Biogeochemical Cycle, Pollution, and Recycling of Organic Waste

1. PART I
SIKLUS BIOGEOKIMIA
Bahan yang membentuk tubuh dari organisme berasal dari bumi. Bahan yang dalam bentuk
elemen – elemen ini mengandung senyawa kimia yang mana merupakan bahan dasar dari makhluk
hidup dan non-makhluk hidup.
Siklus bio-kimia organikanorganik adalah siklus dari senyawa kimia atau senyawa yang
berjalan dari biotik ke komponen abiotik dan pada akhirnya akan kembali lagi ke abiotik. Siklus dari
elemen – elemen ini tidak hanya melewati organisme, tetapi juga melibatkan reaksi kimia di
lingkungan abiotik, sehingga dapat dikatakan sebagai siklus bio-kimia. Termasuk dalam siklus ini
sedperti siklus air, siklus oksigen, siklus nitrogen, siklus karbon, siklus fosfor, dan siklus sulfur.
1. SIKLUS AIR
Air adalah zat nutrisi yang penting bagi organisme sebagai digunakan untuk metabolisme
dan sebagai pelarut berbagai zat. Air merupakan komponen terbesar dari litosfer, atmosfer,
dan tubuh organisme.
Siklus air adalah siklus dimana air tidak akan pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan
akan kembali lagi ke atmosfer melalui kondensasi, hujan, dan transpirasi. Uap air di atmosfer
umumnya datang dari laut karena laut mengambil area 2/3 dari permukaan bumi. Kunci dari
proses ini adalah mulai dari air laut yang dipanaskan oleh matahari. Air menguap, lalu hujan
pun jatuh dan biasanya dalam bentuk salju, hujan es, es, hujan ringan, dan kabut. Dalam
perjalanannya untuk turun ke bumi, hujan sering ‘dicegat’ oleh tanah sebelum mencapai
tanah. Dan setelah mencapai tanah, siklus air ini terus berlanjut dan kembali bergerak secara
berkelanjutan dalam 3 jalan yang berbeda:
1. Evaporasi / transpirasi – pada air yang ada di laut, tanah, sungai, tumbuhan, dan
sebagainya. Air akan berevaporasi ke udara/atmosfer dan akan membentuk awan.
Dan bila air yang ada sudah pada tingkat yang banyak, akan turus hujan, salju,
ataupun es. Transpirasi juga terjadi pada tumbuhan yang membuat leboih dari 90
persen evaporasi pada tanah. Sebagian lainnya, konsumer juga menghasilkan air,
seperti binatang dan tubuh manusia yang mengeluarkan air melalui keringat dan
urin.
2. Infiltrasi di dalam tanah – air bergerak masuk ke dalam tanah melewati retakan –
retakan dan pori dari tanah dan batu. Air dapat bergerak dengan berkapilari atau
bergerak secara vertikal atau horizontal di bawah permukaan tanah sampai air
kembali ke sistem air di permukaan.
3. Permukaan air – air bergerak melewati permukaan tanah yang dekat dengan
aliran utama; yang kebanyakan merupakan lahan miring karena makin sedikit
pori – pori tanah. Aliran pada tanah ini dapat dilihat biasanya di perkotaan.
Sungai – sungai yang bergabung satu sama lain akan membentuk suatu aliran
yang membawa air sungai ke laut.
Terdapat bermacam – macam proses siklus air. Yang pertama adalah siklus pendek air
yang berawal dengan evaporasi di air di laut menjadi uap air dengan bantuan matahari. Lalu
dilanjutkan dnegan kondensasi dan pembentukan awan. Terakhir, hujan pun turun. Kedua,
pada siklus yang medium proses ini berawal dengan berevaporasinya air laut menjadi uap dan
terjadilah kondensasi gas. Lalu, uap tersebut bergerak dengan bantuan angin dan ditiup hingga
mencapai lahan dan terbentuklah awan. Proses berikutnya adalah terjadi proses reduksi
berupa jatuhnya hujan ke atas permukaan tanah dan air hujan kembali mengalir kembali dari
sungai ke laut. Ketiga, siklus panjang air. Siklus ini dimulai dari evaporasi air laut yang
terjadi akibat matahari dan terjadi proses sublimasi dari uap air. Selanjutnya, uap air akan
membentuk awan yang mengandung kristal – kristal es. Diikuti dengan bergeraknya awan
dengan bantuan angin darat. Proses ini dilanjutkan dengan turunnya salju yang merupakan
hasil dari pembentukan es. Es – es yang mencair dan dari sungai dimana air akan mengalir ke
laut kembali.

2. 2. SIKLUS OKSIGEN DAN KARBON
Karbon dan oksigen adalah elemen dasar untuk membuat komponen – komponen
organik. Sumber karbon yang ada di alam berupa CO2 yang terkandung dalam udara atau larut
dan air dan dikandung dalam kerak bumi, batu kapur, gas alam, dan dapat masuk ke sistem
kehidupan tumbuhan dengan berdifusi melewati stomata ke palisade daun. Pada tumbuhan,
bahan organik yang mengandung banyak karbon ditemukan pada batang atau kayu. Pada
binatang dan manusia ditemukan pada tulang dan otot. Karbon juga salah satu hasil dari
pembusukan organisme yang telah mati. Sedangkan oksigen dengan bentuk O2 biasanya
digunakan sebagai hasil dari fotosintesis tanaman dan juga digunakan untuk respirasi.
