Materi yang menyusun tubuh organisme berasal dari bumi. Materi yang berupa unsurunsur terdapat dalam senyawa kimia yang merupakan Materi dasar makhluk hidup dan tak hidup. Siklus biogeokimia atau siklus organikanorganik adalah siklus unsur atau senyawa kimia yang mengalir dari komponen abiotik ke biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi jugs melibatkan reaksireaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut siklus s iklus biogeokimia. Siklus-siklus tersebut antara lain: siklus air, siklus oksigen, siklus karbon, siklus nitrogen, dan siklus sulfur. Di sini hanya akan dibahas 3 macam s iklus, yaitu siklus nitrogen, siklus fosfor, dan siklus karbon. 1. Siklus Nitrogen (N2) Gas nitrogen banyak terdapat di atmosfer, yaitu 80% dari udara. Nitrogen bebas dapat ditambat/difiksasi terutama oleh tumbuhan yang berbintil akar (misalnya jenis polongan) dan beberapa jenis ganggang. Nitrogen bebas juga juga dapat bereaksi dengan hidrogen atau oksigen dengan bantuan kilat/ petir.
Tumbuhan memperoleh nitrogen dari dalam tanah berupa amonia (NH3), ion nitrit (N02- ), dan ion nitrat (N03- ). Beberapa bakteri yang dapat menambat nitrogen terdapat pada akar Legum dan akar arsiell a crenata. crenata. Selain itu, terdapat bakteri dalam tanah yang tumbuhan lain, misalnya M arsiell otobact er sp. sp. yang bersifat aerob dapat mengikat nitrogen secara langsung, yakni A zotobacter Clostri dium sp. yang bersifat anaerob. Nostoc dan Clostri anaerob. Nostoc sp. dan Anabaena dan Anabaena sp. (ganggang biru) juga mampu menambat nitrogen. Nitrogen yang diikat biasanya dalam bentuk amonia. Amonia diperoleh dari hasil penguraian jaringan yang mati oleh bakteri. Amonia ini akan dinitrifikasi oleh bakteri nitrit, yaitu Nitrosomonas yaitu Nitrosomonas dan Nitrosococcus sehingga menghasilkan nitrat yang akan diserap oleh akar tumbuhan. Selanjutnya oleh bakteri denitrifikan, nitrat diubah menjadi amonia kembali, dan amonia diubah menjadi nitrogen yang dilepaskan ke udara. Dengan cara ini siklus nitrogen akan berulang dalam ekosistem. Lihat Gambar.
Gbr. Siklus Nitrogen di Alam 2. Siklus Fosfor 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 3. Siklus Karbon dan Oksigen 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 se cara tidak langsung. Karbon
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 3. Siklus Karbon dan Oksigen 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 se cara tidak langsung. Karbon
dioksida berikatan dengan air membentuk asam karbonat yang akan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat adalah sumber karbon karbon bagi alga yang memproduksi 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. Lihat Gambar
Gbr. Siklus Karbon dan Oksigen di Alam
Siklus Karbon | Daur Carbon dalam Biogeokimia
di tulis oleh: Iis Lestari pada Saturday, October 27, 2012 | 10:58 PM Pengertian dan definisi siklus Karbon. Siklus karbon adalah proses pemanfaatan CO2 diudara untuk keperluan fotosintesis tumbuhan dan pembentukan CO2 kembali sebagai hasil dari proses respirasi makhluk hidup. CO2 atau karbondiokasida karbondiokasida merupakangabungan merupakangabungan dari satu molekul karbon dan 2 molekul oksigen. CO2 merupakan gas pe nyusun atmosfer yang ditemukan dalam jumlah sedikit yaitu sekitar 0,03%. Kadar CO2 di atmosfer berbanding terbalik dengan banyaknya tumbuhan hijau yang ada di s ekitarnya. Hal ini disebabkan karena CO2 merupakan komponen utama dalam proses fotosintesi fotosi ntesi tumbuhan.
Siklus karbon diawali dengan pembentukan karbon (CO2) diudara. CO2 dapat terbentuk karena 2 hal, aktivitas organisme dan aktivitas alam. Aktivitas organisme termasuk respirasi, dekomposisi makhluk hidup yang mati, pembakaran batubara, asap pabrik, dll. Aktivitas alam meliputi erupsi vulkanik.
Semua aktivitas diatas merupakan sumber CO2 di alam ini. Terlalu banyak CO2 di udara akan menyebabkan efek rumah kaca.
CO2 diudara kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Hasil akhir proses fotosintesis adalah amilum dan Oksigen. Oksigen yang yang dihasilkan kemudian digunakan oleh manusia dan hewan untuk bernafas. Proses pernafasan manusia dan hewan menghasilkan H2O dan CO2. CO2 tersebut kemudian di manfaatkan oleh tumbuhan lagi.. begitu seterusnya.
Dalam ekosistem air, pertukaran CO2 di air dengan diatmosfer 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. Begitu pula sebali knya, saat organisme air berespirasi, berespirasi , CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat. Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi makhluk hidup merupakan sumber utama karbondiokasida. Tinggi rendahnya kadar CO2 dan O2 diatsmosfer secara berkala disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Semakin banyak populasi manusia dan hewan, maka kadar karbon dalam udara semakin se makin meningkat. Untuk menjada keseimbangan kadar karbon dan oksigen maka harus diimbangi dengan penanaman tumbuh-tumbuhan sebagai penghasil oksigen. - See more at: http://www.kamusq.com/2012/10/siklus-karbon-daur-carbondalam.html#sthash.mCzWpTb7.dpuf
Siklus Karbon di Laut
FEBRUARI 11, 2010 Proses di alam sudah tertata rapi. Setiap tahap dari suatu proses seluruhnya berjalan dengan peranan tertentu yang bermanfaat untuk kelangsungan kelangsungan hidup mahluk di alam. Tetapi manusia sering kali menciptakan suatu proses baru, dengan alasan untuk kesejahteraa nnya yang malah menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan proses alam, sampai akhirnya menimbulkan bencana. Mari kita simak sebuah contoh, suatu proses yang yang terjadi di alam, yaitu siklus karbon. Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang ada di alam semesta, meliputi atmosfer, biosfer, hidrosfer dan geosfer. Karena itu, siklus karbon disebut sebagai siklus biogeochemical. Pada setiap lingkungan dan antara lingkungan terjadi pertukaran karbon. Karbon berpindah dari lingkungan atmosfer ke biosfer sebagai gas karbondioksida. Gas karbondioksida digunakan tumbuhan untuk berfotosintesis. Karbon „memasuki‟ lingkungan
atmosfer dari lingkungan bisofer juga sebagai gas karbondioksida. Gas karbondioksida dilepaskan ke atmosfer dari hasil pernafasan mahluk hidup, hasil pembusukan/fermentasi oleh bakteri/jamur dan hasil pembakaran senyawa-senyawa organik. Selain petukaran karbon dari lingkungan atmosfer ke biosfer atau sebaliknya, karbon dipertukarkan dalam lingkungan bisofer melalui rantai makanan. Pertukaran karbon pun terjadi dari lingkungan biosfer ke geosfer. Cangkang hewan-hewan lunak pada umumnya mengandung karbonat. Karbonat kemudian diubah menjadi batu kapur melalui suatu proses yang disebut sedimentasi. Sedangkan perpindahan karbon dari lingkungan geosfer k e lingkungan atmosfer terjadi melalui hasil reaksi batu kapur dan erupsi gunung merapi. Perpindahan karbon sebagai gas karbondioksida dari li ngkungan atmosfer ke hidrosfer, atau sebaliknya terjadi untuk menyeimbangkan pH air laut, melalui reaksi kesetimban gan: CO2 + H2O ? H2CO3H2CO3 ? H+ + HCO3 Sekitar 2 x 1016 karbon sebagai karbonat, batu bara dan minyak, sedangkan 2,5 x 1012 ton karbon sebagai karbondiokasida. Setiap tahunnya kemampuan tumbuhan untuk menyerap gas karbondioksida dari atomosfer hanya 15%. Dilain pihak, gas karbondioksida di atmosfer terus meningkat sejalan dengan perkembangan sarana transportasi dan industri. Perkembangan industri bukannya diiringi dengan penambahan kawasan yang dapat men yerap karbondioksida (misalnya tumbuhan), tetapi malah diiringi oleh penebangan hutan dimanamana. Parahnya lagi, bukan hanya penebangan hutan te tapi pembakaran hutan yang menghasilkan gas karbondioksida. Hal inilah yang terjadi selama ini, akibatnya terjadi kenaikkan konsentrasi gas karbondioksida sebanyak 20% semenjak abad ke-19 2.1 Pengertian karbon
(Latin: carbo, arang) Karbon, suatu unsur yang telah ditemukan sejak jaman pra-sejarah sangat banyak ditemukan di alam. Karbon juga banyak terkandung di matahari, bintang bintang, komet dan amosfir kebanyakan planet. Karbon dalam bentuk berlian mikroskopik telah ditemukan di dalam beberapa meteor yang jatuh ke bumi. Berlian alami juga ditemukan di kimberlite pipa gunung berapi, di Afrika Selatan, Arkansas dan beberapa tempat lainnya. Berlian sekarang ini diambil dari dasar samudera di lepas pantai Cape of Good Hope. Sekitar 30% berlian industri yang dipakai di AS sekarang ini merupakan hasil sintesis. Energi dari matahari dan bintang-bintang dapat diatribusikan setidaknya pada siklus karbonnitrogen .
2.2 Definisi Siklus Karbon Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasan ya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil
carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacamacam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. Siklus karbon dimulai dengan dilepaskannya CO 2 oleh berbagai macam sumber seperti: Q Pengilangan minyak bumi. Q Asap pabrik dan kendaraan bermotor. Q Peristiwa alam seperti minyak bumi. Q Organisme laut Q Aktivitas manusia, hewan, dan tumbuhan Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran (loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer – biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon dioksida. 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 he wan 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 secar a 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. 2.3 KARBON DI ATMOSFER Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas karbon dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan),
namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global. Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara: • Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat. • Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO2 akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa oleh sirkulasi ter mohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat ke kedalaman lau t atau interior laut (lihat bagian solubility pump). • Di laut bagian atas (upper ocean), pada daerah de ngan produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke bawah (lihat bagian biological pump). • Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya, proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer. Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse reaction). Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu: • Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air. • Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau j amur dan bakteri mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen. • Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di dalam geosfer. Hal inil ah yang merupakan penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer. • Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak. • Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.
• Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimia ini yang saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun . 2.4 KARBON DI BIOSFER Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon: • Autotroph adalah organisme yang menghasilkan s enyawa organiknya sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Hampir sebagian besar autotroph menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 • Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau penguraian. • Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan atau respirasi. Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang melepaskan metan ke lingkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer atau hidrosfer. • Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu yang digunakan untuk tungku penghangat atau kayu bakar, dll.) dapat juga memindahkan karbon ke atmosfer dalam jumlah yang banyak. • Karbon juga dapat berpindah dari bisofer ketika bahan organik yang mati menyatu dengan geosfer (seperti gambut). Cangkang binatang dari kalsium karbonat yang menjadi batu gamping melalui proses sedimentasi. • Sisanya, yaitu siklus karbon di laut dalam, masih dipelajari. Sebagai contoh, penemuan terbaru bahwa rumah larvacean mucus (biasa dikenal sebagai “sinkers”) dibuat dalam jumlah besar yang mana mampu membawa banyak karbon ke laut dalam seperti yang terdeteksi oleh perangkap sedimen [1]. Karena ukuran dan kompisisinya, rumah ini jarang terbawa dalam
perangkap sedimen, sehingga sebagian besar analisis biokimia melakukan kesalahan dengan mengabaikannya. Penyimpanan karbon di biosfer dipengaruhi oleh sejumlah proses dalam skala waktu yang berbeda: sementara produktivitas primer netto mengikuti siklus harian dan musiman, karbon dapat disimpan hingga beberapa ratus tahun dalam pohon dan hingga ribuan tahun dalam tanah. Perubahan jangka panjang pada kolam karbon (misalnya melalui de- atau afforestation) atau melalui perubahan temperatur yang berhubungan dengan respirasi tanah) akan secara langsung mempengaruhi pemanasan global
2.5 KARBON DI LAUT Konsentasi DIC permukaan laut “saat ini” (1990-an) (dari the GLODAP climatology) Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk: CO2 + H2O
⇌
H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3− 2.6 MODEL SIKLUS KARBON Model siklus karbon dapat digabungkan ke dalam model iklim global, sehingga reaksi interaktif dari lautan dan biosfer terhadap nilai CO2 di masa depan dapat dimodelkan. Ada ketidakpastian yang besar dalam model ini, baik dalam sub model fisika maupun biokimia (khususnya pada sub model terakhir). Model-model seperti itu biasanya menunjukkan bahwa ada timbal balik yang positif antara temperatur dan CO2. Sebagai contoh, Zeng dkk. (GRL, 2004 [2]) menemukan dalam model mereka bahwa terdapat pemanasan ekstra sebesar 0,6°C (yang sebaliknya dapat menambah jumlah CO2 atmosferik yang lebih besar). Dalam kehidupan ini kita sebagai manusia saling membutuhkan satu sama lain dan juga saling melengkapi. Begitu juga dengan hewan dan tumbuhan, kedua jenis makhluk hidup ini dalam kehidupannya saling melengkapi dan membutuhkan satu sama lain dengan sesama jenisnya.Makhluk hidup tidak dapat ini tanpa saling melengkapi satu sama lain. Seperti hubungan antara produsen dan konsumen. Pada siklus karbon terdapat juga hubungan antara produsen dan konsumen, hal ini mutlak adanya dan hal ini berguna untuk menjaga kestabilannya tersebut. Pada siklus karbon ini baik produsen maupun konsumen memilki peran masing-masing yang tentu saja sangat penting dalam proses terjadinya hubungan antara
