narasi presentasipengantar ilmu lingkungansiklus sulfur
Oleh :27121000152712100026Rizqi Ilmal Yaqin 27121000292712100039
JURUSAN TEKNIK MATERIAL DAN METALURGIFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIInstitut Teknologi Sepuluh Nopembersurabaya2013
SIKLUS SULFURSebelum beranjak pada pembahasan mengenai daur sulfur. Kita harus terlebih dahulu mengetahui apa itu Biogeokimia, karena daur sulfur termasuk dalam macam-macam daur Biogeokimia.Pengertian BiogeokimiaBiogeokimia merupakan perubahan atau pertukaran yang terjadi secara terus menerus antara komponen biosfer yang tak hidup dengan yang hidup.
Pada ekosistem, materi di setiap tingkat trofik tidaklah hilang. Materi yang berupa unsur-unsur penyusun untuk bahan organik tersebut didaur ulang, dimana unsur-unsur tersebut masuk dalam kompoenen biotik lantaran udara, air dan tanah. Daur ulang materi ini disebut juga dengan Daur Biogeokimia, hal ini dikarenakan dalam perubahan tersebut melibatkan beberapa makhluk hidup serta batuan (geofisik).Fungsi Daur BiogeokimiaPerubahan atau daur ulang unsur-unsur yang sudah dikenal dengan sebutanDaur Biogeokimiaini mempunyai peranan dan fungsi yang penting dalam menjaga kelangsungan hidup dibumi, hal ini karenakan semua materi hasil daur beogeokimia tersebut dapat digunakan oleh semua yang ada di muka bumi ini, termasuk komponen biotik ataupun komponen abiotik.KesimpulanDaur Biogeokimia :- pertukaran atau perubahan yang terus menerus, antara komponen biosfer yang hidup dengan tak hidup.- Dalam suatu ekosistem, materi pada setiap tingkat trofik tidak hilang.- Materi berupa unsur-unsur penyusun bahan organik tersebut didaur-ulang.- Unsur-unsur tersebut masuk ke dalam komponen biotik melalui udara, tanah, dan air.- Daur ulang materi tersebut melibatkan makhluk hidup dan batuan (geofisik)
Fungsi Daur Biogeokimiasebagai siklus materi yang mengembalikan semua unsur-unsur kimia yang sudah terpakai oleh semua yang ada di bumi baik komponen biotik maupun komponen abiotik, sehingga kelangsungan hidup di bumi dapat terjaga.Macam-macam daur biogeokimia :
a. Siklus Air/siklus hidrologib. Siklus Karbonc. Siklus Nitrogend. Siklus Fosfore. Siklus sulfur/belerang
TOPIK MENGENAI SIKLUS SULFUR Siklus Sulfur Aliran materi sulfur Aliran energi Sulfur Proses Kimia Sulfur Proses Biologi Sulfur Proses Geologi Sulfur Siklus Sulfur di dahului oleh pembentukan sulfur dari kerak bumi dan atmosfer
Siklus SulfurPengertian dan definisi siklus Sulfur. Siklus Sulfur atau daur belerang dalam Daur Biogeokimia. Siklus Sulfur adalah perubahan sulfur dari hidrogen sulfida menjadi sulfur diokasida lalu menjadi sulfat dan kembali menjadi hidrogen sulfida lagi. Sulfur dialam ditemukan dalam berbagai bentuk. Dalam tanah sulfur ditemukan dalam bentuk mineral, diudara dalam bentuk gas sulfur dioksida dan didalam tubuh organisme sebagai penyusun protein. Aliran materi sulfur Siklus sulfur merupakan contoh aliran materi tipe sedimenter. Aliran materi pada siklus sulfur dimulai dari pembentukan sulfur pada kerak bumi dan atmosfer hingga melalui proses makan dan dimakan Tumbuhan menyerap unsur sulfur dalam bentuk Sulfat (SO4) Aliran materi berkaitan erat dengan aliran energi. Aliran materi juga terjadi di dalam sel makhluk hidup. Aktivitas manusia juga dapat mempengaruhi aliran materi
Aliran energi SulfurSulfur berperan dalam penyimpanan dan pembebasan energi karena sulfur merupakan komponen penting asam-asam amino esensial penyusun protein tanaman maupun hewan, seperti methionin, sistein, dan sistin, juga dalam pembentukan polipeptida. Meskipun sulfur tidak berperan langsung dalam pembentukan energi (ATP) seperti phospor, namun sulfur berperan dalam sintesis protein. Dimana protein nantinya akan dirombak menjadi karbonhidrat jika zat makanan penghasil energi utama tidak mencukupi. Itu sebabnya mengapa protein berperan sebagai penghasil energi.