Jalur siklus karbon dan oksigen biasanya terjadi saat organisme mati diuraikan oleh
pengurai, seperti bakteri dan jamur saprofit. Dengan adanya proses dekomposisi ini, zat hasil
anorganik yang tidak dapat diurai dan dimineralisasi, dan terbentuklah fosil seperti minyak
bumi dan batu bara. Lalu, minyak bumi dan batu bara ditemukan oleh produsen dan akhirnya
digunakan sebagai bahan bakar. Setelah terjadi proses pembakaran, karbon dan oksigen
dibebaskan kembali ke udara dan dimanfaatkan kembali oleh makhluk hidup dalam
ekosistem.
Karbon diambil dari atmosfer dengan berbagai jalan:
1. Melalui fotosintes. Dengan bantuan sinar matahari, tumbuhan berfotosintesis dan
merubah karbon dioksida menjadi karbohidrat dan melepaskan oksigen ke
atmosfer.
2. Melalui organisme yang membentuk jaringan dari karbon. Beberapa organisme
air laut membentuk jaringan yang mengandung karbon, beberapa organisme juga
membentuk cangkang berkarbon and bagian tubuh lain yang keras.
3. Melalui pernapasan(respirasi) melalui tumbuhan, binatang, dan manusia. Oksigen
yang masuk ke sistem respirasi akan dikeluarkan kembali dalam bentuk karbon.
4. Malalui penguraian dari binatang dan tumbuhan. Jamur dan bakteri akan merusak
komponen – komponen organisme yang telah mati dan mengubah karbon
menjadi karbon dioksida bila ada oksigen, atau metana bila tidak ada oksigen.
5. Melalui pembakaran bahan organik yang mana mengoksidasi karbon yang
mengandung karbon dioksida (seperti asap). Pembakaran bahan bakar fosil
seperti produk batu bara dan minyak bumi dari industri, serta gas alam akan
melepaskan karbon yang telah disimpan di geosfer ini jutaan tahun.
3. SIKLUS NITROGEN
Nitrogen sering ditemukan di atmosfer dalam bentuk gas nitrogen (N2) yang terkandung
sebanyak 78% dalam gas atmosfer. Siklus nitrogen adalah proses pengubahan senyawa
nitrogen yang mengandung banyak macam bentuk kimia lainnya. Beberapa proses penting
terdapat dalam siklus nitrogen, seperti fiksasi nitrogen, mineralisasi, nitrifikasi, dan
denitrifikasi. Hanya beberapa organisme yang dapat mengubah nitrogen menjadi komponen
organik melalui proses yang dikatakan fiksasi nitrogen.
Fiksasi nitrogen lain terjadi karena proses geofisika, seperti adanya petir. Bagaimanapun,
sangat sedikit makhluk hidup yang dapat menyerap senyawa nitrogen dari alam. Hampir
semua makhluk hidup mendapatkan senyawa nitrogen dari makhluk hidup lainnya. Oleh
karena itu, reaksi fiksasi senyawa nitrogen sering disebut sebagai proses topping-up atau
fungsi penambahan cadangan untuk ketersediaan senyawa nitrogen.
Secara tidak langsung vertebrata mengkonsumsi nitrogen melalui nutrisi pengambilan
dalam bentuk protein dan asam nukleat. Di dalam tubuh, makromolekul ini dicerna dalam
bentuk yang lebih kecil dalam bentuk asam amino dan digunakan untuk mensintesis protein
dan asam nukleat yang baru, atau senyawa lainnya. Kelebihan dari asam amino yang tidak
digunakan untuk proses metabolisme akan teroksidasi untuk mendapatkan energi. Biasanya
muatan atom karbon dan hidrogen akan membentuk CO2 atau H2O, dan muatan atom nitrogen
akan mengalami berbagai proses untuk menjadi urea dan pada akhirnya akan diekskresi.
Tanaman dapat menyerap nitrogen dalam bentuk amonia. Perubahan dari nitrogen
menjadi amonia bisanya disebut sebagai amonifikasi. Amonia akan diubah oleh bakteria nitrit
(Nitrosomonas and Nitrosococcus) menjadi ion nitrit (NO2-). Ion nitrit ini akan diubah

3. kembali oleh bakteria nitrat (Nitrobacter). Ion nitrat akan dimanfaatkan oleh bakteria tanah
untuk memroduksi oksigen dan juga dapat diserap oleh tanaman. Penurunan ion nitrat oleh
bakteri denitrifikasi akan menghasilkan gas nitrogen. Dan akan kembali ke atmosfer.
4. SIKLUS FOSFOR
Fosfor adalah elemen yang penting di dalam kehidupan karena organisme membutuhkan
ini dalam bentuk Adenosine Tryphosphate yang menyediakan sumber enrgi dalam sel
metabolisme.
Di alam fosfor tersaji di dalam dua bentuk, senyawa organik fosfat(pada tumbuhan dan
binatang) dan senyawa inorganik fosfat(pada air dan tanah).
