Secara Global Emission (sumber emisi/sumber pencemar) Exchange (mekanisme pertukaran) Effect (pengaruh) Environment (lingkungan) Enforcement (undang-undang)

PENCEMARAN UDARA PENCEMARAN UDARA Kualitas Udara Emisi Kualitas Udara Ambien Kualtias Udara Dalam Ruang (In door) KEBISINGAN GETARAN

Dampak pada Kualitas Udara dan Iklim dari Suatu Kegiatan Pembangunan Tingkat dan konsentrasi dari emisi kimia dan pengaruhnya terhadap lingkungan Bahan partikulat Bau yang dihasilkan Ada tidaknya perubahan iklim

DAMPAK KEGIATAN PEMBANGUNAN DAN OPERASIONAL Pembukaan lahan Perubahan pemanfaatan lahan Alat berat dan transportasi Sumber energi (generator listrik, boiler) Emisi operasional industri (mesin-mesin) pada cerobong IPAL Dsb.

Komposisi Udara Bersih Komponen Konsentrasi (ppm) Nitrogen Oxygen Argon Carbon dioxide 780,800 209,500 9,300 315 Neon Helium Methane Krypton Nitrous oxide Hydrogen Xenon Nitrous dioxide Ozone 18 5.2 1.0 0.5 0.08 0.02 0.01

AIR POLLUTION Gross effect of the contribution of pollutants emitted by all sources in a given area (Anonymous, 1980) The presence in the atmosphere of one or more air contaminants in quantities and/or characteristics for a duration that will be injurious to public health and welfare or other natural environment processes (Corbitt, 1990). The presence in the outdoor atmosphere of one or more contaminants (pollutants) in such quantities and of such duration as may be (or may tend to be) injurious to human, plant, or animal life, or to property (materials), or which unreasonably interfere with the comfortable enjoyment of life or property, or conduct of business (Canter, 1996)

PENCEMARAN UDARA Pencemaran udara adalah masuknya atau dimasukkannya zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia, sehingga mutu udara ambien turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan udara ambien tidak dapat memenuhi fungsinya; Sumber polusi utama : Transportasi, Industri Rumah tangga. Konsentrasi polutan udara adalah relatif kecil sedangkan volumenya sangat besar Pengendalian pencemaran udara adalah upaya pencegahan dan /atau penanggulangan pencemaran udara serta pemulihan mutu udara

Pergerakan atmosfir udara : Konsentrasi polutan dipengaruhi : Tinggi-rendah tempat Keadaan cuaca Pergerakan atmosfir udara : Arah angin Kecepatan angin Perubahan angin Pergerakan suhu panas Pengaruh tinggi/rendah/permukaan Pergerakan polusi udara : 1. Lokal (dalam industri, desa, kota) Regional (berberapa negara terdekat) Global (perubahan cuaca dunia)

Area and Point Sources Transportation sources Fuel combustion in stationary sources Emission from industrial process losses Solid waste disposal Miscellaneous Motor vehicles Off highway fuel usage Aircraft Trains Vessels Gasoline handling evaporating losses Residential fuel Commercial and institutional fuel Industrial fuel Steam Electric power plant fuel Chemical process industries Food & agric. Ind. Metallurgical ind. Mineral prod. ind. Petroleum refin.ind. Etc. On-site and municipal incineration Open burning Forest fires Structural fires Coal refuse burning Agricultural burning

Emisi gas CO2

Dampak Pada Lingkungan Wilayah Internasional

EMISI Emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkannnya ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar; Sumber emisi adalah setiap usaha dan/atau kegiatan yang mengeluarkan emisi dari sumber bergerak, sumber bergerak spesifik, sumber tidak bergerak, maupun sumber tidak bergerak spesifik; Sumber bergerak adalah sumber emisi yang bergerak atau tidak tetap pada suatu tempat yang berasal dari kendaraan bermotor; Sumber bergerak spesifik adalah sumber emisi yang bergerak atau tidak tetap pada suatu tempat yang berasal dari kereta api, pesawat terbang, kapal laut dan kendaraan berat lainnya; Sumber tidak bergerak adalah sumber emisi yang tetap pada suatu tempat; Sumber tidak bergerak spesifik adalah sumber emisi yang tetap pada suatu tempat yang berasal dari kebakaran hutan dan pembakaran sampah

