Pemanasan Global Dan Akibat-Akibatnya

Pemanasan Global Dan Akibat- Akibatnya

Sumber dari segala sumber energi yang terdapat di bumi berasal dari matahari. Sebagian besar energi tersebut berbentuk radiasi gelombang pendek, termasuk cahaya tampak. Ketika energi ini tiba permukaan bumi, ia berubah dari cahaya menjadi panas yang menghangatkan bumi. Permukaan bumi, akan menyerap sebagian panas dan memantulkan kembali sisanya. Sinar matahari dibumi dipergunakan oleh makluk hidup untuk keperluan fotosintesis dan dirubah menjadi energi.

Sebagian dari panas ini berwujud radiasi infra merah gelombang panjang ke angkasa luar. Namun sebagian panas tetap terperangkap di atmosfer bumi akibat menumpuknya jumlah gas rumah kaca antara lain uap air, karbon dioksida,sulfur dioksida dan metana yang menjadi perangkap gelombang radiasi ini. Gas-gas ini menyerap dan memantulkan kembali radiasi gelombang yang dipancarkan Bumi dan akibatnya panas tersebut akan tersimpan di permukaan Bumi. Keadaan ini terjadi terus menerus sehingga mengakibatkan suhu rata-rata tahunan bumi terus meningkat. ₁₎

I.       Penyebab Terjadinya Pemanasan Global.

Salah satu dari perkembangan ilmu dan teknologi adalah berkembang dan bertambahnya industri berteknologi modern dalam mengolah bahan menjadi produk bagi masyarakat. Hasil samping yang dihasilkan adalah limbah buangan sisa hasil pembakaran yang dibuang ke lingkungan.

Masalah timbul ketika aktivitas manusia menyebabkan peningkatan konsentrasi gas rumah kaca secara signifikan, sehingga menyebabkan akumulasi panas di atmosfer yang mempengaruhi sistem iklim global. Hal ini menyebabkan naiknya temperatur rata-rata bumi yang dikenal dengan pemanasan global. Pemanasan global pada akhirnya menyebabkan terjadinya perubahan iklim, atau tepatnya perubahan beberapa variabel iklim seperti suhu udara dan curah hujan.

Efek rumah kaca,pemanasan global dan perubahan iklim merupakan tiga hal yang saling bertautan. Efek rumah kaca adalah proses absorbsi dan pembuangan radiasi inframerah oleh bermacam gas di atmosfer. ₂₎

 Beberapa bahan pencemar hasil industri yang dibuang ke lingkungan yang dapat meningkatkan pemanasan global adalah:

Enam jenis gas yang digolongkan sebagai gas rumah kaca, antara lain:

1.    Karbondioksida (CO₂) yang berasal dari pembakaran bahan bakar fosil (minyak bumi, batu bara, dan gas alam).

2.    Metana (CH₄) berasal dari areal persawahan, pelapukan kayu, timbunan sampah, proses industri, dan eksplorasi bahan bakar fosil.

3.    Nitrous Oksida (N₂O) yang berasal dari kegiatan pertanian atau pemupukan, transporasi, dan proses industri.

4.    Hidroflourokarbon (HFCs) berasal dari sistem pendingin, aerosol, foam, pelarut, dan pemadam kebakaran.

5.    Perflourokarbon (PFCs) berasal dari proses industri.

_6.        Sulfurheksafluorida (SF₆) berasal dari proses industri. ₃₎

II.       Dampak Pemanasan Global.

Perubahan iklim yang disebabkan oleh pemanasan global akan menimbulkan dampak negatif, antara lain mencairnya lapisan es terutama di kutub utara dan selatan yang mengakibatkan naiknya permukaan air laut. Akibatnya, volume lautan meningkat dan permukaannya naik sekitar 9-100 sentimeter sehingga akan menyebabkan tenggelamnya daerah pesisir dan pulau-pulau kecil.

Perubahan iklim juga akan menyebabkan pergeseran musim. Musim kemarau akan berlangsung lama dan dapat menyebabkan kekeringan, sehingga kebakaran hutan meningkat. Kebakaran hutan akan menyebabkan gas CO yang berbahaya bagi manusia banyak terbentuk dan ikut masuk dalam saluran pernapasan manusia ketika sedang bernapas. Penumpukan gas CO dalam saluran pernapasan akan menyebabkan sesak nafas, sehingga mengganggu kesehatan. Pergeseran musim menyebabkan musim hujan datang lebih cepat dengan kecenderungan intensitas curah hujan yang lebih tinggi sehingga menyebabkan banjir dan tanah longsor. Banjir merupakan luapan air yang melanda suatu daerah tertentu. Luapan air tersebut dapat membahayakan kesehatan manusia, karena di dalamnya terdapat mikroorganisme penyebab penyakit, sehingga dapat menurunkan kualitas air dan terjadinya krisis persediaan makanan. Penurunan kualitas air dan krisis persediaan makanan menyebabkan timbulnya penyakit.

a.    Iklim mulai tidak stabil

Para ilmuwan memperkirakan bahwa selama pemanasan global, daerah bagian Utara dari belahan Bumi Utara (Northern Hemisphere) akan memanas lebih dari daerah-daerah lain di Bumi. Akibatnya, gunung-gunung es akan mencair dan daratan akan mengecil. Akan lebih sedikit es yang terapung di perairan Utara tersebut. Daerah-daerah yang sebelumnya mengalami salju ringan, mungkin tidak akan mengalaminya lagi. Pada pegunungan di daerah subtropis, bagian yang ditutupi salju akan semakin sedikit serta akan lebih cepat mencair. Musim tanam akan lebih panjang di beberapa area. Suhu pada musim dingin dan malam hari akan cenderung untuk meningkat.