Fosfor yang tersedia dalam tanah dalam bentuk fosfat biasanya digunakan tumbuhan
untuk diserap dari air tanah dan sebagiannya mengalir ke laut. Herbivora mendapatkan fosfat
dari tumbuhan yang mereka makan dan karnivora mendapatkan itu dari para herbivora. Lalu
fosfat itu dikeluarkan lewat sisa – sisa dari tanaman dan binatang yang telah mati melalui
bakteria dan ekskret binatang berupa urin dan feses dan fosfor kembali ke tanah. Fosfor yang
ada di samudera akan dimanfaatkan oleh organisme laut, dan kemudian oleh burung laut.
Perubahan fosfat anorganik yang tidak larut ke fosfat yang terlarut adalah merupakan hasil
aktivitas mikroorganisme dengan menambahkan glukosa dan Ca3 (PO4).
Fosfor dapat ditemukan di alam dalam bentuk ion fosfat yang juga sebagai hasil
sempurna dari bebatuan. Proses erosi dan sedimentasi membawa fosfat dari sungai kembali ke
laut dalam bentuk sedimen. Pergerakan bumi akan membuat hasil sedimentasi fosfat kembali
ke permukaan. Di daratan, tumbuhan mendapatkan fosfat yang larut dalam air.
5. SIKLUS SULFUR
Sulfur dikandung dalam bentuk inorganik sulfat. Sulfur akan diubah oleh bakteri menjadi
sulfida dan terkadang masih ada dalam bentuk sulfur dioksida atau hidrogen sulfida. Hidrogen
sulfida sering ditemukan pada makhluk laut yang sudah mati dan biasanya dihasilkan melalui
dekomposisi material organik yang sudah mati. Tumbuhan menyerap sulfur dalam bentuk ion
sulfat (SO42-)
Perpindahan sulfat terjadi melalui rantai makanan dan ketika semua makhluk hidup mati
akan terdegradasi oleh bakteri zat organik. Beberapa tipe bakteri berperan dalam siklus sulfu,
contohnya Desulfomaculum dan Desulfibrio yang akan mereduksi ion sulfat menjadi sulfit
dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Kemudian H2S digunakan oleh bakteri anaerob
fotoautotrof seperti Chromatium dan membebaskan sulfur dan oksigen. Pada proses oksidasi
sulfur ke sulfat akan dilakukan oleh bakteri kemolitotrof seperti Thiobacillus.
PART II
POLUSI
Sampah adalah material yang tak diinginkan dan biasanya dihasilkan sebagai hasil sampingan
aktivitas manusia termasuk rumah tangga, industri, dan proses alamiah lainnya. Pembuangan sampah
rumah tangga dan industri ke sungai menyebabkan polusi sungai. Polusi adalah perubahan tambahan
pada lingkungan yang mengubah air, udara dan tanah baik secara fisika, kimia maupun biologi.
Organisme, zat-zat tertentu atau suatu bentuk energi yang menyebabkan polusi disebut polutan.
Polutan biologi contohnya bakteri yang berkembangbiak di sampah dan feses. Polutan kimia
contohnya zat-zat kimia seperti sampah yang mengandung merkuri, CFC (Chlorofluorocarbons),
serbuk asbestos dan pestisida. Polutan energi contohnya polusi fisika dalam bentuk panas dan radiasi.
Di bawah ini adalah jenis polusi berdasarkan lokasi: polusi udara, tanah, dan air. Suatu zat dapat
dikatakan sebagai polutan jika jumlahnya melebihi batas ambang normal di saat dan tempat yang
salah.
1. Polusi Udara
Polusi udara adalah polusi yang berhubungan dengan atmosfer bumi. Atmosfer adalah
lapisan udara yang menyelimuti bumi hingga ketinggian 300 km dari permukaan bumi.
Sumber polusi udara adalah aktivitas manusia.
No Polutan Dihasilkan dalam bentuk
1 Karbondioksida (CO2) Penggunaan bahan bakar fosil (minyak
dan batu bara), gas alam, dan pembakaran

4. hutan.
2 Sulfur dioksida (SO2) and nitrogen Penggunaan bahan bakar fosil untuk
monoksida (NO) kendaraan bermotor yang dihasilkan oleh
pembakaran yang tidak sempurna
3 Karbon monoksida (CO) Penggunaan bahan bakar fosil untuk
kendaraan bermotor yang dihasilkan oleh
pembakaran yang tidak sempurna
4 Chlorofluorocarbons (CFC) Zat pendingin pada AC, kulkas dan
semprotan aerosol
Sumber polusi udara di kota besar terutama dari pembakaran bahan bakar kendaraan
bermotor, aktivitas rumah tangga dan perindustrian. Akibat polusi udara dapat berdampak
secara mikro maupun makro. Dalam skala mikro, polusi udara berdampak pada gangguan
kesehatan manusia. Udara yang terpolusi oleh karbon monoksida beracun dan mengakibatkan
kematian pada manusia yang menghirupnya. Dampak makro dari polusi udara adalah
fenomena hujan asam di beberapa daerah, efek rumah kaca dan penipisan lapisan ozon. Salah
satu penyebab polusi udara dalah radiasi dari material radioaktif seperti nuklir. Setelah nuklir
meledak, material radioaktif akan naik ke atmosfer lalu turun kembali ke bumi, meresap ke
tanah, air, hewan, tumbuhan dan manusia. Polusi nuklir berdampak buruk bagi makhluk hidup
karena dapat mengakibatkan mutasi, berbagai macam penyakit akibat abnormalitas gen dan
bahkan kematian.