Grafik Penurunan emisi debu setelah menggunakan alat pengendali debu Electrostatic Precipitator (EP) pada tahun 2001 Grafik Penurunan konsentrasi debu ambien di sekitar pabrik setelah menggunakan alat pengendali debu Electrostatic Presipitator (EP) pada tahun 2001

Contoh : Sumber dan sifat limbah pada Industri Kulit

Karakteristik gas buang dan partikel debu

Dampak Pada Kawasan Perkotaan

AMBIEN Udara ambien adalah udara bebas di permukaaan bumi pada lapisan troposfir yang berada di dalam wilayah yurisdiksi Republik Indonesia yang dibutuhkan dan mempengaruhi kesehatan manusia, makhluk hidup dan unsur lingkungan hidup lainnnya; Baku mutu udara ambien adalah ukuran batas atau kadar zat, energi, dan/atau komponen yang ada atau yang seharusnya ada dan/atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam udara ambien;

Lanjutan :

Jenis pencemaran udara Pengaruh terhadap manusia Beberapa jenis pencemar udara dan pengaruhnya terhadap manusia Jenis pencemaran udara Pengaruh terhadap manusia Karbon monoksida (CO) Sulfur dioksida (SO2) Nitrogen oksida (NOx) Hidrokarbon Oksigen fotokimia (O3) Debu Amonia (NH3) Hidrogen sulfida (H2S) Logam dan senyawa logam Menurunkan kemampuan darah membawa oksigen, melemahkan berfikir, penyakit jantung, pusing, kelelahan, sakit kepala dan kematian. Memperberat penyakit saluran pernafasan, melemahkan pernafasan dan iritasi mata Memperberat penyakit jantung dan pernafasan, dan iritasi paru-paru. Mempengaruhi sistem pernafasan, beberapa jenis dapat menyebabkan kanker Memperberat penyakit jantung dan pernafasan, iritasi mata, iritasi kerongkongan dan saluran pernafasan. Penyakit kanker, memperberat penyakit jantung dan pernafasan, batuk, iritasi kerong-kongan dan dada tak enak. Iritasi saluran pernafasan. Mabuk (pusing), iritasi mata dan kerongkongan dan racun pada kadar tinggi Menyebabkan penyakit pernafasan, kanker, kerusakan syaraf dan kematian.

KUALITAS UDARA DALAM RUANGAN (INDOOR) Kualitas udara dalam ruang untuk melindungi penghuni ruangan terutama ruang kerja Surat Edaran Menaker No. 1 tahun 2003 Faktor : Kimia dan Fisik

Konsentrasi Cemaran Gas Amonia pada Pabrik Lateks Pekat

PERUNDANGAN DAN PERATURAN PP RI No. 41/1999: Pengendalian Pencemaran udara 2. KepMen.LH No.13/1995: BME sumber tidak bergerak 3. KepMen.LH No. 15/1996 : BME sumber bergerak 4. KepMenLH No. 45/1997 : ISPU 5. KepMenLH No. 48/1996 : Kebisingan 6. KepMenLH No. 49/1996 : Getaran 7. KepMenLH No. 50/1996 : Kebauan 8. KepMenLH No. 205/1996 : Pedoman Teknis Pengendalian pencemaran udara sumber tidak bergerak

Pengaruh polutan udara Manusia Binatang / hewan Tanaman Barang-barang Terhadap manusia : akut : Konsentrasi tinggi dalam waktu pendek pernapasan, paru-paru, dan kematian kronis : Konsentrasi rendah dalam waktu yang lama (menahun) kanker pernapasan, penyakit paru-paru dan hati

