Kimling

TUGAS 1 KIMIA LINGKUNGAN

Oleh : Kelompok 1 (Off H) Amalia Yustika Sari

(160332605842)

Muhammad Dwi Rifa’i

(160332605844)

Zenis Khoirunnisa

(160332605881)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG FEBRUARI 2019

Hidrosfer merupakan lapisan air yang ada di permukaan bumi. Kata hidrosfer berasal dari kata hidros yang berarti air dan sphere yang berarti lapisan. Hidrosfer di permukaan bumi meliputi danau, sungai, laut, lautan, salju atau gletser, air tanah dan uap air yang terdapat di lapisan udara. Di bumi air bisa sebagai padatan, cairan maupun gas Air adalah semua air yang terdapat pada, di atas, maupun di bawah permukaan tanah. Air dalam pengertian ini termasuk air permukaan, air tanah, air hujan, dan air laut yang dimanfaatkan di darat. Sedangkan sumber daya air adalah air dan semua potensi yang terdapat pada air, sumber air, termasuk sarana dan prasarana pengairan yang dimanfaatkan, namun tidak termasuk kekayaan hewani yang ada di dalamnya. Macam-macam air : Air di Alam (Air hujan, Air permukaan) Air sungai dan badan air, Air danau, Air tanah, Air laut, dan Brackish/ air garam.

Gb1. Sikus Hidrologi Siklus hidrologi merupakan siklus atau sirkulasi air yang berasal dari Bumi kemudian menuju ke atmosfer dan kembali lagi ke bumi yang berlangsung secara terus menerus. Karena bentuknya memutar dan berlangsung secara berkelanjutan inilah yang menyebabkan air seperti tidak pernah habis.

Melalui siklus ini, ketersediaan air di daratan bumi dapat tetap terjaga, proses siklus hidrologi juga berdampak pada teraturnya suhu lingkungan, cuaca, hujan dan keseimbangan ekosistem bumi.

Pemanasan air laut oleh paparan sinar matahari merupakan kunci proses siklus hidrologi tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi, kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan, salju, hujan es dan salju (sleet), hujan gerimis atau kabut.

Siklus hidrologi dibedakan menjadi tiga, yaitu siklus pendek, siklus sedang dan siklus panjang

1. Siklus Pendek

Siklus hidrologi pendek merupakan siklus hidrologi yang tidak mengalami proses adveksi. Uap air yang terbentuk melalui siklus hidrologi akan diturunkan melalui hujan yang terjadi di daerah sekitar laut tersebut. Pada siklus ini, uap air akan diturunkan menuju sekitar laut melalui hujan. Berikut adalah penjelasan mengenai siklus hidrologi pendek: 1. Air laut mengalami proses penguapan dan berubah menjadi uap air akibat adanya panas matahari. 2. Uap air akan mengalami kondensasi dan membentuk awan. 3. Awan yang terbentuk akan menjadi hujan di permukaan laut.

2. Siklus Sedang

Siklus hidrologi sedang adalah siklus hidrologi yang umum terjadi di Indonesia. Siklus ini terjadi saat air yang berada pada badan air (danau, rawa, laut, sungai) menguap, terkondensasi menjadi awan, kemudian awan tersebut bergerak ke tempat lain karena terdorong oleh angin atau karena perbedaan tekanan dan menurunkan hujan di permukaan tanah. Siklus hidrologi ini menghasilkan hujan di daratan karena proses adveksi membawa awan yang terbentuk ke atas daratan Siklus ini terjadi di wilayah daratan yang di dekatnya terdapat laut atau di wilayah tropis.

Berikut penjelasan singkat mengenai siklus hidrologi sedang ini: 1. Air laut mengalami proses evaporasi dan berubah menjadi uap air akibat adanya panas matahari. 2. Uap air mengalami adveksi karena angin sehingga bergerak menuju daratan. 3. Di atmosfer daratan, uap air membentuk awan dan berubah menjadi hujan. 4. Air hujan di permukaan daratan akan mengalami run off menuju sungai dan kembali ke laut.