produsen dan konsumen. Untuk dapat mengetahuinya kita dapat mempelajarinya.Proses di alam sudah tertata rapi. Setiap tahap dari suatu proses seluruhnya berjalan dengan peranan tertentu yang bermanfaat untuk kelangsungan hidup mahluk di alam. Tetapi manusia sering kali menciptakan suatu proses baru, dengan alasan untuk kesejahteraannya yang malah menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan proses alam, sampai akhirnya menimbulkan bencana. Mari kita simak sebuah contoh, suatu proses yang terjadi di alam, yaitu siklus karbon.Satu elemen penting di biosfer adalah karbon. Karbon adalah tulang belulang dari komponen organik dan tersusun mendekati dari 40% sampai 50% dari berat keadaan alam sekitar. Ada lebih komponen yang terbuat dari karbon dari pada kombinasi elemennya. Banyak dari karbon di bumi ditransfer dalam bentuk bahan bakar fosil, batu bara, tanah yang dipakai sebagai bahan bakar, minyak, dan gas alam (Lim, 1998). Siklus karbon melibatkan seluruh lingkungan yang ada di alam semesta, meliputi atmosfer, biosfer, hidrosfer dan geosfer. Karena itu, siklus karbon disebut sebagai siklus biogeokimia. Pada setiap lingkungan dan antara lingkungan terjadi pertukaran karbon. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Karbon adalah elemen penting karena dapat membentuk bahan organik yang diperlukan bagi kehidupan di bumi. Karbon melalui rute perjalanannya di bumi mengalami suatu siklus yang disebut “siklus karbon”. Melalui siklus karbon kita dapat mempelajari aliran energi di bumi karena hampir seluruh energi kimia yang dibutuhkan untuk hidup disimpan pada bahan organik. Siklus karbon memiliki dua bagian penting yaitu, siklus di daratan dan siklus di perairan. Siklus karbon di perairan meninjau pergerakan karbon melalui ekosistim laut dan siklus karbon di darat meninjau pergerakan karbon melalui ekosistim daratan. Kandungan CO2 bebas di udara adalah sekitar 0,033%, dan cenderung mengalami peningkatan dari hasil penggundulan hutan dan pembakaran bahan bakar fosil. Meskipun karbon merupakan unsur yang sangat langka dalam sektor bumi yang tidak hidup tetapi didalam benda hidup terdapat 18%. Kemampuan saling mengikat pada atom-atom karbon merupakan dasar untuk keragaman molekular dan ukuran molekular dan tanpa ini tidak akan ada.Selain pada bahan organik, karbon sebagai gas karbon dioksida dan sebagai batuan karbonat (koral). Yang sangat membutuhkan senyawa hijau yang dapat menetralkannya.Umumnya karbon ditemui berupa hasil pembakaran dari dalam tubuh mahluk hidup, dan hal ini biasanya diseimbangkan dengan adanya tumbuhan hijau sebagai perombak karbon menjadi oksigen sebagai pembentuk siklus karbon itu sendiri. 1.2 Kajian Pustaka Siklus karbon memiliki arti yang luas. Dalam siklus karbon cadangan di atmosfer adalah sangat kecil jumlahnya jika dobandingklan dengan jumlah karbon yang ada didalam laut, minyak bumi dan cadangan-cadangan lain di dalam kerak bumi. Kehilangan karbon dalam aktifitas pertanian (misalnya karena penambahan karbon ke atmosfer lebih banyak dari pada yang disebabkan karena yang diikat oleh tanaman-tanaman tidak dapat menggantikan karbon yang dilepaskan dari tanah, terutama yang diakibatkan karena seringnya pengolahan tanah. (Hadioetomo, 1993). Dalam siklus karbon, atom karbon terus mengalir dari produsen ke konsumen dalam bentuk molekul CO2 dan karbohidrat, sedangkan energy foton matahari digunakan sebagai pemasok energi yang utama. produsen memerlukan CO2 yang dihasilkan konsumen untuk melakukan
fotosintesis. Dari kegiatan fotosintesis tersebut, produsen dapat menyediakan karbohidrat dan oksigen yang diperlukan oleh konsumen untuk melangsungkan kehidupannya (Anshory, 1984). Dari hasil penelitian sumber karbon dalam bentuk glukosa atau maltosa meningkatkan aktifitas enzim dalam sel Bacillus sp. Pada kondisi anaerob karbondioksida direduksi menjadi metan (CH¬4) oleh mikroorganisme. Bakteri Methylococcus mampu mengoksidasi metan menjadi karbon dioksida.Aspek penting lain dari karbon adalah reaksi nonbiologi yaitu pertukaran antara karbon dioksida, karbonat dan bikarbonat yang umum terjadi dalam perairan. Pada kondisi tertentu karbonat akan berpresipitasi dengan membentuk batu kapur (lime stone). (Muslimin.L.W.1996) Karbon tersimpan dalam bentuk molekul karbondioksida (C2) dan oksigen dalam betuk molekul oksigen yaitu O2. Karbon diikiat oleh tanaman dalam proses fotosintesis dan dihasilkan bahan organik. Bila bahan ini dioksidasikan akan menghasilkan kembali karbondioksida. Dari proses fotosintesa diatas selain dihasilkan bahan organik berupa karbohidrat juaga dihasilkan oksigen. Bahan organik hasil fotosintesa berpindah ke herbivore dan pemangsa dan kembali ke cadangan melalui respirasi dan kegiatan bakteri. Sisa bahan organik yang tidak dilapuk melalui proses-proses geologicklainnya akan membentuk gambut, batu bara dan minyak bumi. Gambut dan batu bara mengandung karbon terikat, besarnya kandungan tergantung pada tingkat pelapukannya. Bahan tambang ini akan menghasilkan karbon ke udara bebas setelah dibakar.(Jumin.H.B.1989) CO2 dibentuk menjadi senyawa tertentu melalui proses fotosintesis. Senyawa ini bergabung dengan berbagai cara membentuk materi organism. Selama proses fotosintesis berjalan, energi dijalinkan ke dalam senyawa organic. Senyawa organik yang dihasilkan oleh produsen dapat diteruskan kepada konsumen. Waktu produsen atau konsumen menggunakan energi dari senyawa-senyawa organic, CO2 dapat dilepas kembali baik ke udara maupun ke dalam air, bergantung pada lingkungan hidup organism. Tetapi selama masih ada energi yang dapat dipergunakan, senyawa-senyawa organic akan tetap ada. Baik produsen maupun konsumen dapat membuang sisa materi yang mengandung karbon. Kalau organism mati tubuh mereka akan tinggal sebagai tumpukan suatu senyawa-senyawa karbon. Organisme saprovor (pembusuk) menyempurnakan proses pelepasan karbon (dalam bentuk CO2) dari sis a kotoran dan jasad-jasad yang mati. Sebagian besar dari saprovor yang menjadi konsumen terakhir, adalah mikroorganisme, kecuali jamur yang jelas dapat dilihat dengan mata bugil. Kadangkadang proses pembusukkan yang dilakukan oleh sapravor berjalan sangat lambat, sehingga selama masa berjuta-juta tahun sejumlah besar senyawa karbon dapat menumpuk dalam bentuk gambut, batubara dan minyak bumi. Beberapa organism mengalihkan arus karbon melalui batu karang yang selanjutnya tertimbun sebagai batuan. Dengan demikian, lintasan arus utama siklus karbon adalah dari atmosfer atau hidrosfer ke dalam jasad hidup, kemudian kembali lagi ke atmosfer atau hidrosfer (Amir, 1981). Hydrillasp Hidrilla sp. Adalah tanaman hijau yang hidup di air. Tumbuhan air sangat berpengaruh terhsdsp zat-zat makanan untuk orgsnisme hidup. Tumbuhan juga memegang peranan penting dalam transfor oksigen, karbon dioksida, dan gas-gas lain melalui badan air dan dalam pertukaran gas-gas tersebut pada bidang persentuhan antara airatmosfir.(Rukaesih,2004)
24
2009
Fenomena perubahan iklim (climate change) yang saat ini menjadi world issue. Rupanya issue yang satu ini tidak lagi menjadi issue dikalangan para ilmuwan saja tetapi telah menyebar menjadi konsumsi publik dan masuk kedalam jajaran issue politik, sosial, pendidikan, ekonomi bahkan budaya. Disini saya akan mencoba memaparkan antara keterkaitan perubahan iklim (climate change) dengan siklus karbon (carbon cycle) sebagai salah satu judul pengajuan tugas mata kuliah meteorology laut.
Pada
umumnya
siklus
karbon
( carbon
cycle )
merupakan
siklus
biogeokimia
( proses
biologi,geologi,serta kimia ) dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan
atmosfer Bumi. Menurut seorang Profesor Fisika Lingkungan dari Institut Teknologi Zurich (ETH) Swiss, mengatakan bahwa “siklus karbon di Bumi adalah sebuah siklus yang sangat dinamis”. Artinya siklus tersebut merupakan gejala alam yang seimbang. Jadi jika kita memusatkan perhatian kita pada sistem-sistem yang menyirkulasi karbon tersebut dalam skala waktu beberapa ribu tahun, pemeran terpenting nomor satu yang kita miliki adalah lautan. Nomor dua, kita memiliki karbon yang tersimpan di dalam tumbuh-tumbuhan di daratan, juga di dalam tanah daratan. Dan kemudian, komponen ketiga di dalam sistem tersebut adalah atmosfer. Jika kita ketiga pemeran terpenting dalam siklus karbon ini terhubungkan satu sama lain. Jadi, karbon dapat bertukar satu sama lain dengan cepat di antara lautan dan atmosfer. Molekul karbon dioksida yang terdapat di dalam lautan dapat meninggalkan lautan dan menuju ke atmosfer. Pada saat yang bersamaan, sebuah molekul CO2 di dalam atmosfer dapat menyeberangi perbatasan Bumi-laut dan menuju ke lautan. Dan ada perubahan yang konstan, sebuah perubahan karbon yang terus-menerus yang berawal dari atmosfer ke la utan dan sebaliknya. Sesuatu yang serupa terjadi di daratan dimana sebuah molekul CO2 di atmosfer dapat diambil oleh tumbuh-tumbuhan. Hal itu adalah sesuatu proses yang normal, proses regular. Peristiwa tersebut disebut fotosintesis. Dan apa yang terjadi, tumbuhan mengambil karbon dioksida tersebut dan membangun jaringan selsel tumbuhan. Jadi, tumbuhan mengeluarkan daun-daun, mengeluarkan batang-batang pohon, dan tangkai-tangkai. Dan ketika daun telah gugur, lalu ia akan menuju ke tanah dan terurai secara perlahan-lahan. Selama proses penguraian ini, karbon dioksida dan karbon yang tersimpan di dalam daun kemudian perlahan-lahan kembali ke dalam atmosfer.
Jadi, ada sebuah perubahan karbon dioksida yang terus-menerus yaitu dari atmosfer ke daratan biosfer, ke tanaman dan tanah, dan kemudian dari tanaman dan tanah balik ke dalam atmosfer. Dan pertukaran-pertukaran ini sebenarnya sangat besar. Banyak karbon berubah haluan dan dipertukarkan. Sekarang, mari melihat ada berapa banyak karbon yang berada dalam sistem-sistem individual ini. Sejauh ini, jumlah yang terbesar sebenarnya tersimpan di dalam lautan. Laut merupakan media yang sangat luas bagi berbagai ekosistem biota laut, serta merupakan salah satu sarana dalam penyerapan karbon Jadi, kita memiliki sebuah sistem yang siap mengalami pertukaran, semua pertukaran yang sangat seimbang. Jumlah yang sama yang telah hilang dari atmosfer ke dalam lautan telah kembali dari lautan ke atmosfer. Dan hal yang sama juga terjadi pada biosfer Bumi. Seperti gambar berikut yang menerangkan tentang siklus karbon:
Diagram dari siklus karbon tersebut angka dengan warna hitam menyatakan berapa banyak karbon tersimpan dalam berbagai reservoir, dalam milyar ton (“GtC” berarti Giga Ton Karbon). Angka dengan warna biru menyatakan berapa banyak karbon berpindah antar reservoir setiap tahun. Betapa banyaknya produksi karbon setiap hari yang dikeluarkan ke atmosfer dan diproses dalam siklus karbon (carbon cycle). Bagian yang terbesar menyumbangkan karbon di atmosfer ialah gas karbon dioksida (CO2),kenapa? Karena gas tersebut banyak sekali di produksi dan dihasilkan dari berbagai kegiatan manusia di seluruh dunia, seperti kegiatan pemakaian kendaraan bermotor, pengilangan minyak bumi, serta kegiatan industri-industri lainnya yang terus-menerus menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) setiap hari. Hal ini mengartikan bahwa manusia merupakan salah satu pelaku dalam penyebab meledaknya produksi karbon di atmosfer yang menyebabkan perubahan iklim ( climate change ) serta menggangu siklus karbon yang pada umumnya merupakan system dinamis dan seimbang. Sekarang, kita tahu dengan sangat baik bahwa sekitar setengah dari emisi-emisi polusi ini menetap di atmosfer. Menutut para ahli fisika laut : “Sekitar 30% atau sedikit lebih banyak dari emisi -emisi ini diambil alih, 35% diambil oleh lautan. Dan sekitar 15%, kadang-kadang 20% diambil oleh biosfer Bumi”. Jadi lautan dan biosfer Bumi telah membantu kita untuk mengurangi muatan CO2 di atmosfer. Jika kita lihat hasil gambar peningkatan kadar CO 2 yang semakin tahun semakin meningkat.
Hal ini mengkhawatirkan atmosfer pada 10- 100 tahun mendatang akan mengalami peningkatan yang sangat jauh. Gas karbondioksida (CO2) memiliki peranan penting dalam menyokong kehidupan alam di muka bumi ini. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfor, hidrosfer, dan atmosfer bumi. Dengan bertambahnya aktivas manusia di bumi ini, maka semakin
banyak CO2 yang diproduksi, dan tidak terserap oleh alam sehingga menimbulkan pengaruh buruk bagi bumi seperti halnya pemanasan global atau kita sebut global warming. Dengan upaya pemerintah yang sangat serius menangani masalah dampak perubahan iklim, masyarakat pun akan tersadar akan dampak perubahan iklim tersebut, dengan membiasakan hidup akan ramah lingkungan.
SIKLUS KARBON-OKSIGEN Dua hal Penting yang dipahami pada Daur ini yaitu 1.
peristiwa Fotosintesis
2.
peristiwa Respirasi
Proses timbal balik fotosintesis dan respirasi seluler bertanggung jawab atas perubahan dan pergerakan utama karbon. Naik turunnya CO2 dan O2 atsmosfer secara musiman disebabkan oleh penurunan aktivitas Fotosintetik. Dalam skala global kembalinya CO2 dan O2 ke atmosfer melalui respirasi hampir menyeimbangkan pengeluarannya melalui fotosintesis.
Akan tetapi pembakaran kayu dan bahan bakar fosil menambahkan lebih banyak lagi CO2 ke atmosfir. Sebagai akibatnya jumlah CO2 di atmosfer meningkat. CO2 dan O2 atmosfer juga berpindah masuk ke dalam dan ke luar sistem akuatik, dimana CO2 dan O2 terlibat dalam suatu keseimbangan dinamis dengan bentuk bahan anorganik lainnya. Yang terpenting untuk dipahami dalam siklus Biogeokimia ini ada 3 hal pokok yaitu 1. terjadi daur aliran zat kimia dari Bio ke Geo atau dari Mahkluk hidup ke Bumi ( penguraian , zat sisa ekskresi dll yang ditujukan kebumi dari mahkluk hidup 2. terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Bio yang tidak lain adalah pemanfaatan zat kimia entah dalam bentuk organik maupun anorganik, biasanya oleh tumbuhan lewat akarnya
3. terjadi daur aliran zat kimia dari Geo ke Geo maksudnya senyawa kimia di udara bisa pindah ke darat misalnya lewat hujan - darat ke udara - darat ke air - air ke darat dll yang semua itu pasti untuk suatu keseimbangan . OK untuk daur aliran zat dari Bio ke Bio tentu sudah anda bisa ketahui di Rantai makanan atau Jaring makanan. KONKLUSI
Siklus Karbon dan Oksigen Di atmosfer terdapat kandungan CO2 sebanyak 0.03%. Sumber-sumber CO2 di udara berasal dari respirasi manusia dan hewan, erupsi vulkanik, pembakaran batubara, dan asap pabrik. Karbon dioksida (CO2)di udara dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk ber Fotosintesisdan menghasilkan oksigen yang nantinya akan digunakan oleh manusia dan hewan untuk ber Respirasi. 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, CO2 yang mereka keluarkan menjadi bikarbonat.
Jumlah bikarbonat dalam air adalah seimbang dengan jumlah C02 di air.
Gbr. Siklus Karbon dan Oksigen di Lingkungan
Agar anda menjadi serius bahwa materi ini penting saya tambahkan materi ini untuk memahami siklus ini menjadi tidak setengah setengah lagi ( saya berharap tidak hanya menghafal tetapi memahami)
Unsur kimia yang yang paling mendominasi kehidupan adalah karbon.
Tanpa kecuali, semua molekul kimia penting kehidupan selalu mengandung unsur karbon.
Awalnya, studi tentang molekul yang mengandung karbon ini merupakan domain dari ilmu kimia organik.
