KIMIA LINGKUNGAN DAN AHLI KIMIA LINGKUNGAN

Disusun oleh: Abdullah[41621010012]

Abstrak

Kimia lingkungan adalah studi ilmiah terhadap fenomena kimia dan biokimia yang terjadi di alam. Bidang ilmu ini dapat didefinisikan sebagai studi terhadap sumber, reaksi, transpor, efek, dan nasib zat kimia di lingkungan udara, tanah, dan air; serta efek aktivitas manusia terhadapnya. Kimia lingkungan adalah ilmu antardisiplin yang memasukkan ilmu kimia atmosfer, akuatik, dan tanah, dan juga sangat bergantung dengan kimia analitik, ilmu lingkungan, dan bidang-bidang ilmu lainnya. Kimia lingkungan pertama kali mempelajari bagaimana cara kerja lingkungan yang tak terkontaminasi, zat kimia apa dan berapa konsentrasi yang ada secara alami, dan apa efeknya. Tanpa hal ini, mustahil untuk mempelajari secara akurat efek manusia terhadap lingkungan dengan pelepasan zat kimia. Ruang lingkup kimia lingkungan mencakup mencakup semua gejala kimia yang terjadi di lingkungan kita, baik yang terjadi karena proses alamiah atau terjadi sebagau hasil aktivitas manusia. Contoh kajiannya meliputi kontaminasi dan polusi, kimia lingkungan atmosfer, kimia lingkungan air, dan lain-lain.

Kata kunci : Kimia Lingkungan, Ahli Kimia, Kontaminasi dan Polusi

Abstract

Environmental chemistry is the scientific study of chemical and biochemical phenomena occurring in nature. This field of science can be defined as the study of the sources, reactions, transport, effects, and fate of chemical substances in the air, soil and water environment; and the effects of human activities on it. Environmental chemistry is an interdisciplinary science that includes atmospheric, aquatic, and soil chemistry, and is also highly dependent on analytical chemistry, environmental science, and other disciplines. Environmental chemistry was the first to study how an uncontaminated environment works, what chemicals and in what concentrations they occur naturally, and what their effects are. Without this, it would be impossible to accurately study the effects of humans on the environment by chemical releases. The scope of environmental chemistry includes all chemical phenomena that occur in our environment, whether they occur due to natural processes or occur as a result of human activities. Examples of studies include contamination and pollution, atmospheric environmental chemistry, water environmental chemistry, and others.

Keywords: Environmental Chemistry, Chemists, Contamination and Pollution 

1. Pendahuluan

Selama tahun 1950 hingga 1960-an, sektor industri, pertanian, maupun rumah tangga mulai menggunakan bahan-bahan kimia dalam jumlah besar, termasuk penggunaan pestisida, produk pembersih, karet sintesis, poliester, deterjen, dan bahan kimia lainnya. Ketika itu muncul ilmu kimia lingkungan yang mempelajari bagaimana bahan-bahan kimia tersebut dapat mempengaruhi kualitas udara, air, maupun tanah. Pada tahun 1970-an para ahli kimia lingkungan mulai mempelajari tentang efek klorofluorokarbon terhadap lapisan ozon stratosfer. 

Klorofluorokarbon atau CFC tersebut terdiri dari senyawa kimia yaitu klor, fluor, dan karbon yang dapat berasal dari produk jadi seperti AC, kulkas, dan lain-lain. Kemudian sejak 1 Januari 1989 berdasarkan Protokol Montreal yang telah diratifikasi oleh 196 negara penggunaan dan produksi industri CFC dilarang karena memiliki dampat buruk terhadap penipisan lapisan ozon. Sejak tahun 1970-an, kimia lingkungan mulai berkembang dan mencakup bidang studi senyawa kimia air, tanah, sistem biologis, dan bidang ilmu terkait lainnya. Kimia lingkungan mengacu pada kejadian, gerakan, dan transformasi bahan kimia di lingkungan. Kimia lingkungan berkaitan dengan jenis bahan kimia yang terjadi secara alami seperti logam, unsur-unsur lain, bahan kimia organik, dan biokimia yang merupakan produk metabolisme biologis. Kimia lingkungan juga berkaitan dengan bahan kimia sintetis yang telah diproduksi oleh manusia dan tersebar ke lingkungan, seperti pestisida, bifenil poliklorinasi (PCB), dioksin, furan, dan banyak lagi lainnya. Terjadinya bahan kimia mengacu pada keberadaan dan jumlahnya di berbagai kompartemen lingkungan dan ekosistem. Misalnya saja dalam ekosistem terestrial seperti hutan, kompartemen yang paling penting untuk dipertimbangkan adalah tanah mineral, air dan udara yang ada di ruang-ruang di dalam tanah, atmosfer di atas tanah, biomassa mati di dalam tanah dan terbaring di tanah sebagai kayu dan sampah organik lainnya, dan organisme hidup, yang paling melimpah adalah pohon. Masing-masing komponen ekosistem hutan ini mengandung berbagai macam bahan kimia dalam konsentrasi tertentu, dan dalam jumlah tertentu. Bahan kimia bergerak di antara semua kompartemen ini, sebagai fluks yang mewakili unsur-unsur siklus nutrisi dan mineral.

