soil, water, and air fix

76
TANAH 1. Apa pengertian tanah, pembentukan tanah dan unsure kimia (mineral) yang dominan dalam tanah dan kristalografinya Tanah adalah suatu lapisan tipis di permukaan bumi yang sangat berperan dalam pertanian dan sangat berkaitan dengan lingkungan hidup. Tanah adalah tempat persediaan unsure hara yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dan mikroba tanah. Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini batuan yang lapuk belum dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan struktur batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk tanah berubah menjadi tanah. Nah, proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya tanah. Sehingga faktor yang mendorong pelapukan juga berperan dalam pembentukan tanah. Curah hujan dan sinar matahari berperan penting dalam proses pelapukan fisik, kedua faktor tersebut merupakan komponen iklim. Sehingga dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim. Faktor lain yang memengaruhi proses pembentukan tanah , yaitu organism Unsure hara yang penting bagi tanah : Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S). Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari system-sistem kristal. 2. Gambarkan lapisan tanah

Upload: nisa-mutia-utami

Post on 27-Jun-2015

879 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

TANAH

1. Apa pengertian tanah, pembentukan tanah dan unsure kimia (mineral) yang dominan dalam tanah dan kristalografinya Tanah adalah suatu lapisan tipis di permukaan bumi yang sangat berperan dalam

pertanian dan sangat berkaitan dengan lingkungan hidup. Tanah adalah tempat persediaan unsure hara yang sangat dibutuhkan oleh tumbuhan dan mikroba tanah.

Proses pembentukan tanah diawali dari pelapukan batuan, baik pelapukan fisik maupun pelapukan kimia. Dari proses pelapukan ini, batuan akan menjadi lunak dan berubah komposisinya. Pada tahap ini batuan yang lapuk belum dikatakan sebagai tanah, tetapi sebagai bahan tanah (regolith) karena masih menunjukkan struktur batuan induk. Proses pelapukan terus berlangsung hingga akhirnya bahan induk tanah berubah menjadi tanah. Nah, proses pelapukan ini menjadi awal terbentuknya tanah. Sehingga faktor yang mendorong pelapukan juga berperan dalam pembentukan tanah. Curah hujan dan sinar matahari berperan penting dalam proses pelapukan fisik, kedua faktor tersebut merupakan komponen iklim. Sehingga dapat disimpulkan bahwa salah satu faktor pembentuk tanah adalah iklim. Faktor lain yang memengaruhi proses pembentukan tanah, yaitu organism

Unsure hara yang penting bagi tanah : Karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), dan Sulfur (S).

Kristalografi adalah suatu cabang dari mineralogi yang mempelajari system-sistem kristal.

2. Gambarkan lapisan tanah

3. Apa pengaruh iklim,mikroorganisme, dan suhu terhadap tanah

Iklim : Iklim berpengaruh terhadap penyerapan karbon pada tanah dalam dua

cara. Pertama adalah produksi material organik memasuki tanah. Iklim

yang panas dan basah umumnya mempunyai produktivitas tanaman yang

tinggi. Iklim yang lebih dingin membatasi produksi tanaman. Iklim yang

panas barangkali membatasi produksi, karena ketersediaan air yang terbatas,

menyebabkan air sebagai faktor pembatas. Iklim juga mempengaruhi kecepatan

dekomposisi mikrobial dari materi tanaman dan material organik

tanah.

Mikroorganisme : Salah satu parameter yang menentukan produktivitas tanah adalah mikroorganisme tanah

Tanah yang berada dalam kondisi normal mengandung berbagai jenis mikroorganisme. Perubahan keanekaragaman mikroorganisme berhubungan dengan kualitas tanah dan pengembangan agroekosistem yang berkesinambungan

Tanah yang sehat berarti tanah itu hidup!. Tanah tersebut mengandung miliaran biota tanah yangmengubah bahan organik dan unsur hara menjadi makanan bagi tanaman. Biota tanah mencakup bakteri, mikro-organisme, semut, cacing dan banyak lagi organisme yang sangat kecil.

Suhu : Pengaruh suhu terhadap tanah tergantung pada kandungan air tanah,

kandungan bahan organic pelindung.

4. Apa yang dimaksud logam tanah jarang dan aplikasinya

Logam tanah jarang (LTJ) merupakan unsur yang terletak di dalam golongan lantanida dan termasuk tiga unsur tambahan yaitu Yttrium, Thorium dan Scandium . Logam tanah jarang tidak ditemukan berupa unsur bebas dalam lapisan kerak bumi (earth’s crust). Namun ia berbentuk paduan membentuk senyawa kompleks. Sehingga logam tanah jang harus dipisahkan terlebih dahulu dari senyawa kompleks tersebut. rare earth elemen yang harus dipisahkan terlebih dahulu.

Aplikasi logam tanah jarangLogam tanah jarang telah banyak digunakan pada berbagai macam produk. Penggunaan logam tanah jarang ini memicu berkembangnya material baru. Material baru dengan menggunakan Logam Tanah Jarang memberikan perkembangan teknologi yang cukup signifikan dalam ilmu material. Perkembangan material ini banyak diaplikasikan di dalam industri untuk meningkatkan kualitas produk mereka. Contoh perkembangan yang terjadi pada magnet. Logam Tanah Jarang mampu menghasilkan neomagnet, yaitu magnet yang memiliki medan magnet yang lebih baik dari pada magnet biasa. Sehingga memungkinkan munculnya perkembangan teknologi berupa penurunan berat dan volume speaker yang ada. Memungkinkan munculnya dinamo yang lebih kuat sehingga mampu mengerakkan mobil. Sehingga dengan adanya logam tanah jarang, memungkinkan munculnya mobil bertenaga listrik yang dapat digunakan untuk perjalanan jauh. Oleh karenanya mobil hybrid mulai marak dikembangkan.

5. Sebutkan sifat fisik tanah. Jelaskan satu persatu

tekstur tanah,tekstur tanah menunjukkan kasar halusnya tanah. Tekstur tanah merupakan perbandingan antara butir-butir pasir, debu dan liat. Tekstur tanah dikelompokkan dalam 12 klas tekstur. Kedua belas klas tekstur dibedakan berdasarkan prosentase kandungan pasir, debu dan liat.

struktur tanah,merupakan  gumpalan kecil dari butir-butir tanah. Gumpalan struktur tanah ini terjadi karena butir-butir pasir, debu, dan liat terikat satu sama lain oleh suatu perekat seperti bahan organik, oksida-oksida besi, dan lain-lain. Gumpalan-gumpalan kecil (struktur tanah) ini mempunyai bentuk, ukuran, dan kemantapan (ketahanan) yang berbeda-beda.

bobot isi tanah,merupakan kerapatan tanah per satuan volume yang dinyatakan dalam dua batasan berikut  ini:

a)      Kerapatan partikel (bobot partikel = BP) adalah bobot massa partikel padat per satuan  volume tanah, biasanya tanah mempunyai kerapatan partikel 2,6 gram cm-3, dan b)      Kerapatan  massa (bobot isi = BI) adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang dikering-ovenkan per satuan volume.  Nilai kerapatan  massa tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar akan makin berat.

warna tanah,merupakan gabungan berbagai warna komponen penyusun tanah. Warna tanah berhubungan langsung secara proporsional dari total campuran warna yang dipantulkan permukaan tanah. Warna tanah sangat ditentukan oleh luas permukaan spesifik yang dikali dengan proporsi volumetrik masing-masing terhadap tanah. Makin luas permukaan spesifik menyebabkan makin dominan menentukan warna tanah, sehingga warna butir koloid tanah (koloid anorganik dan koloid organik) yang memiliki luas permukaan spesifik yang sangat luas, sehingga sangat mempengaruhi warna tanah.

konsistensi tanahKonsistensi tanah menunjukkan integrasi antara kekuatan daya kohesi butir-butir tanah dengan daya adhesi butir-butir tanah dengan benda lain. Keadaan tersebut ditunjukkan dari daya tahan tanah terhadap gaya yang akan mengubah bentuk. Gaya yang akan mengubah bentuk tersebut misalnya pencangkulan, pembajakan, dan penggaruan.  kadar air tanah.bahwa air terdapat dalam tanah karena ditahan (diserap) oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. Air dapat meresap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi.

6. Sebutkan sifat kimia tanah. Jelaskan satu per satu

Derajat Kemasaman Tanah (pH)Reaksi tanah menunjukkan sifat kemasaman atau alkalinitas tanah yang dinyatakan dengan nilai pH. Nilai pH menunjukkan banyaknya konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam tanah. Makin tinggi kadar ion H+ didalam tanah, semakin masam tanah tersebut. Di dalam tanah selain H+ dan ion-ion lain ditemukan pula ion OH-, yang jumlahnya berbanding terbalik dengan banyaknya H+. pada tanah-tanah masam jumlah ion H+ lebih tinggi daripada OH-, sedang pada tanah alkalis kandungan OH- lebih banyak daripada H+. Bila kandungan H+ sama dengan OH- , maka tanah bereaksi netral yaitu mempunyai pH = 7.

C-OrganikKandungan bahan organik dalam tanah merupakan salah satu faktor yang berperan dalam menentukan keberhasilan suatu budidaya pertanian. Hal ini dikarenakan bahan organik dapat meningkatkan kesuburan kimia, fisika maupun biologi tanah. Penetapan kandungan bahan organik dilakukan berdasarkan jumlah C-Organik. Bahan organik tanah sangat menentukan interaksi antara komponen abiotik dan biotik dalam ekosistem tanah.

N-TotalNitrogen merupakan unsur hara makro esensial, menyusun sekitar 1,5 % bobot tanaman dan berfungsi terutama dalam pembentukan protein. Kandungan N total umumnya berkisar antara 2000 – 4000 kg/ha pada lapisan 0 – 20 cm tetapi tersedia bagi tanaman hanya kurang 3 % dari jumlah tersebut. Manfaat dari Nitrogen adalah untuk memacu pertumbuhan tanaman pada fase vegetatif, serta berperan dalam pembentukan klorofil, asam amino, lemak, enzim, dan persenyawaan.

P-BrayUnsur Fosfor (P) dalam tanah berasal dari bahan organik, pupuk buatan dan mineral-mineral di dalam tanah. Fosfor paling mudah diserap oleh tanaman pada pH sekitar 6-Tanah-tanah tua di Indonesia (podsolik dan litosol) umumnya berkadar alami P rendah dan berdaya fiksasi tinggi, sehingga penanaman tanpa memperhatikan suplai P kemungkinan besar akan gagal akibat defisiensi P. jika kekurangan fosfor, pembelahan sel pada tanaman terhambat dan pertumbuhannya kerdil.

Kalium (K)Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah Nitrogen dan Fosfor yang diserap oleh tanaman dalam bentuk ion K+. Kalium tanah terbentuk dari pelapukan batuan dan mineral-mineral yang mengandung kalium. Melalui proses dekomposisi bahan tanaman dan jasad renik maka kalium akan larut dan kembali ke tanah. Selanjutnya sebagian besar kalium tanah yang larut akan tercuci atau tererosi dan proses kehilangan ini akan dipercepat lagi oleh serapan tanaman dan jasad renik.

Natrium (Na)Natrium merupakan unsur penyusun lithosfer keenam setelah Ca yaitu 2,75% yang berperan penting dalam menentukan karakteristik tanah dan pertumbuhan tanaman terutama di daerah kering dan agak kering yang berdekatan dengan pantai, karena tingginya kadar Na di laut, suatu tanah disebut tanah alkali jika KTK atau muatan negatif koloid-koloidnya dijenuhi oleh ≥ 15% Na, yang

mencerminkan unsur ini merupakan komponen dominan dari garam-garam larut yang ada.

Kalsium (Ca)Kalsium tergolong dalam unsur-unsur mineral essensial sekunder seperti Magnesium dan Belerang. Ca2+ dalam larutan dapat habis karena diserap tanaman, diambil jasad renik, terikat oleh kompleks adsorpsi tanah, mengendap kembali sebagai endapan-endapan sekunder dan tercuci (Leiwakabessy 1988). Adapun manfaat dari kalsium adalah mengaktifkan pembentukan bulu-bulu akar dan biji serta menguatkan batang dan membantu keberhasilan penyerbukan, membantu pemecahan sel, membantu aktivitas beberapa enzim (RAM 2007).

Magnesium (Mg)Magnesium merupakan unsur pembentuk klorofil. Seperti halnya dengan beberapa hara lainnya, kekurangan magnesium mengakibatkan perubahan warna yang khas pada daun. Kadang-kadang pengguguran daun sebelum waktunya merupakan akibat dari kekurangan magnesium .

Kapasitas Tukar Kation (KTK)Kapasitas tukar kation (KTK) merupakan sifat kimia yang sangat erat hubungannya dengan kesuburan tanah. Tanah-tanah dengan kandungan bahan organik atau kadar liat tinggi mempunyai KTK lebih tinggi daripada tanah-tanah dengan kandungan bahan organik rendah atau tanah-tanah berpasir (Hardjowogeno 2003). Nilai KTK tanah sangat beragam dan tergantung pada sifat dan ciri tanah itu sendiri. Besar kecilnya KTK tanah dipengaruhi oleh :1.Reaksi tanah2.Tekstur atau jumlah liat3.Jenis mineral liat4.Bahan organik dan,5.Pengapuran serta pemupukan.Soepardi (1983) mengemukakan kapasitas tukar kation tanah sangat beragam, karena jumlah humus dan liat serta macam liat yang dijumpai dalam tanah berbeda-beda pula.

Kejenuhan Basa (KB)Kejenuhan basa adalah perbandingan dari jumlah kation basa yang ditukarkan dengan kapasitas tukar kation yang dinyatakan dalam persen. Kejenuhan basa rendah berarti tanah kemasaman tinggi dan kejenuhan basa mendekati 100% tanah bersifal alkalis.

7. Sebutkan pengertian dan klasifikasi tanah

Pengertian Tanah merupakan Lapisan kerak bumi yang berada di lapisan paling atas,yang juga merupakan tabung reaksi alami yang menyangga seluruh kehidupan yang ada di bumi.Tanah juga merupakan alat produksi untuk menghasilkan produksi pertanian. Sebagai alat produksi tanah memiliki peranan-peranan yang mendorong berbagai kebutuhan diantaranya adalah sebagai alat produksi, maka peranannnya yaitu sebagai tempat pertumbuhan tanaman, menyediakan unsur-unsur makanan, sumber air bagi tanaman, dan tempat peredaran udara.

Klasifikasi tanah :

Berdasarkan kelasnya, tanah digolongkan :

a. Tanah bertekstur kasar ( pasir )b. Tanah bertekstur halus ( liat )c. Tanah bertekstur sedang ( lempung )

8. Jelaskan topografi tanah dan variable yang berdampak pada topografi

topografi tanah ditentukan oleh :

- ukuran dan komposisi hasil plapukan bahan penyusun tanah

- jenis dan proporsi komponen penyusun

- kesetimbangan antara suplai air,energy, dan bahan

- intensitas reaksi kimiawi dan biologis yang berlangsung

9. Pengertian air tanah dan permukaan, jenisnya dan gambarkan aquifer

Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di bawah permukaan tanah. Air tanah merupakan salah satu sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan.

Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%.

Air pemukaan adalah air yang berada di permukaan tanah dan dapat dengan mudah dilihat oleh mata kita. Contoh air permukaan seperti laut, sungai, danau, kali, rawa, empang, dan lain sebagainya. Air permukaan dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu :

a. Perairan DaratPerairan darat adalah air permukaan yang berada di atas daratan misalnya seperti rawa-rawa, danau, sungai, dan lain sebagainya.

b. Perairan LautPerairan laut adalah air permukaan yang berada di lautan luas. Contohnya seperti air laut yang berada di laut.

Air permukaan adalah air yang terkumpul di atas tanah atau di mata air, sungai danau, lahan basah, atau laut. Air permukaan berhubungan dengan air bawah tanah atau air atmosfer.