Daerah hangat akan menjadi lebih lembap karena lebih banyak air yang menguap dari lautan. Para ilmuwan belum begitu yakin apakah kelembapan tersebut malah akan meningkatkan atau menurunkan pemanasan yang lebih jauh lagi. Hal ini disebabkan karena uap air merupakan gas rumah kaca, sehingga keberadaannya akan meningkatkan efek insulasi pada atmosfer. Akan tetapi, uap air yang lebih banyak juga akan membentuk awan yang lebih banyak, sehingga akan memantulkan cahaya Matahari kembali ke angkasa luar, dimana hal ini akan menurunkan proses pemanasan. Kelembapan yang tinggi akan meningkatkan curah hujan, secara rata-rata, sekitar 1 persen untuk setiap derajat Fahrenheit pemanasan. (Curah hujan di seluruh dunia telah meningkat sebesar 1 persen dalam seratus tahun terakhir ini). Badai akan menjadi lebih sering. Selain itu, air akan lebih cepat menguap dari tanah. Akibatnya beberapa daerah akan menjadi lebih kering dari sebelumnya. Angin akan bertiup lebih kencang dan mungkin dengan pola yang berbeda. Topan badai (hurricane) yang memperoleh kekuatannya dari penguapan air, akan menjadi lebih besar. Berlawanan dengan pemanasan yang terjadi, beberapa periode yang sangat dingin mungkin akan terjadi. Pola cuaca menjadi tidak terprediksi dan lebih ekstrem.

b.    Peningkatan permukaan air laut

Ketika atmosfer menghangat, lapisan permukaan lautan juga akan menghangat, sehingga volumenya akan membesar dan menaikkan tinggi permukaan laut. Pemanasan juga akan mencairkan banyak es di kutub, terutama sekitar Greenland, yang lebih memperbanyak volume air di laut. Tinggi muka laut di seluruh dunia telah meningkat 10 – 25 cm (4 - 10 inchi) selama abad ke-20, dan para ilmuwan IPCC memprediksi peningkatan lebih lanjut 9 – 88 cm (4 - 35 inchi) pada abad ke-21.

Perubahan tinggi muka laut akan sangat memengaruhi kehidupan di daerah pantai. Kenaikan 100 cm (40 inchi) akan menenggelamkan 6 persen daerahBelanda, 17,5 persen daerah Bangladesh, dan banyak pulau-pulau. Erosi dari tebing, pantai, dan bukit pasir akan meningkat. Ketika tinggi lautan mencapai muara sungai, banjir akibat air pasang akan meningkat di daratan. Negara-negara kaya akan menghabiskan dana yang sangat besar untuk melindungi daerah pantainya, sedangkan negara-negara miskin mungkin hanya dapat melakukan evakuasi dari daerah pantai.

c.    Gangguan ekologis

Hewan dan tumbuhan menjadi makhluk hidup yang sulit menghindar dari efek pemanasan ini karena sebagian besar lahan telah dikuasai manusia. Dalam pemanasan global, hewan cenderung untuk bermigrasi ke arah kutub atau ke atas pegunungan. Tumbuhan akan mengubah arah pertumbuhannya, mencari daerah baru karena habitat lamanya menjadi terlalu hangat. Akan tetapi, pembangunan manusia akan menghalangi perpindahan ini. Spesies-spesies yang bermigrasi ke utara atau selatan yang terhalangi oleh kota-kota atau lahan-lahan pertanian mungkin akan mati. Beberapa tipe spesies yang tidak mampu secara cepat berpindah menuju kutub mungkin juga akan musnah.

d.    Gangguan kesehatan

Perubahan cuaca dan lautan dapat mengakibatkan munculnya penyakit-penyakit yang berhubungan dengan panas (heat stroke) dan kematian. Temperatur yang panas juga dapat menyebabkan gagal panen sehingga akan muncul kelaparan dan malnutrisi. Perubahan cuaca yang ekstrem dan peningkatan permukaan air laut akibat mencairnya es di kutub utara dapat menyebabkan penyakit-penyakit yang berhubungan dengan bencana alam (banjir, badai dan kebakaran) dan kematian akibat trauma. Timbulnya bencana alam biasanya disertai dengan perpindahan penduduk ke tempat-tempat pengungsian dimana sering muncul penyakit, seperti: diare, malnutrisi, defisiensi mikronutrien, trauma psikologis, penyakit kulit, dan lain-lain.

Pergeseran ekosistem dapat memberi dampak pada penyebaran penyakit melalui air (Waterborne diseases) maupun penyebaran penyakit melalui vektor (vector-borne diseases). Seperti meningkatnya kejadian Demam Berdarah karena munculnya ruang (ekosistem) baru untuk nyamuk ini berkembang biak. Dengan adamya perubahan iklim ini maka ada beberapa spesies vektor penyakit (eq Aedes Agipty), Virus, bakteri, plasmodium menjadi lebih resisten terhadap obat tertentu yang target nya adalah organisme tersebut. Selain itu bisa diprediksi kan bahwa ada beberapa spesies yang secara alamiah akan terseleksi ataupun punah dikarenakan perbuhan ekosistem yang ekstreem ini. hal ini juga akan berdampak perubahan iklim (Climate change)yang bisa berdampak kepada peningkatan kasus penyakit tertentu seperti ISPA (kemarau panjang / kebakaran hutan, DBD Kaitan dengan musim hujan tidak menentu)

Gradasi Lingkungan yang disebabkan oleh pencemaran limbah pada sungai juga berkontribusi pada waterborne diseases dan vector-borne disease. Ditambah pula dengan polusi udara hasil emisi gas-gas pabrik yang tidak terkontrol selanjutnya akan berkontribusi terhadap penyakit-penyakit saluran pernapasan seperti asma, alergi, coccidiodomycosis, penyakit jantung dan paru kronis, dan lain-lain.₁₎

e.    Dampak ekonomi

Kehilangan lahan produktif akibat kenaikan permukaan laut dan kekeringan, bencana dan resiko kesehatan membawa dampak pada perekonomian. Kenaikan permukaan laut mengakibatkan penciutan kawasan pesisir dan akan mengurangi lahan pertanian dan perikanan yang akhirnya akan menurunkan  potensi pendapatan masyarakat petani dan nelayan_{. 4)}

III.        Upaya untuk mengurangi pemanasan global

Beberapa upaya untuk mengurangi timbulnya pemanasan global adalah:

a.    Dengan efisiensi penggunaan BBM dan Gas.