Hubungan aliran energy sulfur dengan piramida energy
Hubungannya sangat erat dimana ketika suatu sulfur tidak setimbang pada tingkatan piramida dimanapun maka semua bagian pada piramida akan pecah sehingga menimbulkan banyak masalah pada peramida energy ini.Proses Geologi SulfurProses geologi terbentuk pada saat berada di permukaan bumi serta pada atmosfer atau langit langit, pada proses ini terjadi siklus sulfur saat letusan gunung berapi, pembakaran bahan bakar fosil. Sehingga pada akhirnya udaralah yang menangkap kemudian menjadilah awan awan pada langit bumi. Sulfur akan di serap oleh tumbuhan dan gas dari langit di serap oleh laut. Kemudia hal tersebut tidak berhenti sulfur akan menuju organisme mati dan berada pada tanah pada bawah tumbuhan untuk meyetimbangkan kandungan sulfur pada tanah.Proses Biologi SulfurProses biologi dan kimia terjadi ketika pembentukan sulfat melibatkan berbagai jenis mikroorganisme yang berperan sebagai dekomposer. Berikut adalah bakteri yang berperan dalam pembentukan sulfat:H2S S SO4-2; bakteri fotoautotrof tak berwarna, hijau dan ungu.SO4-2 H2S (reduksi sulfat anaerobik); bakteri Desulfovibrio & Desulfomaculum.H2S SO4-2 (Pengoksidasi sulfide aerobik); bakteri Thiobacilli.Senyawa Organik SO4-2 + H2S, masing-masing mikroorganisme heterotroph aerobik dan anaerobik.Proses biologi juga terjadi ketika tumbuhan dan bakteri melakukan proses fotosintesis atau kemosintesis. Termasuk proses AnabolismeProses biologi juga terjadi ketika sel makhluk hidup menyerap senyawa belerang baik di dalam lingkungan atau melalui proses makan memakan, untuk kemudian digunakan sebagai bahan pembuat asam amino esensial untuk bahan sintesis protein (cadangan energi)Proses Kimia SulfurProses kimia terjadi ketika sulfat mengendap di dalam permukaan tanah hasil dari pengoksidasian mineral sulfida (batuan plutonik). misalnya mineral besi sulfida.2 FeS2 + 7 O2 + 2 H2O 2 Fe 2 + + 4 SO4-2 + 4 H+Proses kimia terjadi ketika gas SO2 terbentuk melalui pembakaran hasil emisi pembakaran gas belerang atau aktivitas gunung berapi. Persamaan reaksinya:S (s) + O2 (g) S O2 (g)Proses kimia terjadi ketika gas H2S terbentuk melalui aktivitas biologis ketika bakteri mengurai bahan organik dalam keadaan tanpa oksigen.1S -2(s) + 2H+ (g) H2S(g)Proses kimia terjadi ketika bakteri belerang (Thiobacillus) melakukan kemosintesis untuk menghasilkan senyawa organik berupa karbonhidrat. Thiobacillus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi H2S. Reaksinya sebagai berikut:2H2S + O2 2H2O + 2S + EnergiSelanjutnya energi tersebut digunakan untuk fiksasi CO2 menjadi gula (karbonhidrat), reaksinya:C O2 + 2 H2S CH 2 O + 2S + H2OProses kimia juga terjadi ketika di atmosfer terdapat gas SO2 yang berlebih, hal ini dapat menimbulkan hujan asam, dimana kadar pH air hujan < 5,6. Berikut adalah reaksi-reaksi kimia pada hujan asam:
Terakhir proses kimia terjadi di dalam sel tubuh makhluk hidup seperti tumbuh hewan, dan manusia. Dimana senyawa belerang dibutuhkan untuk membuat asam amino asensial sebagai bahan sintesis protein. Contoh pada gambar yaitu pembentukkan asam amino sistin.
