Upload
trianaamalia
View
221
Download
1
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Unsur Kimia Penting Lingkungan
Citation preview
UNSUR KIMIA PENTING DI LINGKUNGAN DAN
PENGARUHNYA TERHADAP KESEHATAN
Wiryatun LestarianaBagian Biokimia, Fak. Kedokteran
UGM, Jogjakarta
Blok KMPL, 15 Oktober 2012 (20)1
Pendahuluan• Kimia lingkungan: studi ilmiah terhadap fenomena kimia dan biokimia yang terjadi di alam• Bidang ilmu ini dapat didefinisikan sebagai studi
thd. sumber, reaksi, transport, efek, dan nasib zat kimia di lingkungan: udara, tanah dan air serta efek aktivitas manusia terhadapnya
• Kimia lingkungan: ilmu antar disiplin yang memasukkan ilmu kimia atmosfer, akuatik, dan tanah dan sangat bergantung dengan kimia analitik, ilmu lingkungan, dan bidang ilmu lainnya
2
lanjutan
• Kimia lingkungan mempelajari
- bagaimana cara kerja lingkungan
yang tak terkontaminasi,
- zat kimia apa dan berapa konsentrasi
yang secara alami, dan apa efeknya
• Definisi: bagian dari ilmu kimia yang
mempelajari pengaruh dari bahan
kimia terhadap lingkungan
3
lanjutan
• Bahan kimia yang mempengaruhi lingkungan: pencemaran
• Macam pencemaran:
* udara,
* air,
* tanah
4
PENCEMAR
UdaraFotolisis
Sedimen/Tanah-Fotolisis-Degradasi
Air :Hidrolisis, Fotolisis, degradasi, oksidasi
Mahluk Hidup
5
lanjutan
1. Pencemaran udara
a. Karbon oksida (CO):
- tidak berwarna dan tidak berbau
- bersifat racun krn. dapat berikatan dengan
hemoglobin: CO + Hb HbCO
- kemampuan Hb mengikat CO jauh lebih
besar dari O2, akibatnya darah kurang
berfungsi sebagai pengangkut O2
6
lanjutan
b. Belerang dioksida(SO2)
- berasal dari gunung berapi, industri
dan hasil pembakaran bahan bakar
yang mengandung belerang (S)
- warna coklat, bersifat racun bagi
pernafasan karena dpt. Mengakibatkan
udara menjadi kering
7
lanjutan
c. Oksida nitrogen (NO dan NO2) - berasal pembakaran nitrogen, pembakaran bahan industri dan kendaraan bermortor - dilingkunan yang lembab, oksida nitrogen dapat membentuk asam nitrat yang bersifat korosif
d. Senyawa karbon - berasal dari penggunaann bbrp. senyawa karbon dibidang pertanian, kesehatan dan peternanan misalnya kelompok organoklor: insektisida, fungisida, dan herbisida
8
2. Pencermaran air - menurunnya pH air memperbesar sifat
korosi air pada Fe dan mengakibatkan
terganggunya kehidupan organisme air
- kenaikan suhu air mengakibatkan kelarutan
O2 berkurang
- adanya pembusukan zat-zat organik yang
dapat mengubah warna, bau dan rasa air
padahal air yang sehat tidak berwarna dan
tidak berbau 9
3. Pencernaan tanah - adanya bahan-bahan sintetitik yang
tidak dapat dihancurkan oleh
mikroorganisme seperti plastik
- adanya buangan kimia yang dapat
merusak tanah
10
ALIRAN ERG. DLM EKOSISTEM - PROSES ALAMIAH
ENERGI
KHLOROFIL
ABSORPTION ERG.MATAHARI
H2O
H2O
SINTESIS KARBOHIDRAT
TRANSFER ERG. KE ATP
OKSIGEN
KARBOHIDRAT
(CH2O)
SUMBER ERG BAGI KEHIDUPAN LAIN
C02
11
Kelompok Komponen Efek Tipe Sumber
Bahan organik teroksidasi(BOD)
Anaerobik Berbagai jenis karbohidrat terlarut : pemurnian, pengalengan, destilasi, ekstraksi gula, prosesing susu, pembuatan pulp dan kertas.
Toksikan utama: As,CN, Cr,Cd, Cu, F, Hg, Pb dan Zn
Bioakumulasi, kematian biota Metal cleaning, plating, ekstrak (refine) fosfat dan bauxite, pabrik baterai
Asam dan basa Merusak sistem penyangga alamiah dan ekologi
Drainase pertambangan, steel pickling, tekstil, pabrik kimia, laundries, pembilasan.
Disinfektans: Cl2, H2O2, formalin, fenol Rasa, bau, mematikan mikroorganisme positif
Bleaching kertas dan tekstil, pabrik kimia, pembuatan resin, penicillin, dll
Ionics forms: Fe,Ca, Mg,Mn, Cl, SO4 Mengubah sifat alami air:Hardness, salinitas
Metallugy, semen, keramik, dll.