Air permukaan secara alami terisi melalui presipitasi dan secara alami berkurang melalui penguapan dan rembesan ke bawah permukaan sehingga menjadi air bawah tanah. Meskipun ada sumber lainnya untuk air bawah tanah, yakni air jebak dan air

magma, presipitasi merupakan faktor utama dan air bawah tanah yang berasal dari proses ini disebut air meteor.

Air permukaan merupakan sumber terbesar untuk air bersih.

menurut Krussman dan Ridder (1970) dalam Utaya (1990:41-42) bahwa macam-macam aquifer sebagai berikut:

a. Aquifer Bebas (Unconfined Aquifer) Yaitu lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water table (preatiklevel), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer.

b. Aqifer Tertekan (Confined Aquifer) Yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer.

c. Aqifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer) Yaitu aquifer yang seluruhnya jenuh air, dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air.

d. Aquifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer) Yaitu aquifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air.Dengan demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan aquifer semi tertekan.

10. Bagaimana kelarutan Fe dan Mn dalam tanah dan hubungannya dengan kualitas air tanah

Fe dalam tanah

Larutan Tanah: kelarutan mineral Fe sangat rendah, mineral amorf Fe(OH)3 mengatur kadar Fe dalam larutan tanah. Pada tanah dengan drainase baik, kondisinya

teroksidasi kadar Fe3+ > Fe2+. Sebaliknya pada tanah jenuh air Fe3+ mengalami reduksi menjadi Fe2+.

Mn dalam tanah

Larutan tanah: kelarutan Mn dikontrol oleh pH tanah, kondisi redoks dan adsorpsi pada permukaan organik; sejumlah Mn2+ dijerap dalam bentuk tertukar pada permukaan lempung; kebanyakan yang berada dalam larutan tanah berbentuk khelat.

Di antara logam-logam berat esensial dalam air tanah, kandungan besi (Fe) dan mangan (Mn) biasanya memiliki kadar yang relatif tinggi.. Air tanah sering mengandung zat besi (Fe) dan Mangan (Mn) cukup besar. Kadar Fe dapat mencapai 10-100 mg/l pada air tanah dalam dengan kadar oksigen yang rendah (Effendi, 2003), sedangkan kadar Mn dapat mencapai 2 mg/l (Kawamura, 1991). Adanya kandungan Fe dan Mn dalam air menyebabkan warna air tersebut berubah menjadi kuning-coklat setelah beberapa saat kontak dengan udara. Disamping dapat mengganggu kesehatan juga menimbulkan bau yang kurang enak serta menyebabkan warna kuning pada diding bak serta bercak-bercak kuning pada pakaian. Oleh karena itu menurut PP No.20 Tahun 1990 tersebut, kadar (Fe) dalam air minum maksimum yang dibolehkan adalah 0,3 mg/lt, dan kadar Mangan (Mn) dalam air minum yang dibolehkan adalah 0,1 mg/lt.

11. Apa yg dimaksud SAR(Sodium Adsorption Ratio) dan berapa nilai tanah yang baik

Adsorpsi Natrium ratio (SAR) adalah ukuran kesesuaian air untuk digunakan dalam irigasi pertanian, sebagaimana ditentukan oleh konsentrasi padatan terlarut dalam air. Ini juga merupakan ukuran dari sodisitas tanah, seperti yang ditetapkan dari analisis air diambil dari tanah.

Rumus untuk menghitung rasio natrium adsorpsi adalah:

     SAR = [Na] / {([Ca2] [Mg2]) / 2} 1 / 2

12. Apa yang dimaksud tanah organik, humus, asam humat, dan fulvic acid itu

Tanah organik (organosol/humosol) terbentuk dari pemadatan terhadap bahan organik yang terdegradasi.

Tanah humus adalah tanah yang sangat subur terbentuk dari lapukan daun dan batang pohon di hutan hujan tropis yang lebat.

Asam humat atau dikenal sebagai humic acid adalah pembenah tanah yang sangat potensial meningkatkan produktivitas tanah dan tanaman yang ditanam. Asam humat adalah bahan organik yang dihasilkan dari ekstrasi batubara jenis tertentu yang mengandung unsur humat dan fulvat. Kedua unsur ini sangat efektif untuk digunakan di dunia pertanian dan rehabilitasi tanah kritis.

Asam fulvat merupakan salah satu hasil ekstraksi dari humus yang sangat potensial dikembangkan sebagai pupuk suplemen yang dapat menurunkan kebutuhan pupuk anorganik dan organik.

Asam fulvat adalah salah satu dari kelompok senyawa yang disebut humates. Humates terbentuk ketika bakteri pada rambut dari akar tanaman membusukkan bahan organik di dalam tanah. Fulvat berasal dari senyawa lain disebut asam humat, asam fulvat merupakan molekul ionik kecil.

13. Apa yang dimaksudfitoremedeiasi dan bioremediasi. Bagaimana prosesnya, kelebihan dan kekurangan dari masing2 proses

a. Fitoremediasi

PENGERTIANPhytoremediation ialah pemanfaatan tanaman ataupun tumbuhan untuk meremediasi tanah ataupun air tanah yang tertercemar. Fitoremediasi dapat didefinisikan sebagai "efisiensi penggunaan tumbuhan untuk menghilangkan, detoksifikasi atau melumpuhkan kontaminasi lingkungan pertumbuhan matriks (tanah, air atau sedimen) melalui, biologi kimia alami atau kegiatan fisik dan proses dari tanaman". PROSESAda beberapa cara di mana tanaman digunakan untuk membersihkan, atau memulihkan, lokasi yang terkontaminasi. Untuk menghilangkan polutan dari tanah, sedimen dan / atau air, tanaman dapat mematahkan bawah, atau, menurunkan polutan organik atau mengandung dan menstabilkan kontaminan logam dengan bertindak sebagai filter atau perangkap.

Penyerapan kontaminan pada tanaman terjadi terutama melalui sistem akar, di mana mekanisme utama untuk mencegah toksisitas kontaminan yang ditemukan. Sistem akar memberikan area permukaan besar yang menyerap dan terakumulasi air dan nutrisi penting untuk pertumbuhan, serta non -penting kontaminan. Peneliti menemukan bahwa penggunaan pohon (bukan tanaman kecil) adalah efektif dalam mengobati kontaminasi lebih karena akar pohon menembus lebih dalam ke dalam tanah. Selain itu, deep-berbaring air tanah yang terkontaminasi dapat diobati dengan memompa air keluar dari tanah dan menggunakan tanaman untuk mengobati pencemaran.

Akar tanaman juga menyebabkan perubahan pada interface-akar tanah mereka merilis dan senyawa organik anorganik (eksudat akar) dalam rhizosphere. Eksudat akar ini mempengaruhi jumlah dan aktivitas dari mikroorganisme, agregasi dan stabilitas partikel tanah di sekitar akar, dan ketersediaan kontaminanEksudat akar, dengan sendirinya dapat meningkatkan (memobilisasi) atau penurunan (melumpuhkan) secara langsung atau tidak langsung ketersediaan kontaminan di zona akar (rizosfer) tanaman melalui perubahan sifat tanah, pelepasan zat organik, perubahan komposisi kimia, dan / atau peningkatan dibantu aktivitas mikroba-tanaman.

Tergantung pada proses yang mendasari, penerapan, dan jenis kontaminan, phyto-perbaikan dapat dikategorikan sebagai:

• Phytodegradation: penggunaan tanaman untuk serapan, menyimpan dan kontaminan menurunkan dalam jaringan yang

• Phytostimulation atau rhizodegradation: penggunaan asosiasi rizosfer antara tanaman dan mikroba tanah simbiosis untuk mendegradasi kontaminan.

• Phytovolatilisation: penggunaan tanaman kemampuan untuk penyerapan kontaminan dari pertumbuhan matriks dan kemudian mengubah dan volatilise kontaminan ke atmosfir

• Phytoextraction: menggunakan tanaman untuk menyerap, mentranslokasi dan menyimpan kontaminan beracun dari tanah matriks ke akar mereka dan menembak jaringan

• Rhizofiltration: penggunaan akar untuk serapan juga kontaminan toko dari pertumbuhan berair matriks

• Phytostabilisation:-dimediasi imobilisasi tumbuhan atau mengikat terkontaminasi-nants ke dalam matriks tanah, sehingga mengurangi bioavailabilitas mereka

KELEBIHAN:(1) tanaman menggunakan energi surya, sehingga merupakan agensia remediasi yang murah,(2) vegetasi merupakan sesuatu yang estetika,(3) contoh tanaman dapat dipanen dan diamati sebagai indikator dalam menentukan tingkat remediasi,(4) komunitas mikroorganisme perakaran mempunyai kemampuan untuk mengalih bentukan logam berat dan juga mendegradasi sejumlah besar pencemar organik dalam rizosfer,(5) sejumlah tanaman mempunyai mekanisme untuk mengalihtempatkan oksigen ke daerah perakaran, dan dengan tanaman kita dapat meremediasi tanah yang tercemar tanpa harus menimbulkan kerusakan yang drastis dari

bentang lahan, (6) tanaman menyerap logam berat dari tanah ke bagian atas tanaman dandengan mudah dipindahkan dengan cara memanen.(7) Tanaman bisa dengan mudah dikontrol pertumbuhannya. (8) Kemungkinan penggunaan kembali polutan yang bernilai seperti emas (Phytomining). (9) Memelihara keadaan alami

KEKURANGAN :i. teknologi fitoremediasi yang sesuai dan teknik yang berlaku untuk wilayah

geografis yang berbeda dengan kondisi cuaca yang bervariasi ii. Penelitian diperlukan untuk menentukan kepadatan terbaik tanaman per satuan

luas untuk mencapai pemanfaatan maksimum sumber dayaiii. proses pembuangan tanaman yang telah tercemar bisa menjadi mahaliv. penelitian lebih lanjut diperlukan untuk mempelajari pengaruh bioakumulasi

dan biomagnifikasi dalam rantai makanan yang dapat terjadi jika serangga dan tikus kecil memakan tanaman yang mengumpulkan kontaminasi dan kemudian dimakan oleh mamalia yang lebih besar

v. Selain itu, para ilmuwan harus menentukan apakah kontaminan dapat mengumpulkan dalam daun dan kayu dari pohon yang digunakan untuk fitoremediasi dan dilepaskan ketika daun jatuh di musim gugur atau ketika kayu bakar atau mulsa dari pohon digunakan

b. Bioremediasi PENGERTIANBioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracun atau tidak beracun (karbon dioksida dan air).

PROSESAda 4 teknik dasar yang biasa digunakan dalam bioremediasi :1. stimulasi aktivitas mikroorganisme asli (di lokasi tercemar) dengan penambahan nutrien, pengaturan kondisi redoks, optimasi pH, dsb2. inokulasi (penanaman) mikroorganisme di lokasi tercemar, yaitu mikroorganisme yang memiliki kemampuan biotransformasi khusus3. penerapan immobilized enzymes4. penggunaan tanaman (phytoremediation) untuk menghilangkan atau mengubah pencemar.Proses bioremediasi harus memperhatikan temperatur tanah, ketersediaan air, nutrien (N, P, K), perbandingan C : N kurang dari 30:1, dan ketersediaan oksigen

KELEBIHANi. Proses alami. ii. Mengubah molekul senyawa pencemar organik, bukan hanya memindahkan.  iii. Biaya paling murah dibandingkan cara yang lain. Murah, karena: Dapat digunakan in-situ sehingga mengurangi beaya pengangkutan dan

gangguan lingkungan. Mikroba alami dapat digunakaniv. Hasil akhir degradasi adalah gas karbon dioksida, air, dan senyawa-senyawa

sederhana yang ramah lingkungan.

KEKURANGANi. time-consuming jika teknologi ini digunakan untuk mengeliminasi

pencemar yang non-biodegradable. in situ perlu waktu bervariasi antara 1 - 6 tahun.sedangkan ex situ antara 1-7 bulan.

ii. Kadang-kadang tidak efektif di beberapa lokasi karena toksisitas pencemar:Logam ,Senyawa organik berkhlor ,Garam-garam anorganik

14. Apa yang dimaksud tanah subur dan berapa nisbah tanah subur

Tanah subur memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

Hal ini kaya nutrisi yang dibutuhkan untuk nutrisi tanaman dasar, termasuk nitrogen , fosfor dan potassium .

Mengandung mineral yang cukup (trace elements) untuk nutrisi tanaman, termasuk boron , klorin , kobalt , tembaga , besi , mangan , magnesium , molibdenum , sulfur , dan seng .

Ini berisi materi organik tanah yang memperbaiki struktur tanah dan kelembaban tanah retensi.

PH tanah adalah dalam kisaran 6,0-6,8 untuk kebanyakan tanaman namun beberapa lebih suka atau basa kondisi asam.

struktur tanah yang baik, menciptakan baik dikeringkan tanah, tetapi beberapa tanah yang basah (seperti untuk memproduksi beras ) atau lebih kering (seperti untuk memproduksi tanaman rentan terhadap jamur atau busuk) seperti Agave .

Berbagai mikroorganisme yang mendukung pertumbuhan tanaman.

Sering mengandung sejumlah besar tanah lapisan atas .

15. Apa yang dimaksud pupuk organic dan anorganik, serta jenisnya. Bagaimana korelasi dan fungsi pada tanah dan tanaman

pupuk organikadalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan mensuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Definisi tersebut menunjukkan bahwa pupuk organik lebih ditujukan kepada kandungan C-organik atau bahan organik daripada kadar haranya; nilai C-organik itulah yang menjadi pembeda dengan pupuk anorganik. Bila C-organik rendah dan tidak masuk dalam ketentuan pupuk organik maka diklasifikasikan sebagai pembenah tanah organik. Pembenah tanah atau soilameliorant menurut SK Mentan adalah bahan-bahan sintesis atau alami, organik atau mineral

pupukanorganikPupuk anorganik merupakan pupuk buatan pabrik, berbahan dasar dari mineral dan udara. Bahan dasar pupuk nitrogen adalah nitogen dari udara, sedangkan pupuk P, K, Ca, Mg dari tambang.Sumber hara N adalah pupuk urea, ZA, DAP, KNO3, dan NPK. Nitrogen merupakan hara yang bersifat higroskopis atau mudah menyerap air dan mudah larutdalam tanah. Hara N diserap tanaman dalam bentukNH4+ dan NO3-. Kadar NH4 + terlarut tertinggi terjadi pada saat pemupukan hingga hari ke 3 (Ibrahim dan Kasno, 2008), mudah hilang dan tidak tersedia bagi tanaman. Nitrogen bersifat mobil di dalam tanah.Sumber hara P adalah pupuk TSP, SP-36, Superphos, fosfat alam, DAP, dan NPK. Hara P dalam tanah stabil atau tidak mudah hilang. Hara K bersumber dari pupuk KCl, MOP, KNO3, dan NPK. Hara K dalam bersifat mobil, mudah bergerak, pada tanah tua (Ultisol dan Oxisol)mudah tercuci.Apa sumber hara dalam tanah?Hara dalam tanah berasal dari pelapukan bahan induk tanah, bahan organik sisa hasil panen/residu tanaman, gulma, pupuk kandang, air irigasi, air hujan, dan endapan sedimen dari erosi. Selain itu juga ditambahkan dari pupuk anorganik.Kapan pupuk anorganik diberikan?Berdasarkan sifat pupuk anorganik dan sifat hara dalam tanah, pupuk N dan K diberikan setelah tanaman dapat menyerap unsur hara dalam tanah. Pemupukan pertama diberikan pada tanaman berumur 7-10 hari (< 14 hari). Pupuk N dan K diberikan lebih dari satu kali, pada tanah berpasir diberikan >2 kali. Pupuk P yang mudah larut dalam air (TSP, SP-36), Superphos dan DAP) seluruhnya diberikan pada saat tanam. Pupuk P yang lambat tersedia (P-alam) diberikanseminggu sebelum tanam. Pupuk Ca dan Mg (dolomit, kapur) diberikan seminggu sebelum tanam. Pupuk Kieserite (Mg dan S) diberikan pada saat tanam. Pemberian pupuk yang dilakukan dengan menyebar pupuk anorganik di atas tanaman (misalnya tanaman padi sawah) dilakukan setelah tidak ada embun. Hal ini untuk menghindari plasmolisis atau daun mengeringAda beberapa keuntungan dari pupuk anorganik, yaitu (1) Pemberiannya dapat terukur dengan tepat, (2) Kebutuhan tanaman akan hara dpat dipenuhi dengan perbandingan yang tepat, (3) Pupuk anorganik tersedia dalam jumlah cukup, dan (4) Pupuk anorganik mudah diangkut karena jumlahnya relatif sedikit dibandingkan dengan pupuk organik.  Pupuk anorganik mempunyai  kelemahan, yaitu selain hanya mempunyai unsur makro, pupuk anorganik ini sangat sedikit ataupun hampir tidak mengandung  unsur hara mikro (Lingga dan Marsono, 2000).