Gas-gas yang umum sebagai polutan udara adalah karbon monoksida, sulfur dioksida,
CFC dan notrogen oksida yang dihasilkan oleh industri dan kendaraan bermotor. Kabut
fotokimia dan asap dihasilkan dari nitrogen oksida dan hidrokarbon yang bereaksi dengan
sinar matahari.
Karbon Monoksida
Karbon monoksida adalah gas yang tidak stabil yang tidak berbau dan tidak berasa. CO
memiliki afinitas yang tinggi terhadap sel darah merah manusia dibandingkan dengan oksigen
dan seseorang yang memiliki jadar CO berlebih dalam darahnya dapat kekurangan oksigen.
Ketika tubuh kekurangan oksigen gejalanya adalah sakit kepala dan nausea. Kadar CO yang
mencapai 0,1% dapat menyebabkan kematian. CO dihasilkan oleh kendaraan bermotor, jadi
sangat dianjurkan untuk menyalakan mesin kendaraan bermotor di ruang terbuka untuk
mencegah CO ataupun gas berbahaya lainnya masuk dan terakumulasi di ruang tertutup.
Hujan Asam
Dua gas sisa utama hasil pembakaran bahan bakar diesel dan batu bara adalah sulfur
dioksida dan nitrogen dioksida. Uap air yang mengandung asam memadat menjadi awan yang
akan turun kembali ke permukaan bumi sebagai hujan asam atau salju asam. Hujan asam
merusak hutan, pertanian, dan perkebunan. Hujan asam juga berdampak buruk pada material
logam seperti jembatan, rel kereta api, dan bangunan sehingga berkarat lebih cepat. Hujan
asam menurunkan pH tanah, sungai dan danau yang berdampak pada kesehatan dan adaptasi
organisme di dalamnya.
Efek Rumah Kaca
Efek rumah kaca adalah suatu keadaan di mana sinar matahari yang masuk ke bumi
terakumulasi menghangatkan permukaan bumi. Sinar matahari yang membawa serta eneri
masuk ke atmosfer bumi dan diterima oleh permukaan bumi. Energi ini diserap oleh
permukaan bumi dan digunakan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Tetapi, proses ini
tidak 100% efisiesn karena sebagian sinar matahari dipantulkan dalam bentuk gelombang
infra merah atau panas kembali ke luar angkasa. Mengumpulnya gas CO2 di atmosfer
mencegah pemantulan kembali sebagian energi sinar matahari ini, sehingga gelombang-
gelombang tersebut terperangkap dan memanaskan bumi. Dalam keadaan normal, efek ini
menyebabkan tumbuhan tumbuh dengan baik sehingga efek rumah kaca menguntungkan
manusia. Tetapi, kadar CO2 yang berlebih justru merugikan kehidupan di bumi sebab dapat
meningkatkan suhu permukaan bumi yang menyebabkan pemanasan global. Suhu yang
meningkat abnormal secara global menyebabkan melelehnya es dan gletser di kutub selatan
bumi. Kejadian ini berbahaya sebab dapat meningkatkan level permukaan laut yang

5. mengancam keberadaan pulau-pulau kecil dan pusat- pusat aktivitas manusia yang berada di
dataran rendah serta memusnahkan beberapa hewan yang habitatnya di laut dingin seperti
singa laut. Es yang meleleh juga mengacaukan pola cuaca dan meningkatkan frekuensi badai
yang berpengaruh terhadap pertanian, perikanan dan akhirnya mempengaruhi kesejahteraan
dan hidup manusia.
Penipisan Lapisan Ozon
Lapisan ozon (O3) adalah selapis gas yang menyelimuti bumi di ketinggian kurang lebih
30 km di atas permukaan laut, tepatnya di lapisan stratosfer. Lapisan ozon berlaku sebagai
tameng untuk menahan 99% radiasi sinar ultraviolet yang berbahaya. Penipisan lapisan ozon
telah terjadi di banyak tempat, tetapi penipisan yang paling signifikan terdapat di Antartika
dan Arktik. Penipisan lapisan ozon berbahaya karena jumlah sinar UV yang mencapai
permukaan bumi meningkat sehingga mengganggu kesehatan manusia, meningkatnya jumlah
penderita katarak dan kanker kulit, mengganggu siklus rantai makanan laut serta
menghancurkan pertanian dan perkebunan.
2. Polusi Tanah
Polusi tanah datang dari limbah domestik, aktivitas peternakan, dan pertambangan.
Polusi ini terjadi karena sebagai berikut; sampah plastik yang sulit diuraikan, botol,
penghapus sintetis, barang pecah belah, kaleng, detergen yang mana merupakan bahan non-
bio yang sulit diuraikan, dan bahan kimia dari limbah pertanian seperti insektisida.
Kontaminasi pada tanah terjadi saat bahan kimia dilepaskan oleh kebocoran bahan kimia
bawah tanah. Pengkontaminasi tanah yang signifikan adalah hidrokarbon, metal berat, MTBE,
herbisida, pestisida, dan hidrokarbon yang telah diklorinasi.
Limbah Domestik
Sampah adalah salah satu hasil limbah domestik yang paling umum dihasilkan. Sampah
dalam jumlah besar dihasilkan di kota besar dan berperan utama dalam polusi tanah.
Pencemaran bakteri dan polutan lainnya juga akan menurunkan kualitas air tanah. Penurunan
kualitas air tanah dapat dilihat dari karakteristik fisikal seperti bau, warna, rasa, bahkan
kehadiran minyak.