Agen oksidasi dan reduksi : NH3-, NO2
-,
NO3-, S2-, SO3
2-
Merusak keseimbangan kimia lingkungan, menyerap oksigen, over nutrien
Pupuk, fiber sintetik, prosesing kayu, dll
Patogen Contaminan, infeksi Prosesing wool, bak penampungan limbah, limbah ternak, rumah sakit dll
Kekeruhan dan bau Buih, bahan mengapung: minyak, lemak dll
Limbah detergen, prosesing makanan dan pakan, destilasi minyak, dll
12
Bahan-bahan ataupun zat kimia yang terdapat dalam air ideal
NO JENIS BAHAN KADAR yang dibenarkan
(mg/liter)
1 CO2 Tidak ada
2 H2S Tidak ada
3 NH4 Tidak ada
4 NO3 45
5 Fluor (F) 1 – 1,5
6 Chlor (Cl) 250
7 Arsen (As) 0,05
8 Tembaga (Cu) 1,0
9 Seng (Zn) 5,0
13
Bahan-bahan ataupun zat kimia yang terdapat dalam air ideal
NO JENIS BAHAN KADAR yang dibenarkan (mg/liter)
10 Sulfat (SO4) 250
11 Mangan (Mn) 0,05
12 Besi (Fe) 0,3
13 Pb 0,05
14 Cu 3,0
15 Mg 125
16 Cn 0,01
17 Zat Organik 10
18 Zat yang larut 1000
19 Ph (keasaman) 6,5 – 9,0
20 Kesadahan 5 – 10 derajat jerman14
20
ATMOSFER: Lapisan gas yg mengelilingi bumi, berguna untuk melindungi kehidupan di bumi & menyelamtkan dari bahaya lingkungan yang ada disebelah luar.
Fungsi atmosfer: 1) mengabsorbsi sebag besar sinar kosmos dr lingk sblh luar & sbgn besar radiasi elektromagnetik dr matahari 2) Meneruskan sinar:- near UV - visible (dpt dilihat) jar tubuh,
21
lanjutan 3) menyaring radiasi sinar UV (<300 nm) yang merusak jaringan tubuh. 4) peran kunci dalam mempertahankan panas bumi (via absorbsi sinar infrared). 5) Komponen utama atm : N2 & O2; Komponen minor : Argon, CO2, & gas-gas lain dalam jumlah sedikit 6) Sumber O2 untuk kehidupan di bumi & CO2
untuk fotosintesis 7) Mensuplai N2 sbg. sumber kehidupan (via bakteri) 8) Pembawa air dr lautan ke daratan sbg bag siklus hidrolitik
22
No. Segmen Lingk. Ketinggian Suhu Spesies kimia (Km) (Celsius) penting -------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Troposfer 0 – 11 15 - -56 N2, O2, CO2, H2O
2 Stratosfer 11 – 50 -56 - -2 O3 (ozon)
3 Mesosfer 50 – 85 -2 - 92 (O2)+ ; NO+
4 Termosfer 85 - 500 92 – 1200 (O2)+ ; O+ ; NO+
23
HIDROSFER (meliputi bentuk sumber air di bumi) - Lautan (ocean) - laut - sungai - danau – stream (arus) - reservoir - glasier - gunung es - air tanah - dll.
LITHOSFER (merup kerak bumi & tanah, mgd. campuran sangat kompleks mis mineral, senyawa organik, udara & air tanah (tanah = bag. terpenting dari lithosfer)
BIOSFER (merup. organisme hidup & interaksinya dengan lingkungan)
24
KOMPOSISI ATMOSFER (%) terdiri dari komponen2: * mayor: N2 (78,09) , O2 (20,84), uap H2O (0,1-0,5) * minor : Argon(9,34 x10-1), CO2 (3,25 x 10-2). * trace : Neon (1,82 x 10-3), He (5,24 x 10-4), Metan (2 x 10-4), Kripton (1,14 x 10-4), N2O(2,5 x 10-5), H2 (5 x 10-5), Xenon (8,7 x 10-6), SO2 (2 x 10-8), O3 (ozon sangat sedikit), NO2 (1 x 10-5), Amonia (1 x 10-6), Iodin (1,2 x 10-5).
25
TOKSIKOLOGI Ilmu yang memepelajari racun2 & mekanisme kerjanya (untuk lingkungan makhluk hidup termasuk manusia). Di sini akan dibahas: 1. CO = karbon monoksida 5. PAN = peroksi asetil nitrat 2. NOx = nitrogen oksida 6. Sianida = CN 3. SOx = sulfur oksida 7. Pestisida 4. O3 = ozon 8. Senyawa karsinogenik (penyebab kanker pada hewan/manusia) 9. Keracunan logam berat
26
PESTISIDA: DDT, Karbamat, Karbaril. Organofosfat.
1. terganggu --> Sistem Saraf Pusat rusak --> insekta mati. - DDT stabil dan tinggal lama di lingk
2. Organofosfat & karbamat : Dalam lingkungan dipecah agak cepat yang akhirnya b. DDT: - Organ target sistem syaraf pusat (SSP) - DDT larut dlm lemak --> tertimbun di membr lipid yang menyelubungi sel-sel syaraf --> transmisi syaraf
bereaks dengan O2 + H2O, dlm. beberapa hari mengalami dekomposis dan produknya non-toksis
27
DEKOMPOSISI DALAM ALAM
1. Organofosfat + O2/H2O ----> Fosfat + Alkohol(tak berbahaya)
2. Karbamat + H2O -----> CO2 + Amin + Alkohol(tak berbahaya)
3. DDT larut dalam lemak , di alam sulit didekomposisi --> tertimbun --> bahaya bagi lingkungan.
28
Senyawa Penggunaan Bahayanya------------------------------------------------------------------------------------------- 4. Metil-kloro resin pertukaran ion Biasanya terkontami- metil eter nasi bhn karsinogen
lain (mis: no.5) 5. Bis-kloro- resin pertukaran ion kanker paru metil eter 6. 3,3-dikloro bhn cat industri - benzidin 7. Beta-naftilamin cat industri kanker kand. kencing 8. Benzidin cat industri karet, kanker kand.kencing
plastik, melukis 9. Etilamin kertas & tekstil - 10. Beta-propio- Industri plastik kanker pd manusia lakton 11. Vinil-klorida Plastik kanker hati 12. Etilen diklorida Industri zat pelarut kanker lambung, lien