Nitrogen (N)

Nitrogen diserap oleh tanaman sebagai NO3- dan NH4

+ kemudian dimasukkan ke dalam semua gas amino dan Protein (Indrana, 1994).  Ada juga bentuk pokok nitrogen dalam tanah mineral, yaitu nitrogen organik, bergabung dengan humus tanah ; nitrogen amonium dapat diikat oleh mineral lempung tertentu, dan amonium anorganik dapat larut dan senyawa nitrat (Buckman dan Brady, 1992).

Nitrogen yang tersedia tidak dapat langsung digunakan, tetapi harus mengalami berbagai proses terlebih dahulu.  Pada tanah yang immobilitasnya rendah nitrogen yang ditambahkan akan bereaksi dengan pH tanah yang mempengaruhi proses

nitrogen.  Begitu pula dengan proses denitrifikasi yang pada proses ini ketersediaan nitrogen tergantung dari mikroba tanah yang pada umumnya lebih menyukai senyawa dalam bentuk ion amonium daripada ion nitrat (Jumin, 1992).

Peranan utama nitrogen (N) bagi tanaman jagung adalah merangsang pertumbuhan secara keseluruhan, khususnya batang, cabang dan daun.  Selain itu, nitrogen pun berperan penting dalam pembentukan zat hijau daun yang sangat berguna dalam proses fotosintesis (Lingga dan Marsono, 2000).

Kekahatan atau defisiensi nitrogen menyebabkan proses pembelahan sel terhambat dan akibatnya menyusutkan pertumbuhan.  Selain itu, kekahatan senyawa protein menyebabkan kenaikan nisbah C/N, dan kelebihan karbohidrat ini akan meningkatkan kandungan selulosa dan lignin.  Ini menyebabkan tanaman jagung yang kahat akan nitrogen tampak kecil, kering, tidak sekulen, dan sudut daun terhadap batang sangat runcing (Poerwowidodo, 1992).

Salah satu bentuk pupuk N yang banyak digunakan adalah urea (CO(NH2)2).  Urea dibuat dari gas amoniak dan gas asam arang.  Persenyawaan kedua zat ini malahirkan pupuk urea dengan kandungan N sebanyak 46% (Lingga dan Marsono, 2002).

Urea termasuk pupuk yang higroskopis (mudah menarik uap air).  Pada kelembaban 73%, pupuk ini sudah mampu menarik uap air dan udara.  Oleh karena itu urea mudah larut dan mudah diserap oleh tanaman (Lingga dan Marsono, 2002).

Urea dapat membuat tanaman hangus, terutama yang memiliki daun yang amat peka.  Untuk itu, semprotkan urea dengan bentuk tetesan yang besar.  Berdasarkan bentuk fisiknya maka urea dibagi menjadi dua jenis, yaitu urea prill dan urea non prill (Lingga dan Marsono, 2002).

Phosphor (P)

Paling sedikit ada empat sumber pokok fosfor untuk memenuhi kebutuhan akan unsur ini, yaitu pupuk buatan, pupuk kandang, sisa-sisa tanaman termasuk pupuk hijau, dan senyawa asli unsur ini yang organik dan anorganik, yang terdapat dalam tanah (Buckman dan Brady, 1992).

Unsur P diserap tanaman dalam bentuk ortofosfat primer, H2PO4. menyusul kemudian dalam HPO4

2-. Species ion yang merajai tergantung dari PH sistem tanah-pupuk-tanaman, yang mempunyai ketersediaan tinggi pada pH 5,5-7. kepekatan H2PO4 yang tinggi dalam larutan tanah memungkinkan tanaman mengangkutnya dalam takaran besar karena perakaran tanaman diperkirakan mempunyai 10 kali penyerapan tanaman untuk H2PO4 dibanding untuk HPO4

2- (Poerwowidodo, 1992).

Bentuk P yang lain yang dapat diserap tanaman adalah pirofosfat dan metafosfat. Kedua bentuk ini misalnya terdapat dalam bentuk pupuk P dan K metafosfat. Tanaman juga menyerap P dalam bentuk fosfat organik, yaitu asam nukleat dan phytin. Kedua bentuk senyawa ini terbentuk melalui proses degradasi dan dekomposisi bahan organik yang langsung dapat diserap oleh tanaman (Hakim, dkk.,1986).

Ketersediaan phospor di dalam tanah ditentukan oleh banyak faktor, tetapi yang paling penting adalah pH tanah. Pada tanah ber-pH rendah (masam), phospor akan bereaksi dengan ion besi (Fe)  dan aluminium (Al). reaksi ini akan membentuk besi fosfat atau aluminium fosfat yang sukar larut di dalam air sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman. Pada tanah ber-pH  tinggi (basa), phospor akan bereaksi dengan ion kalsium. Reaksi ini membentuk kalsium fosfat yang sifatnya sukar larut dan tidak dapat digunakan oleh tanaman. Dengan demikian, tanpa memperhatikan  pH tanah, pemupukan phospor tidak akan berpengaruh bagi pertumbuhan tanaman (Novizan, 2002).

Menurut Buckman dan Brady (1992), bahwa fosfor dapat berpengaruh menguntungkan pada pembelahan sel dan  pembentukan lemak serta albumin, pembungaan dan pembuahan, termasuk proses pembentukan biji, perkembangan akar, khususnya akar lateral dan akar halus berserabut, kekuatan batang, dan kekebalan tanaman terhadap penyakit tertentu.

Gejala kekurangan P pada tanaman jagung dapat menjadikan pertumbuhan terhambat (kerdil), daun-daun/malai menjadi ungu atau coklat mulai dari ujung daun, dan juga pada jagung akan menyebabkan tongkol jagung menjadi tidak sempurna dan kecil-kecil (Hardjowigeno, 1993)

Kalium (K)

Menurut Buckman dan Brady (1992), berbagai bentuk kalium dalam tanah digolongkan atas dasar ketersediaannya menjadi 3 golongan besar yaitu bentuk relatif tidak tersedia, mudah tersedia, dan lambat tersedia. Senyawa yang mengandung sebagian besar bentuk kalium ini adalah feldspat dan mika, lebih lanjut dijelaskan oleh  Mulyani (1999), bahwa sumber-sumber kalium adalah beberapa jenis mineral, sisa-sisa tanaman dan jasad  renik, air irigasi serta larutan dalam tanah, dan pupuk buatan.

Unsur ini diserap tanaman dalam bentuk ion K+ dan dapat dijumpai di dalam tanah dalam jumlah yang bervariasi, namun jumlahnya dalam keadaan tersedia bagi tanaman biasanya kecil. Kalium ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk garam-garam mudah larut seperti KC1, K2SO4, KNO3, dan K-Mg-SO4. Mekanisme penyerapan K mencakup aliran massa, konveksi, difusi, dan serapan langsung dari permukaan zarah tanah (Poerwowidodo, 1992).

Di dalam tanah, ion K bersifat sangat dinamis dan juga mudah tercuci pada tanah berpasir dan tanah dengan pH yang rendah. Sekitar 1-10% terjebak dalam koloid tanah karena kaliumnya bermuatan positif. Bagi tanaman, ketersediaan kalium pada posisi ini agak lambat. Kandungan kalium sangat tergantung dari jenis mineral pembentuk tanah dan kondisi cuaca setempat. Persediaan kalium di dalam tanah dapat berkurang oleh tiga hal, yaitu pengambilan kalium oleh tanaman, pencucian kalium oleh air, dan erosi tanah (Novizan, 2002).

Menurut Hakim, dkk (1986), bahwa peranan kalium secara fisiologis adalah metabolisme karbohidrat, yakni pembentukan pemecahan, dan translokasi pati, metabolisme nitrogen dan sintesis protein, mengawasi dan mengatur kegiatan berbagai unsur mineral, netralisasi asam-asam organik penting secara fisiologis,

mengaktifkan berbagai enzim, mempercepat proses pertumbuhan jaringan meristematik, mengatur pergerakan stomata dan hal-hal yang berhubungan dengan air.

16. Defisiensi kalium agak sulit diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih muda (Mulyani, 1999). Pada tanaman jagung, gejalanya daun terlihakaput lebih tua, muncul warna kuning pada pinggir dan di ujung daun yang akhirnya mengering dan rontok. Daun mengerut  (Keriting) dimulai dari daun tua. Pada buah, ukuran tongkol menjadi lebih kecil, warna buah tidak merata dan biji buah menjadi kisut (Novizan, 2002

17. Apa hubungan porositas tanah dengan bencana banjir dan longsor

Porositas tanah adalah kemampuan tanah dalam menyerap air. Porositas tanah erat kaitanya dengan tingkat kepadatan tanah (Bulk Density). Semakin padat tanah berarti semakin sulit untuk menyerap air, maka porositas tanah semakin kecil. Sebaliknya semakin mudah tanah menyerap air maka tanah tersebut memiliki porositas yang besar.

Akhir-akhir ini kita sering dipusingkan dengan berbagai macam bencana lama seperti banjir dan tanah longsor. Kejadian-kejadian tersebut tak lain adalah suatu akibat yang disebabkan oleh adanya erosi tanah di daerah hulu.

Kemantapan agregat tanah yang tinggi akan dapat meningkatkan porositas tanah. Tanah yang mempunyai porositas yang tinggi biasanya memiliki kapasitas infiltrasi yang tinggi pula. Karena banyaknya pori menyebabkan air yang berada diatas peremukaan tanah menjadi lebih cepat merembas ke bawah permukaan tanah. Dan tingginya kapasitas infiltrasi inilah yang nantinya akan menurunkan volume limpasan permukaan, yang merupakan penyebab utama erosi tanah di daerah hulu.

18. Jenis-jenis pestisidadan bagaimana persistensinya di lingkungan

Pestisida menimbulkam masalah lingkungan seperti matinya makhluk bukan sasaran (ikan, ular, katak, belut, bebek, ayam, cacing tanah dan serangga penyerbuk) dan musuh alami (predator, parasitoid), residu pestisida dalam bahan makanan, pencemaran air, tanah, udara dan keracunan pada manusia serta ongkos produksi yang sangat mahal dan sia-sia.

Produk-produk pestisida Insektisida adalah pestisida yang digunakan untuk memberantas serangga seperti

belalang, kepik, wereng, dan ulat. Insektisida juga digunakan untuk memberantas serangga di rumah, perkantoran atau gudang, seperti nyamuk, kutu busuk, rayap, dan semut. Contoh : basudin, basminon, tiodan, diklorovinil dimetil fosfat, diazinon,dll.

Fungisida adalah pestisida untuk memberantas/mencegah pertumbuhan jamur/ cendawan seperti bercak daun, karat daun, busuk daun, dan cacar daun. Contoh : tembaga oksiklorida, tembaga (I) oksida, carbendazim, organomerkuri, dan natrium dikromat.

Bakterisida adalah pestisida untuk memberantas bakteri atau virus. Salahsatu contoh bakterisida adalah tetramycin yang digunakan untuk membunuh virus CVPD yang meyerang tanaman jeruk. Umumnya bakteri yang telah menyerang suatu tanaman sukar diberantas. Pemberian obat biasanya segera diberikan kepada tanaman lainnya yang masih sehat sesuai dengan dosis tertentu.

Rodentisida adalah pestisida yang digunakan untuk memberantas hama tanaman berupa hewan pengerat seperti tikus. Lazimnya diberikan sebagai umpan yang sebelumnya dicampur dengan beras atau jagung. Hanya penggunaannya harus hati-hati, karena dapat mematikan juga hewan ternak yang memakannya. Contohnya : Warangan.

Nematisida adalah pestisida yang digunakan untuk memberantas hama tanaman berupa nematoda (cacing). Hama jenis ini biasanya menyerang bagian akar dan umbi tanaman. Nematisida biasanya digunakan pada perkebunan kopi atau lada. Nematisida bersifat dapat meracuni tanaman, jadi penggunaannya 3 minggu sebelum musim tanam. Selain memberantas nematoda, obat ini juga dapat memberantas serangga dan jamur. Dipasaran dikenal dengan nama DD, Vapam, dan Dazomet.

Herbisida adalah pestisida yang digunakan untuk membasmi tanaman pengganggu

(gulma) seperti alang-alang, rerumputan, eceng gondok, dll. Contoh ammonium

sulfonat dan pentaklorofenol

AIR

1. Bagaimana siklus air di lingkungan dan variable yang terkait di dalamnya

Siklus air bisa disebut juga siklus hidrologi. Pengertian secara umum proses siklus ialah : suatu proses terjadinya pendaurulangan air / sirkulasi dari bumi ke atmosfer dan kembali lagi ke bumi, Siklus ini terjadi akibat pengaruh sinar matahari.

Matahari memanfaatkan energi panas keseluruhan permukaan bumi, kemudian terjadilah penguapan air dari sungai, danau, rawa, laut yang disebut evaporasi dan dari tumbuhan disebut transporasi.

Uap air terbentuk dan naik ke atas, di tempat yang lebih tinggi suhu udara semakin rendah sehingga uap air akan mengalami proses kondensasi. Di tempat yang sangat tinggi seperti di daerah beriklim dingin atau sedang pada musim dingin uap

air dapat langsung membeku menjadi kristal-kristal es. Proses ini disebut proses sublimasi.

Proses sublimasi uap air berubah menjadi salju. Proses kondensasi uap air berubah menjadi kumpulan titik-titik air yang jatuh di permukaan bumi sebagai hujan.

Air hujan yang jatuh di permukaan bumi sebagian meresap ke dalam lapisan tanah melalui pori-pori tanah menjadi air tanah yang disebut Infiltrasi, dan selanjutnya mengalir ke permukaan bumi melalui sungai yang disebut Run-Off , ada juga yang tertahan di dedaunan tumbuhan yang disebut Intersepsi dan ada yang langsung jatuh ke laut.

Gbr. Siklus Air di Alam

Siklus air dibedakan menjadi 3, yaitu :

1. Siklus Pendek (Siklus Kecil)

Yaitu air laut menguap menjadi gas, berkondensasi menjadi awan dan hujan yang jatuh laut.

2. Siklus Sedang (Siklus Menengah)

Yaitu air laut menguap menjadi gas, mengkondensasi dan dibawa angin membentuk awan di atas daratan, jatuh sebagai hujan lalu meresap ke tanah, masuk ke sungai dan ke laut lagi.

3. Siklus Besar (Siklus Panjang)

Yaitu air laut menguap menjadi gas kemudian membentuk kristal-kristal es di atas laut, dibawa angin ke daratan (pegunungan) dan jatuh sebagai salju membentuk gletser, masuk ke sungai lalu kembali ke laut.Bentuk hasil curahan dari hasil kondensasi adalah hujan. Sedangkan bentuk curahan dari hasil sublimasi adalah salju yang masuk ke perairan darat dan perairan laut.

2. Bagaimana siklus nitrogen di lingkungan dan variable yang terkait di dalamnya

Siklus nitrogen adalah suatu proses konversi senyawa yang mengandung unsur nitrogen menjadi berbagai macam bentuk kimiawi yang lain. Transformasi ini dapat terjadi secara biologis maupun non-biologis. Beberapa proses penting pada siklus nitrogen, antara lain fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, denitrifikasi.