Limbah Pertanian
Dalam pertanian, digunakan pupuk buatan, pestisida, dan herbisida yang dapat
mencemari tanah. Penggunaan berlebih juga dapat menurunkan tingkat keasaman tanah yang
akan berefek pada produktivitas tanaman. Tanaman akan melayu dan produksi akan
berkurang, bahkan mati. Banyak pestisida yang herbisida yang sulit stabil dalam tanah yang
pada akhirnya akan membahayakan organisme tanah. Seperti hasil dari
dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT) dari pestisida yang telah terbukti untuk membunuh
mikroorganisme tanah yang penting. Mikroorganisme ini penting untuk proses pembusukan
dan pembunuhan mereka menyebabkan gangguan pada gangguan kesuburan tanah. Juga
diketahui bahwa akumulasi DDT di dalam tubuh manusia akan mengganggu kesehatan dan
menyebabkan kanker dan mematikan. Polusi tanah berelasi sangat dekat dengan polusi air
karena residu dapat dengan mudah dibersihkan air dengan sungai dan laut.
Limbah Pertambangan
Pada tambang emas, polusi tanah datang dari penggunaan merkuri(Hg), yang merupakan
metal berat untuk memisahkan emas dari bijih besi. Merkuri adalah racun dan bisa mematikan
bila masuk dalam tubuh organisme.
3. Polusi Air
Polusi air meliputi danau, sungai, dan laut. Sumber dari polusi air antara lain limbah
domestik, industri, dan pertanian. Salah satu bahan yang memolusi pada lautan adalah
tumpahan minyak karena seringnya terjadi tumpahan minyak dari kapal tanker. Banyak
organisme air yang mati akibat tumpahan ini. Untuk membersihkan area kontaminasi ini

6. dibutuhkan koordinasi dari berbagai pihak dan membutuhkan biaya yang mahal. Dan bila hal
ini terlambat diatasi akan berdampak pada kehidupan manusia. Secara ekologi, hal ini dapat
mengganggu eksositem air laut. Seandainya terjadi kontaminasi air, lalu kontaminasi akan
masuk ke tubuh organisme air.
Kontaminasi pada air sebagai penghitung indikator yang terjadi di lingkungan air.
Kontaminasinya digolongkan sebagai berikut:
1. Limbah Organik
Bahan limbah organik biasanya terdapat dalam bentuk limbah yang dapat diurai
mikroorganisme, sehingga ini bisa menjadi awal dari perkembangan dari
mikroorganisme.
2. Limbah Inorganik
Bahan limbah inorganik biasanya ada dalam bentuk limbah yangtidak dapat
diuraikan atau susah untuk didaur oleh mikroorganisme. Saat bahan limbah ini
masuk ke dalam air, akan terjadi penurunan jumlah ion metal dalam air di
lingkungan, sehingga akan menyebabkan air menjadi keras karena mengandung ion
kalsium(Ca) dan ion magnesium(Mg). Selain itu, terdapat ion beracun seperti
timbal(Pb), arsenik(As) dan merkuri(Hg) yang terbukti sangat berbahaya untuk
tubuh.
3. Limbah Kimia
Limbah kimia sangat bermacam – macam, mulai dari sabun, pembasmi hama,
pewarna kimia, dan senyawa radioaktif. Bahan kimia dalam lingkungan air ini
berupa racun yang dapat membunuh dan mengganggu binatang air, tumbuhan air,
dan juga manusia.
Limbah Domestik
Limbah domestik seperti detergen, sistem pembuangan air(selokan), dan feses
memainkan peranan besar dalam polusi sungai, terutama kota – kota besar. Sungai yang
terpolusi mengandung bakteri patogen dan virus dapat menjangkit berbagai penyakit,
terutama pada mereka yang tergantung pada air sungai untuk kebutuhan sehari – hari. Sistem
pembuangan air dan sampah membutuhkan oksigen agar dapat diurai dan didaur, jadi
konsentrasi oksigen dalam air dapat menurun saat polutan ada.
Limbah Industri
Limbah industri yang memolusi air dapat dalam bentuk kotoran atau sampah. Polutan
pabrik yang ada berasal dari metal berat dan pemanasan yang dilepaskan oleh pendingin
pabrik. Untuk mengkontrol industri dari polusi air, pemerintah membuat perundangan yang
mengharuskan setiap limbah harus diproses sebelum dibuang. Walaupun telah dilakukan
proses menejemen pada limbah, beberapa limbah tetap berbahaya dan mengandung senyawa
beracun seperti merkuri(Hg), timbal(Pb), krom(Cr), tembaga(Cu), seng(Zn), dan nikel(Ni).
Polutan ini membahayakan kehidupan dari organisme air seperti ikan.
Ikan yang hidup dan terpolusi akan mengakumulasi racun dalam tubuh mereka.
Seandainya ikan – ikan ini dimakan manusia, sebagai contoh yang mengandung merkuri,
metal berat ini akan masuk dan terakumulasi dalam tubuh. Merkuri dapat menghancurkan
sistem saraf saat merkuri masuk ke dalan tubuh dan menyebabkan kelumpuhan, bahan
kematian.