Pergerakan bahan kimia di dalam dan di antara kompartemen sering melibatkan kompleks transformasi di antara keadaan molekul potensial. Mungkin juga ada perubahan dalam kondisi fisik, seperti penguapan cairan, atau kristalisasi zat terlarut. Transformasi bahan kimia di antara keadaan molekul dapat diilustrasikan dengan mengacu pada siklus lingkungan belerang.

2. Permasalahan

Kontaminasi dan pencemaran sama-sama mengacu pada keberadaan bahan kimia di lingkungan, tetapi sebenarnya dua hal tersebut memiliki perbedaan. Kontaminasi terjadi ketika ada satu atau lebih bahan kimia yang memiliki konsentrasi yang lebih tinggi dari biasanya di lingkungan sekitarnya, tetapi hal tersebut tidak menyebabkan kerusakan yang parah terhadap biologis atau ekologis. Sedangkan, pencemaran terjadi apabila bahan-bahan kimia memiliki konsentrasi yang tinggi sehingga dapat menyebabkan kerusakan organisme di lingkungan sekitarnya. Pencemaran tersebut dapat menyebabkan toksisitas dan perubahan ekologi, tetapi kontaminasi tidak menyebabkan kerusakan pada lingkungan sekitarnya. Gas sulfur dioksida dan ozon merupakan bahan kimia yang biasanya menyebabkan terjadinya polusi, selain itu berbagai jenis pestisida, unsur-unsur seperti arsenik, merkuri, nikel, selenium, atau tembaga juga dapat memicu terjadinya polusi. Selain itu, konsentrasi nutrisi yang besar seperti fosfat dan nitrat juga dapat memicu terjadinya eutrofikasi.[10] Eutrofikasi yaitu masalah lingkungan hidup atau pencemaran air yang disebabkan oleh munculnya nutrien atau limbah fosfat (PO43-) dalam jumlah besar pada ekosistem air.[11] Akan tetapi, kimia analitik modern yang ada saat ini sudah memungkinkan untuk mencari tahu atau melacak jejak kontaminasi bahan-bahan kimia yang berpotensi beracun untuk lingkungan.

3. Solusi dan Pembahan

Pengertian Kimia Lingkungan

Kimia lingkungan adalah ilmu interdisipliner yang mencakup kimia atmosfer, akuatik dan tanah, serta menggunakan kimia analisis sehingga sangat terkait dengan bidang ilmu lingkungan dan lainnya. Berbeda dengan kimia hijau, yang mencoba mengurangi potensi polusi pada sumbernya. Kimia lingkungan dimulai dengan memahami cara kerja lingkungan yang tidak terkontaminasi. Ini mengidentifikasi bahan kimia yang hadir secara alami. Realitas inilah menjadikannya studi untuk mempelajari konsentrasi dan efek bahan kimia tersebut. Kemudian, secara akurat mempelajari efek manusia terhadap lingkungan melalui pelepasan bahan kimia.

Ahli kimia lingkungan menggunakan berbagai konsep dari kimia dan berbagai ilmu lingkungan untuk membantu dalam studi mereka tentang apa yang terjadi pada bahan kimia di lingkungan. Konsep umum yang penting dari kimia mencakup memahami reaksi dan persamaan kimia, solusi, unit, pengambilan sampel, dan teknik analisis. Ahli kimia mempelajari senyawa dengan aktivitas biologis seperti feromon.