Fiksasi nitrogen : proses ------------------, Fiksasi nitrogen berlangsung dengan bantuan kompleks enzim nitrogenase. Reaksinya sbb:

N2 + 6e → 2NH3 (DG’0 = +150 kkal/mol = +630 kJ/mol)

Fiksasi N dilakukan oleh beberapa bakteri yang hidup bebas maupun bersimbiosis dengan akar tanaman, misal:  Clostridium pasteuranium, Klebisella, Rhodobacter, Rhizobium. Fiksasi N diatur oleh sistem operon gen yang rumit, termasuk gen nif .Fiksasi berlangsung apabila di lingkungan konsentrasi ammonia menurun/rendah.

Mineralisasi : proses perubahan penyusunan organik menjadi materi anorganik

Nitrifikasi : proses pengubahan amonium menjadi nitrit dan nitrat. Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:

- Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi

- Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi

Denitrifikasi : proses reduksi nitrat (NO3) secara bertahap menjadi nitrit (NO2), Nitrouse Dioxide (N2O), Nitrouse oxide (NO),  sampai menjadi Nitrogen (N2)

dalam kondisi anaerobik. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.

Gbr. Siklus Nitrogen di Alam

3. Bagaimana siklus fosfor di lingkungan dan variable yang terkait di dalamnya

Di alam, fosfor terdapat dalam dua bentuk, yaitu senyawa fosfat organik (pada tumbuhan dan hewan) dan senyawa fosfat anorganik (pada air dan tanah).

Fosfat organik dari hewan dan tumbuhan yang mati diuraikan oleh dekomposer (pengurai) menjadi fosfat anorganik. Fosfat anorganik yang terlarut di air tanah atau air laut akan terkikis dan mengendap di sedimen laut. Oleh karena itu, fosfat banyak terdapat di batu karang dan fosil. Fosfat dari batu dan fosil terkikis dan membentuk fosfat anorganik terlarut di air tanah dan laut. Fosfat anorganik ini kemudian akan diserap oleh akar tumbuhan lagi. Siklus ini berulang terus menerus. Lihat Gambar

Gbr. Siklus Fosfor di Alam

4. Bagaimana siklus sulfur di lingkungan dan variable yang terkait di dalamnya

Daur Biogeokimia (daur sulfur)

Sulfur terdapat dalam bentuk sulfur anorganik, sulfur direduksi oleh bakteri menjadi

sulfida dan kadang-kadang terdapat dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen

sulfida. Hidrogen sulfida ini seringkali mematikan mahluk diperairan dan pada

umumnya dihasilkan dari penguraian bahan organik yang mati. Tumbuhan menyerap

sulfur dalam bentuk sulfat (SO4). Perpindahan sulfat terjadi melalui proses rantai

makanan, lalu semua mahluk hidup mati dan akan diuraikan komponen organiknya

oleh bakteri. Beberapa jenis bakteri terlibat dalam daur sulfur, antara lain

Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi sulfat menjadi sulfide dalam

bentuk hydrogen sulfide (H2S) kemudian H2S digunakan bakteri fotoautotrof anaerob

seperti Chromatium dan melepaskan sulfur dan oksigen. Sulfur dioksida menjadi

sulfat oleh bakteri kemolitotrop seperti Thiobacillus.

Belerang atau sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur

dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO4 ). Kemudian tumbuhan tersebut dimakan

hewan sehingga sulfur berpindah ke hewan. Lalu hewan dan tumbuhan mati diuraikan

menjadi gas H2S atau menjadi sulfat lagi. Secara alami, belerang terkandung dalam

tanah dalam bentuk mineral tanah. Ada juga yang gunung berapi dan sisa pembakaran

minyak bumi dan batubara.

Daur tipe sedimen cenderung untuk lebih kurang sempurna dan lebih mudah diganggu

oleh gangguan setempat sebab sebagian besar bahan terdapat dalam tempat dan relatif

tidak aktif dan tidak bergerak di dalam kulit bumi. Akibatnya, beberapa bagian dari

bahan yang dapat dipertukarkan cenderung " hilang" untuk waktu yang lama apabila

gerakan menurunnya jauh lebih cepat dari pada gerakan "naik" kembali. Setiap daur

melibatkan unsur organisme untuk membantu menguraikan senyawa-senyawa

menjadi unsur-unsur. Dalam daur belerang misalnya, mikroorganisme yang

bertanggung jawab dalam setiap trasformasi adalah sebagai berikut :

1. H2S → S → SO4; bakteri sulfur tak berwarna, hijau dan ungu.

2. SO4 → H2S (reduksi sulfat anaerobik), bakteri desulfovibrio.

3. H2S → SO4 (Pengokaidasi sulfide aerobik); bakteri thiobacilli.

4. S organik → SO4 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotrofik

5. Bagaimana siklus karbon dan oksigen di lingkungan dan variable yang terkait di dalamnya

Di atmosfer terdapat kandungan COZ sebanyak 0.03%. Sumber-sumber COZ di udara

berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan

asap pabrik.

Karbon dioksida di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk berfotosintesis dan

menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk

berespirasi.

Hewan dan tumbuhan yang mati, dalam waktu yang lama akan membentuk batubara di dalam tanah. Batubara akan dimanfaatkan lagi sebagai bahan bakar yang juga menambah kadar C02 di udara.

Di ekosistem air, pertukaran C02 dengan atmosfer berjalan secara tidak langsung. Karbon dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon bagi alga yang memproduksi makanan untuk diri mereka sendiri dan organisme heterotrof lain. Sebaliknya, saat organisme air berespirasi, COz yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.

6. Bagaimana cara membuat kompos. Kapan kompos sudah matang

Cara Membuat Kompos :Kompos adalah pupuk organik yang terbuat dari kotoran hewan dan diproses denganbantuan bakteri.Bahan dan Komposisi:100 kg arang sekam berambut200 kg kotoran hewan3-5 kg dedak atau bekatul0,5 kg gula pasir atau gula merah yang dicairkan dengan air0,5 liter bakteriAir secukupnya

Cara Pembuatan:Arang sekam, kotoran hewan, dedak, dan gula dicampur sampai rata dalam wadah yangbersih dan teduh. Jangan terkena hujan dan sinar matahari secara langsung.Campurkan bakteri ke dalam air kemudian siramkan campuran di atas sambil diaduksampai rata.Tutup dengan plastik atau daun-daunan.Tiap dua hari sekali siram dengan air dan diaduk-aduk.Dalam 10 (sepuluh) hari kompos sudah jadi.

Prinsip Proses Pengomposan :

Bahan organik tidak dapat langsung digunakan oleh tanaman karena perbandingan C/N dalam bahan tersebut tidak sesuai dengan C/N tanah. C/N tanah antara 10-12.

Apabila bahan organik mempunyai C/N yang mendekati atau sama dengan C/N tanah maka bahan tersebut dapat digunakan tanaman.

Prinsip pengomposan adalah menstabilkan C/N bahan organik sehingga sama atau mendekati C/N tanah. Semakin tinggi rasio C/N maka semakin lama waktu pengomposan.

Proses perombakan bahan organik terjadi secara biofisiko kimia melibatkan aktivitas biologi mikroba dan mesofauna tanah. Proses penguraian dapat terjadi dalam keadaan aerob dan anaerob.

BO + O2 Mikroba aerob     H2O + CO2 + Hara + Humus + Energi

N,P,K

BO  Mikroba anaerob        CH4 + Hara + Humus

N,P,K

Tahapan Pengomposan :

1. Tahap awal dekomposisi intensif berlangsung, dihasilkan suhu yang cukup tinggi dalam waktu yang relatif pendek dan BO yang mudah terdekomposisi akan terurai.

2. Tahap pematangan utama dan pasca pematangan, terjadi penurunan suhu, bahan yang sukar terdekomposisi akan terurai.

Syarat pembuatan kompos :

1. Ukuran bahan mentah. Semakin kecil ukuran potongan bahan, semakin cepat waktu dekomposisi, namun ukuran yang terlalu kecil akan membuat timbunan mampat dan sirkulasi oksigen sedikit. Ukuran ideal antara 5-10 cm.

2. Suhu dan ketinggian timbunan kompos. Timbunan bahan yang mengalami dekomposisi akan mengalami peningkatan suhu hingga 65-70oC. Tinggi timbunan kompos yang memenuhi standar adalah 1,25-2 m.

3. Nisbah C/N. Bahan dasar kompos yang mempunyai C/N 20:1 hingga 35:1 sesuai untuk dikomposkan. Terlalu besar rasio C/N (>40) atau terlalu kecil (<20) akan mengganggu kegiatan biologis proses dekomposisi.

4. Kelembaban. Timbunan kompos harus selalu lembab dengan kandungan lengas 50-60%, agar mikroba tetap beraktivitas.

5. Aerasi. Pembalikan timbunan bahan kompos selama proses dekomposisi sangat dibutuhkan untuk mengatur pasokan oksigen bagi aktivitas mikroba.

6. Nilai pH. pH optimum berkisar antara 5,5-8,0. Pada awal pengomposan umumnya pH agak masam karena aktivitas bakteri yang menghasilkan asam, namun selanjutnya pH akan bergerak menuju netral.

Ciri-ciri kompos matang :

1. Tidak berbau

2. Remah

3. kehitaman

4. Mengandung hara yang tersedia bagi tanaman

5. Kemampuan mengikat air tinggi

7. Apa yang dimaksud mikroorganisme

Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan. Mikroorganisme disebut juga organisme mikroskopik. Mikroorganisme seringkali bersel tunggal (uniseluler) maupun bersel banyak (multiseluler). Namun, beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Virus juga termasuk ke dalam mikroorganisme meskipun tidak bersifat seluler.

8. Apa yang dimaksud mikroorganisme anaerob, aerob, heterofilik, autotrof, heterotrof, dan fakultatif

Sel heterofilikSel elektrofilik “memakan yang lain” karena sel ini memperoleh energi dari lingkungandengan menerima dan memecahkan molekul organik berukuran kecil dan kaya akanenergi. Kebanyakan mikroorganisme dan semua sel hewan adalah heterofilik.Contoh : Escherichia coli

heterotrof adalah mikroorganisme yang mensyaratkan senyawa organic sebagai sumber karbonnyacontoh : mikroorganisme saprofit

Mikroorganisme autotrof yaitu bakteriyang membutuhkan karbondioksida (CO2) sebagai sumber karbonnya.Contoh : Nitrosomonas, Nitro socytis, Nitrospira dan Nitrosococcus

Bacillus subtilis adalah salah satu bakteri yang bersifat termofilik fakultatif. Termofilik sebagai salah satu jenis bakteri dapat tumbuh pada suhu tinggi di atas suhu tumbuh rata-rata bakteri mesofil yaitu 45oC-70oC. Oleh karena memiliki ciri khas demikian, maka bakteri ini sebagian besar tumbuh dan hidup pada daerah bersuhu tinggi, seperti sumber air panas, kawah gunung berapi, dan tempat pengomposan. Keuntungan dari bakteri ini adalah memiliki protein yang dapat bekerja pada kondisi lingkungan dengan suhu tinggi dimana protein/ enzim lain dapat mengalami

denaturasi. Salah satu protease termostabil dapat dihasilkan dari mikroorganisme termofilik yaitu Bacillus subtilis

Contoh mikroorganisme aerob : Enterococcus faecalis, Staphylococcus aureus dan Staphylococcus epidermidis(hanya galur yang rentan dengan methicilin)Mikroorganisme aerob adalah mikroorganisme yang membutuhkan oksigen untuk tumbuh dan berkembang.

Mikroorganisme anaerob adalah mikroorganisme yang tidak membutuhkan oksigen untuk tumbuh dan berkembang contoh : tetanus or botulinum toxins

9. Apa saja reaksi redoks di perairan dan dampaknya

KESETIMBANGAN FASE DALAM PERAIRAN

Reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada lingkungan perairan melibatkan interaksi antara ion dengan fase yang lain. Beberapa interaksi yang penting di dalam perairan adalah terjadinya proses fotosintesis oleh ganggang dan terjadinya pertukaran zat padat terlarut dengan gas terlarut dalam air. Pertukaran yang sama terjadi ketika bakteri mendegradasi zat organik (sering dalam bentuk partikel) dalam air. Besi dan beberapa unsur yang penting berpindah-pindah dalam sistem perairan sebagai senyawa kimia koloid atau diserap menjadi partikel tanah. Kesetimbangan reaksi kimia fisika dalam perairan ini melibatkan sedimen, gas, dan air.

a. SedimenSedimen adalah lapisan dari suatu bahan atau material yang menutupi dasar sungai kecil, danau, waduk, teluk, dan samudra. Sedimen mengandung campuran yang halus dan mineral-mineral yang tidak halus, meliputi tanah liat, endapan Lumpur, dan pasir, yang bercampur dengan bahan-bahan organik. Bahan-bahan ini mungkin saja mengalami perubahan komposisi dari bahan-bahan mineral murni menjadi bahan-bahan organik utama. Sediment ini mengandung bahan-bahan yang bersifat biologis, bahan kimia, dan polutan dalam air. Pembahasan ini difokuskan pada pengubahan bahan kimia dari sediment menjadi rantai makanan dalam air melalui organisme yang menghabiskan bagian penting dari siklus kehidupannya, atau kehidupannya dalam sediment.

Pembentukan SedimenProses biologi, fisika, dan kimia dapat menghasilkan endapan sedimen pada bagian dasar air. Material endapan menjadi sederhana setelah dibawa ke dalam air oleh erosi atau longsor dari tepi pantai. Jadi, tanah liat, pasir, bahan kimia organik, dan material lain tercuci ke dalam danau dan menempati bagian luar dari sedimen.Sedimen dapat dibentuk dari reaksi sederhana endapan. Ketika pospat banyak memasuki air limbah akan mengkontaminasi tubuh manusia jika air tersebut telah terkontaminasi dengan konsentrasi yang tinggi oleh ion kalsium, reaksi selanjutnya akan menghasilkan padatan hidroksiapatit.5Ca2+ + H2O + 3HPO42- Ca5OH(PO4)3 (s) + 4H+Sedimen kalsium karbonat dapat dibentuk ketika air kaya akan CO2 dan mengandung kalsium dalam presentasi tinggi yang menyebabkan kesadahan sementara yang nantinya dapat melepaskan karbondioksida di atmosfir,Ca2+ + 2HCO3- CaCo3 (s) + CO2 (g) + H2O

atau ketika pHnya dinaikkan dengan reaksi fotosintesis :Ca2+ + 2HCO3- + hv {CH2O} + CaCO3 (s) + O2 (g)Reaksi selanjutnya adalah reaksi oksidasi besi (II) menjadi besi(III):4Fe2+ + 10H2O + O2 4Fe(OH)3 (s) + 8H+aktifitas biologi yang dilakukan oleh bakteri-bakteri di lingkungan berair mengoksidasi besi(II) menjadi besi(III). Pada kondisi anaerob beberapa bakteri menggunakan ion sulfat sebagai pemberi electron.SO42- H2SNamun ada bakteri lain yang mereduksi besi(III) menjadi besi(II).Fe(OH)3 (S) Fe2+Reaksi keseluruhannya menghasilkan dua lapisan hitam dari sedimen besi(II) sulfid.Fe2+ + H2S FeS (s) + 2H+

b. KelarutanBentuk/susunan dan kestabilan fasa non-aquos dalam air tergantung pada kelarutan. Perhitungan kelarutan yang dijelaskan kali ini ditekankan pada padatan dan gas. Kelarutan zat padatSecara umum, kelarutan zat padat dalam air diperhatikan ketika padatan tersebut sedikit larut yang seringkali mempunyai kelarutan rendah disebut ‘unsoluble’ (tidak larut). Kelarutan karbonat dari garamnya perlu dipertimbangkan karena dapat menimbulkan racun dalam bentuk ion dalam air melalui reaksi sebagai berikut :PbCO3(s) Pb2+ + CO32-