Limbah Pertanian
Aktifitas pertanian dapat menyebabkan polusi air dengan digunakannya pupuk buatan,
pestisida, dan herbisida. Polusi tipe ini akan meracuni organisme air seperti plankton, ikan,
dan binatang yang meminum air terpolusi dan juga manusia yang menggunakan air ini untuk
kebutuhan sehari – hari. Seperti halnya sisa pestisida yang terakumulasi dalam tubuh ikan dan
biota lainnya akan memasuki rantai makanan dan ditransfer ke tingkat yang lebih tinggi
seperti manusia.
Kehadiran pupuk pertanian, kotoran, sampah di dam, danau, dan laut dapat
meningkatkan konsentrasi senyawa organik di dalam air. Proses ini melarutkan oksigen dan
melepaskan konsentrasinya. Dengan rendahnya konsentrasi oksigen ini meningkatkan
pertumbuhan organisme anaerobik. Fenomena ini disebut sebagai eutrofikasi.
Limbah Tambang

7. Kebocoran minyak yang memolusi air laut datang dari kebocoran tanker dan pabrik lepas
pantai. Kebocoran ini menghancurkan kehidupan di lautan seperti burung laut dan ikan.
Minyak yang menempel pada bulu burung dan sisik ikan dapat membunuh mereka.
4. Polusi Suara
Ancaman serius lainnya untuk kualitas lingkungan manusia adalah polusi suara. Suara
dapat mengganggu dan menghancurkan telinga manusia. Kebisingan terjadi saat intensitas
suara mencapai 20 decibel. Karena kebisingan dapat mengganggu lingkungan, maka dapat
digolongkan sebagai polusi. Intensitas suara yang tinggi seperti produksi berkelanjutan dari
industri kendaraan bermotor dan pesawat terbang dalam rentang waktu yang lama akan
mengganggu kehidupan manusia. Ini dapat menyebabkan kerusakan pendengaran secara
permanen. Oleh karena itu, polusi suara dianggap dan ditangani secara serius sebagai polutan
yang mengganggu kehidupan manusia. Polusi suara disebabkan oleh kebisingan kendaraan
bermotor, pesawat udara, deru mesin pabrik, radio/rekorder, yangmana berbunyi keras
sehingga mengganggu pendengaran, kebisingan jalan raya, dan intensitas tinggi dari sonar.
5. Polusi Cahaya
Definisi dari polusi cahaya adalah efek berbahaya dari pembuatan cahaya berlebih oleh
manusia. Polusi cahaya biasanya berati intensitas cahaya terlalu besar. Beberapa spesies,
termasuk tumbuhan dan manusia, merasakan efek dari polusi cahaya ini. Sebagian besar
manusia belum pernah mendengar polusi cahaya dan bagi yang tahu itu biasanya tidak
perhatian atau tidak melakukan apapun untuk mengatasinya. Polusi cahaya datang dari
pencahayaan luar dan dalam gedung, papan reklame, properti komersial, kantor, pabrik, jalan
raya, dan cahaya dari stadium. Terdapat berbagai macam dampak dari polusi cahaya ini.
Burung yang bermigrasi menggunakan bintang dan bulan sebagai alat navigasi. Dengan
adanya polusi cahaya, bintang dan bulan menjadi tidak kelihatan. Sehingga burung tidak
daoat bermigrasi ke tempat yang benar. Kedua, polusi cahaya membuat penyulaut enggan
untuk ke pantai dan bertelur karena takut cahaya. Polusi cahaya pun membuat manusia
menjadi susah untuk tidur. Kelebihan pencahayaan dari papan reklame mengganggu orang
yang tinggal di apartmen untuk tidur. Selain itu, astronom juga tidak bisa mengobservasi dan
menemukan objek di luar angkasa karena terlalu banyak cahaya yang meliputi langit malam.
6. Polusi Termal
Polusi termal adalah temperatur yang berubah dalam tubuh karena pengaruh manusia,
seperti penggunaan air sebagai pendingin di pembangkit listrik. Limbah air panas dari
pembangkit listrik biasanya dibuang langsung ke sungai, meninggikan temperatur air, dan
membuat polusi termal. Peningkatan temperatur sekitar 10o mempercepat aktifitas
metabolisme dalam air dua kali lipat dari biasanya. Karena setiap biota air memiliki tingkat
metabolisme yang berbeda – beda, maka biota air tersebut hanya akan dapat hidup dalam
rentang temperatur tertentu yang berbeda pula antar biota. Populasi binatang air juga akan
menurun pada temperatur tinggi, dan hanya beberapa jenis binatang yang dapat hidup diatas
40oC. Tumbuhan lebih tahan terhadap peningkatan temperatur. Peningkatan pada temperatur
air akan mengurangi persentase oksigen yang terlarut. Efek dari polusi termal ini juga
meningkatkan tingkat racun dari bahan kimia tertentu. Minyak dan petrokimia yang memolusi
air akan membentuk lapisan tebal di permukaan air yang menghalangi pertukaran oksigen
dalam air, tentunya hal ini membuat organisme air yang membutuhkan oksigen dalam sistem
tubuhnya akan terbunuh. Ikan tidak dapat bernafas dan tanaman air tidak dapat berfotosintesis
menyebabkan kematian biota. Hal ini berlanjut saat burung laut mencari mangsa yang belum
tentu mendapatkan makanan. Jadi, terjadilah kesimpangsiuran pada rantai makanan.