3. Siklus Panjang

Siklus hidrologi panjang adalah siklus hidrologi yang umumnya terjadi di daerah beriklim subtropis atau daerah pegunungan. Siklus hidrologi panjang sebenarnya sama peristiwanya dengan siklus hidrologi sedang. Yang membedakannya adalah siklus ini memiliki daerah yang sangat luas sehingga perubahannya terjadi menjadi hujan salju dan mengalir melalui sungai dan akan kembali menuju laut.

Dalam siklus hidrologi ini, awan tidak langsung diubah wujud menjadi air, melainkan terlebih dahulu turun sebagai salju dan membentuk gletser.

Berikut penjelasan singkat tentang siklus hidrologi panjang ini: 1. Air laut yang terkena pemanasan sinar matahari akan mengalami penguapan dan menjadi uap air 2. Uap air yang telah terbentuk akan mengalami proses sublimasi 3. Kemudian awan terbentuk dengan mengandung kristal-kristal es 4. Awan mengalami proses adveksi dan kemudian bergerak ke daratan 5. Awan akan mengalami presipitasi dan kemudian akan turun sebagai salju 6. Salju akan terakumulasi menjadi gletser 7. Gletser tersebut akan mencair karena adanya pengaruh suhu udara dan membentuk aliran sungai 8. Air yang berasal dari gletser akan mengalir di sungai tersebut kemudian akan kembali ke laut.

Gb 2. Sikus Air AIR BAGI KEHIDUPAN Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup. Air sangat penting bagi semua makhluk hidup terutama bagi kehidupan manusia. Beragam aktivitas manusia selalu berhubungan dengan air, seperti mencuci, mandi, dan minum. Dalam membangun tempat tinggal, manusia juga membutuhkan air. Berdasarkan sifat-sifat Air : a. Pelarut yang sangat baik b. Cairan murni memiliki tetapan dielektrikum yang tertinggi c. Transparan dan dapat ditembus oleh sinar tampak dan ultraviolet jauh

d. Merenggang saat membeku e. Tegangan permukaan lebih tinggi dari pelarut lain f. Transport nutrisi, pembakaran limbah, proses biologis dalam medium air g. Melarutkan senyawa ionik h. Pelarut yang tidak berwarna, sinar mampu mencapai badian dalam air, fotosintesis dapat berlangsung

i. Sifat membasahi bahan. Terjadi sistem kapiler, organisme dapat merayap di permukaan air DISTRIBUSI AIR DI BUMI 97% air di bumi adalah air asin, dan hanya 3% berupa air tawar yang lebih dari 2 per tiga bagiannya berada dalam bentuk es di glasier dan es kutub. Air tawar yang tidak membeku dapat ditemukan terutama di dalam tanah berupa air tanah, dan hanya sebagian kecil berada di atas permukaan tanah dan di udara

Gb 3. Siklus Air

Air tawar di permukaan memiliki persebaran dengan presentase sungai meencakup 9,90 %; pada hewan dan tanaman sebesar 0,60 %; dan yang paling besar adalah pada danau yang memiliki 89,50% dari kelimpahan di permukaan. Distribusi air dibawah tanah terbagi menjadi 3, yaitu air bawah tanah bagian atas 44,00%; air dalam batuan sebesar 0,80%; dan air bawah tanah yang bagian dalam sebesar 55,20%. Perairan memiliki beberapa pembagian, untuk yang dimaksud perairan di daratan adalah semua perairan yang melintasi daratan (air tanah dan air permukaan). Untuk air tanah adalah air yang berada dalam tanah (berasal dari hujan, salju atau hal lain yang meresap dalam tanah). Terdapat air tanah dangkal yaitu air freatis yang terletak diatas lapisan kedap air. Jenis ini sangat dipengaruhi musim, air jenis ini terdapat dalam mata air atau sumur. Air tanah dalam