Perhitungan yang relatif dari kelarutan zat padat yang ionik bisa ditunjukkan oleh Barium sulfat yang larut berdasarkan reaksi :BaSO4(s) Ba2+ + SO4-yang mana konstanta kesetimbangan ditunjukan sebagai berikut :Ksp : [Ba2+] [SO42-] = 1,23 x10-10Konstanta dalam bentuk ini menerangkan tentang kelarutan zat padat yang membentuk ion-ion dalam air adalah hasil kali kelarutan dan disimbolkan dengan Ksp. Dalam kasus yang paling sederhana, hasil kali kelarutan dapat digunakan tersendiri untuk menghitung kelarutan dari garam yang sedikit larut dalam air. Kelarutan (s, mol/ L) dari Barium Sulfat dihitung sebagai berikut :[Ba2+] = [SO42-] = s[Ba2+] [SO42-] = s x s = Ksp = 1,23x 10-10s = [Ksp]1/2 = ( 1,23 x 10-10) ½ = 1,11 x 10-3

c. Interaksi Antara Fasa Air dan Gas (Udara)Kebanyakan gas dalam air akan larut dengan derajat (konsentrasi) yang berbeda-beda atau bereaksi secara kimia dengan air. Oksigen dalam air akan terlarut namun tidak bereaksi dengan air sedangkan karbondioksida yang larut dapat bereaksi dengan air.Kelarutan gas dalam air dijelaskan dalam Hukum Henry yang menyatakan bahwa, “ Pada temperatur tetap kelarutan gas dalam air adalah proporsional dengan tekanan parsial gas yang kontak dengan cairan tersebut.” Hukum ini hanya berlaku untuk gas-gas yang tidak ikut bereaksi dengan pelarutnya.Untuk suatu contoh gas “X”, kesetimbangan antara molekul-molekul gas di atmosfer dan di larutan dinyatakan sebagai berikut :X(g) X(aq)Hukum Henry ini tidak berlaku untuk gas-gas yang bereaksi dengan pelarutnya seperti :

NH3 + H2O NH4¬¬¬¬- + OH-SO2 + HCO3- (dari alkalinitas air) CO2 + HSO3-yang mungkin kelarutannya lebih besar daripada yang dapat diprediksikan oleh Hukum Henry itu sendiri. Kesetimbangan kelarutan gas dalam air, sesuai persamaan Henry :[ X(aq) ] = K.Pxdi mana, [ X(aq) ] = konsentrasi gas yang terlarut, mol/literPx = tekanan parsial gas , atmK = konstanta gas pada suhu tertentu, mol/liter atmBeberapa nilai K untuk gas-gas terlarut yang signifikan dalam air diberikan dalam tabel di bawah ini :

Gas K, mol x L-1 x atm-1O2 1,28 x 10-3CO2 3,38 x 10-2H2 7,90 x 10-4CH4 1,34 x 10-3N2 6,48 x 10-4NO 2,0 x 10-4

Dalam perhitungan kelarutan gas dalam air, pembetulan harus dilakukan untuk tekanan parsial air dengan menguranginya dari jumlah tekanan total gas. Pada suhu 250C, tekanan parsial air adalah 0,0313 atm; nilai pada temperatur yang berbeda diperoleh dari buku pegangan/pedoman standar. Konsentrasi oksigen yang jenuh dengan udara pada 1,00 atm dan suhu 250C bisa dihitung sebagai contoh dari perhitungan kelarutan gas secara sederhana. Mengingat bahwa 20,95% dari udara adalah oksigen dan faktor tekanan parsial air diberikan sebagai berikut :PO2 = (1,0000 atm – 0,0313 atm) x 0,2095 = 0,2029 atm[ O2(aq)] : Kx PO2 = 1,28 x 10-3 mol/L.atm x 0,2029 atm= 2,60 x 10-4 mol/LSementara bobot molekul oksigen adalah 32, maka konsentrasi oksigen terlarut dalam air dalam kesetimbangan dengan udara di bawah kondisi yang telah diberikan di atas adalah 8,32 mg/L atau 8,32 ppm. Kelarutan gas menurun dengan naiknya temperatur.

d. Karbon dioksida dalam airHujan umumnya selalu asam, hal tersebut karena adanya gas karbon dioksida dan gas-gas lain yang larut dalam air.Asam lemah yang paling penting dalam air adalah CO2 karena kandungan CO2 di udara dan CO2 ini dapat diproduksi dari pembusukan zat-zat organik oleh mikrobia. CO2 terlarut secara keseluruhan terdapat dalam air alami dan air buangan/limbah.Karbon dioksida, ion karbonat (CO32-) dan ion bikarbonat (HCO3-) mempunyai pengaruh yang penting terhadap sifat-sifat kimia air. Banyak mineral diendapkan sebagai garam dari ion karbonat. Dalam fotosintesisnya ganggang menggunakan CO2 terlarut untuk menghasilkan biomas (bahan organik biologis). Kesetimbangan CO2 terlarut dengan CO2 di atmosfer sebagai berikut :CO2 (air) CO2 (gas)dan kesetimbangan ion CO32- antara larutannya dalam air dengan mineral-mineral karbonat padat adalah :MCO3 (garam karbonat yang sedikit) M2+ + CO32-Hal ini mempengaruhi buffer yang kuat terhadap pH air.

Karbon dioksida merupakan komponen yang sangat kecil dari atmosfer kering yang normal, hanya berkisar 0,035% volume. Dengan demikian air murni adalah air yang bebas alkalinitas ( kemampuan menetralisir H+) dalam kesetimbangan dengan atmosfer hanya mengandung karbon dioksida sangat rendah. Oleh karena itu pembentukan HCO3- dan CO32- akan menaikkan kelarutan CO2. Konsentrasi yang tinggi dari CO2 di air akan berpengaruh cukup besar bagi pernafaasan dan pertukaran gas terutama bagi hewan perairan, bahkan dapat mengakibatkan kematian. Kandungan CO2 dalam air yang aman tidak boleh melebihi 25 mg/L.Dalam perairan alami, gas CO2 dihasilkan dari penguraian bahan-bahan organik oleh bakteri. Ganggang yang menggunakan CO2 dalam fotosintesisnya juga menghasilkan gas CO2 melalui metabolisme tanpa cahaya.Pada saat air merembes melalui lapisan-lapisan dari pembusukan zat organik sambil masuk ke dalam tanah, air ini dapat melarutkan cukup banyak CO2 yang dihasilkan oleh pernafasan mikroorganisme dalam tanah. Selanjutnya, pada saat air masuk melalui batuan kapur, air tersebut melarutkan kalsium karbonat karena adanya CO¬2 yang terlarut :CaCO3(s) + CO¬2(aq) + H2O(l) Ca2+ + HCO32-Proses ini merupakan salah satu sebab terbentuknya gua-gua kapur.Konsentrasi gas CO2 di udara bervariasi sesuai lokasi dan iklim. Konsentrasi ini akan bertambah sekitar 1 ppm/tahun. Untuk tujuan perhitungan di sini, konsentrasi CO2 di udara kering tanpa pencemar pada suhu 250C, mengandung sekitar 350 ppm (0.0350%) dengan konsentrasi CO2(aq) 1,146 x 10-5 M.CO2 dalam air sering terdapat sebagai H2CO3, dengan konstanta reaksi kesetimbangan :CO2 (aq) + H2O(l) H2CO3Hanya sekitar 2 x 10-3 pada suhu 250C dan hanya sebagian kecil dari CO2 terlarut secara aktual terdapat sebagai H2CO3. Jadi dapat disimpulkan bahwa karbon dioksida yang tidak mengalami ionisasi dalam air sebagai CO2 terlarut dan juga H2CO3 yang tidak terdisosiasi. Berarti total dari CO2 terlarut adalah CO2 molekular yang terlarut dan H2CO3 yamg tidak terdisosiasi.Sistem CO2, HCO3-, CO32- dalam air dapat dituliskan dengan reaksi-reaksi dan konstanta kesetimbangan sebagai berikut :CO2 (aq) + H2O(l) HCO3- + H+K1 = [H+] [HCO3-] = 4,45 x 10-7 pK1 = 6,35[CO2]

selanjutnya: HCO3- H+ + CO32-K2 = [H+] [CO32-] = 4,69 x 10-11 pK2 = 10,32[HCO3-]di mana pKa = – log Ka.Ion-ion utama yang dibentuk dari CO2 terlarut bergantung pada pH. Hal ini terlihat dari sebuah distribusi diagram ion-ion utama dengan pH sebagai variabel penting yang diilustrasikan pada diagram berikut :

Dalam diagram ini terlihat keberadaan ion-ion utama dalam larutan sebagai fungsi dari pH. Untuk CO2 dalam larutan, diagram ini merupakan alur keberadaan fraksi-fraksi sebagai CO2, HCO3-, dan CO32- sebagai yang ditunjukkanfungsi dari pH. Fraksi-fraksi ini disimbolkan sebagai oleh persamaan sebagai berikut :

[CO2][CO2] + [HCO3-] + [CO32-][HCO3-][CO2] + [HCO3-] + [CO32-][CO32-][CO2] + [HCO3-] + [CO32-]

di atas memberikanSubstitusi persamaan Ka1 dan Ka2 ke persamaan suatu fraksi dari ion-ion utama sebagai suatu fungsi dari konstanta disosiasi asam dan konsentrasi ion hiydrogen :

[H+]2[H+]2 + K2a1 [H+] + Ka1Ka2

Ka1[H+]

[H+]2 + Ka1[H+] + Ka1Ka2

Ka1Ka2[H+]2 + Ka1[H+] + Ka1Ka2

Perhitungan dari persamaan ini adalah sebagai berikut : CO2 umumnya adalah 1Untuk pH signifikan di bawah pKa, CO2Jika pH = pKa1, = Jika pH = ½ (pKa1 + pKa2), mempunyai nilai maksimum 0,98 Jika pH = pKa2, = Untuk pH signifikan di atas pKa2, umumnya adalah 1

Pembagian ion-ion utama ini terlihat pada diagram di atas, dimana hidrogen karbonat (bikarbonat) ion (HCO3-) adalah ion utama dalam rentang pH ditemukan lebih banyak dalam air, dengan CO2 lebih banyak dalam air yang bersifat asam.Seperti yang telah dijelaskan di atas, nilai dari [CO2(aq)] dalam air pada suhu 25oC dalam kesetimbangan dengan udara yang konsentrasinya 350 ppm adalah 1,146 x 10-5 M.Disosiasi karbon dioksida sebagian dalam air untuk memproduksi konsentrasi H+ dan HCO3- yang sama.CO2 + H2O HCO3- + H+Konsentrasi dari H+ dan HCO3- dapat dihitung dari persamaan Ka1:[H+] [HCO3-] [H+]2 4,45 x 10-7[CO2] 1,146 x 10-5[H+] = [HCO3-] = (1,146 x 10-5 x 4,45 x 10-7)1/2 = 2,25 x 10-6

pH = 5,65Perhitungan ini menjelaskan mengapa air bersih mempunyai kesetimbangan dengan udara bersih adalah sedikit asam dengan pH kurang dari 7.

e.. Senyawa Kompleks Dalam PerairanDi dalam air banyak sekali ion-ion logam yang dapat ebentuk senyawa kompleks dengan ligan-ligan seperti sianida, polipospat, ligan organik (nitriloasetat), dan lain-lain.

Nitriloasetat merupakan ligan yang dapat membentu senyawa kompleks yang ada dalam air. Salah satu contoh senyawa kompleks yang terbentuk dari ligan ini adalah asam nitrilotriasetat (HST). Garam trisodium dalam senyawa ini digunakan sebagai pengganti deterjen pospat. Proses biologis diperlukan untuk penguraian nitrilotriasetat . Dalam beberapa kondisi, proses ini berlangsung dalam waktu yang lama dalam air. Bahan ini berpotensi mencemari lingkungan karena mempunyai kemampuan melarut dalam air dan mengikat ion-ion logam berat.Asam nitrilotriasetat melepas ion hydrogen dalam tiga langkah, membentuk anion nitrilotriasetat. Spesi ini berkoordinasi melalui tiga —CO2- dan melalui atom nitrogen, sedangkan reaksi sederhana dari tiga langkah reaksi dapat dibuat dengan reaksi ionisaasi dari asam nitriloasetat ( H3T) ditunjukkan sebagai berikut :H3T H+ + H2T –Persamaan ini menunjukan bahwa pengionan NTA mungkin berlangsung terus-menerus dalam larutan sebagai salahsatu empat ion, H3T,H2T-, HT2- atau T3-, tergantung pada pH larutan.Preparasi penetapan logam dalam air harus diasamkan terlebih dahulu karena senyawa kompleks merupakan suatu ikatan yang terjadi antara atom pusat dan ligan-ligan. Atom pusat merupakan logam-logam terutama logam golongan transisi. Oleh karena itu logam-logam ini perlu dipisahkan dari ligan-ligannya untuk memudahkan menganalisis logam tersebut. Cara pemisahan logam dengan ligan-ligannya yang digunakan adalah dengan mereaksikan senyawa kompleks dengan asam kuat.Adanya ligan dalam air dapat memperbesar kelarutan senyawa kimia dalam air karena ligan-ligan merupakan senyawa yanga reaktif dalam perairan dengan berbagai macam logam yang berasal dari senyawa kimia yang larut dalam air tersebut. Ligan-ligan tertentu juga dapat mengikat ion logam berat yang mencemari perairan, seperti Hg+, Pb2+, dan Cr2+, membentuk senyawa kompleks. Oleh sebab itu pembuangan bahan-bahan kimia terutama bahan kimia yang mengandung logam berat tidak boleh masuk ke dalam lingkungan perairan.

f. Reaksi redoks dalam lingkungan perairanDalam lingkungan perairan misalnya persawahan, terdapat dua kondisi yaitu kondisi teroksidasi dan kondisi tereduksi. Kondisi teroksidasi adalah kondisi di mana ditemukannya oksigen terlarut, sedangkan kondisi tereduksi adalah kondisi di mana tidak ditemukannya oksigen terlarut. Hal ini disebabkan karena pada lapisan permukaan sinar matahari dapat menembus air sehingga pada bagian ini memungkinkan terjadinya proses fotosintesis. Dari proses fotosintesis inilah dihasilkan oksien sen\hingga bagian atas mengandung oksigen terlarut yang tinggi. Sementara itu pada lapisan bawah yang tidak mendapatkan sinar matahari, proses fotosintesis tidak dapat terjadi sehingga di lapisan ini kandungan oksigen relative kecil dan bersifat anaeobik.Dengan demikian, jenis-jenis zat kimia di lapisan ini secara dominant terdapat dalam bentuk tereduksi.Kondisi ini dapat mempengaruhi bentuk senyawa di dalam lingkungan perairan. Fe yang terdapat dalam perairan yang seperti ini terdapat dalam dua bentuk senyawa dan dengan jumlah biloks yang berbeda pula. Pada bagian atas/ permukaan yang banyak mengandung oksigen terlarut logam Fe terdapat dalam bentuk ion Fe3+.Fe3+ + OH- Fe(OH)3 (s)sementara pada kondisi di bawah yang kekurangan oksigen, Fe terdapat dalam bentuk ion Fe2+.Fe2+ + OH- Fe(OH)2 (s)

Untuk mengetahui potensial reduksi dan oksidasi dalam lingkungan perairan dapat dilakukan dengan menggunakan alat ORP-meter (oxidation reduction potensial meter). Prinsip kerja alat ini berdasarkan pada persamaan Nerst, dimana parameter yang digunakan adalah pE.Untuk mengetahui reaksi redoks yang terjadi, dapat dilakukan dengan membandingkan ion Fe3+ dengan ion Fe2+ yang terjadi pada reaksi berikut.Fe3+ + e- Fe2+ Eo = + 0,77 volt pE = 13,2Persamaan Nerstnya adalah :E = Eo + 2.303 RT log [Fe3+] = Eo + 0.0591 log [Fe3+]nF [Fe2+] n [Fe2+]

g. KesimpulanDalam lingkungan perairan terjadi kesetimbangan fase antara senyawa-senyawa organik dan anorganik. Senyawa-senyawa ini dalam perairan terdapat sebagai padatan zat terlarut dan sedimen. Kesetimbangan ini sangat dipengaruhi oleh parameter fisik seperti suhu, cahaya matahari, pH, dan kekeruhan, dan oleh parameter kimia seperti alkalinitas, kesadahan, zat terlarut, senyawa-senyawa logam dan nonlogam.Senyawa yang terdapat di dalam perairan dapat mengalami perubahan bentuk karena reaksi kimia yang disebabkan oleh kondisi badan air yang berbeda. Pada daerah yang masih terkena sinar matahari (bagian atas), senyawa-senyawa tersebut dalam keadaan teroksidasi, sedangkan pada daerah yang tidak terkena matahari (bagian bawah), senyawa-senyawanya akan terdapat dalam bentuk tereduksi. Kelarutan ion logam dapat berubah-ubah dengan adanya senyawa ligan dalam badan air. Kelarutan logam yang besar ini juga dapat mempengaruhi biota yang ada dalam perairan. Selain itu, sediment yang terdapat pada dasar perairan juga dapat mengalami perubahan zat karena pengaruh mikroorganisme.Oleh karena itu, dalam menganalisisis lingkungan perairan harus dilakukan secara komprehensif, meliputi analisis air, biota, dan sedimennya agar data yang diperoleh mewakili seluruh lingkungan perairan.