Penurunan produksi ternak Hewan / binatang : Pernapasan Penurunan produksi ternak Tanaman : perubahan warna daun Gugur daun Penurunan produksi Kematian Barang-barang Penurunan warna Korosif / karat Penutupan debu/tanah pemucatan / penampakan

BAKU TINGKAT KEBAUAN (KEP-50/MENKLH/11/1996) No. Parameter Satuan Nilai batas Metoda pengukuran Peralatan 1 Amoniak (NH3) ppm 2.0 Metoda Indofenol Spektrophotometer 2 Metil Merkaptan (CH3SH) 0.002 Absorpsi gas Gas Khromatografi 3 Hidrogen sulfida H2S 0.02 a.   Merkuri tiosonat b.    Absorpsi gas 4 Metil sulfida (CH3)2S 0.01 5 Stirena (C6H5CHCH2) 0.1

Prinsip pengendalian pencemaran udara Pada titik sumbernya (At the source). Dengan cara mencegah teremisi ke atmosfir, lahan dan tangani sebelum tersebar ke atmosfir. Metoda Penanganan pada industri yang ada : Penggantian/ perubahan bahan baku Lebih mengefisienkan operasi dan peralatan Perubahan operasi Modifikasi atau penggantian peralatan proses Adopsi alternatif metoda

KEBISINGAN DAN GETARAN Kebisingan adalah suara yang tidak dinginkan Suara pada waktu dan tempat yang salah Gangguan kebisingan : Percakapan Pendengaran Psikologis (marah, lelah, pusing, dsb) Alat pengukur kebisingan : Sound level meter getaran : Vibratometer

Sumber Kebisingan : Sumber dan nilai kebisingan pada industri kulit Alat berat Genset Operasional peralatan (pompa, grinder, gergaji, dsb) Transportasi Sumber dan nilai kebisingan pada industri kulit

PENGENDALIAN DAN PENCEGAHAN KEBISNGAN 1. Mengurangi getaran dari sumber timbulnya suara -membuat pondasi mesin dan peredam suara 2. Menutup atau mengurangi sumber suara - penggunaan peredam suara pada telinga (earplug) dapat menurunkan 20 – 25 dBA 3. Melemahkan intensitas suara - pemasangan dinding penyekat (semen/beton, seng) dengan ketebalan tertentu dapat menurunkan 20-35 dBA

Apa Pencemaran Itu? Pencemaran tanah adalah keadaan di mana bahan kimia (buatan manusia) masuk dan merubah lingkungan tanah alami

Soil contamination Penyebabnya : kebocoran limbah cair, bahan kimia industri, fasilitas komersial; penggunaan pestisida; masuknya air permukaan tanah tercemar; kecelakaan kendaraaan; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (ilegal dumping).

Pencemaran tanah di areal pertambangan Freeport

Tanah di NAD pasca tsunami Pasca tsunami tingkat salinitas tanah di daerah yg terkena tsunami meningkat tinggi.

Akibat Pencemaran Tanah Pada kesehatan, pencemaran tanah dapat mengakibatkan berbagai gangguan kesehatan. Pada Ekosistim terganggunya rantai makanan Penurunan fungsi tanaman kaitannya dengan erosi tanah.

Upaya Penanganan Remediasi Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yang tercemar. Remediasi tanah: in-situ ex-situ

Upaya Penanganan * Bioremediasi Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri).

Fitoremediasi Fitoremediasi teknologi pembersihan, penghilangan atau pengurangan polutan berbahaya, seperti logam berat, pestisida, dan senyawa organik beracun dalam tanah atau air dengan menggunakan bantuan tanaman (hiperakumulator plant).

Fitoremediasi Tanaman hiperakumulator : Mampu menyerap lebih dari 10.000 ppm Mn, Zn, Ni Lebih dari 1.000 ppm untuk Cu dan Se Lebih dari 100 ppm untuk Cd, Cr, Pb, dan Co.