Sesuai namanya, kimia organik bekerja pada bahan kimia yang ada pada sistem kehidupan (organic = sesuatu yang berasal dari mahluk hidup, organisme). Dalam perkembangannya, berbagai bahan kimia organik bisa disintesis di lab dan tidak tergantung pada mahluk hidup lagi. Selain itu, beragam senyawa organik baru yang tidak pernah ditemukan pada mahluk hidup berhasil disintesis. Sejak itu, muncul cabang ilmu baru, yaitu biological chemistry yang disingkat menjadi biokimia. Dalam hal ini, biokimia mempelajari beragam senyawa kimia, baik yang alami maupun yang berhasil disintesis di lab, yang bisa ditemukan pada mahluk hidup.
Sedangkan yang tidak ditemukan dalam mahluk hidup tetap menjadi domain kimia organik.
Unsur utama penyusun molekul biologi adalah karbon.
Ragam dan stabilitas molekul yang mengandung unsur karbon disebabkan oleh karakteristiknya yang spesifik, terutama ketika membentuk ikatan dengan unsur-unsur lain. Salah satu sifat yang paling mendasar dari unsur karbon adalah pada orbital elektron terluarnya kekurangan 4 elektron dari seharusnya 8 elektron. Karena orbital elektron terluar merupakan pertanda stabil-tidaknya suatu unsur, maka agar stabil, karbon cenderung berasosiasi dengan 4 unsur lainnya yang juga kekurangan elektron.
Dengan kata lain, unsur karbon mempunyai valensi 4.
Penggunaan bersama elektron oleh dua unsur atau lebih akan membentuk ikatan yang dikenal dengan ikatan kovalen. Selain itu, semakin kecil BM unsur yang diikat oleh karbon maka ikatan kovalen yang terbentuk stabil. Dengan begitu, untuk satu unsur karbon membutuhkan empat unsur yang lain agar elektron dalam orbit terluarnya menjadi stabil. Pada umumnya, karbon akan membentuk ikatan kovalen dengan 1 karbon yang lain dan dengan oksigen, hidrogen, nitrogen dan sulfur. Metana (satu karbon berikatan dengan 4 hidrogen), etanol (CH3 – CH2OH) dan metilamina(CH3 – NH2) merupakan senyawa karbon sederhana yang mengandung ikatan tunggal. Selain itu, kadangkala dua atau tiga elektron digunakan bersama oleh dua unsur sehingga membentuk ikatan rangkap dua atau ikatan rangkap tiga. Jadi, kombinasi valensi dan BM kecil merupakan karakteristik molekul berunsur karbon menjadi sangat beragam dan stabil yang mendominasi molekul biologis.
Molekul berunsur karbon adalah molekul yang stabil Kestabilan molekul berunsur karbon bisa dilihat dari energi ikatan, yaitu jumlah energi yang dibutuhkan untuk memutus 1 mol (sekitar 6 x 1023) ikatan.
Seringkali, energi ikatan disalahartikan sebagai energi yang tersimpan dalam ikatan.
Energi ikatan ini diekspresikan sebagai kalori per mol (kal/mol).
Kalori adalah jumlah energi yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu air sebesar 1o C.
Untuk memutus ikatan karbon dan karbon (C – C) dibutuhkan 83 kkal/mol,
Energi ikatan karbon dan hidrogen (C – H) = 99 kkal/mol, karbon dan oksigen (C – O) = 84 kkal/mol dan karbon-nitrogen (C – N) = 70 kkal/mol. Energi yang jauh lebih besar dibutuhkan untuk memutus ikatan karbon rangkap dua (C ═ C), yaitu 146 kkal/mol dan ikatan karbon rangkap tiga (C ≡ C), yai tu 212 kkal/mol. Besarnya energi ikatan molekul berunsur karbon diatas bisa lebih mudah diapresiasi kalau dibandingkan dengan nilai-nilai energi yang sejenis. Misalnya, energi ikatan non-kovalen hanya beberapa kkal/mol, energi gelombang panas sekitar 0.6 kkal/mol, ikatan gugus fosfat dalam molekul ATP = 7.3 kkal/mol. Jadi bisa dipahami bahwa molekul yang paling penting bagi kehidupan di muka bumi ini adalah yang berbasis rantai karbon.
Hal ini karena energi panjang gelombang matahari yang masuk ke permukaan bumi tidak bisa memutus ikatan C – C.
Hubungan energi dan panjang gelombang bisa dinotasikan sebagai E = 28.600/lkkal/einstein.
Menggunakan notasi tersebut, maka panjang gelombang cahaya matahari yang masuk ke permukaan bumi berada dalam kisaran cahaya tampak, yaitu antara 400-700 nm, mempunyai energi antara 71.5 – 40.8 kkal/einstein. Nilai energi matahari tersebut jauh dibawah energi ikatan C – C. Dari notasi diatas bisa dimengerti bahwa sinar ultraviolet dengan panjang gelombang <400> Problem: mungkinkah kalaupun ada kehidupan di luar bumi akan tersusun oleh molekul berunsur karbon?
Molekul berunsur karbon adalah molekul yang sangat beragam Valensi 4 dari unsur karbon memungkinkan satu karbon mengikat 4 unsur yang lain, terutama yang berBM rendah yang hanya ada beberapa saja, dan yang paling banyak ditemukan dalam mahluk hidup adalah H. O, N, S dan P.
Hal ini menyebabkan molekul berunsur karbon menjadi sangat beragam.
Ditambah lagi jika satu valensi karbon membentuk ikatan dengan karbon yang lain.
Jika rantai karbon hanya berikatan dengan hidrogen maka akan membentuk hidrokarbon dengan struktur linear maupun sirkular. Hidrokarbon adalah molekul penting secara ekonomis sebagai bahan bakar minyak, misalnya bensin (octane, C8H18). Molekul ini tidak larut air sehingga di dalam sel fungsi utamanya adalah sebagai penyusun membran sel bagian dalam. Selain dengan hidrogen dan unsur-unsur tunggal lainnya, rantai karbon berikatan dengan beragam gugus fungsional yang kemudian sangat menentukan kelarutannya dalam air dan reaktifitasnya. Beberapa gugus fungsional yang biasa ditemukan dalam mahluk hidup antara lain yang bermuatan negatif (karboksil dan fosforil), bermuatan positif (amino), dan berpH netral (hidroksil, sulfhidril, karbonil, aldehida).
Molekul berunsur karbon dapat membentuk stereoisomer Selain kemampuannya berikatan dengan gugus fungsional, keragaman molekul berunsur karbon ditambah lagi dengan kemampuan strukturnya membentuk simetri geometris. Hal ini karena distribusi elektron yang digunakan bersama berada dalam konfigurasi tetrahedral. Jika ada dua molekul karbon dengan struktur bayangan cermin yang satu dengan yang lain maka keduanya disebut stereoisomer. Meskipun begitu, kedua molekul yang saling stereoisomer tidak selalu bisa ditemukan ada dalam mahluk hidup. Misalnya, yang bisa ditemukan ada pada mahluk hidup adalah D-glukosa, sedangkan Lalanin maupun D-alanin keduanya ditemukan sebagai penyusun protein yang ada pada mahluk hidup.
Sintesis dengan Polimerasi yang disusun unsur carbon
Makromolekul bertanggungjawab dalam struktur dan fungsi sistem kehidupan
Ada tiga makromolekul yang menyusun sel dan semua tersusun atas Unsur Carbon 1. karbohidrat 2.
protein
3.
asam nukleat
Sintesis makromolekul dengan polimerasi, tahap-demi-tahap 1. Makromolekul selalu disintesis tahap demi tahap polimerasi dari molekul-molekul kecil yang disebut monomer 2. Pembentukan polimer atau penambahan unit-unit monomer ke polimer terjadi melalui reaksi kondensasi – pembentukan molekul air
3.
Sebelum kondensasi terjadi, setiap monomer diaktifkan terlebih dahulu
4.
Molekul yang membantu aktifasi monomer adalah ATP
Makromolekul itu adalah 1. Protein (C-H-O-N)
Asam amino sebagai monomer protein
Klasifikasi struktur primer, sekunder, tertier dan kuartener
2. Asam nukleat Jenis-jenis nukleotida
Polimer: DNA dan RNA
Struktur double heliks
3. Polisakarida (C - H - O) Jenis-jenis monosakarida
Ikatan glikosida
Fungsi penyimpan energi dan struktur
4. Lipid (C - H - O) Asam lemak sebagai penyusun lipid
Triacilgliserol sebagai lipid penyimpan
Fosfolipid sebagai penyusun struktur membran sel
Glikolipid sebagai komponen-komponen khusus membran sel
Steroid merupakan lipid dengan beragam fungsi
Terpena dibentuk dari isoprena
PARAMETER PENCEMAR UDARA DAN DAMPAKNYA TERHADAP KESEHATAN BAB I PENDAHULUAN I. LATAR BELAKANG Perwujudan kualitas lingkungan yang sehat merupakan bagian pokok di bidang kesehatan. Udara sebagai komponen lingkungan yang penting dalam kehidupan perlu dipelihara dan ditingkatkan kualitasnya sehingga dapat memberikan daya dukungan bagi mahluk hidup untuk hidup secara optimal. Pencemaran udara dewasa ini semakin menampakkan kondisi yang sangat memprihatinkan. Sumber pencemaran udara dapat berasal dari berbagai kegiatan antara lain industri, transportasi, perkantoran, dan perumahan. Berbagai kegiatan tersebut merupakan kontribusi terbesar dari pencemar udara yang dibuang ke udara bebas. Sumber pencemaran udara juga dapat disebabkan oleh berbagai kegiatan alam, seperti kebakaran hutan, gunung m eletus, gas alam beracun, dll. Dampak dari pencemaran udara tersebut adalah menyebabkan penurunan kualitas udara, yang berdampak negatif terhadap kesehatan manusia. Udara merupakan media lingkungan yang merupakan kebutuhan dasar manusia perlu mendapatkan perhatian yang serius, hal ini pula menjadi kebijakan Pembangunan Kesehatan Indonesia 201 0 dimana program pengendalian pencemaran udara merupakan salah satu dari sepuluh program unggulan. Pertumbuhan pembangunan seperti industri, transportasi, dll disamping memberikan dampak positif namun disisi lain akan memberikan dampak negatif dimana salah satunya berupa pencemaran udara dan kebisingan baik yang terjadi didalam ruangan (indoor) maupun di luar ruangan (outdoor) yang dapat membahayakan kesehatan manusia dan terjadinya penularan penyakit. Diperkirakan pencemaran udara dan kebisingan akibat kegiatan industri dan kendaraan bermotor akan meningkat 2 kali pada
tahun 2000 dari kondisi tahun 1990 dan 10 kali pada tahun 2020. Hasil studi yang dilakukan oleh Ditjen PPM & PL, tahun 1999 pada pusat keramaian di 3 kota besar di Indonesia seperti Jakarta, Yogyakarta dan Semarang menunjukkan gambaran sebagai berikut : kadar debu (SPM) 280 ug/m3, kadar SO2 sebesar 0,76 ppm, dan kadar NOx sebesar 0,50 ppm, dimana angka tersebut telah melebihi nilai ambang batas/standar kualitas udara. Hasil pemeriksaan kualitas udara disekitar stasiun kereta api dan terminal di kota Yogyakarta pada tahun 1992 menunjukkan kualitas udara sudah menurun, yaitu kadar debu rata-rata 699 ug/m3, kadar SO2 sebesar 0,03 –0,086 ppm, kadar NOx sebesar 0,05 ppm dan kadar Hidro Karbon sebesar 0,35 –0,68 ppm. Kondisi kualitas udara di Jakarta Khususnya kualitas debu sudah cukup memprihatinkan, yaitu di Pulo Gadung rata-rata 155 ug/m3, dan Casablanca rata-rata 680 ug/m3, Tingkat kebisingan pada terminal Tanjung Priok adalah rata-rata 74 dBA dan di sekitar RSUD Koja 63 dBA. Disamping kualitas udara ambien, kualitas udara dalam ruangan (indoor air quality) juga merupakan masalah yang perlu mendapat perhatian karena akan berpengaruh terhadap ke sehatan manusia. Timbulnya kualitas udara dalam ruangan umumnya disebabkan oleh beberapa hal, yaitu kurangnya ventilasi udara (52%) adanya sumber kontaminasi di dalam ruangan (16%) kontaminasi dari luar ruangan (10%), mikroba (5%), bahan material bangunan (4%) , lain-lain (13%). Sumber pencemaran udara dapat pula berasal dari aktifitas rumah tangga dari dapur yang berupa asap, Menurut beberapa penelitian pencemaran udara yang bersumber dari dapur telah memberikan kontribusi yang besar terhadap penyakit ISPA. Dari hasil penelitian pengaruh pencemaran udara terhadap kesehatan yang dilakukan oleh FKM –UI tahun 1987 terhadap spesimen darah pekerja jalan tol Jagorawi, menunjukkan kadar Timah Hitam adalah 3,92 -7,59 ug/dl. Kemudian pada pengemudi dan petugas polantas diatas 40 ug/dl. Sedangkan kadar timah hitam di udara kota Jakarta berkisar antara 0,2-1,8 ug/m3. Diperkirakan 1 ug/dl timbal di udara sudah dapat menyebabkan tercemarnya darah oleh timbal sekitar 2,5- 5,3 ud/dl. Selanjutnya akumulasi timbal sebesar 10 ug/dl dalam darah dapat menurunkan tingkat kecerdasan anak -anak hingga 2,5 poin. Diperkisakan pada tahun 1999 sebesar 1 juta poin tingkat kecerdasan anak-anak di Jakarta telah hilang. Hasil penelitian 1998 pada 131 anak sekolah usia 7 tahun di Jakarta dilaporkan terdapat kandungan Timbal dalam darah sebesar 7,7 ug/dl. Kejadian kebakaran hutan beberapa tahun yang lalu memberikan pengalaman yang sangat berharga bagi berbagai pihak, khususnya sektor kesehatan. Akibat yang terjadi tidak dapat dihindarkan adalah menurunnya kualitas udara sampai taraf yang membahayakan kesehatan dan akhirnya menimbulkan dan meningkatkan gangguan penyakit saluran pernafasan seperti ISPA, asthma dan pneumonia serta penyakit mata. Tercatat di beberapa lokasi debu mencapai 10 kali lebih besar dibanding dengan baku mutu lingkungan yang ditetapkan, dan masyarakat yang m emerlukan pengobatan di berbagai sarana pelayanan kesehatan meningkat tajam. Penderita ISPA pada daerah bencana asap meningkat sebesar 1,8-3,8 kali lebih besar dari jumlah penderita ISPA pada periode yang sama tahun-tahun sebelumnya. Pada saat kebakaran hutan tahun yang lalu, kualitas udara di wilayah Kalimantan Bar at sudah pada taraf membahayakan Kesehatan dimana kadar debu mencapai angka di atas 1.490 ug/m3, dimana batas ambang yang diperkenankan sebesar 230 ug/m3. Kabut asap akibat kebakaran hutan yang telah merambah ke berbagai propinsi, seperti Kalimantan Tengah, Sumatera Utara dan Riau, bahkan telah berpengaruh s ampai wilayah manca negara seperti Malaysia dan Thaila nd. Mengingat bahayanya pencemaran udara terhadap kesehatan sebagaimana kasus-kasus tersebut diatas, maka dipandang perlu bagi petugas kesehatan di daerah untuk mengetahui berbagai parameter pencemar seperti : sifat bahan pencemar, sumber dan distribusi, dan dampak yang mungkin terjadi juga cara pengendalian, maka diperlukan suatu pedoman atau acuan dalam rangka meminimalkan terjadi dampak terhadap kesehatan . Jenis parameter pencemar udara dalam buku pedoman ini didasarkan pada baku mutu udara ambien menurut Peraturan
Pemerintah Nomor 41 tahun 1999, yang meliputi : Su lfur dioksida (SO2), Karbon monoksida (CO), Nitrogen dioksida (NO2), Oksidan (O3), Hidro karbon (HC), PM 10 , PM 2,5, TSP (debu), Pb (Timah Hitam), Dustfall (debu jatuh). Empat parameter yang lain (Total Fluorides (F), Fluor Indeks, Khlorine & Khlorine dioksida, Sulphat indeks) akan dibahas kemudian karena merupakan parameter pencemaran udara yang diberlakukan untuk daerah/kawasan industri kimia dasar. II. RUANG LINGKUP Buku pedoman ini berisi tentang karakteristik sifat fisika dan kimia, sumber dan distribusi, dampak terhadap kesehatan serta cara pengendalian bahan pencemar udara. III. TUJUAN A. UMUM Terwujudnya kualitas udara yang memenuhi syarat serhingga dapat memberikan kenyamanan dan kesehatan bagi masyarakat. B. KHUSUS 1. Dapat diketahuinya karakteristik dan sumber pencermar u dara di lingkungan. 2. Dapat diketahuinya dampak kesehatan yang ditimbulkan oleh parameter pencemar udara dan dapat mengambil tindakan pengandalian. IV. SASARAN Buku pedoman ini dimaksudkan sebagai pegangan bagi petugas kesehatan dan pihak-pihak lain yang berhubungan dengan pencemaran udara dan dampaknya terhadap kesehatan m asyarakat.