Salah satu upaya untuk mengurangi pemanasan global adalah dengan efisiensi penggunaan BBM dan Gas. Beberapa diantaranya yang dapat dilakukan yaitu dengan memilih produk dalam negeri yang aman. Mengemudikan kendaraan dengan benar ( ecodriving) juga akan menghemat BBM. Pembatasan subsidi BBM untuk umum agar menggunaan alat transportasi yang menggunakan BBM menurun.

b.    Penggunaan energi yang ramah lingkungan.

Menggunakan sumber energi non fosil.

c.    Pemakaian alat yang ramah lingkungan.

Mempergunakan alat- alat yang tidak menggunakan bahan-bahan yang mengandung dan menghasilkan zat polutan seperti ozon. Gunakanlah AC atau alat rumah tangga non freon.

d.    Penanaman tanaman sebagai paru- paru kota.

Keberadaan pepohonan berfungsi untuk menjaga keseimbangan pasokan air dan juga kualitas udara dengan menyerap polutan udara seperti CO2 yang dapat mengurangi kadar gas rumah kaca. Pohon hijau adalah pabrik oksigen bagi makluk hidup. Satu pohon besar dapat menyumbangkan oksigen untuk dua orang. Akar pohon berfungsi untuk menyerap dan menyimpan air sehingga membantu kita terhindar dari banjir dan kekeringan di musim kemarau. Pepohonan dapat berfungsi sebagai AC alami karena dapat menurunkan suhu udara di sekitarnya.

e.    Larangan pembukaan hutan dengan cara pembakaran.

Adanya kebijakan dari Pemerintah untuk melarang pembukaan hutan untuk kegiatan apapun dengan cara dibakar.

DAFTAR PUSTAKA.

1.    Pemanasan Global ( id.wikipedia.org/wiki/pemanasan_global

2.    www.alpensteel.com

3.    Pemanasan global, Pangan Dan Air Masalah Solusi dan perubahan konteksi geopolitik Dunia, Kuncoro Sejati, GMU Press, 2011

4.    Berubah atau diubah lembar fakta dan panduan tentang pemanasan global dan perubahan iklim, Hira Jhantani, Agung Wardana,Kadek Lisa, In Sist Press, Yogyakarta,2009

FERMENTASI SEBAGAI PROSES RESPIRASI MIKROORGANISME DALAM PENGURAIAN GULA MENJADI ALKOHOL

FERMENTASI SEBAGAI PROSES RESPIRASI MIKROORGANISME DALAM PENGURAIAN GULA MENJADI ALKOHOL

Sejarah perkembangan ilmu mikrobiologi diawali oleh   Robert Hooke (1635-1703) seorang matematikawan, sejarawan alam, dan ahli mikroskopi asal Inggris. Dalam bukunya yang terkenal, Micrographia (1665), Hooke mengilustrasikan struktur badan buah dari suatu jenis kapang Ini adalah deskripsi pertama tentang mikroorganisme yang dipublikasikan.

Orang pertama yang melihat bakteri adalah Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723), seorang pembuat mikroskop amatir berkebangsaan Belanda. Pada tahun 1684, van Leeuwenhoek menggunakan mikroskop yang sangat kecil hasil karyanya sendiri untuk mengamati berbagai mikroorganisme dalam bahan alam. Mikroskop yang digunakan Leeuwenhoek kala itu berupa kaca pembesar tunggal berbentuk bikonveks dengan spesimen yang diletakkan di antara sudut apertura kecil pada penahan logam.

Alat itu dipegang dekat dengan mata dan objek yang ada di sisi lain lensa disesuaikan untuk mendapatkan fokus. Dengan alat itulah, Leewenhoek mendapatkan kontras yang sesuai antara bakteri yang mengambang dengan latar belakang sehingga dapat dilihat dan dibedakan dengan jelas. Beliau menemukan bakteri di tahun 1676 saat mempelajari infusi lada dan air (pepper-water infusion).

Van Leeuwenhoek melaporkan temuannya itu lewat surat pada Royal Society of London, yang dipublikasikan dalam bahasa Inggris pada tahun 1684. Ilustrasi van Leewenhoek tentang mikroorganisme temuannya dikenal dengan nama "wee animalcules".

Louis Pasteur adalah seorang zymologist pertama ketika di tahun 1857 mengkaitkan ragi dengan fermentasi. Ia mendefinisikan fermentasi sebagai "respirasi (pernafasan) tanpa udara".Pasteur melakukan penelitian secara hati-hati dan menyimpulkan, "Saya berpendapat bahwa fermentasi alkohol tidak terjadi tanpa adanya organisasi, pertumbuhan dan multiplikasi sel-sel secara simultan..... Jika ditanya, bagaimana proses kimia hingga mengakibatkan dekomposisi dari gula tersebut... Saya benar-benar tidak tahu".

Objek kajian mikrobiologi biasanya adalah semua makhluk (hidup) yang perlu dilihat dengan mikroskop, khususnya bakteri, fungi, alga mikroskopik, protozoa, dan Archaea. Virus sering juga dimasukkan walaupun sebenarnya tidak sepenuhnya dapat dianggap sebagai makhluk hidup Mikrobiologi dimulai sejak ditemukannya mikroskop dan menjadi bidang yang sangat penting dalam biologi setelah Louis Pasteur dapat menjelaskan proses fermentasi anggur (wine) dan membuat serum rabies.

Perkembangan biologi yang pesat pada abad ke-19 terutama dialami pada bidang ini dan memberikan landasan bagi terbukanya bidang penting lain. Penerapan mikrobiologi pada masa kini masuk berbagai bidang dan tidak dapat dipisahkan dari cabang lain karena diperlukan juga dalam bidang farmasi, kedokteran, pertanian, ilmu gizi, teknik kimia, bahkan hingga astrobiologi dan arkeologi.