Contoh Tanaman Hiperakumulator Jenis Tanaman Unsur Yg Diserap Thlaspi caerulescens Zink (Zn) dan Kadmium (Cd) Alyssum sp., Berkheya sp., Sebertia acuminata Nikel (Ni) Brassicacea sp. Sulfate Pteris vittata, Pityrogramma calomelanos Arsenik (As) Pteris vittata, Nicotiana tabacum, Liriodendron tulipifera. Mercuri (Hg) Thlaspi caerulescens, Alyssum murale, Oryza sativa Senyawa organik (petroleum hydrocarbons, PCBs, PAHs, TCE juga TNT) Brassica sp. Emas (Au) Brassica juncea. Selenium (Se)

Berkheya sp. Nikel (Ni) Zink (Zn) , Kadmium (Cd) Thlaspi caerulescens

petroleum hydrocarbon, PCBs, PAHs, TCE, TNT Alyssum murale

Oryza sativa Senyawa organik Mercuri (Hg) Nicotiana tabacum Oryza sativa Senyawa organik

Pteris vittata Pityrogramma calomelanos Alyssum sp

Liriodendro tulipifera Brassicacea sp. Brassica juncea

Proses Fitoremediasi Phytoacumulation : tumbuhan menarik zat kontaminan sehingga berakumulasi disekitar akar tumbuhan Rhizofiltration : proses adsorpsi / pengendapan zat kontaminan oleh akar untuk menempel pada akar. Phytostabilization : penempelan zat-zat contaminan tertentu pada akar yang tidak mungkin terserap kedalam batang tumbuhan.

Proses Fitoremediasi Rhyzodegradetion : penguraian zat-zat kontaminan oleh aktivitas microba Phytodegradation : penguraian zat kontamin Phytovolatization : transpirasi zat contaminan oleh tumbuhan dalam bentuk yang telah menjadi larutan terurai sebagai bahan yang tidak berbahaya

Keuntungan Fitoremediasi Biaya operasi lebih murah Tanaman juga bisa dijadikan bahan bakar. Pencemaran pada tanah bisa berkurang secara alamiah

Keuntungan Fitoremediasi Tanah juga akan mengalami perbaikan akibat adanya aktivitas akar. Tanah menjadi lebih subur kembali. Tanaman yang mampu menyerap unsur bernilai ekonomi seperti emas (au) dan nikel (ni) bisa digunakan untuk pertambangan.

Faktor yang mendukung kesuksesan fitoremediasi Adanya ketersediaan tanaman hiperakumulator yang cocok. Adanya kerja sama yang baik antarbidang ilmu lain

Tanaman hiperakumulator yang telah ditemukan hingga saat ini mencakup sekitar 400 spesies bukan hanya yang mampu membersihkan metal (logam), nonlogam, metaloid, tetapi juga senyawa organik

Apakah di Indonesia ada tanaman hiperakumulator? Pihak Indonesia belum pernah mempublikasikan ada tidaknya tanaman hiperakumulator di journal internesional (nasional?)

Apakah tidak sulit menanam tanaman hiperakumulator pada tanah-tanah tercemar? Tanaman hiperakumulator masuk dalam kriteria tanaman yang syarat tumbuhnya tidak membutuhkan nutrisi tinggi dan tidak rewel.

Kesuksesan penanggulangan pencemaran (tanah, air, dan udara) hendaknya tidak dipandang dan dilaksanakan hanya melalui satu bidang ilmu kajian saja. Kerja sama yang baik dari beberapa bidang ilmu dan juga metode akan mengefektifkan pembersihan pencemaran, sehingga pembersihan bisa dilakukan dengan akurat dan tidak perlu diulang pada masa-masa mendatang (once execution method).

Created by Agus Sudibyo Jati 5945 Daryoto 5983 Arsi Runi P. 5853 Ashareza N 5963 Riesa K. 5929 Ira Putri N. 5837 Arief Wijayanto 6003 Grievan Dwi Okta 5955 Dias Nadi Utama 5961 Oky Pramudya 5985

TERIMA KASIH