BAB II PARAMETER PENCEMAR UDARA 1. SULFUR DIOKSIDA A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA Pencemaran oleh sulfur oksida terutama disebabkan oleh dua komponen sulfur bentuk gas yang tidak berwarn a, yaitu sulfur dioksida (SO2) dan Sulfur trioksida (SO3), dan keduanya disebut sulfur oksida (SOx). Sulfur dioksida mempunyai karakteristik bau yang tajam dan tidak mudah terbakar diudara, sedangkan sulfur trioksida merupakan komponen yang tidak reaktif. Pembakaran bahan-bahan yang mengandung Sulfur akan menghasilkan kedua bentuk sulfur oksida, tetapi jumlah relatif masing-masing tidak dipengaruhi oleh jumlah oksigen yang tersedia. Di udara SO2 selalu terbentuk dalam jumlah besar. Jumlah SO3 yang terbentuk bervariasi dari 1 sampai 10% dari total SOx. Mekanisme pembentukan SOx dapat dituliskan dalam dua tahap reaksi sebagai berikut : S + O2 < --------- > SO 2 2 SO2 + O2 < --------- > 2 SO 3 SO3 di udara dalam bentuk gas hanya mungkin ada jika konsentrasi uap air sangat rendah. Jika konsentrasi uap air sangat rendah. Jika uap air terdapat dalam jumlah cukup, SO 3 dan uap air akan segera bergabung membentuk droplet asam sulfat ( H2SO4 ) dengan reaksi sebagai berikut : SO SO2 + H2O2 ------------ > H 2SO4 Komponen yang normal terdapat di udara bukan SO3 melainkan H2SO4 Tetapi jumlah H2SO4 di atmosfir lebih banyak dari pada yang dihasilkan dari emisi SO3 hal ini menunjukkan bahwa produksi H2SO4 juga berasal dari mekanisme lainnya. Setelah berada diatmosfir sebagai SO 2 akan diubah menjadi SO3 (Kemudian menjadi H2SO4) oleh proses-proses fotolitik dan katalitik Jumlah SO2 yang teroksidasi menjadi SO 3 dipengaruhi oleh beberapa faktor termasuk jumlah air yang tersedia, intensitas, waktu dan distribusi spektrum sinar matahari, Jumlah bahan katalik, bahan sorptif dan alkalin yang tersedia. Pada malam hari atau kondisi lembab atau selama hujan SO2 di udara diaborpsi oleh droplet air alkalin dan bereaksi pada kecepatan tertentu untuk membentuk sulfat di dalam droplet. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Sepertiga dari jumlah sulfur yang terdapat di atmosfir merupakan hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua pertiga hasil kegiatan manusia dan kebanyakan dalam bentuk SO2. Dua pertiga bagian lagi berasal dari sumbersumber alam seperti vulkano dan terdapat dalam bentuk H2S dan oksida. Masalah yang ditimbulkan oleh bahan pencemar yang dibuat oleh manusia adalah ditimbulkan oleh bahan pencemar yang dibuat oleh manusia adalah dalam hal distribusinya yang tidak merata sehingga terkonsentrasi pada daerah tertentu. Sedangkan pencemaran yang berasal dari sumber alam biasanya lebih
tersebar merata. Tetapi pembakaran bahan bakar pada sumbernya merupakan sumber pencemaran Sox, misalnya pembakaran arang, minyak bakar gas, kayu dan sebagainya Sumber SOx yang kedua adalah dari proses-proses industri seperti pemurnian petroleum, industri asam sulfat, industri peleburan baja dan sebagainya. Pabrik peleburan baja merupakan industri terbesar yang menghasilkan Sox. Hal ini disebabkan adanya elemen penting alami dalam bentuk garam sulfida misalnya tembaga ( CUFeS2 dan CU2S ), zink (ZnS), Merkur i (HgS) dan Timbal (PbS). Kerbanyakan senyawa logam sulfida dipekatkan dan dipanggang di udara untuk mengubah sulfida menjadi oksida yang mudah tereduksi. Selain itu sulfur merupakan kontaminan yang tidak dikehandaki didalam logam dan biasanya lebih mudah untuk menghasilkan sulfur dari logam kasar dari pada menghasilkannya dari produk logam akhirnya. Oleh karena itu SO2 secara rutin diproduksi sebagai produk samping dalam industri logam dan sebagian akan terdapat di udara. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Pencemaran SOx menimbulkan dampak terhadap manusia da n hewan, kerusakan pada tanaman terjadi pada kadasr sebesar 0,5 ppm. Pengaruh utama polutan Sox terhadap manusia adalah iritasi sistim pernafasan. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa iritasi tenggorokan terjadi pada kadar SO 2 sebesar 5 ppm atau lebih bahkan pada beberapa individu yang sensitif iritasi terjadi pada kadar 1-2 ppm. SO2 dianggap pencemar yang berbahaya bagi kesehatan terutama terhadap orang tua dan penderita yang mengalami penyakit khronis pada sistem pernafasan kadiovaskular. Individu dengan gejala penyakit tersebut sangat sensitif terhadap kontak dengan S O2, meskipun dengan kadar yang relatif rendah. Kadar SO2 yang berpengaruh terhadap gangguan kesehatan adalah sebagai berikut : Konsentrasi ( ppm ) Pengaruh 3 – 5 Jumlah terkecil yang dapat dideteksi dari baunya 8 – 12 Jumlah terkecil yang segera mengakibatkan iritasi tenggorokan 20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan iritasi mata 20 Jumlah terkecil yang akan mengakibatkan batuk 20 Maksimum yang diperbolehkan untuk konsentrasi dalam waktu lama 50 – 100 Maksimum yang diperbolehkan untuk kontrak singkat ( 30 menit ) 400 -500 Berbahaya meskipun kontak secara singkat D. PENGENDALIAN 1. PENCEGAHAN D.1.1 Sumber Bergerak a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baik b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala c) Memasang filter pada knalpot D.1.2 Sumber Tidak Bergerak a) Memasang scruber pada cerobong asap. b) Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala. c) Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar Sulfur rendah. D.1.3 Bahan Baku a) Pengelolaan bahan baku SO 2 sesuai dengan prosedur pengamanan. D.1.4 Manusia Apabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku Mutu (365 g/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan, dilakukan upaya-upaya : a) Menggunakan alat pelindung diri (APD), seperti masker gas. b) Mengurangi aktifitas diluar rumah. 2. PENANGGULANGAN 1) Memperbaiki alat yang rusak 2) Penggantian saringan/filter 3) Bila terjadi/jatuh korban, maka lakukan : Pindahkan korban ke tempat aman/udara bersih. Berikan pengobatan atau pernafasan buatan. Kirim segera ke rumah sakit atau Puskesmas terdekat. 2. CARBON MONOKSIDA A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA Karbon dan Oksigen dapat bergabung membentuk senjawa karbon monoksida (CO) sebagai hasil pembakaran yang tidak
sempurna dan karbon dioksida (CO2) sebagai hasil pembakaran sempurna. Karbon monoksida merupakan senyawa yang tidak berbau, tidak berasa dan pada suhu udara normal berbentuk gas yang tidak berwarna. Tidak seperti senyawa CO mempunyai potensi bersifat racun yang berbahaya karena mampu membentuk ikatan yang kuat dengan pigmen darah yaitu haemoglobin. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Karbon monoksida di lingkungan dapat terbentuk secara alamiah, tetapi sumber utamanya adalah dari kegiatan manusia, Korban monoksida yang berasal dari alam termasuk dari lautan, oksidasi metal di atmosfir, pegunungan, kebakaran hutan dan badai listrik alam. Sumber CO buatan antara lain kendaraan bermotor, terutama yang menggunakan bahan bakar bensin. Berdasarkan estimasi, Jumlah CO dari sumber buatan diperkirakan mendekati 60 juta Ton per tahun. Separuh dari jumlah ini berasal dari kendaraan bermotor yang menggunakan bakan bakar bensin dan sepertiganya berasal dari sumber tidak bergerak seperti pembakaran batubara dan minyak dari industri dan pembakaran sampah domestik. Didalam laporan WHO (1992) dinyatakan paling tidak 90% dari CO diudara perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor. Selain itu asap rokok juga mengandung CO, sehingga para perokok dapat memajan dirinya sendiri dari asap rokok yang sedang dihisapnya. Sumber CO dari dalam ruang (indoor) termasuk dari tungku dapur rumah tangga dan tungku pemanas ruang. Dalam beberapa penelitian ditemukan kadar CO yang cukup tinggi didalam kendaraan sedan maupun bus. Kadar CO diperkotaan cukup bervariasi tergantung dari kepadatan kendaraan bermotor yang menggunakan bahan bakar bensin dan umumnya ditemukan kadar maksimum CO yang bersamaan dengan jam-jam sibuk pada pagi dan malam hari. Selain cuaca, variasi dari kadar CO juga dipengaruhi oleh topografi jalan dan bangunan disekitarnya. Pemajanan CO dari udara ambien dapat direfleksikan dalam bentuk kadar karboksi -haemoglobin (HbCO) dalam darah yang terbentuk dengan sangat pelahan karena butuh waktu 4 -12 jam untuk tercapainya keseimbangan antara kadar CO diudara dan HbCO dalam darah Oleh karena itu kadar CO didalam lingkungan, cenderung dinyatakan sebagai kadar rata-rata dalam 8 jam pemajanan Data CO yang dinyatakan dalam rata-rata setiap 8 jam pengukuran sepajang hari (moving 8 hour average concentration) adalah lebih baik dibandingkan dari data CO yang dinyatakan dalam rata-rata dari 3 kali pengukuran pada periode waktu 8 jam yang berbeda dalam sehari. Perhitungan tersebut akan lebih mendekati gambaran dari respons tubuh manusia tyerhadap keracunan CO dari udara. Karbon monoksida yang bersumber dari dalam ruang (indoor) terutama berasal dari alat pemanas ruang yang menggunakan bahan bakar fosil dan tungku masak. Kadar nya akan lebih tinggi bila ruangan tempat alat tersebut bekerja, tidak memadai ventilasinya. Namun umunnya pemajanan yang berasal dari dalam ruangan kadarnya lebih kecil dibandingkan dari kadar CO hasil pemajanan asap rokok. Beberapa Individu juga dapat terpajan oleh CO karena lingkungan kerjanya. Kelompok masyarakat yang paling terpajan oleh CO termasuk polisi lalu lintas atau tukang pakir, pekerja bengkel mobil, petugas industri logam, industri bahan bakar bensin, industri gas kimia dan pemadam kebakaran. Pemajanan Co dari lingkungan kerja s eperti yang tersebut diatas perlu mendapat perhatian. Misalnya kadar CO di bengkel kendaraan bermotor ditemukan mencapai setinggi 600 mg/m3 dan didalam darah para pekerja bengkel tersebut bisa mengandung HbCO sampai lima kali lebih tinggi dari kadar nomal. Para petugas yang bekerja dijalan raya diketahui mengandung HbCO dengan kadar 4 –7,6% (porokok) dan 1,4 –3,8% (bukan perokok) selama sehari bekarja. Sebaliknya kadar HbCO pada masyarakat umum jarang yang melampaui 1% walaupun studi yang dilakukan di 18 kota besar di Amerika Utara menunjukan bahwa 45 % dari masyarakat bukan perokok yang terpajan oleh CO udara, di dalam darahnya terkandung HbCO
melampaui 1,5%. Perlu juga diketahui bahwa manusia sendiri dapat memproduksi CO akibat proses metabolismenya yang normal. Produksi CO didalam tubuh sendiri ini (endogenous) bisa sekitar 0,1+1% dari total HbCO dalam darah. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Karakteristik biologik yang paling penting dari CO adalah kemam puannya untuk berikatan dengan haemoglobin, pigmen sel darah merah yang m engakut oksigen keseluruh tubuh. Sifat ini menghasilkan pembentukan karboksihaemoglobin (HbCO) yang 200 kali lebih stabil dibandingkan oksihaemoglobin (HbO2). Penguraian HbCO yang relatif lambat menyebabkan terhambatnya kerja molekul sel pigmen tersebut dalam fungsinya membawa oksigen keseluruh tubuh. Kondisi seperti ini bisa berakibat serius, bahkan fatal, karena dapat menyebabkan keracunan. Selain itu, metabolisme otot dan fungsi enzim in tra-seluler juga dapat terganggu dengan adanya ikatan CO yang stabil tersebut. Dampat keracunan CO sangat berbahaya bagi orang yang telah menderita gangguan pada otot jantung atau sirkulasi darah periferal yang parah. Dampak dari CO bervasiasi tergangtung dari status kesehatan seseorang pada saat terpajan .Pada beberapa orang yang berbadan gemuk dapat mentolerir pajanan CO sampai kadar HbCO dalam darahnya mencapai 40% dalam waktu singkat. Tetapi seseorang yang menderita sakit jantung atau paru-paru akan menjadi lebih parah apabila kadar HbCO dalam darahnya sebesar 5 –10%. Pengaruh CO kadar tinggi terhadap sistem syaraf pusat dan sistem kardiovaskular telah banyak diketahui. Namun respon dari masyarakat berbadan sehat terhadap pemajanan CO kadar rendah dan dalam jangka waktu panjang, masih sedikit diketahui. Misalnya kinerja para petugas jaga, yang haru s mempunyai kemampuan untuk mendeteksi adanya perubahan kecil dalam lingkungannya yang terjadi pada saat yang tidak dapat diperkirakan sebelumnya dan membutuhkan kewaspadaan tinggi dan terus menerus, dapat terganggu/ terhambat pada kadar HbCO yang berada dibawah 10% dan bahkan sampai 5% (hal ini secara kasar ekivalen dengan kadar CO di udara masing-masing sebesar 80 dan 35 mg/m3) Pengaruh ini terlalu terlihat pada perokok, karena kemungkinan sudah terbiasa terpajan dengan kadar yang sama dari asap rokok. Beberapa studi yang dilakukan terhadap sejumlah sukarelawan berbadan sehat yang melakukan latihan berat (studi untuk melihat penyerapan oksigen maksimal) menunjukkan bahwa kesadaran hilang pada kadar HbCO 50% dengan latihan yang lebih ringan, kesadaran hilang pada HbCo 70% selama 5-60 menit. Gangguan tidak dirasakan pada HbCO 33%, tetapi denyut jantung meningkat cepat dan tidak proporsional. Studi dalam jangka waktu yang lebih panjang terhadap pekerja yang bekerja selama 4 jam dengan kadar HbCO 5-6% menunjukkan pengaruh yang serupa terhadap denyut jantung, tetapi agak berbeda. Hasil studi diatas menunjukkan bahwa paling sedikit untuk para bukan perokok, ternyata ada hubungan yang linier antara HbCO dan menurunnya kapasitas maksimum o ksigen. Walaupun kadar CO yang tinggi dapat menyebabkan perubahan tekanan darah, meningkatkan denyut jantung, ritme jantung menjadi abnormal gagal jantung, dan kerusakan pembuluh darah periferal, tidak banyak didapatkan data tentang pengaruh pemajanan CO kadar rendah terhadap sistim kardiovaskular. Hubungan yang telah diketahui tentang merokok dan peningkatan risiko penyakit jantung koroner menunjukkan bahwa CO kemungkinan mempunyai peran dalam memicu timbulnya penyakit tersebut (perokok berat tidak jarang mengandung kadar HbCO sampai 15 %). Namun tidak cukup bukti yang menyatakan bahwa karbon monoksida menyebabkan penyakit jantung atau paru-paru, tetapi jelas bahwa CO mampu untuk mengganggu transpor oksigen ke seluruh tubuh yang dapat berakibat serius pada seseorang yang telah menderita sakit jantung atau paru-paru. Studi epidemiologi tentang kesakitan dan kematian akibat penyakit jantung dan kadar CO di udara yang dibagi berdasarkan wilayah, sangat sulit untuk ditafsirkan. Namun dada terasa sakit pada saat melakukan gerakan fisik, terlihat jelas akan timbul