Pengertian Kimia Lingkungan Menurut Para Ahli

Adapun definisi kimia lingkungan menurut para ahli, antara lain:

Chemistry Libre Text, Kimia lingkungan adalah studi tentang sumber, reaksi kimia, transportasi, dan nasib spesies kimia yang melibatkan semua bidang lingkungan

Incaweb, Pengertian kimia lingkungan adalah cabang kimia yang berhubungan dengan studi efek bahan kimia terhadap lingkungan. Ini termasuk pembentukan senyawa, bagaimana bahan kimia masuk ke lingkungan, perubahan yang terjadi pada bahan kimia tersebut setelah menyebar ke lingkungan, jumlah bahan kimia di lingkungan dan bagaimana mereka memasuki organisme dan hal-hal lain dari lingkungan dan kerusakan yang ditimbulkannya.

Toppr, Arti kimia lingkungan adalah studi tentang bahan kimia ketika melewati lingkungan kita dan dampaknya pada udara, air, tanah, dan lain-lain. Ini adalah bidang studi penting karena membantu kita melacak dan mengendalikan kontaminan.

Ruang Lingkup Kimia Lingkungan

Ruang lingkup kimia lingkungan yaitu mencakup semua gejala kimia yang terjadi di lingkungan, baik yang terjadi karena proses alamiah atau sebagai hasil aktivitas manusia yang berlebihan. Sehingga bisa dikatakan bahwa dalam kimia lingkungan.

Hal pertama yang dipelajari adalah bagaimana cara kerja lingkungan yang tak terkontaminasi, zat kimia apa dan berapa konsentrasi yang ada secara alami, dan apa efek zat kimia tersebut terhadap lingkungan. Tanpa hal itu, mustahil untuk mempelajari secara akurat efek akitivitas manusia terhadap lingkungan melalui pelepasan zat kimia

Kimia lingkungan adalah studi tentang proses kimia yang terjadi di air, udara, lingkungan darat dan kehidupan, dan efek aktivitas manusia terhadapnya, yang mencakup beberapa bidang seperti:

Astrokimia, yaitu yang mempelajari tentang unsur-unsur kimia yang terdapat di luar angkasa, umumnya pada skala yang lebih besar dari Tata Surya, terutama di awan gas molekuler, dan studi tentang pembentukan, interaksi dan penghancurannya. Dengan demikian, itu merupakan tumpang tindih dari disiplin ilmu astronomi dan kimia. Pada skala Tata Surya, studi tentang unsur-unsur kimia biasanya disebut kosmokimia.

Kimia atmosfer, yaitu ilmu yang mempelajari komponen-komponen atmosfer planet, khususnya bumi. Secara khusus melihat komposisi atmosfer planet dan reaksi serta interaksi yang menggerakkan sistem yang dinamis dan beragam ini. Topik ini mencakup studi berbasis laboratorium, pengukuran lapangan dan juga pemodelan.

Geokimia, yaitu ilmu yang menggunakan alat dan prinsip kimia untuk menjelaskan mekanisme di balik sistem geologis utama seperti kerak bumi dan lautan. Ranah geokimia meluas ke luar Bumi, meliputi seluruh Tata Surya, dan telah memberikan kontribusi penting untuk memahami sejumlah proses termasuk konveksi mantel, pembentukan planet dan asal-usul granit dan basal. Ini adalah bidang kimia dan geologi / geografi yang terintegrasi.

Kimia laut, yaitu studi tentang komposisi kimia dan proses kimia lautan dunia. Beberapa proses kunci yang dipelajari adalah siklus: karbon anorganik dan organik; nutrisi, seperti nitrogen dan fosfor; dan melacak elemen, seperti besi.

Pemodelan lingkungan, yaitu studi tentang penciptaan dan penggunaan model-model matematika dari lingkungan. Pemodelan lingkungan dapat digunakan murni untuk tujuan penelitian dan peningkatan pemahaman tentang sistem lingkungan, atau untuk memberikan analisis interdisipliner yang dapat menginformasikan pengambilan keputusan dan kebijakan.