Jasad hidup yang ukurannya kecil kurang dari 0,1 mm sering disebut sebagai mikroba atau mikroorganisme atau jasad renik. Disebut jasad renik karena ukurannya yang sangat kecil juga pengaturan kehidupannya yang sangat sederhana di banding kan dengan jasad renik tingkat tinggi.

Bioteknologi Fermentasi.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Yaitu adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.

Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Dalam keadaan normal, organisme melakukan pembongkaran zat dengan cara oksidasi biologi atau respirasi aerob, yaitu respirasi yang memerlukan oksigen bebas. Akan tetapi, pada saat kadar oksigen terlalu rendah, oksidasi biologi tidak dapat berlangsung. Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Pada manusia, kekurangan oksigen sering terjadi pada atlet-atlet yang berlari jarah jauh dengan kencang. Atlet tersebut membutuhkan kadar oksigen yang lebih banyak daripada yang diambil dari pernafasan. Dengan kurangnya oksigen dalam tubuh, maka proses pembongkaran zat dilakukan dengan cara anaerob, yang disebut dengan fermentasi. Fermentasi tidak harus selalu dalam keadaan anaerob. Beberapa jenis mikroorganisme mampu melakukan fermentasi dalam keadaan aerob, misalnya pada fermentasi asam cuka.

Sebenarnya fermentasi ini sangat merugikan sel karena sering dihasilkan senyawa yang merusak sel, misalnya alcohol. Juga merugikan karena dari jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan jumlah energy yang lebih rendah atau sedikit. Berdasarkan senyawa atau jenis zat yang dihasilkan, fermentasi dibedakan menjadi fermentasi asam laktat, fermentasi alkohol, dan fermentasi asam cuka.

1.      Fermentasi dengan asam laktat.

Pada sel hewan tingkat tinggi dan manusia, jika bekerja terlalu berat dan kebutuhan oksigen untuk melakukan respirasi sel tidak cukup, maka senyawa asam piruvat dalam sel otot akan direduksi menjadi asam laktat (asam lelah). Asam laktat adalah suatu senyawa yang dapat menurunkan pH sampai pada suatu titik yang mengakibatkan gangguan serius pada fungsi sel. Salah satu gangguan yang ditimbulkannya adalah kelelahan, sehingga asam laktat sering disebut juga asam lelah.

Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Jika cukup oksigen, glikolisis akan dilanjutkan dengan siklus Krebs. Bila kondisi anaerob (kurang oksigen) yang terjadi, asam piruvat akan diubah menjadi asam laktat. Akibatnya, rantai transpor elektron tidak terjadi karena tidak lagi menerima elektron dari NADH dan FADH₂ yang dalam keadaan aerob dihasilkan oleh siklus Krebs. Karena tidak terjadi penyaluran elektron, maka NAD⁺ dan FAD yang mutlak diperlukan dalam siklus Krebs juga tidak terbentuk sehingga daur Krebs terhenti. Reaksi ini merupakan suatu pemborosan, karena hanya 7% dari energi yang terdapat pada asam piruvat yang dibebaskan.

1.      Fermentasi Alkohol

Beberapa organisme seperti Saccharomyces dapat hidup, baik dalam kondisi lingkungan cukup oksigen maupun kurang oksigen. Organisme yang demikian disebut aerob fakultatif. Dalam keadaan cukup oksigen, Saccharomyces akan melakukan respirasi biasa. Akan tetapi, jika dalam keadaan lingkungan kurang oksigen Saccharomyces akan melakukan fermentasi.

Dalam keadaan anaerob, asam piruvat yang dihasilkan oleh proses glikolisis akan diubah menjadi asam asetat dan CO₂. Selanjutnya, asam asetat diubah menjadi alkohol. Proses perubahan asam asetat menjadi alkohol tersebut diikuti pula dengan perubahan NADH menjadi NAD⁺. Dengan terbentuknya NAD⁺, peristiwa glikolisis dapat terjadi lagi. Dalam fermentasi alkohol ini, dari satu mol glukosa hanya dapat dihasilkan 2 molekul ATP. Sebagaimana halnya fermentasi asam laktat, reaksi ini merupakan suatu pemborosan. Sebagian besar dari energi yang terkandung di dalam glukosa masih terdapat di dalam etanol, karena itu etanol sering dipakai sebagai bahan bakar mesin. Reaksi ini, seperti fermentasi asam laktat, juga berbahaya. Ragi dapat meracuni dirinya sendiri jika konsentrasi etanol mencapai 13% (Hal ini menjelaskan kadar maksimum alkohol pada minuman hasil fermentasi seperti anggur).

2.      Fermentasi Asam Cuka

Fermentasi asam cuka merupakan satu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan aerob. Fermentasi ini biasa dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter) dengan substrat etanol. Jika diberikan oksigen yang cukup, bakteri-bakteri ini dapat memproduksi cuka dari bermacam-macam bahan makanan yang beralkohol. Bahan makanan yang biasa digunakan yaitu sari buah apel, anggur, biji-bijian fermentasi, malt, beras, atau bubur kentang. Dari proses fermentasi asam cuka, energi yang dihasilkan lima kali lebih besar daripada energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol.

Reaksi dalam fermentasi berbeda-beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa (C₆H₁₂O₆) yang merupakan gula paling sederhana , melalui fermentasi akan menghasilkan etanol (2C₂H₅OH). Reaksi fermentasi ini dilakukan oleh ragi, dan digunakan pada produksi makanan.

Persamaan Reaksi Kimia

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂ + 2 ATP (Energi yang dilepaskan:118 kJ per mol)

Dijabarkan sebagai

Gula (glukosa, fruktosa, atau sukrosa) → Alkohol (etanol) + Karbon dioksida + Energi (ATP)

Peran Mikroba Dalam Transformasi Bahan Organik.

Suatu bahan yang ditumbuhi oleh mikroba akan mengalami perubahan susunan kimianya.Perubahan kimia yang terjadi sebagai proses fermentasi. Fermentasi merupakan proses yang menghasilkan alcohol atau asam organic.