10. Apa saja reaksi kompleks dengan pengkhelat di perairan dan dampaknya

Dalam air, ion logam dapat bergabung dengan ion negative atau dengan senyawa netral,membentuk suatu kompleks atau senyawa koordinasi. Kompleks yang lebih penting adalahkompleks dengan senyawa pengkhelat. Pengkhelat mempunyai lebih dari satu atom ynagdapat diikat pada sebuah ion logam pusat pada satu waktu untuk membentuk sebuahstruktur cincin. Ion pyrofosfat, P2O74- mengikat pada dua tempat terhadap suatu ion kalsiummembentuk sebuah kelat.Kompleks ligan dengan ion-ion logam umumnya terjadi secara alamiah dalam perairan yangtidak tercemar dan dalam sistem biologi ( Mg2+,Ca2+, Mn2+,Fe2+,Fe3+,Cu2+,Zn2+,dan VO2+ ). Ionionini dapat juga mengikat ion-ion logam kontaminan umum seperti CO2+, Ni2+, Sr2+ , Cd2+,dan Ba2+. Banyaknya pengaruh berbahaya dari logam-logam toksik diakibatkan olehpergantian dari ion-ion logam yang terjadi secara alamiah dalam pembentukkan kompleksoleh ion-ion logam kontaminan.Pada umumnya, pembentukkan kompleks dalam perairan alami melibatkan banyak reaksipenting . Hal ini mencakup perubahan-perubahan bilangan oksidasi logam,seperti halnyayang terjadi pada oksidasi-reduksi dekarboksilasi atau reaksi-reaksi hidrolisis dari ligan.Dalam sifat-sifat kimia perairan akan terjadi pembentukkan senyawa kompleks yang dapatbermuatan positif, negatif, maupun netral. Pentingnya senyawa kompleks dalam perairanadalah karena banyaknya ion logam yang ditemukan dalam sistem perairan alami terutama

ion-ion yang didapat dalam konsentrasi yang sangat renik. Pembentukkan senyawakompleks tersebut memberikan berbagai macam pengaruh seperti:- Hilangnya ion-ion logam dalam larutan.- Perubahan potensial redoks yang ada.- Terlarutnya ion-ion dari senyawa logam yang tidak larut.

11. Apa saja sumber limbah organic di perairan

Sumber pencemar yang terdapat di sepanjang aliran antara lain : (1) Limbah Organik, dapat bersumber dari limbah pasar, rumah tangga, restoran/rumah makan, industri perkayuan dan sebagainya.

12. Jelaskan apa yang dimaksud limbah B3. Bagaimana menentukan limbah B3

Di antara berbagai jenis limbah ini ada yang bersifat beracun atau berbahaya dan dikenal sebagai limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (Limbah B3). Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 bila mengandung bahan berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik langsung maupun tidak langsung, dapat merusak atau mencemarkan lingkungan hidup atau membahayakan kesehatan manusia.Yang termasuk limbah B3 antara lain adalah bahan baku yang berbahaya dan beracun yang tidak digunakan lagi karena rusak, sisa kemasan, tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapal yang memerlukan penanganan dan pengolahan khusus. Bahan-bahan ini termasuk limbah B3 bila memiliki salah satu atau lebih karakteristik berikut: mudah meledak, mudah terbakar, bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif, dan lain-lain, yang bila diuji dengan toksikologi dapat diketahui termasuk limbah B3.

13. Bagaimana stratifikasi danau terhadap suhu dan sinar matahari serta kondisinya pada 4 musim

Perairan tergenang seperti danau, umumnya mengalami stratifikasi dalam badan air secara vertikal akibat adanya perbedaan cahaya, suhu dan perbedaan tingkat kesuburan. Selain disebabkan oleh arus stratifikasi vertikal juga dipengaruhi oleh kedalaman dan musim.

Stratifikasi vertikal kolom air pada perairan tergenang yang diakibatkan oleh intensitas cahaya yang masuk ke perairan dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :

1) Lapisan eufotik, yang merupakan lapisan yang masih mendapat cukup cahaya matahari;2) Lapisan kompensasi adalah lapisan dengan intensitas cahaya sebesar 1% dari intensitas cahaya permukaan;3) Lapisan profundal, yaitu lapisan yang terletak di bawah lapisan kompensasi, dengan intensitas cahaya sangat kecil atau bahkan tidak terdapat cahaya (afotik).

Stratifikasi vertikal kolom air yang berdasarkan perbedaan panas (perbedaan suhu) pada setiap kedalaman perairan dikelompokkan menjadi tiga (3) yaitu :

1) Epilimnion merupakan lapisan bagian atas perairan. Lapisan ini bagian yang hangat kolom air, suhu relatif konstan (perubahan suhu sangat kecil secara vertikal). Seluruh massa air di lapisan ini tercampur dengan baik karena pengaruh angin dan gelombang.2) Metalimnion atau yang sering disebut Termoklin, terletak di bawah lapisan epilimnion. Perubahan suhu dan panas secara vertikal relatif besar pada lapisan ini. Setiap penambahan kedalaman satu meter terjadi penurunan suhu air sekitar 1 oC.3) Hipolimnion, terletak di bawah lapisan termoklin. Lapisan ini lebih dingin, bercirikan adanya perbedaan suhu secara vertikal relatif kecil. Sifat massa airnya stagnan, tidak mengalami percampuran (mixing) dan memiliki kekentalan air (densitas) yang lebih besar. Pada umumnya di wilayah tropis memiliki perbedaan suhu air permukaan dengan bagian dasar hanya sekitar 2 - 3 oC (1).

Dilihat dari tingkat kesuburan perairan tergenang (danau) maka dapat dibagi menjadi lima (5) kelompok yaitu :

1) Oligotrofik, perairan yang miskin unsur hara dan produktivitas rendah (produktivitas primer dan biomassa rendah). Perairan ini memiliki kadar nitrogen dan fosfor rendah, namun cenderung jenuh dengan oksigen.2) Mesotrofik, perairan yang memiliki unsur hara dan produktivitas sedang (produktivitas primer dan biomassa sedang). Perairan ini merupakan peralihan antara oligotrofik dan eutrofik.3) Eutrofik, perairan kaya unsur hara dan produktivitas tinggi. Perairan ini memiliki tingkat kecerahan rendah dan oksigen pada lapisan hipolimnion dapat lebih kecil dari 1 mg/liter.4) Hiper-eutrofik, perairan dengan kandungan unsur hara dan produktivitas primer sangat tinggi. Pada lapisan hipolimnion tidak terdapat oksigen (kondisi anoksik).5). Distrofik merupakan jenis perairan yang banyak mengandung bahan organik, seperti humus dan fulfic. Jenis perairan seperti ini (danau) banyak menerima bahan organik dari tumbuhan yang berasal dari daratan sekitarnya, sehingga biasanya memiliki produktivitas primer rendah (2).

14. Apa yang dimaksud eurotrifikasi (alga blooming). Bagaimana proses dan dampak

Eutrofikasi merupakan problem lingkungan hidup yang diakibatkan oleh limbah fosfat (PO3-), khususnya dalam ekosistem air tawar. Definisi dasarnya adalah pencemaran air yang disebabkan oleh munculnya nutrient yang berlebihan ke dalam ekosistem air. Air dikatakan eutrofik jika konsentrasi total phosphorus (TP) dalam air berada dalam rentang 35-100 µg/L. Sejatinya, eutrofikasi merupakan sebuah proses alamiah di mana danau mengalami penuaan secara bertahap dan menjadi lebih produktif bagi tumbuhnya biomassa. Diperlukan proses ribuan tahun untuk sampai pada kondisi eutrofik. Proses alamiah ini, oleh manusia dengan segala aktivitas modernnya, secara tidak disadari dipercepat menjadi dalam hitungan beberapa dekade atau bahkan beberapa tahun saja. Maka tidaklah mengherankan jika eutrofikasi menjadi masalah di hampir ribuan danau di muka Bumi, sebagaimana dikenal lewat fenomena algal bloom.Jika alga bertambah banyak, maka akan memenuhi permukaan

air, dan menutupi bagian permukaan

jika bagian permukaan tertutupi, maka cahaya matahari tidak dapat menembus ke dasar perairan

Karena tidak ada cahaya, maka organisme dibawahnya , mulai dari phito plankton, akan mati,

jika phito plankton mati, maka ikan, dan organisme2 laiinya juga mati. karena phito plankton merupakan makanan para ikan - ikan...

Kondisi eutrofik sangat memungkinkan alga, tumbuhan air berukuran mikro, untuk tumbuh berkembang biak dengan pesat (blooming) akibat ketersediaan fosfat yang berlebihan serta kondisi lain yang memadai. Hal ini bisa dikenali dengan warna air yang menjadi kehijauan, berbau tak sedap, dan kekeruhannya yang menjadi semakin meningkat. Banyaknya eceng gondok yang bertebaran di rawa-rawa dan danau-danau juga disebabkan fosfat yang sangat berlebihan ini. Akibatnya, kualitas air di banyak ekosistem air menjadi sangat menurun. Rendahnya konsentrasi oksigen terlarut, bahkan sampai batas nol, menyebabkan makhluk hidup air seperti ikan dan spesies lainnya tidak bisa tumbuh dengan baik sehingga akhirnya mati. Hilangnya ikan dan hewan lainnya dalam mata rantai ekosistem air menyebabkan terganggunya keseimbangan ekosistem air. Permasalahan lainnya, cyanobacteria (blue-green algae) diketahui mengandung toksin sehingga membawa risiko kesehatan bagi manusia dan hewan. Algal bloom juga menyebabkan hilangnya nilai konservasi, estetika, rekreasional, dan pariwisata sehingga dibutuhkan biaya sosial dan ekonomi yang tidak sedikit untuk mengatasinya.

15. Jelaskan kualitas air yang baik untuk diminum dan parameternya

Kualitas air layak minum yang disarankan dalam Kepmenkes, parameternya terdiri dari syarat fisik, syarat fisik yakni dimana air tidak boleh berbau, berasa, dan berwarna serta tingkat kekeruhan air tidak boleh lebih dari 5 Ntu syarat kimia, Pada syarat kimia, lanjutnya, air tidak boleh mengandung unsur kimia atau zat berbahaya bagi manusia, syarat mikrobiologi, dan pada syarat mikrobiologi, air tidak boleh ada bakteri patogen seperti ecoli dan salmonela yang menyebabkan muntaber atau disentri pada manusia. Untuk syarat mikrobiologi ini, kandungannya harus 0 persen mengingat kualitas air untuk diminum,

syarat radioaktif.

16. Jelaskan mekanisme pengolahan air dan sebutkan contohnya, teknologi berprinsip pada :

Kogulasi-flokulasi (3 buah)

proses pengolahan air minum, telah menghasilkan bahwa pembubuhan zat pengendap atau penggumpal (koagulan) dapat ditambahkan sebelum proses penyaringan (filtrasi). Selanjutnya proses penggumpalan yang ditambahkan dengan proses pengendapan (sedimentasi) dan penyaringan (filtrasi) serta menggunakan zat-zat organik dan anorganik adalah merupakan awal dari cara pengolahan air.

Adsorpsi (2 buah)

Adsorpsi (penyerapan) adalah suatu proses pemisahan dimana komponen dari suatu fase fluida/cairan berpindah ke permukaan zat padat yang menjerap (adsorban). Biasanya partikel-partikel kecil zat penjerap dilepaskan pada adsorpsi kimia, terbentuk ikatan kuat antara penjerap dan zat yang dijerap sehingga tidak mungkin terjadi proses yang bolak-balik (Tinsley 1979).

Adsorpsi Karbon

Karbon aktif mempunyai ukuran pori yang sangat banyak. Pori-pori ini dapat menangkap partikel-partikel yang sangat halus maupun molekul organik yang besar seperti rasa, warna, maupun bau dan menjebaknya disana. Karbon aktif memiliki jaringan pori yang sangat luas dan berubah-ubah bentuknya untuk menerima molekul kontaminan baik besar maupun kecil. Pori karbon aktif diklasifikasikan berdasarkan ukuran dan diameter pori. Variasi pori meliputi mikropori (2 nm), mesopori (2-50 nm), dan makropori (>50 nm).

Oksidasi (3 buah)

Fotokatalitisis

Fotokatalisis yang dibicarakan di sini adalah suatu proses yang dibantu oleh adanya cahaya dan material katalis. Dengan pencahayaan ultra violet ( l < 405 nm) permukaan TiO2 mempunyai kemampuan menginisiasi reaksi kimiawi. Dalam media air, kebanyakan senyawa organik dapat dioksidasi menjadi karbon dioksida dan air, berarti proses tersebut dapat membersihkan air dari pencemar organik. Senyawa-senyawa anorganik seperti sianida dan nitrit yang beracun dapat diubah menjadi senyawa lain yang relatif tidak beracun. Sementara dengan mengelola sisi reduksi proses tersebut, karbon dioksida dapat diubah menjadi alkohol, suatu cara produksi zat organik yang berguna, mirip dengan proses fotosintesa pada tumbuhan.

Filtrasi (3 buah)

Teknik pemisahan dengan membran umumnya berdasarkan ukuran partikel dan berat molekul. Teknologi membran memiliki beberapa keunggulan dibandingkan

dengan proses lain yaitu, pemisahan dapat dilakukan secara kontinu, konsumsi energi umumnya relatif lebih rendah, proses membran dapat digabungkan dengan proses pemisahan lainnya (hybrid processing), pemisahan dapat dilakukan dalam kondisi yang mudah diciptakan. Berikut jenis-jenis proses pemisahan dengan membran:

Mikrofiltrasi Ultrafiltrasi

Nanofiltrasi

Reverse Osmosis

Disinfektan (3 buah)

Ozon merupakan pengoksidasi kuat yang secara luas telah digunakan dalam pengolahan air sebagai desinfektan. Ozon digunakan dalam pengolahan air sebagai desinfektan yang berfungsi untuk membunuh mikroba patogen, mengoksidasi senyawa organik dan meningkatkan kualitas air. Ozon mempunyai nilai ekonomis yang tinggi dan dapat dengan mudah dihasilkan secara elektrokimiawi. Produksi ozon sudah sering dilakukan dengan menggunakan plasma tetapi kurang efisien karena menggunakan energi yang cukup besar.

Aerob dan anaerob (1 buah)

Kolam Oksidasi

Kolam oksidasi adalah bentuk reaktor pengolahan air limbah secara biologis aerobic yang paling sederhana. Reaktor berbentuk kolam biasa, dari tanah yang digali dan air limbah dimasukkan kedalamnya dengan suatu waktu tinggal tertentu (sekitar 7-10 hari. Kedalaman kolam tidak lebih dari 1,0 m (0,4 – 1,0 m).

Pertukaran ion (1 buah)

Ion merupakan atom atau molekul yang bermuatan, dapat bermuatan positif maupun negatif. Secara umum metode pertukaran ion terdiri atas softening dan deionisasi. Softening utamanya digunakan sebagai metode pretreatment untuk mereduksi air sadah sebelum memasuki proses reverse osmosis (RO).

Softening Deionisasi

17. Jelaskan apa saja properties air

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H2O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atom oksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat

kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik.