pada pasien yang terpajan CO dengan kadar 60 mg/m3, yang menghasilkan kadar HbCO mendekati 5%. Walaupun wanita hamil dan janin yang dikandungnya akan menghasilkan CO dari dalam tubuh (endogenous) dengan kadar yang lebih tinggi, pajanan tambahan dari luar dapat mengurangi fungsi oksigenasi jaringan dan plasental, yang menyebabkan bayi dengan berat badan rendah. Kondisi seperti ini menjelaskan mengapa wanita merokok melahirkan bayi dengan berat badan lebih rendah dari normal. Masih ada dua aspek lain dari pengaruh CO terhadap kesehatan yang perlu dicatat. Pertama, tampaknya binatang percobaan dapat beradaptasi terhadap pemajanan CO karena mam pu mentolerir dengan mudah pemajanan akut pada kadar tinggi, walaupun masih memerlukan penjelasan lebih lanjut. Kedua, dalam kaitannya dengan CO di lingkungan kerja yang dapat menggangggu pertubuhan janin pada pekerja wanita, adalah kenyataan bahwa paling sedikit satu jenis senyawa hidrokarbon-halogen yaitu metilen khlorida (dikhlorometan), dapat menyebabkan meningkatnya kadar HbCO karena ada metobolisme di dalam tubuh setelah absorpsi terjadi. Karena senyawa diatas termasuk kelompok pelarut (Sollvent) yang banyak digunakan dalam industri untuk menggantikan karbon tetrakhlorida yang beracun, maka keamanan lingkungan kerja mereka perlu ditinjau lebih lanjut. D. PENGENDALIAN 1. PENCEGAHAN D.1.1 Sumber Bergerak a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik. b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala. c) Memasang filter pada knalpot. D.1.2 Sumber Tidak Bergerak a) Memasang scruber pada cerobong asap. b) Merawat mesin industri agar tetap baik dan lakukan pengujian secara berkala. c) Menggunakan bahan bakar minyak atau batu bara dengan kadar CO rendah. D.1.3 Manusia Apabila kadar CO dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 10.000 ug/Nm3 udara dengan rata-rata waktu pengukuran 24 jam ) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya: a) Menggunakan alat pelindung diri ( APD ) seperti masker gas. b) Menutup / menghindari tempat-tempat yang diduga mengandung CO seperti sumur tua , Goa , dll. E. PENANGGULANGAN a) Mengatur pertukaran udara didalam ruang seperti mengunakan exhaust-fan. b) Bila terjadi korban keracunan maka lakukan : Berikan pengobatan atau pernafasan buatan Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat 3. NITROGEN DIOKSIDA A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA Oksida Nitrogen (NOx) adalah kelompok gas nitrogen yang terdapat di atmosfir yang terdiri dari nitrogen monoksida (NO) dan nitrogen dioksida (NO2). Walaupun ada bentuk oksida n itrogen lainnya, tetapi kedua gas tersebut yang paling banyak diketahui sebagai bahan pencemar udara. Nitrogen monoksida merupakan gas yang tidak berwarna dan tidak berbau sebaliknya nitrogen dioksida berwarna coklat kemerahan dan berbau tajam. Nitrogen monoksida terdapat diudara dalam jumlah lebih besar daripada NO2. Pembentukan NO dan NO2 merupakan reaksi antara nitrogen dan oksigen diudara sehingga m embentuk NO, yang bereaksi lebih lanjut dengan lebih banyak oksigen membentuk NO2. Udara terdiri dari 80% Volume nitrogen dan 20% Volume oksigen. Pada suhu kamar, hanya sedikit kecendrungan nitrogen dan oksigen untuk bereaksi satu sama lainnya. Pada suhu yang lebih tinggi (diatas 1210C) keduanya dapat bereaksi membentuk NO dalam jumlah banyak sehingga m engakibatkan pencemaran udara. Dalam proses pembakaran, suhu yang digunakan biasanya mencapai 1210 – 1.765 C, oleh karena itu reaksi ini merupakan sumber NO yang penting. Jadi reaksi pembentukan NO merupakan hasil samping dari proses pembakaran. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Dari seluruh jumlah oksigen nitrogen ( NOx ) yang dibebaskan ke udara, jumlah yang terbanyak adalah dalam bentuk NO yang
diproduksi oleh aktivitas bakteri. Akan tetapi pencemaran NO dari sumber alami ini tidak meru pakan masalah karena tersebar secara merata sehingga jumlah nya menjadi kecil. Yang menjadi masalah adalah pencemaran NO yang diproduksi oleh kegiatan manusia karena jumlahnya akan meningkat pada tempat-tempat tertentu. Kadar NOx diudara perkotaan biasanya 10 –100 kali lebih tinggi dari pada di udara pedesaan. Kadar NOx diudara daerah perkotaan dapat mencapai 0,5 ppm (500 ppb). Seperti halnya CO, emisi NOx dipengaruhi o leh kepadatan penduduk karena sumber utama NOx yang diproduksi manusia adalah dari pembakaran dan kebanyakan pembakaran disebabkan oleh kendaraan bermotor, produksi energi dan pembuangan sampah. Sebagian besar emisi NOx buatan manusia berasal dari pembakaran arang, minyak, gas, dan bensin. Kadar NOx di udara dalam suatu kota bervariasi sepanjang hari tergantung dari intensitas sinar mataharia dan aktivitas kendaraan bermotor. Perubahan kadar NOx berlangsung sebagai berikut : a) Sebelum matahari terbit, kadar NO dan NO2 tetap stabil dengan kadar sedikit lebih tinggi dari kadar minimum seharihari. b) Setelah aktifitas manusia meningkat ( jam 6-8 pagi ) kadar NO meningkat terutama karena meningkatnya aktivitas lalulintas yaitu kendaraan bermotor. Kadar NO tetin ggi pada saat ini dapat mencapai 1-2 ppm. c) Dengan terbitnya sinar matahari yang memancarkan sinar ultra violet kadar NO2 ( sekunder ) kadar NO2 pada saat ini dapat mencapai 0,5 ppm. d) Kadar ozon meningkat dengan menurunnya kadar NO sampai 0,1 ppm. e) Jika intensitas sinar matahari menurun pada sore hari ( jam 5-8 malam ) kadar NO meningkat kembali. f) Energi matahari tidak mengubah NO menjadi NO2 (melalui reaksi hidrokarbon) tetapi O 3 yang terkumpul sepanjang hari akan bereaksi dengan NO. Akibatnya terjadi kenaikan kadar NO2 dan penurunan kadar O3. g) Produk akhir dari pencemaran NOx di udara dapat berupa as am nitrat, yang kemudian diendapkan sebagai garamgaram nitrat didalam air hujan atau debu. Merkanisme utama pembentukan asam nitrat dari NO2 di udara masih terus dipelajari Salah satu reaksi dibawah ini diduga juga terjadi diudara tetapi diudara tetapi peranannya mungkin sangat kecil dalam menentukan jumlah asam nitrat di udara. h) Kemungkinan lain pembentukan HNO 3 didalam udara tercemar adalah adanya reaksi dengan ozon pada kadar NO2 maksimum O3 memegang peranan penting dan kemungkinan terjadi tahapan reaksi sebagai berikut : O3 + NO2 ----NO3 + O2 NO3 + NO2 -----N2O5 N2O5 + 2HNO3 ----2HNO3 Reaksi tersebut diatas masih terus dibuktikan kebenarannya, tetapi yang penting adalah bahwa proses-proses diudara mengakibatkan perubahan NOx menjadi HNO 3 yang kemudian bereaksi membentuk partikel-partikel. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Oksida nitrogen seperti NO dan NO2 berbahaya bagi manusia. Penelitian menunjukkan bahwa NO 2 empat kali lebih beracun daripada NO. Selama ini belum pernah dilaporkan terjadinya keracunan NO yang mengakibatkan kematian. Diudara ambien yang normal, NO dapat mengalami oksidasi m enjadi NO2 yang bersifat racun. Penelitian terhadap hewan percobaan yang dipajankan NO dengan dosis yang sangat tinggi, memperlihatkan gejala kelumpuhan sistim syarat dan kekejangan. Penelitian lain menunjukkan bahwa tikus yang dipajan NO sampai 2500 ppm akan hilang kesadarannya setelah 6-7 menit, tetapi jika kemudian diberi udara segar akan sembuh kembali setelah 4 –6 menit. Tetapi jika pemajanan NO pada kadar tersebut berlangsung selama 12 menit, pengaruhnya tidak dapat dihilangkan kembali, dan sem ua tikus yang diuji akan m ati. NO2 bersifat racun terutama terhadap paru. Kadar NO 2 yang lebih tinggi dari 100 ppm dapat mematikan sebagian besar binatang percobaan dan 90% dari kematian tersebut disebabkan oleh gejala pembengkakan paru ( edema pulmonari ). Kadar NO2 sebesar 800 ppm akan mengakibatkan 100% kematian pada binatang-binatang yang diuji dalam waktu 29 menit atau kurang. Pemajanan NO2 dengan kadar 5 ppm selama 10 menit terhadap manusia mengakibatkan kesulitan dalam bernafas. D. PENGENDALIAN D.1. PENCEGAHAN D.1.1. Sumber Bergerak a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik. b) Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkala. c) Memasang filter pada knalpot. D.1.2. Sumber Tidak Bergerak a) Mengganti peralatan yang rusak. b) Memasang scruber pada cerobong asap. c) Memodifikasi pada proses pembakaran. D.1.3. Manusia
Apabila kadar NO2 dalam udara ambien telah melebihi baku mutu ( 150 g/Nm3 dengan waktu pengukur 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya : a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas. b) Mengurangi aktifitas di luar rumah. D.2. PENANGGULANGAN a) Mengatur pertukaran udara di dalam ruang, seperti mengunakan exhaust-fan. b) Bila terjadi korban keracunan, maka lakukan : Berikan pengobatan atau pernafasaan buatan. Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat. 4. OKSIDAN A. SIFAT FISIK DAN KIMIA Oksidan (O3) merupakan senyawa di udara selain oksigen yang memiliki sifat sebagai pengoksidasi. Oksidan adalah komponen atmosfir yang diproduksi oleh proses fotokimia, yaitu suatu proses kimia yang membutuhkan sinar matahari mengoksidasi komponen-komponen yang tak segera dioksidasi oleh o ksigen. Senyawa yang terbentuk merupakan bahan pencemar sekunder yang diproduksi karena interaksi antara bahan pencemar primer dengan sinar. Hidrokarbon merupakan komponen yang berperan dalam produksi oksidan fotokimia. Reaksi ini ju ga melibatkan siklus fotolitik NO2. Polutan sekunder yang dihasilkan dari r eaksi hidrokarbon dalam siklus ini adalah o zon dan peroksiasetilnitrat. OZON Ozon merupakan salah satu zat pengoksidasi yang sangat kuat setelah fluor, oksigen dan oksigen fluorida (OF2). Meskipun di alam terdapat dalam jumlah kecil tetapi lapisan lain dengan bahan pencemar udara Ozon sangat berguna untuk melindungi bumi dari radiasi ultraviolet (UV-B). Ozon terbentuk diudara pada ketinggian 30 km dimana r adiasi UV matahari dengan panjang gelombang 242 nm secara perlahan memecah molekul oksigen (O2) menjadi atom oksigen tergantung dari jumlah molekul O2 atom-atom oksigen secara cepat membentuk ozon. Ozon menyerap radiasi sinar matahari dengan kuat didaerah panjang gelombang 240-320 nm. Absorpsi radiasi elektromagnetik oleh ozon didaerah ultraviolet dan inframerah digunakan dalam metode-metode analitik. PEROKSIASETILNITRAT Proses-proses fotokimia menghasilkan jenis-jenis pengoksidasi lain –selain ozon, termasuk peroksiasilinitrat yang mempunyai struktur sebagai berikut : O R – C 00NO2 R = CH3 : peroksiasetilnitrat ( PAN ) R = C2H5 : peroksipropionilnitrat ( PPN ) R = C6H5 : peroksibenzoilnitrat ( PBzN ) Meskipun untuk setiap jenis peroksiasetilnitrat sudah diberikan perhatian, data monitoring yang tersedia hanya untuk peroksiasetilnitrat. Peroksiasrtilnitrat mempunyai 2 ciri yang dapat digunakan untuk mendeteksi adanya peroksiasetilnitrat kadar rendah. Ciri pertama adalah absorpsi di daerah inframerah dan kemampuan dalam menangkap elektron. Ciri kedua digunakan sebagai dasar metoda pengukuran kadar peroksiasetilnitrat di udara secara khromatografi. OKSIDAN LAIN Hidrogen peroksida telah diidentifikasi sebagai oksidan fotokimia yang potensial. Akan tetapi hidrogen peroksida ini merupakan senyawa yang sangat sulit dideteksi secara spesifik di udara. Oleh arena itu tidak mungkin memperkirakan dengan pasti bahwa hidrogen peroksida sebagai pencemar fotokimia udara. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Yang dimaksud dengan oksidan fotokimia meliputi Ozon, Nitrogen dioksida, dan peroksiasetilnitrat (PAN) karena lebih dari 90% total oksidan terdapat dalam bentuk ozon maka hasil monitoring udara ambien dinyatakan sebagai kadar ozon. Karena pengaruh pencemaran udara jenis oksidan cukup akut dan cepatnya perubahan pola pencemaran selama sehari dan dari suatu tempat ketempat lain, maka waktu dimana kadar Ozon paling tinggi secara umum ditentukan dalam pemantauan. Mencatat jumlah perjam per hari, perminggu, per musim atau per tahun selama kadar tertentu dilampaui juga merupakan cara yang