terletak jauh di dalam tanah dimana berada diantara 2 lapisan kedap air dan dapat memancar keluar jika terdapat lapisan yang retak, juga dapat diperoleh melalui pengeboran sumur. Air permukaan adalah yang keberadaannya dipermukaan bumi seperti danau, sungai, rawa. Terdapat macam-macam badan air, seperti air tanah, air permukaan, muara dan samudara. Air tanah adalah air yang berada di dalam tanah dan tidak berinteraksi langsung dengan udara sehingga tidak terdapat mikroorganisme. Pada air permukaan dibagi menjadi 3 yaitu: sungai, yang selalu segar karena terus menglir dan berinteraksi dengan udara sehingga banyak terdapat mikroorganisme. Danau memiliki air yang stagnan ada yang mengalir dan ada yang tidak sehingga miskin nutrisi, karena kurangnya aktivitas mikroorganisme. Air penampungan merupakan hasil buatan manusia biasanya berasal dari sungai yang dibendung, sehingga memiliki aliran masuk dan aliran keluar dengan kapasitas berbeda-beda. Muara merupakan tempat bersatunya air darat (tawar) dengan air laut (asin), sehingga pada muara memiliki rasa yang payau, dimuara kaya akan zat-zat organik yang terbawa dari darat dan adanya tambahan nutrisi dari laut. Samudra atau laut memiliki kadar garam yang tinggi karena merupakan tujuan akhir dari semua jenis air yang mengalir, memiliki kedalaman yang bervariasi, dan karakter pergerakan arus juga berbeda, sehingga kandungan yang terdapat dalam air laut jika berbeda tempat maka juga berbeda.

DO BOD Kebutuhan oksigen biologi atau Biological Oxygen demand (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang diperlukan oleh organisme saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik. Pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ni digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi.(Pescod, 1973) Prinsip pengukuran BOD pada dasarnya cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DO1) dari sampel segera setelah pengambilan sampel, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20oC) yang sering disebut dengan DO5. Selisih DO1 dan DO5 (DO1-DO5)merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode Winkler, iodometri) atau dengan alat yang disebut DO meter yang dilengkapi dengan probe khusus. Jadi pada prinsipnya dalam kondisi gelap, agar tidak terjadi profesintesis yang menghasilkan oksigen.

Tabel diatas menunjukkan kelarutan oksigen dalam air pada suhu tertentu. Misalnya pada suhu 5oC kelarutan oksigen sebesar 14,6 mg/L.

Grafik diatas menunjukkan kelarutan khas oksigen dalam air danau pada musim dingin.

Grafik diatas menunjukkan kelarutan oksigen dalam air pada suhu tertentu.

Gambar diatas menujukkan penipisan oksigen terlarut dalam air laut. Ada 5 zona yaitu : zona bersih 1, zona penguraian, zona septik, zona pemulihan dna zona bersih 2.

DISSOLVED OXYGEN SAG CURVE Awalnya dikembangkan oleh H.W. Streeter dan E.B. Phelps pada tahun 1925. Sungai digambarkan sebagai "reaktor plug-flow". Keseimbangan massa disederhanakan dengan pemilihan batas sistem. Oksigen terkuras oleh aktivitas BOD. Oksigen diperoleh melalui aerasi ulang Langkah-langkah dalam mengembangkan DO Sag Curve -

Tentukan kondisi awal

-

Tentukan laju aerasi ulang dari geometri aliran

-

Tentukan laju de-oksigenasi dari tes BOD dan geometri aliran

-

Hitung defisit DO sebagai fungsi waktu

-

Hitung waktu dan defisit pada titik kritis

Dibawah ini contoh dissolved oxygen sag curve (kurva konsentrasi oksigen yang terlarut di sungai) :

Kurva sag Oksigen: Oxygen sag curve Kurva yang diperoleh ketika konsentrasi zat terlarut dalam suatu sungai tempat pembuangan kotoran atau polutan lainnya diplot terhadap jarak ke hilir dari saluran pembuangan limbah. Pentingnya kurva sag oksigen: Persamaan diferensial untuk kurva sag oksigen terlarut (kurva DO sag) diturunkan.

Pembuangan limbah buangan dalam aliran menghasilkan permintaan oksigen biokimia (BOD) yang meluruh secara eksponensial dalam ruang dan waktu. Permintaan oksigen ini menyebabkan defisit anoksi, atau kekurangan oksigen.

Kurva diatas menunjukkan hubungan antara DO “Sag” dengan DO saturation.

Kurva diatas menunjukkan hubungan antara BOD dengan DOcrit

Kurva diatas merupakan contoh dari kurva normal dari BOD, antara kandungan BOD (ppm) dengan waktu (days)

Kurva diatas menunjukkan indeks kualitas BOD selama lima hari.