18. Apa perbedaan air laut dan fresh wate,r, serta hubungannya dengan sifat koligatifnya

Sifat Colligative adalah mereka sifat solusi yang bergantung pada jumlah partikel terlarut dalam larutan, tetapi bukan pada identitas zat terlarut. Misalnya, titik beku air garam lebih rendah daripada air murni, karena adanya garam terlarut dalam air. Untuk sebuah pendekatan yang baik, tidak masalah apakah garam yang terlarut dalam air adalah natrium klorida atau kalium nitrat, jika jumlah molar zat terlarut adalah sama dan jumlah ion yang sama, titik beku akan sama. Sebagai contoh, AlCl 3 dan K 3 PO 4 akan menunjukkan sifat colligative dasarnya sama, karena masing-masing senyawa larut untuk menghasilkan empat ion per unit formula. Keempat umumnya sifat colligative diteliti adalah titik beku depresi, elevasi titik didih, tekanan uap menurunkan, dan tekanan osmotik. Karena sifat menghasilkan informasi mengenai jumlah partikel terlarut dalam larutan, seseorang dapat menggunakannya untuk mendapatkan berat molekul zat terlarut.

19. Apa saja teknologi desalinasi air. Jelaskan mekanismenya

Desalinasi adalah proses menghilangkan mineral-mineral terlarut (tidak hanya garam) dari air laut atau air payau menjadi air tawar. MSF dan RO adalah teknologi desalinasi yang telah teruji dikopling dengan PWR. Proses MSF adalah teknologi desalinasi menggunakan distilasi yang biasanya digunakan untuk skala besar, sedang RO adalah teknologi desalinasi dengan memanfaatkan teknologi membran.

20. Jelaskan kesadahan tetap dan kesadahan sementara. Apa dampak dan pengendaliannya

Air sadah sementara Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung ion bikarbonat (HCO3-), atau boleh jadi air tersebut mengandung senyawa kalsium bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air yang mengandung ion atau senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah sementara karena kesadahannya dapat dihilangkan dengan pemanasan air, sehingga air tersebut terbebas dari ion Ca2+ dan atau Mg2+.

Dengan jalan pemanasan senyawa-senyawa tersebut akan mengendap pada dasar ketel. Reaksi yang terjadi adalah : Ca(HCO3)2 (aq) –> CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g)

Air sadah tetap Air sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat, misalnya dapat berupa ion Cl-, NO3- dan SO42-. Berarti senyawa yang terlarut boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2), dan magnesium sulfat (MgSO4). Air yang mengandung senyawa-senyawa tersebut disebut air sadah tetap, karena kesadahannya tidak bisa dihilangkan hanya dengan cara pemanasan. Untuk membebaskan air tersebut dari kesadahan, harus dilakukan dengan cara kimia, yaitu dengan mereaksikan air tersebut dengan zat-zat kimia tertentu. Pereaksi yang digunakan adalah larutan karbonat, yaitu Na2CO3 (aq) atau K2CO3 (aq). Penambahan larutan karbonat dimaksudkan untuk mengendapkan ion Ca2+ dan atau Mg2+. CaCl2 (aq) + Na2CO3 (aq) –> CaCO3 (s) + 2NaCl (aq) Mg(NO3)2 (aq) + K2CO3 (aq) –> MgCO3 (s) + 2KNO3 (aq) Dengan terbentuknya endapan CaCO3 atau MgCO3 berarti air tersebut telah terbebas dari ion Ca2+ atau Mg2+ atau dengan kata lain air tersebut telah terbebas dari kesadahan.

UDARA

1. Apa saja lapisan atmosfer berdasarkan ketinggian dan suhu

Troposfer : merupakan lapisan yang paling dekat dengan bumi dengan ketinggian 0-10 km dan suhu 150C.

Stratosfer : merupakan lapisan kedua setelah troposfer. Lapisan ini membentang dari 15- 50 km di atas permukaan bumi dengan suhu -560C.

Mesosfer : lapisan dengan ketinggian 50-80 km dengan suhu yang menurun dari -560C sampai -20C.

Termosfer : lapisan paling atas dengan ketinggian 600 km dan suhu 12000C.

2. Apa reaksi kimia yang terjadi pada setiap lapisan atmosfer

Troposfer : N2 , O2 , CO2 , H2O

Stratosfer : O3

Mesosfer : O2+

, NO+

Termosfer : O2+

, O+ , NO

3. Apa hubungan tekanan dan suhu pada reaksi kimia pada setiap lapisan atmosfer

Hubungan tekanan dan suhu terhadap ketinggian pada setiap lapisan atmosfer tidak linier. Hal ini dipengaruhi oleh perubahan suhu dan adanya perubahan massa atmosfer. Pada lapisan atmosfer yang sangat tinggi, spesi kimia reaktif, seperti atom oksigen, dapat berada dalam waktu yang lama. Hal ini disebabkan pleh jarak partikel yang sangat jauh, sehingga kemungkinan untuk bereaksi dengan reaktan lain kemungkinannya kecil. Jarak antarpartikel spesi kimia di sekitar permukaan laut sekitar1x10-6 cm, sedangkan pada ketinggian sekitar 500 km jaraknya sekitar 1x106 cm. dengan demikian, tekanannya pun akan jauh lebih rendah.

Jadi kesimpulannya, semakin tinggi lapisan atmosfer, maka tekanan dan suhunya akan jauh lebih rendah.

4. Apa hubungan reaksi kimia yang terjadi di atmosfer dengan energi foton (E) dan frekuensi (v)

REAKSI FOTOKIMIA: reaksi-reaksi kimia yang terjadi di atmosfer sebagai akibat dari penyerapan foton cahaya oleh molekul-molekul.

Energi (E) dari suatu foton cahaya dihitung dengan rumus: E = hv

h adalah konstante Planck

v adalah frekuensi gelombang cahaya, yang nilainya berbanding terbalik             dg panjang gelombang cahaya

Ultraviolet mempunyai frekuensi lebih tinggi daripada visible light, sehingga lebih energetik dan mempunyai kemampuan lebih besar untuk memecahkan ikatan kimia dalam molekul-molekul yang menyerap cahaya ini.

5. Jelaskan elektromagnetik cahaya matahari

Gelombang Elektromagnetik adalah gelombang yang dapat merambat  walau tidak ada medium. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitude/amplitude, kecepatan. Amplitudo adalah tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari kecepatan merambatnya gelombang. Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya.

Ciri-ciri gelombang elektromagnetik :Dari uraian tersebut diatas dapat disimpulkan beberapa ciri gelombang elektromagnetik adalah sebagai berikut:

1. Perubahan medan listrik dan medan magnetik terjadi pada saat yang bersamaan, sehingga kedua medan memiliki harga maksimum dan minimum pada saat yang sama dan pada tempat yang sama.

2. Arah medan listrik dan medan magnetik saling tegak lurus dan keduanya tegak lurus terhadap arah rambat gelombang.

3. Dari ciri no 2 diperoleh bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang transversal.

4. Seperti halnya gelombang pada umumnya, gelombang elektromagnetik mengalami peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, dan difraksi. Juga mengalami peristiwa polarisasi karena termasuk gelombang transversal.

5. Cepat rambat gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada sifat-sifat listrik dan magnetik medium yang ditempuhnya.

6. Apa saja kandungan senyawa kimia di atmosfer

- Nitrogen 78,17%- Oksigen 20,97%- Argon 0,98%- Karbon dioksida 0,04%- Sisanya adalah zat lain seperti kripton, neon, xenon, helium, higrom dan ozon.

7. Apa saja pencemar udara dan sumbernya

Pada umumnya bahan pencemar udara adalah berupa gas-gas beracun (hampir 90 %) dan partikel-partikel zat padat. Gas-gas beracun ini berasal dari pembakaran bahan bakar kendaraan, dari industri dan dari rumah tangga. Selain gas-gas beracun di atas, pembakaran bahan bakar kendaraan juga menghasilkan partikel-partikel karbon dan timah hitam yang berterbangan mencemari  udara. Bentuk-bentuk zat pencemar yang sering terdapat dalam atmosfer:

Asap : Padatan dalam gas yang berasal dari pembkaran tidak sempurna

Gas : Keadaan gas dari cairan atau bahan padatan.

Embun : Tetesan cairan yang sangat halus yang tersuspensi di udara.

Uap : Keadaan gas dari zat padat tempat volatil atau cairan.

Awan : Uap yang dibentuk pada tempat yang tinggi.

Kabut : Awan yang terdapat di ketinggian yang rendah.

Debu : Padatan yang tersuspensi dalam udara yang dihasilkan dari pemecahan bahan.

“Haze” : Partikel-partikel debu atau gar am yang tersuspensi dalam tetes  air.

Gas-gas beracun hasil dari pembakaran bahan bakar ini biasanya berupa oksida-oksida  karbon (karbon dioksida, karbon monokisida) dan nitrogen (nitrogen monoksida, nitrogen dioksida, dinitrogen oksida) dan senyawa-senyawa hidrokarbon. Bahan pencemar udara ini terdispersi  dalam udara, sehingga kadarnya menjadi kecil. Sampai kadar tertentu tidak menimbulkan pencemaran, tetapi bila bahan pencemar ini mencapai NAB (Nilai Ambang Batas) atau KTD (Kadar Tertinggi Diijinkan), maka pencemaran udara tidak dapat dihindarkan lagi.

Karbon monoksida (CO) sangat beracun bagi manusia, sebab akan bereaksi dengan haemoglobin dan mengurangi kadar oksigen yang dapat bereaksi dengan haemoglobin yang akan diangkut ke seluruh tubuh, dengan demikian manusia akan kekurangan oksigen untuk keperluan pembakaran dalam tubuhnya, manusia akan menderita sakit kepala bahkan dapat menjadi lemas dan pingsan.

Karbon monoksida. CO, dihasilkan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung karbon dan oleh pembakaran pada tekanan dan suhu tinggi yang terjadi pada mesin. Karbon  monoksida dapat juga dihasilkan dari reaksi oksidasi gas metana oleh radikal hidroksi dan dari perombakan/pembusukan tanaman meskipun tidak sebensar yang dihasilkan oleh bensin. Pada jam-jam sibuk di daerah perkotaan konsentrasi gas CO bisa mencapai 50 -100 ppm. Tingkat kandungan CO di atmosfir berkorelasi positip dengan padatnya lalu lintas, tetapi korelasi negatif dengan kecepatan angin.

Dengan adanya pengaruh yang cukup berbahaya dari gas CO terutama di tempat sumber (beberapa kejadian orang meninggal karena keracunan gas CO di dalam mobil), maka uji emisi perlu dilakukan untuk setiap mobil. Emisi gas CO dapat diturunkan dengan pengaturan pemasukan udara. Seperti perbandingan bahan bakar (berat : berat) kira-kira  16 : 1 dalam pembakaran mesin mobil diperkirakan tidak akan menghasilkan racun.

Mobil-mobil yang modern menggunakan Catalytic Exhaust Reactors untuk menurunkan emisi CO. Kelebihan udara dipompakan  ke dalam tempat pembuangan gas, dan campuran tersebut dilewatkan melalui ruang katalitik dalam sistem pembuangan di mana akan terjadi  oksidasi dari CO menjadi CO2.

Keberadaan atau umur gas CO di atmosfir tidak lama hanya kira-kira 4 bulan. Hal ini terjadi karena karbon monoksida di atmosfir dihilangkan melalui reaksi dengan radikal hidroksil, HO*.

Ozon merupakan oksidator kuat, dalam konsentrasi kecil 0,2 ppm dapat merusak daun tumbuh-tumbuhan, karet menjadi keras dan memudarkan warna tekstil. Gas SO2 dan gas H2S merusak tumbuh-tumbuhan dan menyebabkan sifat asam bila dalam udara lembab, sebab akan merusak logam, tekstil dan hewan.

Senyawa hidrokarbon dan gas oksida-oksida nitrogen dapat menyebabkan iritasi pada mata dan mengganggu pernapasan. Sedangkan partikel-partikel zat dapat menyebabkan alergi pada kulit, sakit mata, mengganggu pernapasan dan bila menempel pada daun akan menghalangi masuknya energi matahari pada daun untuk proses fotosintesis.

Jenis-jenis pencemar Karbon monoksida Oksida nitrogen

Oksida sulfur

CFC

Hidrokarbon

Ozon

Volatile Organic Compounds

Partikulat

Sumber Polusi Udara

Pencemar udara dibedakan menjadi dua yaitu, pencemar primer dan pencemar sekunder. Pencemar primer adalah substansi pencemar yang ditimbulkan langsung dari sumber pencemaran udara. [Karbon monoksida]adalah sebuah contoh dari pencemar udara primer karena ia merupakan hasil dari pembakaran. Pencemar sekunder adalah substansi pencemar yang terbentuk dari reaksi pencemar-pencemar

primer di atmosfer. Pembentukan ozon dalam [smog fotokimia] adalah sebuah contoh dari pencemaran udara sekunder.

Belakangan ini pertumbuhan keprihatinan akan efek dari emisi polusi udara dalam konteks global dan hubungannya dengan [pemanasan global yg mempengaruhi;

Kegiatan manusia

Transportasi Industri

Pembangkit listrik

Pembakaran (perapian, kompor, furnace,[insinerator]dengan berbagai jenis bahan bakar

Gas buang pabrik yang menghasilkan gas berbahaya seperti (CFC)

Sumber alami

Gunung berapi Rawa-rawa

Kebakaran hutan

Nitrifikasi dan denitrifikasi biologi

Sumber-sumber lain

Transportasi amonia Kebocoran tangki klor

Timbulan gas metana dari lahan uruk /tempat pembuangan akhir sampah

Uap pelarut organik

8. Apa yang dimaksud efek rumah kaca dan gas apa saja penyebabnya

Peningkatan dari kadar CO2 di atmosfir menimbulkan masalah-masalah penting yang disebabkan oleh alasan-alasan berikut ini. Karbon dioksida memiliki sifat memperbolehkan cahaya sinar tampak untuk lewat melaluinya tetapi menyerap sinar infra merah. Agar bumi dapat mempertahankan temperatur rata-rata, bumi harus melepaskan energi setara dengan energi yang diterima. Energi diperoleh dari matahari yang sebagian besar dalam bentuk cahaya sinar tampak. Oleh karena CO2 di atmosfer memperbolehkan sinar tampak untuk lewat, energi lewat sampai ke permukaan bumi. Tetapi energi yang kemudian dilepaskan (dipancarkan) oleh permukaan bumi sebagian besar berada dalam bentuk infra merah, bukan cahaya sinar tampak, yang oleh karenanya disearap oleh atmosfer CO2. Sekali molekul CO2 menyerap energi dari sinar infra merah, energi ini tidak disimpan melainkan dilepaskan kembali ke segala arah, memancarkan balik ke permukaan bumi. Sebagai konsekuensinya, atmosfer CO2

tidak menghambat energi matahari untuk mencapai bumi, tetapi menghambat

sebagian energi untuk kembali ke ruang angkasa. Fenomena ini disebut dengan efek rumah kaca.

Gas penyebabnya : Selain gas CO2, yang dapat menimbulkan efek rumah kaca adalah sulfur dioksida (SO2), nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2) serta beberapa senyawa organik seperti gas metana (CH4) dan khloro fluoro karbon (CFC). Gas-gas tersebut memegang peranan penting dalam meningkatkan efek rumah kaca.

9. Bagaimana upaya pengendalian udara

Strategi Pengendalian Pencemaran

Pengendalian Pencemaran udara kendaraan bermotorPencemaran udara berasal dari bahan bakar yang dibakar dikendaraan bermotor yang digunakan untuk memenuhi kebutuhantransportasi masyarakat.• Pemantauan kualitas udara :– Menentukan awal dan prioritas upaya– Dasar perhitungan target pengurangan– Alat monitoring dampak dan evaluasi keberhasilan

• Bahan bakar bersih– Mengurangi pencemaran dari sumbernya– Berdampak pula pada sektor lain– Penghematan dan keberagaman sumber energi

• Standar emisi dan teknologi kendaraan– Mengurangi pencemaran dari penyebab terbesar– Upaya nyata di tigkat individu

• Manajemen transportasi– Mengurangi pencemaran dari kebutuhan transportasinya.– Melalui pemberian pilihan transportasi yang beragam dan lebih ramahlingkungan

• Tata guna lahan dan perencanaan kota– Mengurangi pencemaran dari pola perjalan masyarakat– Melalui perencanaan tata guna lahan dan kota yang lebih efisien

10. Apa saja teknologi untuk mereduksiemisi dari gas buang (cerobong atau exhaust)

-Reaktor plasma berfungsi menggantikan resonator, hal ini menjadikan knalpot berteknologi plasma telah memenuhi standar knalpot yang telah ada dengan memiliki keunggulan dalam mereduksi gas emisi.