Dampak Sulfur DAMPAK TERHADAP KESEHATANPencemaran SOX menimbulkan dampak terhadap manusia dan 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 SO2 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. DAMPAK TERHADAP EKOSISTEM DAN LINGKUNGANPengaruh pencemaran SO2 terhadap lingkungan telah banyak diketahui. Pada tumbuhan, daun adalah bagian yang paling peka terhadap pencemaran SO2, dimana akan terdapat bercak atau noda putih atau coklat merah pada permukaan daun. Dalam beberapa hal, kerusakan pada tumbuhan dan bangunan disebabkan karena SO2 dan SO3 di udara, yang masing-masing membentuk asam sulfit dan asam sulfat. Suspensi asam di udara ini dapat terbawa turun ke tanah bersama air hujan dan mengakibatkan air hujan bersifat asam. Reaksi terbentuknya hujan asam adalah: SO2 + O2 + H2O (2H + SO2)aqSifat asam dari air hujan ini dapat menyebabkan korosif pada logam-logam dan rangka-rangka bangunan, merusak bahan pakian dan tumbuhan (Tugaswati, 2004). Adanya hujan asam akan dapat menyebabkan danau atau kolam menjadi terlalu asam, akibat yang ditimbulkan adalah ikan-ikan yang terdapat di dalam kolam tersebut akan mengelami kematian dan tanaman di sekitarnya menjadi banyak yang mati. Pada benda-benda, SO2 bersifat korosif. Cat dan bangunan gedung warnanya menjadi kusam kehitaman karena PbO pada cat bereaksi dengan SOX menghasilkan PbS. Jembatan menjadi rapuh karena mempercepat pengkaratan DAMPAK TERHADAP TUMBUHAN DAN HEWAN Sulfur dioksida juga berbahaya bagi tanaman. Adanya gas ini pada konsentrasi tinggi dapat membunuh jaringan pada daun. pinggiran daun dan daerah diantara tulang-tulang daun rusak. Secara kronis SO2 menyebabkan terjadinya khlorosis. Kerusakan tanaman iniakan diperparah dengan kenaikan kelembaban udara. SO2 diudara akan berubah menjadi asam sulfat. Oleh karena itu, didaerah dengan adanya pencemaran oleh SO2 yang cukup tinggi, tanaman akan rusak oleh aerosol asam sulfat. Pada dasarnya ekosistem darat tumbuhan mudah terpengaruh. Perbedaan dalam kerentanan pada berbagai spesies tanaman yang berbeda telah didokumentasi dengan baik. Hal ini konsisten dengan adanya beragam spesies tanaman dari pusat kota dan daerah industri, sedangkan spesies yang samadekat dengan daerah perbatasan. Kerentanan selalu mencerminkan perbedandalam faktor genetik, umur, atau keadaan fisiologis. Tidak hanya adanyaperbedaan antara spesies tetapi seringkali terdapat keragaman antara genotiftanaman.PENGENDALIANPENCEGAHANSumber Bergeraka)Merawat mesin kendaraan bermotor agar tetap berfungsi baikb)Melakukan pengujian emisi dan KIR kendaraan secara berkalac)Memasang filter pada knalpotSumber Tidak Bergeraka)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.Bahan BakuPengelolaan bahan baku SO2 sesuai dengan prosedur pengamanan.ManusiaApabila kadar SO2 dalam udara ambien telah melebihi Baku Mutu (365mg/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.
PENANGGULANGANa)Memperbaiki alat yang rusakb)Penggantian saringan/filterc) Bila terjadi/jatuh korban, maka lakukan pemindahan korban ke tempat aman/udara bersih, berikan pengobatan atau pernafasan buatan atau kirim segera ke rumah sakit atau Puskesmas terdekat.