Pasteur banyak meneliti tentang proses fermentasi . Suatu saat perusahaan membuat anggur  dan gula bit , menghasilkan anggur yang masam.Berdasarkan pengamatan secara mikrokospis, sebagian dari sel khamir diganti kedudukannya oleh sel lain yang berbentuk bulat dan panjang dengan ukuran yang lebih kecil. Adanya sel-sel yang lebih kecil tadi ternyata mengakibatkan sebagian besar proses fermentasi alcohol  tersebut terdesak oleh fermentasi lain yaitu fermentasi asam laktat.

Dari kenyataan itu selanjutnya dibuktikan bahwa setiap proses fermentasi  tertentu disebabkan oleh aktifitas  mikroba tertentu pula yang lebih spesifik. Misalnya fermentasi alcohol oleh khamir.

Selama meneliti fermentasi asam butirat, Pasteur menemukan adanya proses kehidupan yang tidak membutuhkan udara. Pasteur menunjukkan bahwa jika udara dihembuskan kedalam bejana fermentasi butirat,proses fermentasi akan menjadi terhambat, bahkan dapat berhenti sama sekali. Dari hal itu kemudian dibuat dua istilah yaitu aerob yang berarti kehidupan mikroba dengan oksigen dan an aerob yang berarti kehidupan mikroba tanpa oksigen.

Secara fisiologis adanya fermentasi dapat digunakan untuk mengetahui adanya oksigen yang digunakan mikroba sebagai agensia untuk mengoksidasi senyawa organic menjadi CO₂ . Reaksi oksidasi tersebut lebih terkenal sebagai respirasi aerob yang menghasilkan tenaga untuk kehidupan jasad renik.

Mikroba lain dapat memperoleh tenaga dengan jalan memecah memecahkan senyawa organic  secara fermentasi an aerob. Beberapa mikroba bersifat obligat an aerob. Jenis lain bersifat fakultatif an aerob yaitu mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energy. Apabila ada oksigen, energy diperoleh secara respirasi aerob.  Apabila tidak ada oksigen, energy diperoleh secara  fermentasi an aerob. Pasteur mendapatkan bahwa respirasi an aerob adalah proses yang efisien untuk menghasilkan energy.

Pemanfaatan Air Hujan

Pemanfaatan Air Hujan Di Obyek Wisata Bukit Gunung Tidar

Kota Magelang

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

Air hujan adalah air yang menguap karena panas dan dengan proses kondensasi (perubahan uap air menjadi tetes air yang sangat kecil) membentuk tetes air yang lebih besar kemudian jatuh kembali ke permukan bumi. Pada waktu berbentuk uap air terjadi proses transportasi (pengangkutan uap air oleh angin menuju daerah tertentu yang akan terjadi hujan). Ketika proses transportasi tersebut uap air tercampur dan melarutkan gas-gas dan senyawa lain yang ada di udara. Karena itulah, air hujan mengandung debu, bakteri, serta berbagai senyawa yang terdapat dalam udara. Jadi, kualitas air hujan akan banyak dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya.(Sanropie, APK TS)

Pemanenan air hujan ( rainwater harvesting ) sudah banyak dilakukan sejak lama khususnya dipedesaan dimana sumber air lainnya yaitu air tanah tidak mencukupi, atau pengadaannya terlalu mahal. Pemanenan air hujan dilakukan untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga dan ternak, terutama menjelang dan selama musim kemarau panjang. Cara yang dilakukan yaitu dengan pengumpulan air hujan yang mengucur dari atap rumah. Untuk skala besar pemanenan air hujan dapat dilakukan di daerah tangkapan air

Sesungguhnya air yang  berada diperut bumi secara daur  ulang berasal dari atmosfir melalui curah hujan yang sampai dibumi sebagian tersimpan dalam air tanah, mengalir sepanjang permukaan dan sebagian menguap kembali melalui cyclus ekologis. Air yang telah tersimpan dalam perut bumi sesungguhnya dengan pendekatan teknologi bisa saja terus menerus dimanfaatkan.

Namun pengembangan teknologi tersebut bagi Indonesia adalah sementara tak terjangkau dari segi biaya. Negara- negara maju mampu mendatangkan  hujan dan kemudian disimpan melalui suatu konservasi. Penggunaan teknologi masih sulit dirasa bagi Indonesia untuk diterapkan dalam “publik use” .

Situasi kantong- kantong air diperut bumi di Indonesia tidak diketahui secara pasti. Namun ada satu hal yang jelas yang bisa dimanfaatkan dengan penggunaan teknologi tepat guna yang sederhana. Yaitu pemanfaatan dan penyelamatan curah hujan untuk ditampung dan di konservasi agar bagi penduduk pedesaan dapat digunakan sebagai lumbung air.

Jumlah curah hujan di permukaan bumi Indonesia cukup besar dan merupakan karunia yang harus dimanfaatkan dengan baik yaitu dengan ditampung untuk kemudian dikonservasi  baik untuk air minum maupun disimpan di lumbung untuk cadangan  musim kemarau nanti.

Kota Magelang adalah kota jasa yang terletak di antara 7 derajat Lintang Selatan dan 10 derajat Bujur Timur, merupakan salah satu kota di Jawa Tengah yang menempati posisi sangar strategis, yaitu terletak tepat di tengah Pulau Jawa dan berada di persimpangan poros utama : Yogyakarta-Semarang, Yogyakarta-Wonosobo, Semarang-Kebumen-Cilacap. Jaraknya 65 km dari Semarang dan 42 km dari Yogyakarta.