7. Polusi Visual
Polusi visual yang dapat berarti hadirnya jaringan listrik berlebih, bentang alam yang
terusak(seperti dari jalur pertambangan), penyimpanan sampah terbuka atau limbah
perkotaan. Banyak tempat strategi yang sekarang dibanjiri oleh kertas iklan yang pada
mulanya hanya berfungsi untuk memberikan informasi. Akibat dari kerusakan ini dapat
terlihat di kota – kota besar. Bahkan pohon yang berperan sebagai unsur hijau dari kota pun
ikut tergusur oleh kehadiran papan reklame. Disamping sebagai paru – paru kota, pepohonan
ternyata juga berkontribusi dalam segi psikologi kepada penduduk kota. Terlalu banyak

8. gedung dan papan reklame akan membuat warga mudah untuk stress, karena ini sangat jauh
dari alam.
Terdapat banyak efek yang terjadi akibat polusi yang rata – rata akibat aktifitas manusia seperti
berikut:
Biomagnifikasi menggambarkan situasi dimana racun (seperti metal berat) dapat
memberikan efek pada tingkat kesuburan, yang dengan pesat lebih terkonsentrasi pada
proses tersebut.
Emisi karbon dioksida dapat menyebabkan laut menjadi teroksidasi dan
berlangsungnya pelarutan CO2 pada laut.
Emisi dari gas rumah kaca mengawali pemanasan bumi yang berefek pada banyak
ekosistem dari berbagai cara.
Sebuan spesies dapat menyaingi spesies asal dan menurunkan angka keanekaragaman.
Serbuan dari tumbuhan juga dapat berkontribusi dalam mengubah komposisi kimia
tanah dan lingkungan sehingga seringkali mengurangi daya saing spesies asli.
Nitrogen oksida akan dibuang dari udara oleh hujan dan fertilisasi tanah yangmana
dapat mengubah komposisi spesies dalam ekosistem.
Kabut dan embun dapat menurunkan jumlah sinar matahri yang diterima oleh
tumbuhan untuk digunakan dalam fotosintesis dan mengawali produksi dari ozon di
troposfer yang akan mengganggu tumbuhan.
Tanah akan menjadi tidak subur dan tidak cocok untuk tanaman. Hal ini akan berefek
pada organisme lain yang masih ada di dalam jaring makanan.
Sulfur dioksida dan nitrogen oksida dapat menyebabkan hujan asam yang akan
menurunkan angka pH pada tanah.
PART III
PENGOLAHAN LIMBAH ORGANIK
Limbah organik diproduksi dimanapun oleh manusia. Bentuk umum dari limbah organik
ini seperti limbah makanan rumah tangga, limbah pertanian, dan limbah manusia dan hewan.
Pada negara industri, jumlah produksi limbah organik akan meningkat secara dramatis setiap
tahun. Komponen dari limbah organik ini akan diurai oleh mikroorganisme ke dalam bentuk
air limbah yang mengandung bakteri, bahan yang membusuk dan mungkin juga kontaminasi
kimia dari lokasi pembuangan. Kehadiran air limbah ini akan berbahaya bila ini mencapai
anak sungai atau masuk ke permukaan air. Penguraian bahan organik di lokasi pembuangan
juga dapat meregenerasi metana yang dapat berefek dan membahayakan rumah kaca dalam
jumlah yang besar. Limbah organik manusia biasanya dipompa ke pengolah dan kemudian
limbah akan memasuki anak sungai atau langsung diendapkan di laut.
Limbah dalam kuantitas yang besar kebanyakan diproduksi di ibukota, namun walaupun
telah disediakan fasilitas yang memadai, masih banyak limbah yang dibiarkan menumpuk dan
membusuk di jalan atau hanya dikumpulkan di lahan terbuka dekat pinggiran kota. Apalagi
dengan sangat sedikitnya pengkontrol lingkungan yang disediakan oleh negara berkembang.
Terdapat berbagai cara yang digunakan unuk mengolah limbah organik sebagai berikut:
LIMBAH ORGANIK – tipe, sumber, dan penggunaan
1. Limbah Domestik dan Rumah Tangga
Pengolahan limbah tipe ini biasanya berbentuk sisa makanan, baik dimasak atau tidak
dimasak, dan sampah kebun seperti sisa guntingan rumput. Limbah dapur domestik biasanya
bergabung dengan bahan non-organik seperti plastik pembungkus yang tidak dapat diurai.
Limbah domestik dan rumah tangga biasanya diproduksi dalam kuantitas yang relatif kecil.
Produksi Limbah Organik secara Komersial
Limbah ini biasanya diproduksi oleh gedung – gedung institusi, seperti sekolah, hotel,
dan restoran.
Limbah Manusia dan Hewan
Bahan baku limbah biasanya mengandung bakteri dan patogen yang menyebabkan
penyakit yang serius. Maka dari itu, diperlukan penanganan khusus untuk menanganinya dan

9. tidak dianjurkan untuk diaplikasikan pada tumbuhan yang nantinya akan dikonsumsi manusia
atau hewan..