berguna untuk melaporkan sejauh mana Ozon menjadi masalah. Kadar ozon alami yang berubah-ubah sesuai dengan musim pertahunnya berkisar antara 10 –100g/m3 (0,005 –0,05 ppm). Diwilayah pedesaan kadar ozon dapat menjadi tinggi karena adanya kiriman jarak jauh O3 dari udara yang berasal dari perkotaan. Didaerah perkotaan yang besar, tingkat ozon atau total oksidan maksimum 1 jam dapat berkisar dari 300 – 800 g/ m3 (0,15-0,40 ppm) atau lebih. 5 –30% hasil pemantauan di beberapa kota besar didapatkan kadar oksida maksimum 1jam yang melampaui 200 g/m3 (0,1 ppm). Peroksiasetilnitrat umumnya terbentuk secara serentak bersama dengan ozon. Pengukuran kadar PAN di udara ambien yang telah dilakukan relatif sedikit, tetapi dari hasil pengukuran Pb dapat diamati perbandingan antara PAN dengan ozon antara 1:50 dan 1:100, dan variasi kadar kadang-kadang mengikuti ozon. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Oksidan fotokimia masuk kedalam tubuh dan pada kadar subletal dapat mengganggu proses pernafasan normal, selain itu oksidan fotokimia juga dapat menyebabkan iritasi mata. Beberapa gejala yang dapat diamati pada manusia yang diberi perlakuan kontak dengan ozon, sampai dengan kadar 0,2 ppm tidak ditemukan pengaruh apapun, pada kadar 0,3 ppm mulai terjadi iritasi pada hidung dan tenggorokan. Kontak dengan Ozon pada kadar 1,0 –3,0 ppm selama 2 jam pada orang-orang yang sensitif dapat mengakibatkan pusing berat dan kehilangan koordinasi. Pada kebanyakan orang, kontak dengan ozon dengan kadar 9,0 ppm selama beberapa w aktu akan mengakibatkan edema pulmonari. Pada kadar di udara ambien yang normal, peroksiasetilnitrat (PAN) dan Peroksiabenzoilnitrat (PbzN) mungkin menyebabkan iritasi mata tetapi tidak berbahaya bagi kesehatan. Peroksibenzoilnitrat (PbzN) lebih cepat menyebabkan iritasi mata. 5. HIDROKARBON A. SIFAT / KARASTERISTIK Struktur Hidrokarban (HC) terdiri dari elemen hidrogen dan korbon dan sifat fisik HC dipengaruhi oleh jumlah atom karbon yang menyusun molekul HC. HC adalah bahan pencemar udara yang dapat berbentuk gas, cairan maupun padatan. Semakin tinggi jumlah atom karbon, unsur ini akan cenderung berbentuk padatan. Hidrokarbon dengan kandungan unsur C antara 1-4 atom karbon akan berbentuk gas pada suhu kamar, sedangkan kandungan karbon diatas 5 akan berbentuk cairan dan padatan. HC yang berupa gas akan tercampur dengan gas-gas hasil buangan lainnya. Sedangkan bila berupa cair maka HC akan membentuk semacam kabut minyak, bila berbentuk padatan akan membentuk asap yang pekat dan akhirnya menggumpal menjadi debu. Berdasarkan struktur molekulnya, hidrokarbon dapat dibedakan dalam 3 kelompok yaitu hidrokarban alifalik, hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon alisiklis. Molekul hidrokarbon alifalik tidak mengandung cincin atom karbon dan semua atom karbon tersusun dalam bentuk rantai lurus atau bercabang. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Sebagai bahan pencemar udara, Hidrokarbon dapat berasal dari proses industri yang diemisikan ke udara dan kemudian merupakan sumber fotokimia dari ozon. HC merupakan polutan primer karena dilepas ke udara ambien secara langsung, sedangkan oksidan fotokima merupakan polutan sekunder yang dihasilkan di atmosfir dari hasil reaksi-r eaksi yang melibatkan polutan primer. Kegiatan industri yang berpotensi menimbulkan cemaran dalam bentuk HC adalah industri plastik, resin, pigmen, zat warna, pestisida dan pemrosesan karet. Diperkirakan emisi industri sebesar 10 % berupa HC. Sumber HC dapat pula berasal dari sarana transportasi. Kondisi mesin yang kur ang baik akan menghasilkan HC. Pada umumnya pada pagi hari kadar HC di udara tinggi, namun pada siang hari menurun. Sore hari kadar HC akan meningkat dan kemudian menurun lagi pada malam hari. Adanya hidrokarbon di udara terutama metana, dapat berasal dari sumber-sumber alami terutama proses biologi aktivitas
geothermal seperti explorasi dan pemanfaatan gas alam dan minyak bumi dan sebagainya Jumlah yang cukup besar juga berasal dari proses dekomposisi bahan organik pada permukaan tanah, Demikian juga pembuangan sampah, kebakaran hutan dan kegiatan manusia lainnya mempunyai peranan yang cukup besar dalam memproduksi gas hidrakarbon di atmosfir. C. DAMPAK KESEHATAN Hidrokarbon diudara akan bereaksi dengan bahan-bahan lain dan akan membentuk ikatan baru yang disebut plycyclic aromatic hidrocarbon (PAH) yang banyak dijumpai di daerah industri dan padat lalulintas. Bila PAH ini masuk dalam paru -paru akan menimbulkan luka dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker. Pengaruh hidrokarbon aromatic pada kesehatan manusia dapat terlihat pada tabel dibawah ini. Jenis Hidrokarbon Konsentrasi ( ppm ) Dampak Kesehatan Benzene ( C6H6 ) 100 Iritasi membran mukosa 3.000 Lemas setelah ½ - 1 Jam 7.500 Pengaruh sangat berbahaya setelah pemaparan 1 jam 20.000 Kematian setelah pemaparan 5 –10 menit Toluena ( C7H8 ) 200 Pusing lemah dan berkunang-kunang setelah pemaparan 8 jam 600 Kehilangan koordinasi bola mata terbalik setelah pemaparan 8 jam D. PENGENDALIAN 1. PENCEGAHAN D.1.1 Sumber Bergerak a) Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap baik. b) Melakukan pengujian emisi secara berkala dan KIR kendaraan. c) Memasang filter pada knalpot. D.1.2 Sumber Tidak Bergerak a) Memasang scruber pada cerobong asap. b) Memodifikasi pada proses pembakaran. D.1.3 Manusia Apabila kadar oksidan dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (235 g/Nm3 dengan waktu pengukuran 1jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya: a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas. b) Mengurangi aktifitas di luar rumah. 2. PENANGGULANGAN a) Mengganti peralatan yang rusak. b) Mengatur pertukaran udara didalam ruang, seperti menggunakan exhaust-fan. c) Bila jatuh korban keracunan maka lakukan : Berikan pengobatan atau pernafasan buatan. Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat. 6. KHLORIN A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA Senyawa khlorine yang mengandung khlor yang dapat mereduksi atau mengkonversi zat inert atau zat kurang aktif dalam air, yang termasuk senyawa khlorin adalah asam hipokhlorit (HOCL) dan garam hipokhlorit (OCL). Gas Khlorin ( Cl2) adalah gas berwarna hijau dengan bau sangat menyengat. Berat jenis gas khlorin 2,47 kali berat udara dan 20 kali berat gas hidrogen khlorida yang toksik. Gas khlorin sangat terkenal sebagai gas beracun yang digunakan pada perang dunia ke-1. B. SUMER DAN DISTRIBUSI Khlorin merupakan bahan kimia penting dalam industri yang digunakan untuk khlorinasi pada proses produksi yang menghasilkan produk organik sintetik, seperti plastik (khususnya polivinil khlorida), insektisida (DDT, Lindan, dan aldrin) dan herbisida (2,4 dikhloropenoksi asetat) selain itu [juga digunakan sebagai pemutih (bleaching agent) dalam pemrosesan sellulosa, industri kertas, pabrik pencucian (tekstill) dan desinfektan untuk air minum dan kolam renang . Terbentuknya gas khlorin di udara ambien merupakan efek samping dari proses pemutihan (bleaching) dan produksi zat/ senyawa organik yang mengandung khlor. Karena banyaknya penggunaan senyawa khlor di lapangan atau dalam industri dalam dosis berlebihan seringkali terjadi pelepasan gas khlorin akibat penggunaan yang kurang efektif. Hal ini dapat menyebabkan terdapatnya gas pencemar khlorin dalam kadar tinggi di udara ambien. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Selain bau yang menyengat gas khlorin dapat menyebabkan iritasi pada mata saluran pernafasan. Apabila gas khlorin masuk dalam jaringan paru-paru dan bereaksi dengan ion hidrogen akan dapat membentuk asam khlorida yang bersifat sangat korosif
dan menyebabkan iritasi dan peradangan. diudara ambien, gas khlor in dapat mengalami proses oksidasi dan membebaskan oksigen seperti terlihat dalam reaksi dibawah ini : CL2 + H2O ---------HCL + HOCL 8 HOCl --------- 6 HCl + 2HclO3 + O3 Dengan adanya sinar matahari atau sinar terang maka HOCl yang terbentuk akan terdekomposisi menjadi asam khlorida dan oksigen. Selain itu gas khlorin juga dapat mencemari atmosfer. Pada kadar antara 3,0 – 6,0 ppm gas khlorin terasa pedas dan memerahkan mata. Dan bila terpapar dengan kadar sebesar 14,0 – 21,0 ppm selama 30 –60 menit dapat menyebabkan penyakit paru-paru ( pulmonari oedema ) dan bisa menyebabkan emphysema dan radang paru-paru. D. PENGENDALIAN 1. PENCEGAHAN D.1.1. Sumber Tidak Bergerak a) Memasang scruber pada cerobong asap. b) Memodifikasi pada proses pembakaran. D.1.2. Manusia Apabila kadar khlorin dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (150 g/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya – upaya : a) Menggunakan alat pelindung diri, seperti masker gas. b) Mengurangi aktifitas di luar rumah. 2. PENANGGULANGAN a) Mengganti peralatan yang rusak. b) Mengatur pertukaran udara di dalam ruang seperti mengunakan exhaust-fan. c) Bila terjadi korban keracunan chlorin maka lakukan : Berikan pengobatan atau pernafasan buatan. Kirim segera ke Rumah Sakit atau Puskesmas terdekat. 7. PARTIKEL DEBU A. SIFAT FISIKA DAN KIMIA Partikulat debu melayang (Suspended Particulate Matter/SPM) merupakan campuran yang sangat rumit dari berbagai senyawa organik dan anorganik yang terbesar di udara dengan diameter yang sangat kecil, mulai dari < 1 mikron sampai dengan maksimal 500 mikron. Partikulat debu tersebut akan berada di udara dalam waktu yang relatif lama dalam keadaan melayanglayang di udara dan masuk kedalam tubuh manusia melalui saluran pernafasan. Selain dapat berpengaruh negatif terhadap kesehatan, partikel debu juga dapat mengganggu daya tembus pandang mata dan juga mengadakan berbagai reaksi kimia di udara. Partikel debu SPM pada umumnya mengandung berbagai senyawa kimia yang berbeda, dengan b erbagai ukuran dan bentuk yang berbada pula, tergantung dari mana sumber emisinya. Karena Komposisi partikulat debu udara yang rumit, dan pentingnya ukuran partikulat dalam menentukan pajanan, banyak istilah yang digunakan untuk menyatakan partikulat debu di udara. Beberapa istilah digunakan dengan mengacu pada metode pengambilan sampel udara seperti : Suspended Particulate Matter (SPM), Total Suspended Particulate (TSP), balack smake. Istilah lainnya lagi lebih mengacu pada tempat di saluran pernafasan dimana partikulat debu dapat mengedap, seperti inhalable/thoracic particulate yang terutama mengedap disaluran pernafasan bagian bawah, yaitu dibawah pangkal tenggorokan (larynx ). Istilah lainnya yang juga digunakan adalah PM-10 (partikulat debu dengan ukuran diameter aerodinamik <10 mikron), yang mengacu pada unsur fisiologi maupun metode pengambilan sampel. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Secara alamiah partikulat debu dapat dihasilkan dari debu tanah kering yang terbawa oleh angin atau berasal dari muntahan letusan gunung berapi. Pembakaran yang tidak sempurna dari bahan bakar yang mengandung senyawa karbon akan murni atau bercampur dengan gas-gas organik seperti halnya penggunaan mesin disel yang tidak terpelihara dengan baik. Partikulat debu melayang (SPM) juga dihasilkan dari pembakaran batu bara yang tidak sempurna sehingga terbentuk aerosol kompleks dari butir-butiran tar. Dibandingkan dengan pembakaraan batu bara, pembakaran minyak dan gas pada umunya menghasilkan SPM lebih sedikit. Kepadatan kendaraan bermotor dapat m enambah asap hitam pada total emisi partikulat debu. Demikian juga pembakaran sampah domestik dan sampah komersial bisa merupakan sumber SPM yang cukup penting.
Berbagai proses industri seperti proses penggilingan dan penyemprotan, dapat menyebabkan abu berterbangan di udara, seperti yang juga dihasilkan oleh emisi kendaraan bermotor. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Inhalasi merupakan satu-satunya rute pajanan yang menjadi perhatian dalam hubungannya dengan dampak terhadap kesehatan. Walau demikian ada juga beberapa senjawa lain yang melekat bergabung pada partikulat, seperti timah hitam (Pb) dan senyawa beracun lainnya, yang dapat memajan tubuh melalui rute lain. Pengaruh partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada di udara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu bentuk padat maupun cair yang berada diudara sangat tergantung kepada ukurannya. Ukuran partikulat debu yang membahayakan kesehatan umumnya berkisar antara 0,1 mikron sampai dengan 10 mikron. Pada umunya ukuran partikulat debu sekitar 5 mikron merupakan partikulat udara yang dapat langsung masuk kedalam paru-paru dan mengendap di alveoli. Keadaan ini bukan berarti bahwa ukuran partikulat yang lebih besar dari 5 mikron tidak berbahaya, karena partikulat yang lebih besar dapat mengganggu saluran pernafasan bagian atas dan menyebabkan iritasi. Keadaan ini akan lebih bertambah parah apabila terjadi reaksi sinergistik dengan gas SO 2 yang terdapat di udara juga. Selain itu partikulat debu yang melayang dan berterbangan dibawa angin akan menyebabkan iritasi pada m ata dan dapat menghalangi daya tembus pandang mata (Visibility) Adanya ceceran logam beracun yang terdapat dalam partikulat debu di udara merupakan bahaya yang terbesar bagi kesehatan. Pada umumnya udara yang tercemar hanya mengandung logam berbahaya sekitar 0,01% sampai 3% dari seluruh partikulat debu di udara Akan tetapi logam tersebut dapat bersifat akumulatif dan kemungkinan dapat terjadi reaksi sinergistik pada jaringan tubuh, Selain itu diketahui pula bahwa logam yang terkandung di udara yang dihirup mempunyai pengaruh yang lebih besar dibandingkan dengan dosis sama yang besaral dari makanan atau air minum. Oleh karena itu kadar logam di udara yang terikat pada partikulat patut mendapat perhatian . D. PENGENDALIAN D.1. PENCEGAHAN a) Dengan melengkapi alat penangkap debu ( Electro Precipitator ). b) Dengan melengkapi water sprayer pada cerobong. c) Pembersihan ruangan dengan sistim basah. d) Pemeliharaan dan perbaikan alat penangkap debu. e) Menggunakan masker. D.2. PENANGGULANGAN a) Memperbaiki alat yang rusak 8. TIMAH HITAM A. SIFAT FISIK DAN KIMIA Timah hitam ( Pb ) merupakan logam lunak yang berwarna kebiru-biruan atau abu-abu keperakan dengan titik leleh pada 327,5C dan titik didih 1.740C pada tekanan atmosfer. Senyawa Pb-organik seperti Pb-tetraetil dan Pb-tetrametil merupakan senyawa yang penting karena banyak digunakan sebagai zat aditif pada bahan bakar bensin dalam upaya meningkatkan angka oktan secara ekonomi. PB-tetraetil dan Pb tetrametil berbentuk larutan dengan titik didih masing-masing 110 C dan 200C. Karena daya penguapan kedua senyawa tersebut lebih rendah dibandingkan dengan daya penguapan unsur-unsur lain dalam bensin, maka penguapan bensin akan cenderung m emekatkan kadar P-tetraetil dan Pb-tetrametil. Kedua senyawa ini akan terdekomposisi pada titik didihnya dengan adanya sinar matahari dan senyawa kimia lain diudara seperti senyawa holegen asam atau oksidator. B. SUMBER DAN DISTRIBUSI Pembakaran Pb-alkil sebagai zat aditif pada bahan bakar kendaraan bermotor merupakan bagian terbesar dari seluruh emisi Pb ke atmosfer berdasarkan estimasi skitar 80 –90% Pb di udara ambien berasal dari pembakaran bensin tidak sama antara satu tempat dengan tempat lain karena tergantung pada kepadatan kendara an bermotor dan efisiensi upaya un tuk mereduksi kandungan pb pada bensin.