Contoh Kimia Lingkungan

Contoh-contoh kajian kimia lingkungan diantaranya yaitu:

Kontaminasi dan polusi

Kontaminasi dan polusi keduanya merujuk pada keberadaan bahan kimia di lingkungan, tetapi berguna untuk membedakan antara kedua kondisi ini. Kontaminasi mengacu pada adanya satu atau lebih bahan kimia dalam konsentrasi yang lebih tinggi daripada yang biasanya terjadi di lingkungan sekitar, tetapi tidak cukup tinggi untuk menyebabkan kerusakan biologis atau ekologis. Sebaliknya, polusi terjadi ketika bahan kimia terjadi di lingkungan dalam konsentrasi yang cukup tinggi untuk menyebabkan kerusakan pada organisme. Polusi menghasilkan toksisitas dan perubahan ekologis, tetapi kontaminasi tidak menyebabkan kerusakan tersebut.

Bahan kimia yang umumnya terlibat dalam polusi termasuk gas sulfur dioksida dan ozon, beragam jenis pestisida, unsur-unsur seperti arsenik, tembaga, merkuri, nikel, dan selenium, dan beberapa biokimia yang terjadi secara alami. Selain itu, konsentrasi besar nutrisi seperti fosfat dan nitrat dapat menyebabkan eutrofikasi, sejenis polusi yang terkait dengan produktivitas ekologis yang berlebihan. Meskipun salah satu bahan kimia ini dapat menyebabkan polusi dalam situasi tertentu, mereka paling sering terjadi dalam konsentrasi yang terlalu kecil untuk menyebabkan toksisitas atau kerusakan ekologis lainnya.

Kimia lingkungan atmosfer

Gas nitrogen (N2) terdiri sekitar 79% dari massa atmosfer bumi, sementara 20% adalah oksigen (O2), 0,9% argon (Ar), 0,035% karbon dioksida (CO2), dan sisanya terdiri dari berbagai gas jejak. Atmosfer juga mengandung berbagai konsentrasi uap air, yang dapat berkisar dari 0,01% di udara Arktik dingin hingga 5% di udara tropis lembab. Atmosfer juga dapat mengandung gas, uap, atau partikulat dengan konsentrasi tinggi yang berpotensi membahayakan manusia, hewan lain, atau tumbuh-tumbuhan, atau yang menyebabkan kerusakan pada bangunan, seni, atau bahan lainnya. Polutan udara gas yang paling penting (dicantumkan berdasarkan abjad) adalah amonia (NH3), karbon monoksida (CO), fluorida (F, biasanya terjadi HF), oksida nitrat dan nitrogen dioksida (NO dan NO2, bersama-sama dikenal sebagai oksida nitrogen, atau NOx). ), ozon (O3), peroksiasetil nitrat (PAN), dan sulfur dioksida (SO2).

Kimia lingkungan air

Air permukaan bumi sangat bervariasi dalam konsentrasi bahan kimia terlarut dan tersuspensi. Selain air, kimia air laut didominasi oleh natrium klorida (NaCl), yang memiliki konsentrasi khas sekitar 3,5% atau 35 g / l. Beberapa danau air asin dapat memiliki konsentrasi ion terlarut yang jauh lebih besar, seperti Great Salt Lake di Utah, yang mengandung lebih dari 20% garam. Air tawar jauh lebih encer dalam ion, meskipun konsentrasinya bervariasi di antara badan air. Kation yang paling penting dalam air tawar khas adalah kalsium (Ca2 +), magnesium (Mg2 +), natrium (Na +), amonium (NH + 4), dan ion hidrogen (H +; ini hanya ada di perairan asam, jika tidak ion hidroksi atau OH – terjadi). Anion yang paling penting adalah bikarbonat (HCO3-) sulfat (SO 2+ 4), klorida (Cl-), dan nitrat (NO 3).

Kimia lingkungan tanah dan batuan

Elemen yang paling melimpah di tanah dan batuan khas adalah oksigen (47%), silikon (28%), aluminium (8%), dan besi (3-4%). Hampir semua elemen stabil lainnya juga ada di tanah dan batu, dan semua ini dapat terjadi dalam berbagai bentuk molekul dan mineral. Dalam keadaan tertentu, beberapa bahan kimia ini dapat terjadi dalam konsentrasi yang relatif tinggi, kadang-kadang menyebabkan kerusakan ekologis.