Dikelilingi oleh gunung-gunung dan bukit seperti: Sindoro, Sumbing, Perahu, Telomoyo, Merbabu, Merapi, Andong dan Menoreh, serta terdapat sebuah bukti kecil "Gunung Tidar" di jantung kota dengan ketingggian kira-kira 500 m dari permukaan laut, menyebabkan Magelang beriklim sejuk, dengan temperatur antara 25 derajat - 27 derajat celcius. Dua buah sungai, Progo dan Elo membatasi wilayah ini di sebelah barat dan timur.(www.magelangkota.go.id)

Curah hujan di Kota Magelang sebanyak 70,95 mm dengan rata-rata curah hujan sebanyak 7,10 mm dan curah hujan tertinggi pada bulan Maret sebanyak 15,40 mm serta curah hujan terendah pada bulan Agustus sebanyak 0,50 mm.( Depkes.1991 )

Bukit Gunung Tidar  yang terletak di jantung kota tersebut menjadi salah satu obyek wisata ziarah yang ada di Kota Magelang. Pada hari- hari khusus menjadi pilihan kunjungan wisata ziarah oleh masyarakat dari luar kota magelang maupun dari dalam kota magelang. Selain itu bukit Gunung Tidar juga menjadi tempat orang-orang untuk berolah raga pendakian bukit dan jalan santai.

Untuk  kenyamanan dan  memenuhi kebutuhan air para pengunjung untuk keperluan ibadah di musholla, kakus dan mandi, Pemerintah Kota Magelang telah membangun sarana sanitasi dan penyediaan air bersih yang ada dipuncak bukit Gunung Tidar.  Beberapa bangunan rumah seperti pendopo, mushola, kamar mandi, rumah tempat istirahat bagi para peziarah dan bak penampungan air hujan.

Dari bangunan- bangunan tersebut dibuatkanlah talang-talang air yang kemudian disalurkan ke bak tandon kapasitas 500 liter air hujan yang diletakan diatas rak besi beton.

B.       Tujuan Penulisan

1)      Untuk mengetahui kualitas fisik air hujan yang berada di tandon bak penampungan air hujan di Bukit Gunung Tidar Kota Magelang.

2)      Untuk mengetahui keadaan sarana penampungan air hujan di Bukit Gunung Tidar Magelang.

3)      Untuk mengetahui penggunaan air hujan di Bukit Gunung Tidar untuk keperluan apa.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A.      Pengertian

Air hujan adalah air yang menguap karena panas dan dengan proses kondensasi membentuk tetes air yang lebih besar kemudian jatuh kembali ke permukan bumi. Pada waktu berbentuk uap air terjadi proses transportasi (pengangkutan uap air oleh angin menuju daerah tertentu yang akan terjadi hujan). Ketika proses transportasi tersebut uap air tercampur dan melarutkan gas-gas oksigen, nitrogen, karbondioksida, debu, dan senyawa lain. Karena itulah, air hujan juga mengandung debu, bakteri, serta berbagai senyawa yang terdapat dalam udara. Jadi kualitas air hujan juga banyak dipengaruhi oleh keadaan lingkungannya. (Slamet ,1986).

Kelarutan gas CO₂ didalam air hujan akan membentuk asam askorbat (H₂CO₃) yang menjadikan air hujan bereaksi asam. Beberapa macam gas oksida dapat berada pula di udara, diantaranya yang penting adalah oksida belerang dan oksida nitrogen (S₂O₂ dan N₂ NO₃). Kedua oksida ini bersama-sama dengan air hujan akan membentuk larutan asam sulfat dan larutan asam nitrat ( H₂SO₄ dan H₂ NO₃ ).( Depkes,1991).

Air atmosfir dalam keadaan murni sangat bersih, tetapi sering terjadi pengotoran karena industri, debu dan sebagainya. Oleh karena itu untuk menjadikan air hujan sebagai air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih banyak mengandung kotoran. Air hujan memiliki sifat agresif  terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini mempercepat terjadinya karatan (korosi) air hujan juga memiliki sifat lunak, sehingga boros terhadap pemakaian sabun (Waluyo, 2005).

Dibandingkan dengan air minum biasa, air hujan mempunyai sedikit kelemahan yaitu kandungan garam-garam. Bila perlu ke dalam air hujan dapat ditambahkan atau dibubuhi garam. Karena beberapa garam juga terdapat dalam bahan makanan kita, sedang garam dapur selalu ditambahkan dalam persiapan hidangan, maka dalam prakteknya bila dibubuhkan kapur saja sudah cukup. Kapur yang dapat digunakan adalah kapur-kapur yang banyak didapat di pedagang­pedagang bahan bangunan. Sebelum digunakan kapur disaring sehingga baik batu/kerikil serta kotoran lain dapat dipisahkan. Jumlah kapur yang ditambahkan adalah 25-100 mg/liter (Hadi, 1973 dalam Winarno,1996). Bila penambahan terlalu banyak rasa air akan menjadi pahit.

Air hujan diduga akan mengandung lebih banyak gas-gas daripada air tanah, terutama kandungan CO2 dan O2. Air hujan biasanya tidak mengandung garam-garam mineral, zat-zat racun, atau zat yang dapat mengandung kesehatan. Karena itu hujan yang bersih dapat digunakan sebagai air minum apalagi untuk keperluan mandi. Air hujan termasuk air lunak.

B.       Kualitas Air Hujan

Pada umumnya kualitas air hujan cukup baik, namun air hujan yang berasal dari sini akan bisa mengakibatkan kerusakan- kerusakan terhadap logam yaitu akan menimbulkan karatan. Disamping itu untuk daerah perkotaan air hujan akan dikotori pula oleh debu- debu dan apabila terjadi ledakan gunung berapi maka air hujan pun akan terkotori oleh debu gunung berapi.

Beberapa sifat dari air hujan:

1)      Air hujan bersifat lunak ( soft water ) karena tidak mengandung larutan garam dan zat mineral sehingga terasa kurang segar.

2)      Dapat mengandung beberapa zat yang ada di udara seperti NH3 dan CO2 agresif sehingga bersifat korosif.

3)      Dari segi bakteriologis maka relatif lebih bersih tergantung pada tempat penampungannya.

4)      Besarnya curah hujan di suatu daerah merupakan patokan yang utama dalam perencanaan penyediaan air bersih bagi masyarakat.(Sanropie, APK)

C.       Peranan Air

1)      Dalam Kehidupan.