Penambangan dan peleburan batuan Pb di beberapa wilayah sering menimbulkan masalah pencemaran Tingkat kontaminasi Pb di udara dan air sekitar wilayah tersebut tergantung pada jumlah Pb yang diemisikan tinggi cerobong pembakaran limbah tpopgrafi dan kondisi lokal lainnya. Peleburan Pb sekunder, penyulingan dan industri senyawa dan barang-barang yang mengandung Pb, dan insinerator juga dapat menambah emisi Pb ke lingkungan. Karena batubara seperti juga mineral lainnya (batuan dan sedimen) pada umumnya mengandung Pb kadar rendah, maka kegiatan berbagai industri yang terutama menghasilkan besi dan baja peleburan tembaga dan pembakaran batubara, harus dipandang sebagai sumber yang dapat menambah emisi Pb ke udara. Penggunaan pipa air yang mengandung Pb dirumah tangga terutama pada daerah yang kesadahan airnya rendah (lunak) dapat menjadi sumber pemajanan Pb pada manusia. Demikian juga didaerah dengan banyak rumah tua yang masih menggunakan cat yang mengandung Pb dapat menjadi sumber pemajanan Pb. C. DAMPAK TERHADAP KESEHATAN Pemajanan Pb dari industri telah banyak tercatat tetapi kemaknaan pemajanan di masyarakatvluas masih kontroversi, Kadar Pb di alam sangat bervariasi tetapi kandungan dalam tubuh manusia berkisar antara 100 –400 mg. Sumber masukan Pb adalah makanan terutama bagi mereka yang tidak bekerja atau kontak dengan Pb Diperkirakan rata-rata masukkan Pb melalui makanan adalah 300 ug per hari dengan kisaran antara 100 –500 g perhari. Rata-rata masukkan melalui air minum adalah 20 g dengan kisaran antara 10 –100 g. Hanya sebagian asupan (intake) yang diabsorpsi melalui pencernaan. Pada manusia dewasa absorpsi untuk jangka panjang berkisar antara 5 –10% bila asupan tidak berlebihan kandungan Pb dalam tinja dapat untuk memperkirakan asupan harian karena 90% Pb dikeluarkan dengan cara ini. Kontribusi Pb di udara terhadap absorpsi o leh tubuh lebih sulit diperkirakan. Distribusi ukuran partikel dan kelarutan pb dalam partikel juga harus dipertimbangkan biasanya kadar pb di udara sekitar 2 g/m3 dan dengan asumsi 30% mengendap disaluran pernapasan dan absorpsi sekitar 14 g/per hari. Mungkin perhitungan ini bisa dianggap terlalu besar dan partikel Pb yang dikeluarkan dari kendaraan bermotor ternyata bergabung dengan filamen karbon dan lebih kecil dari yang diperkirakan walaupun agregat ini sangat kecil (0,1 m) jumlah yang tertahan di alveoli mungkin kurang dari 10%. Uji kelarutan menunjukkan bahwa Pb berada dalam bentuk yang sukar larut. Hampir semua organ tubuh mengandung Pb dan kira-kira 90% dijumpai di tulang, kandungan dalam darah kurang dari 1% kandungan dalam darah dipengaruhi oleh asupan yang baru (dalam 24 Jam terakhir) dan Oleh pelepan dari sistem rangka. Manusia dengan pemajanan rendah mengandung 10 –30 g Pb/100 g darah Manusia yang mendapat pemajanan kadar tinggi mengandung lebih dari 100 g/100 g darah kandungan dalam darah sekitar 40 g Pb/100g dianggap terpajan berat atau mengabsorpsi Pb cukup tinggi walau tidak terdeteksi tanda-tanda keluhan keracun an. Terdapat perbedaan tingkat kadar Pb di perkantoran dan pedesaan wanita cenderung mengandung Pb lebih rendah dibanding pria, dan pada perokok lebih tinggi dibandingkan bukan perokok. Gejala klinis keracunan timah hitam pada individu dewasa tidak akan timbul pada kadar Pb yang terkandung dalam darah dibawah 80 g Pb/100 g darah namun hambatan aktivitas enzim untuk sintesa haemoglobin sudah terjadi pada kandungan Pb normal (30 –40 g). Timah Hitam berakumulasi di rambut sehingga dapat dipakai sebagai indikator untuk memperkirakan tingkat pemajanan atau kandungan Pb dalam tubuh Anak-anak merupakan kelompok risika tinggi Menelan langsung bekas cat yang mengandung Pb merupakan sumber pemajanan, selain emisi industri da n debu jalan yang berasal dari lalu lintas yang padat Mungkin keracunan Pb ada juga h ubungannya dengan keterbelakangan mental tetapi belum ada bukti yang jelas. Senyawa Pb organik bersifat neurotoksik dan tidak menyebabkan anemia Hampir semua Pb –tetraetil diubah menjadi Pb Organik dalam proses pembakaran bahan bakar bermotor dan dilepaskan ke udara. Pengaruh Pb dalam tubuh belum diketahui benar tetapi perlu waspada terhadap pemajanan jangka panjang Timah Hitam dalam tulang tidak beracun tetapi pada kondisi tertentu bisa dilepaskan karena infeksi atau proses biokimia dan memberikan gejala keluhan garam Pb tidak bersifat karsiogenik terhadap manusia.
Gangguan kesehatan adalah akibat bereaksinya Pb dengan gugusan sulfhidril dari pro tein yang menyebabkan pengendapan protein dan menghambat pembuatan haemoglobin, Gejala keracunan akut didapati bila tertelan dalam jumlah besar yang dapat menimbulkan sakit perut muntah atau diare akut. Gejala keracunan kronis bisa menyebabkan hilang nafsu makan, konstipasi lelah sakit kepala, anemia, kelumpuhan anggota badan, Kejang dan gangguan penglihatan. D. PENGENDALIAN D.1 PENCEGAHAN D.1.1 Sumber Tidak Bergerak a) Memasang scruber pada cerobong asap. b) Memodfikasi pada proses pembakaran. D.1.2 Manusia Apabila kadar timah hitam dalam udara ambien telah melebihi baku mutu (2 ug/Nm3 dengan waktu pengukuran 24 jam) maka untuk mencegah dampak kesehatan dilakukan upaya-upaya : a) Menggunakan alat pelindung diri seperti masker. b) Mengurangi aktifitas diluar rumah. D.2. PENANGGULANGAN a) Memperbaiki alat yang rusak b) Bila terjadi keracunan maka lakukan : Pemberian pengobatan. Kirim segera ke rumah sakit atau puskesmas terdekat.
http://www.bimbie.com/siklus-biogeokimia-dalam-ekosistem.htm
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer , geosfer , hidrosfer , dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah ( soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermaca-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran ( loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber ( source) atau lubuk (sink ) karbon dioksida.
PENGERTIAN SIKLUS BIOGEOKIMIA
A. PENGERTIAN SIKLUS BIOGEOKIMIA
Siklus biogeokimia atau yang biasa disebut dengan siklus organik-anorganik adalah siklus unsurunsur atau senyawa kimia yang mengalirdari komponen abiotik ke komponen biotik dan kembali lagi ke komponen abiotik. Siklus unsur-unsur tersebut tidak hanya melalui organisme, tetapi juga melibatkan reaksi-reaksi kimia dalam lingkungan abiotik sehingga disebut sebgai siklus biogeokimia. Siklus biogeokimia yang terjadi di alam dapat berupa silkus air, siklus oksign dan karbondioksida (karbon), siklus nitrogen, dan siklus materi (mineral) yang berupa unsur-unsur hara. 1.
Siklus Karbon
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia di mana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer bumi. Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah: 1. Atmosfer 2. Biosfer Teresterial, meliputi freshwater sistem dan material nonhayati organik seperti soil karbon (karbon tanah) 3. Lautan, meliputi karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati atau nonhayati 4. Sedimen, meliputi bahan baker fosil Pertukaran karbon antara reservoir terjadi karena proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacam-macam. Karbon di Atmosfer
Kandungan karbon terbesar yang terdapat diatmosfer bumi adalah gas karbondioksida (CO 2) sebesar 0.03%. Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer, namun gas ini memiliki peran penting dalam menyokong kehidupan gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer semakin bertambah selama beberapa tahun terakhir ini dan berperan dalam peningkatan pemanasan global. Karbon dapat diambil dari atmosfer dengan berbagai cara, antara lain: 1. Melalui proses fotosintesis Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesis untuk mengunbah karbondioksida menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Karbon pada proses ini akan banyak di serap oleh tumbuhan yang baru saja tumbuh atau pepohonan pada hutan yang sedang di reboisasi sehingga membutuhkan pertumbuhan yang cepat 2. Melalui sirkulasi termohalin
Pada permukaan laut di daerah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan karbondioksida lebih mudah larut dalam air. Karbondioksida yang larut tersebut akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat menuju ke dalam laut. Di laut bagian atas , pada daerah yang poduktivitasnya tinggi organisme membentuk cangkang karbonat dengan bagianbagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini menyebabkan aliran karbon menuju ke bawah. 3. Melalui pelapukan batu silikat Proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer seperti dua proses sebelumnya. Pelapukan batuan silikat tidak memilki efek yang terlalu besar terhadap karbondioksida pada atmosfer karena ion karbonat pada atmosfer yang terbentuk terbawa oleh air laut dan selanjutnya akan dipakai untuk membuat karbonat laut. Karbon dapat kembali lagi ke atmosfer dengan beragai cara pula antara lain: 4. Melalui respirasi tumbuhan dan binatang Proses ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga penguraian glukosa menjadi karbohidrat
dan air.
5. Melalui pembusukan, tumbuhan, dan binatang Jamur dan bakteri menguraikan senyawa karbon pada tumbuhan dan binatang yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia aksigen atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen 6. Melalui pembakaran material organik Proses ini berlangsung dengan cara mengoksidasi karbon yang terkandung pada material organik menjadi karbondioksida. Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, minyak bumi, dan gas alam akan melepaskan karbon yang tersimpan di dalam geosfer, sehingga menyebabkan kadar karbon dioksida di atmosfer semakin bertambah. 7. Melalui produksi semen Salah satu komponen semen yaitu kapur atau kalium oksida dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur yang akan menghasilkan karbon dioksida dalam jumlah banyak. 8. Melalui erupsi vulkanik Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepasakan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan batuan silikat. 9. Melalui pemanasan permukaan laut Di permukaan laut, ketika air laut menjadi lebih hangat, karbon dioksida yang larut dalam air akan dilepas ke atmosfer sebagai uap air.
Karbon di Biosfer
Dalam biosfer terdapat sekitar 1900GtC gas karbon dioksida dan oksigen. Karbon adalah bagian yang penting dalam menunjang kehidupan di bumi, karena karbon berperan dalam strutur biokimia dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Proses-proses perpindahan karbon di biosfer sama dengan proses perpindahan karbon di atmosfer, karena semua proses yang terjadi di atmosfer harus melalui biosfer terlebih dahulu. Karbon di Laut
Laut mengandung sekitar 36000 GtC ion karbonat yang merupakan kandungan umum. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksi yang terjadi pada air. Pertukaran karbon penting untuk mengontrol pH di laut dan dapat di jadikan sebagai sumber. Proses pertukaran karbon antara atmosfer dengan lautan diawali dengan pelepasan karbon ke atmosfer yang terjadi di daerah upwelling (lautan bagian atas), kemudian pada daerah downwelling (laut bagian bawah), karbon berpindah dari atmosfer kembali ke lautan. Pada saat CO 2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk dengan reaksi kimia: CO2 + H2O
H2CO3
Reaksi tersebut memiliki sifat dua arah untuk mencapai suatu kesetimbangan kimia. Reaksi lain yang penting dalam mengontrol nilai pH larutan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat, +
-
dimana dapat menyebabkan perubahan yang besar pada pH, yaitu H 2CO3 H + HCO3
Terdapat lebih banyak persenyawaan karbon yang dikenal daripada persenyawaan unsur lain kecuali hydrogen. Kebanyakan dikenal sebagai zat-zat kimia organic. Keistimewaan karbon yang unik adalah kecenderungannya secara alamiah mengikat dirinya sendiri dalam rantai-rantai atau cincincincin , tidak hanya dengan ikatan tunggal, C-C, tetapi juga mengandung ikatan ganda, C=C atau C=C . 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. Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer, geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer,
biosfer teresterial (biasanya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacamacam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. Karbon dioksida (rumus kimia: CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atom oksigen yang terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan hadir di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volume [1] walaupun jumlah ini bisa bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat. Karbon dioksida dihasilkan oleh semua hewan, tumbuh-tumbuhan, fungi, dan mikroorganisme pada proses respirasi dan digunakan oleh tumbuhan pada proses fotosintesis. Oleh karena itu, karbon dioksida merupakan komponen penting dalam siklus karbon. Karbon dioksida juga dihasilkan dari hasil samping pembakaran bahan bakar fosil. Karbon dioksida anorganik dikeluarkan dari gunung berapi dan proses geotermal lainnya seperti pada mata air panas. Karbon dioksida tidak mempunyai bentuk cair pada tekanan di bawah 5,1 atm namun langsung menjadi padat pada temperatur di bawah -78 °C. Dalam bentuk padat, karbon dioksida umumnya disebut sebagai es kering. Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran (loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer - biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon dioksida.
Siklus Karbon
Pengertian dari siklus karbon adalah proses pemanfaatan karbondioksida di udara untuk keperluan fotosintesis pada tumbuhan dan kembali pada proses pembentukan karbondioksida sebagai hasil respirasi mahluk hidup.
Proses Siklus Karbon Proses dari siklus karbon berawal dari pembentukan karbondioksida, yang bisa dihasilkan oleh dua macam aktivitas, yaitu :
aktivitas organisme seperti pernapasan dan dekomposisi makhluk hidup yang telah mati
aktivitas alam seperti erupsi vulkanik
Dari aktivitas tersebut, karbon akan berada bebas di udara yang kemudian dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis. Proses fotosintesis tersebut dihasilkan amilum dan oksigen. Oksigen yang b erada di udara kemudian digunakan oleh manusia dan mahluk lainnya untuk proses pernapasan.
Sedangkan untuk ekosistem air, pertukaran karbondioksida untuk dimanfaatkan dalam fotosintesis organisme air berjalan secara tidak langsung. Karbondioksida yang berkaitan dengan air akan membentuk asam karbonat yang a kan terurai menjadi ion bikarbonat. Bikarbonat merupakan sumber energi bagi alga untuk menghasilkan makanan bagi dirinya sendiri dan organisme heterotrof lainnya. Dan saat orgonisme air bernapas, karbondioksida yang mereka keluarkan akan menjadi bikarbonat. (nn)
Artikel terkait dengan : Pengertian Siklus Karbon
Pengertian ATP Dan Proses Produksinya
Pengertian Siklus Nitrogen
Macam - Macam Unsur Hara Makro
Mempelajari Siklus Air
Jenis Respirasi Pada Sel
Tags: alam, pengertian, proses, siklus Category: IPA
Pengertian Siklus Karbon. Mengembangkan pemahaman tentang langkah-langkah siklus karbon adalah bagian penting dari belajar betapa pentingnya bagi manusia untuk mengubah banyak kebiasaan yang merugikan lingkungan mereka. Dalam rangka untuk sepenuhnya memahami dampak penambangan bahan bakar fosil pada keadaan saat ini lingkungan, penting untuk memahami apa siklus karbon dan bagaimana cara kerjanya.