Ini dapat terjadi secara alami, seperti dalam kasus tanah yang dipengaruhi oleh apa yang disebut mineral serpentin, yang dapat mengandung ratusan hingga ribuan ppm nikel. Bahkan lingkungan perkotaan dapat sangat terkontaminasi oleh logam tertentu. Tanah yang terdapat di dekat pabrik perkotaan tempat untuk mendaur ulang baterai mobil tua dapat mengandung timbal dalam konsentrasi dalam kisaran persen, sedangkan tepi jalan dapat mengandung ribuan ppm timbal yang dipancarkan melalui penggunaan bensin bertimbal.

Minyak bumi

Polusi air juga dapat disebabkan oleh terjadinya hidrokarbon dalam konsentrasi besar, terutama setelah tumpahan minyak mentah atau produk-produk olahannya. Polusi minyak dapat diakibatkan oleh tumpahan fraksi minyak bumi yang tidak disengaja dari tanker yang hancur, anjungan pengeboran lepas pantai, saluran pipa yang rusak, dan dari tumpahan selama perang, seperti yang terjadi selama Perang Teluk 1991. Sumber polusi minyak penting lainnya termasuk pembuangan operasional dari kapal tanker yang membuang air lambung kapal berminyak. , dan rilis kronis dari kilang minyak dan limpasan perkotaan. Konsentrasi hidrokarbon alami dalam air laut adalah sekitar 1 ppb, sebagian besar disebabkan oleh pelepasan fitoplankton dan bakteri. Di bawah minyak yang tumpah di laut, konsentrasi hidrokarbon terlarut dapat melebihi beberapa ppm, cukup untuk menyebabkan keracunan bagi beberapa organisme.

4. Kesimpulan dan Saran

Dari penjelasan yang bisa dituliskan terkait dengan kimia lingkungan maka dapat dikatakan bahwa banyak bahan kimia diperkenalkan ke lingkungan dari berbagai sumber yang meliputi pestisida, emisi berbahaya dari pabrik dan kendaraan, dalam bentuk limbah kimia dari industri dan banyak lainnya. Kimia lingkungan meneliti penyebab utama dan mengembangkan metode, teknik, dan alat yang mengurangi pembuangan bahan kimia ke lingkungan. Sehingga dalam hal inilah kimia lingkungan juga berkontribusi pada pengembangan bahan kimia hijau yang mendegradasi senyawa menjadi produk berbahaya atau memulihkannya untuk penggunaan lebih lanjut. Mengurangi bahan kimia di lingkungan membantu tanaman dan hewan menderita lebih sedikit dari bahan kimia berbahaya. Oleh karena itulah atas penemuan ini dapat membantu mengurangi pemanasan global dengan menurunkan laju penipisan ozon dan endapan polutan di tempat-tempat yang padat penduduk dan juga berkontribusi banyak untuk mengurangi penggunaan TPA berbahaya yang persisten.

Saran

1. Agar digunakan dalam mengembangkan metode dan prosedur untuk mengurangi kontaminan atau bahan-bahan kimia di udara, sehingga kualitas udara dapat menjadi lebih bersih.

2. Agar digunakan untuk meminimalisir penggunaan bahan-bahan kimia dalam sektor manufaktur.

3. Agar digunakan dalam meneliti dan mengembangkan metode, alat, dan teknik untuk mengurangi pembuangan bahan-bahan kimia atau limbah ke lingkungan yang dapat berbahaya dan berisiko merusak lingkungan. Sehingga dapat membantu tumbuhan dan hewan terhindar dari bahan kimia yang mematikan.

 

DAFTAR PUSTAKA

Achmad, Rukaesih. 2004. Kimia Lingkungan. Yokyakarta: Andi.

A.S. Wasilah, dkk, 2002. Kimia Lingkungan, Jakarta: Pusat Penerbitan Universitas Terbuka.

Bailey, RA. Et al. 1978. Chemical of The Environmet, Academic Press, New york.

Jonathan Turk & Amos Turk, 1984.Environmental Science”, third edition. 

Manik, K.E.S. 2003. Pengelolaan Lingkungan, Jakarta: Djambatan.