Sisa Kotoran Manusia
Diproduksi dalam jumlah terutama di kota – kota besar dan ditangani dengan
berbagai cara penyelesaian. Pada kasus yang lebih buruk, sedikit yang bisa dilakukan
untuk mengolah limbah tersebut sehingga dapat menimbulkan resiko kesehatan yang
sangat besar. Yang sering terjadi adalah kotoran hanya dipompa ke pembuangan air
terdekat dengan sedikit atau tanpa pengolahan sebelumnya. Kasus ini sering terjadi di
daerah kumuh di beberapa kota besar. Terdapat beberapa metode pengolahan dalam
skala besar dan limbah digunakan sebagai fertiliser dan sumber energi. Metode yang
sering digunakan adalah proses penguraian oleh anaerobik untuk memroduksi biogas
dan cairan fertiliser.
Limbah Hewan
Pengolahan dari limbah ini biasanya digunakan sebagai sumber pupuk dan
langsung diterapkan pada tanah atau sebagai sumber energi, baik dengan cara
pembakaran langsung(setelah dikeringkan) atau melalui pengolahan yang
menghasilkan gas mtana.
2. Limbah Pertanian
Limbah ini ada akibat adanya proses pemanenan tanaman(seperti batang jagung, sekam
padi, dedaunan, dan lain sebagainya). Terdapat berbagai macam aplikasi pada limbah ini,
seperti menjadikan limbah ini sebagai bahan bakar dengan melakukan pembakaran sederhana
pada nyala api.
3. Pembuatan Kompos
Pembuatan kompos adalah metode paling sederhana dalam menguraikan bahan organik
dalam jumlah yang banyak. Pembuatan kompos ini terjadi karena adanya aksi dari mikro-
organisme seperti bakteri dan jamur. Invertebrata kecil seperti cacing tanah akan membantu
proses ini juga. Pembuatan kompos dapat mengubah limbah organik menjadi kaya, berwarna
gelap, atau humus dalam waktu beberapa minggu atau bulan. Bahan organik seperti sisa – sisa
binatang dan tumbuhan yang mati juda dapat dimakan oleh mikro-organisme dan invertebrata
kecil.
Pembuatan kompos memiliki banyak manfaat, seperti:
 Membuktikan betapa bergunanya nutrisi yang terkandung dalam limbah.
 Menyimpan lahan pembuangan dan memperkecil kemungkinan kontaminasi pada
tanah serta air.
 Dapat digunakan sebagai pupuk pada tanah pertanian atau taman.
 Meningkatkan mutu tanah.
Terdapat juga beberapa cara membuat kompos, sebagai berikut:
Pembuatan Kompos di Taman Belakang
Pada tingkat rumah tangga, metode ini adalah yang termudah. Metode ini hanya
memerlukan limbah organik dan tempat untuk menaruh gundukan. Limbah ini dapat
diletakkan pada lubang sebesar 2m/2m dengan kedalaman 1m dan dibiarkan
terdekomposisi selama 2 sampai 3 bulan. Metode ini akan menghasilkan kompos kaya
yang dapat digunakan sebagai pupuk pada taman.
Pembuatan Kompos di Lingkungan Sekitar
Teknik ini dilakukan dengan meletakkan limbah dari berbagai rumah pada satu
blok ke dalam tempat berbentuk persegi panjang dan diputarbalikkan sesekali.
Pembuatan Kompos Bersama
Teknik ini dilakukan dimana limbah organik makanan dicampurkan dengan
ekskret manusia dan hewan.
4. Bentuk – bentuk dari Penguraian Limbah
Anaerobik
Pada proses ini, limbah akan diurai dengan bantuan bakteri dan jamur yang dapat
berkembang dalam keadaan tanpa atau sedikit oksigen. Tipe penguraian ini dapat
dilakukan didalam wadah tertutup. Sistem ini lebih kompleks dan susah untuk dikontrol
dan membutuhkan peralatan kompleks untuk skala yang lebih besar.

10. Aerobik
Pada proses ini, bakteri dan jamur yang dapat berkembang dalam keadaan adanya
oksigen sangatlah membantu dalam penguraian. Penguraian akan terjadi pada timbunan
terbuka dan wadah yang dapat dimasukki air. Dengan adanya tempat seperti ini,
kompos akan terbentuk dalam beberapa bulan dan seharusnya tidak muncul bau yang
tidak sedap.
5. Produksi Biogas
Ini merupakan proses dimana bahan material akan diurai oleh aktivitas
mikrobiologikal dan bertempatkan pada keadaan tanpa udara. Fenomena ini terjadi
secara alami pada kolam dan rawa dan biasanya menghasilkan gas metana yangmana
merupakan gas yang mudah terbakar. Proses ini juga bertempatkan pada lahan
penimbunan dan berkontribusi dalam pembentukan gas rumah kaca yang berbahaya.
Biogas dapat diproduksi dari pembuangan manusia, hewan atau limbah sayur mayur.
Limbah hewan sangat cocok untuk produksi biogas karena sering tersedia dalam
jumlah yang besar. Produksi biogas ini membutuhkan waktu sekitar beberapa minggu
atau bulan.
Penguraian limbah ini juga memiliki beberapa manfaat seperti diproduksinya gas
metana yang digunakan sebagai bahan bakar, diproduksinya pupuk yang ideal, dan
selama proses penguraian patogen akan terbunuh dan tentu saja hal ini memberikan
manfaat bagai kesehatan. Biogas juga dapat digunakan dalam beberapa aplikasi seperti
penerangan, proses pembuatan makanan, pembangkit listrik, dan sebagai pengganti
diesel pada mesin diesel.