Air merupakan zat yang paling penting dalam kehidupan setelah udara. Sekitar tiga per empat bagian dari tubuh kita terdiri dari air dan tidak seorangpun dapat bertahan hidup lebih dari 4-5 hari tanpa minum air. Semua makluk hidup sangat membutuhkan air untuk keperluan hidupnya.

Selain itu, air juga dipergunakan untuk memasak, mencuci, mandi, dan membersihkan kotoran yang ada di sekitar rumah. Air juga digunakan untuk keperluan industri, pertanian, pemadam kebakaran, tempat rekreasi, transportasi, dan lain-lain_.

a.    Air bekerja dengan ajaib

Bila Anda minum banyak air bersih dan jernih, maka hal tersebut akan memacu peningkatan kesehatan Anda, di mana para peneliti menemukan bahwa, makin hari makin banyak keuntungan dengan minum air dalam jumlah yang cukup bagi kesehatan, termasuk: Pencernaan dan metabolisme yang lebih baik.

Minum air dalam jumlah yang cukup menjadikan baik pencernaan maupun metabolisme dapat bekerja pada kapasitas maksimalnya. Faktanya, penelitian terbaru dari University of Utah menyatakan bahwa kekurangan air dapat menyebabkan menurunnya metabolisme.

b.      Memperbaiki kemampuan dan daya tahan tubuh

Anda akan mampu bekerja lebih keras/berat bila mendapatkan air yang cukup. Sebagai tambahan, air dapat memperkuat daya tahan tubuh Anda. Karena air dapat menaikkan simpanan glycogen, suatu bentuk dari karbohidrat yang tersimpan dalam otot dan digunakan sebagai energi saat Anda bekerja.

c.       Tahan lapar

Rasa lapar kadang merupakan penyamaran dari rasa haus. Sewaktu anda mengalami dehidrasi (kekurangan air) Anda mungkin merasa ingin makan padahal yang Anda butuhkan sebenarnya adalah air. Anda juga dapat memanfaatkan efek rasa kenyang dari minum air untuk mencegah makan berlebihan.

d.      Mengurangi resiko terhadap beberapa macam penyakit

Para peneliti saat ini meyakini bahwa cairan atau tepatnya air dapat berperan aktif dalam mengurangi resiko terhadap beberapa penyakit seperti: batu ginjal, kanker saluran kencing, kanker kandung kemih, dan kanker usus besar (colon). Minum cukup air dapat pula menghindari sembelit.

e.       Senjata ampuh melawan masuk angin atau pilek

Antibodi dalam lendir yang melapisi kerongkongan berfungsi untuk menjerat virus pilek. Daya tahan ini akan melemah apabila Anda dehidrasi (kekurangan air) karena akan menyebabkan lendir mengering. Sebagai catatan banyak ahli kesehatan merekomendasikan air sebagai ekspektoran yang efektif untuk mengurangi batuk.

f.       Pelembab wajah paling ampuh

Dengan minum banyak air membantu kulit Anda tetap kenyal dan kencang serta mengurangi garis-garis dan kerut pada wajah. Menangkal rasa letih akibat melakukan perjalanan. Udara panas dapat menyebabkan Anda dehidrasi dan akan menimbulkan rasa letih pada saat dan setelah perjalanan. Minumlah banyak air sebelum melakukan perjalanan dan satu gelas tiap jam perjalanan Anda.

g.      Mengatasi migrain/sakit kepala

Para peneliti menyatakan bahwa dehidrasi dapat mengakibatkan migrain/sakit kepala, jadi bila Anda sering mengalami migrain adalah sangat penting untuk minum air dalam jumlah yang cukup. (Depkes.1987)

2)      Media penularan penyakit

Air mempunyai peranan penting dalam penularan penyakit. Hal ini disebabkan air dapat merupakan tempat berbiak bibit penyakit dan juga dapat sebagai tempat tinggal sementara sebelum penyakit tersebut berpindah pada manusia.

Air selain memberikan manfaat yang menguntungkan bagi manusia juga memberikan pengaruh buruk terhadap kesehatan. Dalam memindahkan penyakit, air berperan dalam 4 cara:

a)      Water borne

Air sebagai media untuk penularan penyakit. Bila air yang dikonsumsi mengandung kuman patogen maka orang tersebut dapat terserang suatu penyakit. Penyakit- penyakit tersebut antara lain kholera,typoid,hepatitis dan dysentri.

b)      Water washed

Cara penularan penyakit ini berkaitan dengan air bagi kebersihanumum alat-alat, terutama alat dapur dan makan serta kebersihan perorangan. Peranan air dalam cara penularan water washed terutama didalam bidang hygiene dan sanitasi. Beberapa penyakit yang disebabkan water washed adalah diare,infeksi kuli/selaput lendir,infeksi yang ditimbulkan insecta dalam air.

c)      Water based

Penyakit ini dalam siklusnya memerlukan pejamu perantara. Pejamu tersebut hidup dalam air. Misalnya penyakit schistosomiasis. Larva schistosomiasis hidup didalam keong- keong air. Setelah waktunya, larva tersebut akan mengubah bentuk menjadi Cercaria dan menembus kulit kaki manusia. (Depkes.1991)

D.    Penampungan air hujan.

Penampung air hujan (PAH) adalah tempat penampungan air hujan yang akan digunakan sebagai sumber air bersih yang dapat terbuat dari pasangan batu bata dan semen atau drum/tong plastik penampungan yang disalurkan lewat atap rumah sebagai penangkap air yang disalurkan dengan menggunakan talang-talang. (Depkes,1991 )

Bak Penampung Air Hujan atau yang biasa disingkat dengan sebutan Bak PAH dipandang sebagai pilihan teknologi penyediaan air minum yang  tidak “seksi” atau tidak populer dibandingkan pilihan teknologi lainnya, misalnya apabila dibandingkan dengan sarana air minum sistem perpipaan.