Apa Siklus Karbon? Siklus karbon ungkapan yang digunakan untuk menggambarkan bagaimana karbon di lingkungan mengalir di antara makhluk hidup, materi anorganik dan suasana. Lintasan karbon yang berikut seperti siklus melalui udara, bumi, tanaman, hewan dan bahan bakar fosil secara harfiah mendefinisikan kehidupan seperti yang kita kenal. Memahami Langkah Siklus Karbon
Siklus karbon pada dasarnya adalah proses dua langkah yang melibatkan fotosintesis dan respirasi. Tanaman hijau mengalami baik fotosintesis dan respirasi. Jamur dan hewan hidup hanya bernafas. Karbon “berputar” dari tanaman hijau untuk atmosfer dan kembali ke tumbuhan. 1. fotosintesis Selama fotosintesis, tumbuhan hijau menggunakan energi radiasi untuk mengubah air dan karbon dioksida menjadi karbohidrat, yang merupakan molekul energi tinggi. 2. pernafasan Selama langkah respirasi, tanaman mengubah karbohidrat kembali ke air dan karbon dioksida, melepaskan energi yang digunakan untuk membangun karbohidrat. Ini adalah energi yang tanaman menggunakan untuk hidup pada malam hari. Hewan juga menjalani proses respirasi. Ketika manusia dan hewan memakan tanaman, karbohidrat diubah kembali menjadi air dan karbon dioksida, yang keduanya dihembuskan. Energi yang dilepaskan selama respirasi digunakan untuk membuat Adenin trifosfat (ATP), yang diperlukan untuk sel manusia dan hewan untuk berfungsi.
Apa Yang Terjadi Selama Siklus Karbon? Saat fotosintesis dan respirasi membentuk dasar untuk siklus karbon, mereka tidak mendapatkan gambaran lengkap segala sesuatu yang terjadi selama proses tersebut. Dalam rangka untuk memahami siklus karbon, penting untuk memahami apa yang terjadi ketika karbon dioksida dilepaskan dan bagaimana bahan bakar fosil terbentuk.
Pelepasan Karbon Dioksida Ketika tanaman hijau mati, karbohidrat biasanya diuraikan oleh jamur atau bakteri, sebagai pengurai. Jamur dan bakteri menjalani respirasi, yang memungkinkan mereka untuk melepaskan karbon kembali ke atmosfer sebagai karbon dioksida.
Pembentukan Bahan Bakar Fosil Bahan bakar fosil terbentuk pada tanaman hijau atau protista mirip-tumbuhan (organisme bersel tunggal) yang menjalani fotosintesis dan kemudian mati. Mereka tenggelam ke dasar laut. Beberapa protista dimakan oleh dekomposer. Seiring waktu, mereka yang tidak dimakan menjadi apa yang kita kenal sebagai bahan bakar fosil. Ketika lapisan bahan kaya karbohidrat menumpuk di dasar laut, mereka tertutup oleh sedimen yang jatuh ke bawah. Seiring waktu, tekanan lapisan membantu mengubah karbohidrat menjadi minyak dan gas alam. Batu bara juga merupakan bahan bakar fosil y ang terjadi sebagai akibat dari langkah-langkah siklus karbon, membentuk saat tanaman mati dalam rawa bukan di laut. Lingkungan air rawa sangat
asam, hangat, dan oksigen miskin, menciptakan kondisi di mana dekomposer tidak dapat bertahan hidup. Dalam ekosistem ini, lapisan bahan tanaman undecomposed dibangun, dan tekanan memaksa hidrokarbon kehilangan atom hidrogen mereka. Hasil akhir dari bertekanan ini dari waktu ke waktu adalah batubara antrasit.
Mengapa Siklus Karbon Penting? Ketika orang membakar bahan bakar fosil, karbon yang awalnya diambil dari atmosfer oleh tanaman dilepaskan sebagai karbon dioksida. Atom karbon baru tidak diproduksi dan diperkenalkan ke atmosfer. Atom karbon yang ada di dunia saat ini telah ada sejak awal waktu. Atom-atom ini, yang diperlukan untuk mempertahankan hidup, masih di sini karena mereka telah didaur ulang b erkalikali melalui siklus karbon. Jika siklus karbon tidak bisa lagi berfungsi dengan baik, kehidupan seperti yang kita tahu itu akan berubah drastis.
Dampak Lingkungan Setiap hari, jutaan ton karbon dioksida ke atmosfer setiap hari. Sayangnya, karbon dioksida adalah gas rumah kaca. Menyerap cahaya inframerah. Atmosfer sehingga dapat menyerap panas lebih dari itu digunakan untuk dapat di simpan, yang menghasilkan fenomena yang biasa disebut sebagai pemanasan global.
PERMASALAHAN DALAM SIKLUS KARBON
Di udara, konsentrasi karbondioksida sangat kecil bila dibandingkan dengan oksigen dan nitrogen (kurang dari 0,04 %). akan tetapi gas ini adalah gas rumah kaca yang berperan dalam efek rumah kaca. Penambahan gas ini dapat meningkatkan suhu udara di bumi. Sekarang ini, populasi tumbuhan semakin berkurang (banyak hutan rusak dan lain-lain ) sedangkan kedaraan bermotor bertambah banyak. Jadi kita bisa bayangkan bahwa pelepasan CO2 ke udara tidak sebanding dengan pengubahannya oleh tumbuhan menjadi Karbohidrat. ini akan mempengaruhi keseimbangan atmosfer dan keseimbangan ekosistem di bumi.
Penjelasan lebih lanjut yang cukup lengkap, penulis ambil dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas. bahan berikut ini bisa digunakan sebagai tambahan.
Siklus karbon adalah siklus biogeokimia dimana karbon dipertukarkan antara biosfer,
geosfer, hidrosfer, dan atmosfer Bumi (objek astronomis lainnya bisa jadi memiliki siklus karbon yang hampir sama meskipun hingga kini belum diketahui). Dalam siklus ini terdapat empat reservoir karbon utama yang dihubungkan oleh jalur pertukaran. Reservoir-reservoir tersebut adalah atmosfer, biosfer teresterial (biasan ya termasuk pula freshwater system dan material non-hayati organik seperti karbon tanah (soil carbon)), lautan (termasuk karbon anorganik terlarut dan biota laut hayati dan non-hayati), dan sedimen (termasuk bahan bakar fosil). Pergerakan tahuan karbon, pertukaran karbon antar reservoir, terjadi karena proses-proses kimia, fisika, geologi, dan biologi yang bermacam-macam. Lautan mengadung kolam aktif karbon terbesar dekat permukaan Bumi, namun demikian laut dalam bagian dari kolam ini mengalami pertukaran yang lambat dengan atmosfer. Neraca karbon global adalah kesetimbangan pertukaran karbon (antara yang masuk dan keluar) antar reservoir karbon atau antara satu putaran (loop) spesifik siklus karbon (misalnya atmosfer – biosfer). Analisis neraca karbon dari sebuah kolam atau reservoir dapat memberikan informasi tentang apakah kolam atau reservoir berfungsi sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon dioksida. Karbon di atmosfer
Bagian terbesar dari karbon yang berada di atmosfer Bumi adalah gas karbon dioksida (CO2). Meskipun jumlah gas ini merupakan bagian yang sangat kecil dari seluruh gas yang ada di atmosfer (hanya sekitar 0,04% dalam basis molar, meskipun sedang mengalami kenaikan), namun ia memiliki peran yang penting dalam menyokong kehidupan. Gas-gas lain yang mengandung karbon di atmosfer adalah metan dan kloroflorokarbon atau CFC (CFC ini merupakan gas artifisial atau buatan). Gas-gas tersebut adalah gas rumah kaca yang konsentrasinya di atmosfer telah bertambah dalam dekade terakhir ini, dan berperan dalam pemanasan global. Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai cara:
- Ketika matahari bersinar, tumbuhan melakukan fotosintesa untuk mengubah karbon dioksida menjadi karbohidrat, dan melepaskan oksigen ke atmosfer. Proses ini akan lebih banyak menyerap karbon pada hutan dengan tumbuhan yang baru saja tumbuh atau hutan yang sedang mengalami pertumbuhan yang cepat.
- Pada permukaan laut ke arah kutub, air laut menjadi lebih dingin dan CO2 akan lebih mudah larut. Selanjutnya CO2 yang larut tersebut akan terbawa oleh sirkulasi termohalin yang membawa massa air di permukaan yang lebih berat ke kedalaman lau t atau interior laut (lihat bagian solubility pump). - Di laut bagian atas (upper ocean), pada daer ah dengan produktivitas yang tinggi, organisme membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa organisme juga membentuk cangkang karbonat dan bagian-bagian tubuh lainnya yang keras. Proses ini akan menyebabkan aliran karbon ke bawah (lihat bagian biological pump). - Pelapukan batuan silikat. Tidak seperti dua proses sebelumnya, proses ini tidak memindahkan karbon ke dalam reservoir yang siap untuk kembali ke atmosfer. Pelapukan batuan karbonat tidak memiliki efek netto terhadap CO2 atmosferik karena ion bikarbonat yang terbentuk terbawa ke laut dimana selanjutnya dipakai untuk membuat karbonat laut dengan reaksi yang sebaliknya (reverse reaction). Karbon dapat kembali ke atmosfer dengan berbagai cara pula, yaitu:
- Melalui pernafasan (respirasi) oleh tumbuhan dan binatang. Hal ini merupakan reaksi eksotermik dan termasuk juga di dalamnya penguraian glukosa (atau molekul organik lainnya) menjadi karbon dioksida dan air. - Melalui pembusukan binatang dan tumbuhan. Fungi atau jamur dan bakteri mengurai senyawa karbon pada binatang dan tumbuhan yang mati dan mengubah karbon menjadi karbon dioksida jika tersedia oksigen, atau menjadi metana jika tidak tersedia oksigen. - Melalui pembakaran material organik yang mengoksidasi karbon yang terkandung menghasilkan karbon dioksida (juga yang lainnya seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil seperti batu bara, produk dari industri perminyakan (petroleum), dan gas alam akan melepaskan karbon yang sudah tersimpan selama jutaan tahun di dalam geosfer. Hal inil ah yang merupakan penyebab utama naiknya jumlah karbon dioksida di atmosfer. - Produksi semen. Salah satu komponennya, yaitu kapur atau gamping atau kalsium oksida, dihasilkan dengan cara memanaskan batu kapur atau batu gamping yang akan menghasilkan juga karbon dioksida dalam jumlah yang banyak. - Di permukaan laut dimana air menjadi lebih hangat, karbon dioksida terlarut dilepas kembali ke atmosfer.
- Erupsi vulkanik atau ledakan gunung berapi akan melepaskan gas ke atmosfer. Gas-gas tersebut termasuk uap air, karbon dioksida, dan belerang. Jumlah karbon dioksida yang dilepas ke atmosfer secara kasar hampir sama dengan jumlah karbon dioksida yang hilang dari atmosfer akibat pelapukan silikat; Kedua proses kimi a ini yang saling berkebalikan ini akan memberikan hasil penjumlahan yang sama dengan nol dan tidak berpengaruh terhadap jumlah karbon dioksida di atmosfer dalam skala waktu yang kurang dari 100.000 tahun. Karbon di biosfer
Sekitar 1900 gigaton karbon ada di dalam biosfer. Karbon adalah bagian yang penting dalam kehidupan di Bumi. Ia memiliki peran yang penting dalam struktur, biokimia, dan nutrisi pada semua sel makhluk hidup. Dan kehidupan memiliki peranan yang penting dalam siklus karbon: - Autotrof adalah organisme yang menghasilkan senyawa organiknya sendiri dengan menggunakan karbon dioksida yang berasal dari udara dan air di sekitar tempat mereka hidup. Untuk menghasilkan senyawa organik tersebut mereka membutuhkan sumber energi dari luar. Hampir sebagian besar autotrof menggunakan radiasi matahari untuk memenuhi kebutuhan energi tersebut, dan proses produksi ini disebut sebagai fotosintesis. Sebagian kecil autotroph memanfaatkan sumber energi kimia, dan disebut kemosintesis. Autotroph yang terpenting dalam siklus karbon adalah pohon-pohonan di hutan dan daratan dan fitoplankton di laut. Fotosintesis memiliki reaksi 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 - Karbon dipindahkan di dalam biosfer sebagai makanan heterotrop pada organisme lain atau bagiannya (seperti buah-buahan). Termasuk di dalamnya pemanfaatan material organik yang mati (detritus) oleh jamur dan bakteri untuk fermentasi atau penguraian. Sebagian besar karbon meninggalkan biosfer melalui pernafasan atau respirasi . Ketika tersedia oksigen, respirasi aerobik terjadi, yang melepaskan karbon dioksida ke udara atau air di sekitarnya dengan reaksi C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O. Pada keadaan tanpa oksigen, respirasi anaerobik lah yang terjadi, yang melepaskan metan ke li ngkungan sekitarnya yang akhirnya berpindah ke atmosfer atau hidrosfer. Pembakaran biomassa (seperti kebakaran hutan, kayu yang digunakan untuk tungku penghangat atau kayu bakar, dll.) dapat juga memindahkan karbon ke atmosfer dalam jumlah yang banyak.
Karbon juga dapat berpindah dari bisofer ketika bahan organik yang mati menyatu dengan geosfer (seperti gambut). Cangkang binatang dari kalsium karbonat yang menjadi batu gamping melalui proses sedimentasi. Sisanya, yaitu siklus karbon di laut dalam, masih dipelajari. Sebagai contoh, penemuan terbaru bahwa rumah larvacean mucus (biasa dikenal sebagai “sinkers”) dibuat dalam jumlah besar yang mana mampu membawa banyak karbon ke laut dalam seperti yang terdeteksi oleh perangkap sedimen. Karena ukuran dan kompisisinya, rumah ini jarang terbawa dalam perangkap sedimen, sehingga sebagian besar analisis biokimia melakukan kesalahan dengan mengabaikannya. Penyimpanan karbon di biosfer dipengaruhi oleh sejumlah proses dalam skala waktu yang berbeda: sementara produktivitas primer netto mengikuti siklus harian dan musiman, karbon dapat disimpan hingga beberapa ratus tahun dalam pohon dan hingga ribuan tahun dalam tanah. Perubahan jangka panjang pada kolam karbon (misalnya melalui de- atau afforestation) atau melalui perubahan temperatur yang berhubungan dengan respirasi tanah) akan secara langsung memengaruhi pemanasan global. Karbon di laut
Laut mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, dimana sebagian besar dalam bentuk ion bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini menjadi penting dalam mengontrol pH di laut dan juga dapat berubah sebagai sumber (source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer. Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk: CO2 + H2O
⇌
H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3
3. Siklus Karbon dan Oksigen
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 secar a 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. Lihat Gambar
http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2011/08/daur-siklus-karbon-dan-oksigen.html http://free.vlsm.org/v12/sponsor/SponsorPendamping/Praweda/Biologi/0032%20Bio%201-7c.htm
1. Karbon (C) adalah elemen yang paling sering kita temui di dalam kehidupan kita sehari-hari. Dalam tanaman dan hewan.