-Insinerator bergerak dilengkapi unit penanganan gas hasil pembakaran ini berfungsi untuk mereduksi polutan-polutan yang terdapat dalam gas buang sehingga memenuhi baku mutu emisi udara untuk insinerator,

-Simple Flyback Driver for Plasma’s   Reaktor

Untuk selanjutnya alat ini dapat anda gunakan untuk mengaktifkan reaktor plasma yang bermacam-macam fungsinya. Dapat untuk knalpot, AC rumah, atau cerobong asap yang pada intinya untuk mereduksi polutan.

11. Bagaimana kelarutan gas dalam air. Sebutkan contohnya 4 buah

Kelarutan gas dalam air biasanya menurun jika suhu larutan dinaikkan. Gelembung-gelembung kecil yang dibentuk bila air dipanaskan adalah kenyataan bahwa udara yang terlarut menjadi kurang larut pada suhu-suhu yang lebih kecil.

Kelarutan dari semua gas naik jika tekanan saham dari gas yang terletak di atas larutan dinaikkan. Secara kuantitatif, hal ini dinyatakn dalam hukum Henry, yang menyatakan bahwa pada suhu tetap perbandingan dari tekanan saham dari solute gas dibagi dengan mol fraksi dari gas dalam larutan adalah tetap.

Gas terlarut dalam air misalnya amonia, karbon dioksida, dan oksigen, gas HCL

12. Apa yang anda ketahui tentang perdagangan karbon dan protocol kyoto

Perdagangan karbon adalah mekanisme berbasis pasar untuk membantu membatasi peningkatan CO2 di atmosfer.

Pelaku perdagangan karbon

Pembeli

Pemilik industri yang menghasilkan CO2 ke atmosfer memiliki ketertarikan atau diwajibkan oleh hukum untuk menyeimbangkan emisi yang mereka keluarkan melalui mekanisme sekuestrasi karbon. Fasilitas pembangkit tenaga bisa termasuk ke dalam industri ini.

Penjual

Pemilik yang mengelola hutan atau lahan pertanian bisa menjual kredit karbon berdasarkan akumulasi karbon yang terkandung dalam pepohonan di hutan mereka. Atau bisa juga pengelola industri yang mengurangi emisi karbon mereka menjual emisi mereka yang telah dikurangi kepada emitor lain.

Protokol Kyoto adalah sebuah amandemen terhadap Konvensi Rangka Kerja PBB tentang Perubahan Iklim (UNFCCC), sebuah persetujuan internasional mengenai pemanasan global. Negara-negara yang meratifikasi protokol ini berkomitmen untuk mengurangi emisi/pengeluaran karbon dioksida dan lima gas rumah kaca lainnya, atau bekerja sama dalam perdagangan emisi jika mereka menjaga jumlah atau menambah emisi gas-gas tersebut, yang telah dikaitkan dengan pemanasan global.

Jika sukses diberlakukan, Protokol Kyoto diprediksi akan mengurangi rata-rata cuaca global antara 0,02 °C dan 0,28 °C pada tahun 2050.

13. Jelaskan terjadinya angin, jenis, dan konveksinya

Proses Terjadi Angin

Angin memiliki hubungan yang erat dengan sinar matahari karena daerahyang terkena banyak paparan sinar mentari akan memiliki suhu yang lebih tinggi serta tekanan udara yang lebih rendah dari daerah lain di sekitarnya sehingga menyebabkan terjadinya aliran udara. Angin juga dapat disebabkan oleh pergerakan benda sehingga mendorong udara di sekitarnya untuk bergerak ke tempat lain.

Angin buatan dapat dibuat dengan menggunakan berbagai alat mulai dari yang sederhana hingga yang rumit. Secara sederhana angin dapat kita ciptakan sendiri dengan menggunakan telapak tangan, kipas sate, koran, majalah, dan lain sebagainya dengan cara dikibaskan. Sedangkan secara rumit angin dapat kita buat dengan kipas angin listrik, pengering tangan, hair dryer, pompa ban, dan lain sebagainya. Secara alami kita bisa menggunakan mulut, hidung, lubang dubur, dan sebagainya untuk menciptakan angin.

Faktor terjadinya angin, yaitu:

Gradien barometris

Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin cepat tiupan angin.

Letak tempat

Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari garis khatulistiwa.

Tinggi tempat

Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil.

Waktu

Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari

Jenis-jenis angin

Angin laut

Angin laut adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.00. Angin ini biasa dimanfaatkan para nelayan untuk pulang dari menangkap ikan di laut.

Angin darat

Angin darat adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai dengan jam 06.00. Angin jenis ini bermanfaat bagi para nelayan untuk berangkat mencari ikan dengan perahu bertenaga angin sederhana.

Angin lembah

Angin lembah adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari.

Angin gunung

Angin gunung adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke lembah gunung yang terjadi pada malam hari.

Angin Fohn

Angin Fohn/angin jatuh adalah angin yang terjadi seusai hujan Orografis. angin yang bertiup pada suatu wilayah dengan temperatur dan kelengasan yang berbeda. Angin Fohn terjadi karena ada gerakan massa udara yang naik pegunungan yang tingginya lebih dari 200 meter di satu sisi lalu turun di sisi lain. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.

Biasanya angin ini bersifat panas merusak dan dapat menimbulkan korban. Tanaman yang terkena angin ini bisa mati dan manusia yang terkena angin ini bisa turun daya tahan tubuhnya terhada serangan penyakit.

Angin Munsoon

Angin Munsoon, Moonsun, muson adalah angin yang berhembus secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara berlawanan setiap setengah tahun. Umumnya pada setengah tahun pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun berikutnya bertiup angin laut yang basah. Pada bulan Oktober – April, matahari berada pada belahan langit Selatan, sehingga benua Australia lebih banyak memperoleh pemanasan matahari dari benua Asia. Akibatnya di Australia terdapat pusat tekanan udara rendah (depresi) sedangkan di Asia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi (kompresi). Keadaan ini menyebabkan arus angin dari benua Asia ke

benua Australia. Di Indonesia angin ini merupakan angin musim Timur Laut di belahan bumi Utara dan angin musim Barat di belahan bumi Selatan. Oleh karena angin ini melewati Samudra Pasifik dan Samudra Hindia maka banyak membawa uap air, sehingga pada umumnya di Indonesia terjadi musim penghujan.

Musim penghujan meliputi seluruh wilayah indonesia, hanya saja persebarannya tidak merata. makin ke timur curah hujan makin berkurang karena kandungan uap airnya makin sedikit.

Pada bulan April-Oktober, matahari berada di belahan langit utara, sehingga benua asi lebih panas daripada benua australia. Akibatnya, di asia terdapat pusat-pusat tekanan udara rendah, sedangkan di australia terdapat pusat-pusat tekanan udara tinggi yang menyebabkan terjadinya angin dari australia menuju asi. Di indonesia terjadi angin musim timur di belahan bumi selatan dan angin musim barat daya di belahan bumi utara. Oleh kerena tidak melewati lautan yang luas maka angin tidak banyak mengandung uap air oleh karena itu pada umumnya di indonesia terjadi musim kemarau, kecuali pantai barat sumatera, sulawesi tenggara, dan pantai selatan irian jaya. Antara kedua musim tersebut ada musim yang disebut musim pancaroba (peralihan), yaitu : Musim kemareng yang merupakan peralihan dari musim penghujan ke musim kemarau, dan musim labuh yang merupakan peralihan musim kemarau ke musim penghujan. Adapun ciri-ciri musim pancaroba yaitu: Udara terasa panas, arah angin tidak teratur dan terjadi hujan secara tiba-tiba dalam waktu singkat dan lebat. Angin Munson dibagi menjadi 2, yaitu Munson Barat atau dikenal dengan Angin Musim Barat dan Munson Timur atau dikenal dengan Angin Musim Timur

Angin Musim Barat

Angin Musim Barat/Angin Muson Barat adalah angin yang mengalir dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas) dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat, hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti perairan dan samudra. Contoh perairan dan samudra yang dilewati adalah Laut China Selatan dan Samudra Hindia. Angin Musim Barat menyebabkan Indonesia mengalami musim hujan.

Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan minimum 3 m/s.

Angin Musim Timur

Angin Musim Timur/Angin Muson Timur adalah angin yang mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur karena angin melewati celah- celah sempit dan berbagai gurun (Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.

KONVEKSI:

Contoh lain dari perpindahan kalor secara konveksi adalah proses terjadinya angin laut dan angin darat Kalor jenis daratan (zat padat) lebih kecil daripada kalor jenis air laut (zat cair). Akibatnya ketika dipanaskan oleh cahaya matahari pada siang hari, kenaikan suhu daratan lebih besar daripada kenaikan suhu air laut. Kalau bingung baca lagi pembahasan gurumuda mengenai kalor, kalor jenis dan kalor laten. Jadi walaupun mendapat jatah kalor yang sama dari matahari, daratan lebih cepat panas (suhu lebih tinggi) daripada air laut (suhu air laut lebih rendah).

Daratan yang sudah kepanasan tadi memanaskan udara yang berada tepat di atasnya sehingga suhu udara pun meningkat. Karena mengalami peningkatan suhu maka udara memuai. Ketika memuai, volumenya bertambah. Akibatnya massa jenis udara berkurang. Karena massa jenis udara berkurang, maka udara tersebut bergerak ke atas (1). Posisi udara yang bergerak ke atas tadi digantikan oleh udara yang berada di atas permukaan laut. Hal ini disebabkan karena massa jenis udara yang berada di atas permukaan laut lebih besar. Ketika bergerak ke darat, posisi udara tadi digantikan oleh temannya yang berada tepat di atasnya (2)

Sampai pada ketinggian tertentu, udara panas yang bergerak ke atas mengalami penurunan suhu. Ingat ya, ketika suhu udara menurun, volume udara juga berkurang. Berkurangnya volume udara menyebabkan massa jenis udara bertambah. Akibatnya, udara yang sudah mendingin tadi meluncur ke bawah untuk menggantikan posisi udara yang kabur dari permukaan laut (3). Proses ini terjadi terus menerus sehingga terbentuk arus konveksi udara sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar di atas. Dirimu menyebutnya dengan julukan angin laut. Di sebut angin laut karena udara yang berada di atas permukaan air laut melakukan pengungsian massal menuju darat. Angin laut hanya terjadi pada siang hari… Kalau malam hari kasusnya sudah berbeda.

Angin darat

Ketika malam tiba, daratan lebih cepat dingin daripada air laut. Dengan kata lain, pada malam hari, suhu daratan lebih rendah daripada suhu air laut. Hal ini disebabkan karena kalor jenis daratan (zat padat) lebih kecil daripada kalor jenis air laut (zat cair). Walaupun jumlah kalor yang dilepaskan oleh daratan dan air laut sama, tetapi karena kalor jenis daratan lebih kecil daripada kalor jenis air laut, maka penurunan suhu yang dialami oleh daratan lebih besar daripada air laut. Ingat saja rumus Q = (m)(c)(deltaT). Jika bingung berlanjut silahkan pelajari kembali pokok bahasan kalor, kalor jenis dan kalor laten.

Air laut yang memiliki suhu lebih tinggi menghangatkan udara yang berada di atasnya. Akibatnya suhu udara yang berada di atas permukaan laut meningkat. Peningkatan suhu udara menyebabkan massa jenis udara berkurang sehingga udara bergerak ke atas (1)

Daratan yang memiliki suhu lebih rendah mendinginkan udara yang berada di atasnya. Akibatnya suhu udara yang berada di atas daratan menurun. Penurunan suhu udara menyebabkan massa jenis udara bertambah. Udara yang berada di atas daratan segera meluncur ke laut (2)

Sampai pada ketinggian tertentu, udara yang bergerak ke atas mendingin (suhunya menurun). Penurunan suhu menyebabkan massa jenis udara bertambah. Si udara pun

meluncur ke bawah, menggantikan posisi udara yang meluncur ke laut tadi (3). Proses ini terjadi terus menerus sehingga terbentuk arus konveksi udara sebagaimana yang ditunjukkan pada gambar di atas. Dirimu menyebutnya dengan julukan angin darat. Di sebut angin darat karena udara yang berada di daratan melakukan pengungsian massal menuju laut. Angin darat hanya terjadi pada malam hari…..

14. Jelaskan tentang iklim dan cuaca

Cuaca adalah keadaan udara pada saat tertentu dan di wilayah tertentu yang relatif sempit dan pada jangka waktu yang singkat. Cuaca itu terbentuk dari gabungan unsur cuaca dan jangka waktu cuaca bisa hanya beberapa jam saja. Misalnya: pagi hari, siang hari atau sore hari, dan keadaannya bisa berbeda-beda untuk setiap tempat serta setiap jamnya.

Di Indonesia keadaan cuaca selalu diumumkan untuk jangka waktu sekitar 24 jam melalui prakiraan cuaca hasil analisis Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG), Departemen Perhubungan. Untuk negara negara yang sudah maju perubahan cuaca sudah diumumkan setiap jam dan sangat akurat (tepat). Iklim adalah keadaan cuaca rata-rata dalam waktu satu tahun yang penyelidikannya dilakukan dalam waktu yang lama (minimal 30 tahun) dan meliputi wilayah yang luas. Matahari adalah kendali iklim yang sangat penting dan sumber energi di bumi yang menimbulkan gerak udara dan arus laut. Kendali iklim yang lain, misalnya distribusi darat dan air, tekanan tinggi dan rendah, massa udara, pegunungan, arus laut dan badai.Perlu Anda ketahui bahwa ilmu yang mempelajari tentang iklim disebut Klimatologi, sedangkan ilmu yang mempelajari tentang keadaan cuaca disebut Meteorologi

Cuaca terdiri dari seluruh fenomena yang terjadi di atmosfer Bumi atau sebuah planet lainnya. Cuaca biasanya merupakan sebuah aktivitas fenomena ini dalam waktu beberapa hari. Cuaca rata-rata dengan jangka waktu yang lebih lama dikenal sebagai iklim. Aspek cuaca ini diteliti lebih lanjut oleh ahli klimatologi, untuk tanda-tanda perubahan iklim.

15. Fungsi uap air di atmosfer

Uap air dalam atmosfir terdapat dalam konsentrasi yang cukup luas variasinya,terutama di atmosfir paling bawah> Secara normal kandungan uap air atmosfir berkisar antara 1-3% volume,meskipun udara ada yang hanya mengandung 0.1% tapi dapat juga mencapai 5%. Persentase dari kandungan uap air menurun dengan cepat dengan bertambahnya altitude di atmosfir.Air menyerap radiasi infra merah bahkan lebih kuat daripada gas CO2. Awan terbentuk dari uap air yang memantulkan cahaya yang berasal dari matahari dan memberikan pengaruh kepada penurunan suhu. Sebaliknya pada malam hari uap berfungsi sebagai selimut karena menahan panas dari permukaan bumi dengan menyerap radiasi infra merah.

16. Apa yang dimaksud smog

Smog adalah jenis polusi udara; kata "smog" adalah portmanteau dari asap dan kabut. Asap modern adalah jenis polusi udara berasal dari emisi kendaraan dari mesin

pembakaran internal dan asap industri yang bereaksi di atmosfer dengan sinar matahari untuk membentuk polutan sekunder yang juga menggabungkan dengan emisi utama untuk membentuk asap fotokimia. Kabut asap juga disebabkan oleh sejumlah besar pembakaran batubara di area yang disebabkan oleh campuran asap dan belerang dioksid.