Hal ini timbul karena beberapa alasan, antara lain; penampung air hujan memiliki keterbatasan kapasitas tampungan sehingga tidak mencukupi seluruh kebutuhan rumah tangga pada saat puncak musim kemarau. Selain itu, terdapat juga pemikiran bahwa air dalam bak PAH tidak higienis . Dan dari sisi teknis konstruksi, bak penampung hujan dianggap tidak dapat bertahan lama. Tidak heran, apabila masyarakat pedesaan lebih senang memilih opsi teknologi lainnya.

Namun menampung air hujan merupakan cara yang paling mudah dan paling efektif dalam usaha mendapatkan pasokan air bersih.Air hujan aman untuk diminum kecuali di daerah-daerah yang tingkat polusi udaranya tinggi.Menampung air hujan adalah solusi yang baik menghadapi masalah kelangkaan air dan keamanan air.

Tangki di atas tanah dapat ditempatkan di samping rumah. Atap akan menangkap air hujan dan mengalirkannya ke tangki. Atap yang terbuat dari kaleng atau logam bergelombang adalah yang terbaik.Atap yang terbuat dari jerami terlalu banyak mengandung kotoran. Atap yang terbuat dari timbal, asbes, atau aspal mengandung bahan kimia beracun yang akan membuat air tidak aman untuk diminum.Pastikan tong penampung air hujan Anda bersih dan tidak pernah digunakan untuk menyimpan bahan kimia beracun, seperti oli atau pestisida.

Penangkap air di tanah dapat menampung aliran air di permukaan tanah dan air hujan.Untuk membuat tangkapan sederhana, gali bagian tanah yang lebih rendah dan tekan tanahnya atau lapisi dengan lempung, lamtai, semen, atau lembaran plastik.Tandon air ini dapat digunakan untuk memberi air pada khewan atau menampung air untuk mandi.Jika air dari penangkap air di tanah ini digunakan untuk air minum, maka sebaiknya dipagari agar tidak ada khewan yang masuk. Air dari pengangkap air di tanah ini harus dibersihkan dulu  sebelum diminum.

Air yang ditampung dari atap atau dari penangkap air di tanah dapat pula dialirkan ke tangki penyimpanan air bawah tanah.Ini cara yang baik untuk membuat air tetap dingin dan tertutup. Cara ini juga lebih murah dibanding membangun atau membeli tangki di atas tanah.

Syarat penampungan air hujan.

1.      PAH harus kedap air

2.      Penempatan PAH harus dapat menampung air hujan dan air bersih dari PDAM yang didistribusikan melalui mobil-mobil tangki

3.      Ada partisipasi masyarakat setempat dalam pelaksanaan pembangunan, pengoperasian dan pemeliharaan PAH

4.      Lokasi tempat PAH dipilih pada derah-daerah kritis dengan curah hujan yang cukup

5.      Dilaksanakan oleh tenaga kerja yang terampil sebagai tukang.  ( DPU, dirjen ciptakarya )

BAB III

HASIL PENULISAN

A.    Hasil Pengamatan

Bukit Gunung Tidar adalah dataran tertinggi yang berada di wilayah Kota Magelang. Untuk mencukupi kebutuhan sanitasi khususnya penyediaan air bersih menggunakan pemanfaatan air hujan yang ditampung dengan menggunakan bak tandon kapasitas 500 liter. Air tersebut hanya digunakan untuk keperluan ibadah di musholla dan untuk keperluan pembuangan air kecil pengunjung dan peziarah.

Bak penampungan tampak bersih tertutup. Namun genting/ atap dan talang saluran air hujan masih tampak sampah- sampah daun dan ranting. Hal ini sangat wajar karena rumah penangkat air hujan dibawah pohon- pohon besar di hutan bukit Gunung Tidar.

Dilihat secara fisik,kualitas air hujan hasil penampungan tersebut memenuhi syarat kesehatan.  Yaitu air jernih, tidak berasa, tak berbau dan tidak berwarna. Saat ini dimusim penghujan dan kemarau persediaan air di bak tandon masih mencukupi.

BAB IV

PENUTUP

A.  Kesimpulan

1.    Air hasil penampungan bukan merupakan air minum, namun hanya digunakan untuk memenuhi keperluan ibadah di musholla dan keperluan pengunjung di kakus.

2.    Kualitas fisik air hujan di Bukit Gunung Tidar tampak jernih, tak berasa, tak berbau dan tak berwarna .

3.    Dengan volume penampungan 500 liter cukup untuk memenuhi kebutuhan pengunjung.

4.    Atap penangkap air hujan dan talang saluran air hujan masih kotor dengan sampah daun dan ranting.

B.   Saran

1.    Secara rutin membersihkan sampah yang berada diatap penangkap dan talang saluran air hujan.

2.    Perlu adanya saringan filter yang dapat menyaring kotoran- kotoran sehingga tidak masuk dan mengotori bak penampungan air.

3.    Bagi masyarakat sekitarnya untuk dapat ikut berperan dalam upaya penyehatan dan perlindungan air hujan yang dimanfaatkan di bukit Gunung Tidar.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim,1987,Peran Wanita Dalam Memelihara Air Bersih Dan Lingkungan Rumah Tangga,jkt

Anonim,1991, Pengelolaan Penyediaan Air Bagi Petugas Pembinaan Kesehatan Lingkungan Dati II,Jkt

Anonim, Petunjuk  Praktis Pembangunan Penampung Air Hujan (PAH) Batu Bata

http://suplirahim.blogspot.com/.

Riyadi Slamet.AL,1986,Pengantar Kesehatan Lingkungan,Usaha Jawa,Surabaya

Sanropie, Penyediaan Air Bersih, APKTS

Sutrisno T, 1996, Teknologi Penyediaan Air Bersih, Rineka Cipta, Jakarta.

www.magelangkota.go.id.

Winarno F G, 1996, Air Untuk Industri Pangan, PT Gramedia, Jakarta

Waluyo L,2005,Mikrobiologi Lingkungan,UMM Press,Malang