Download - Kimia Lingkungan Tanah
-
Kode Modul: 01.KIM-SMA-T.2005MODUL DIKLAT BERJENJANGJenjang Sekolah : SMABidang Studi : KimiaJenjang Diklat : Tinggi
KIMIA LINGKUNGAN TANAH
Penyusun : Dra. Rella Turella, M.PdPenyunting : Dra. Indrawati, M.Pd
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
PUSAT PENGEMBANGAN DAN PENATARAN GURU ILMU PENGETAHUAN ALAM(SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT CENTRE)
-
iKATA PENGANTAR
Pusat Pengembangan Penataran Guru Ilmu Pengetahuan Alam (PPPG IPA)sebagai lembaga diklat memiliki tugas pokok dan fungsi antara lain mengembangkandan meningkatkan kualitas pendidikan sains untuk tingkat SD, SMP, SMA, SMK , danSLB. Sebagai lembaga pengembang, PPPG IPA selalu berupaya meningkatkan perandan fungsinya dengan mengembangkan standardisasi kompetensi tenaga kependidikan,menerapkan standar pelayanan nasional, serta mengkaji dan mengembangkan bahandiklat yang inovativ, aktual, dan sesuai dengan kebutuhan lapangan.
Modul adalah salah satu bahan diklat yang disusun untuk mengembangkanmodel-model pembelajaran sains untuk dikaji, dipahami, dan diimplementasikan olehguru-guru dalam proses pembelajaran, agar guru dan siswa lebih memahami bagaimanaproses pemahaman sains. Oleh karena itu, pada proses belajar mengajar sains, guruharus berorientasi pada tiga hal pokok, sebagai berikut.1. Proses sains, siswa belajar dan memahami sains melalui pengamatan, pengukuran,
percobaan, menarik kesimpulan, dan lainnya.2. Struktur konsep sains yaitu: Fisika, Biologi, Kimia, dan IPBA.3. Kecakapan hidup siswa (life skills).
Berdasarkan tiga aspek tersebut, cara yang ditempuh adalah dengan lebihmengenalkan konsep-konsep sains dengan cara menggunakan model keterampilanproses sains dan bahan diklat yang sesuai.
Diharapkan modul ini dapat dimanfaatkan oleh guru-guru di sekolah, sehinggadapat meningkatkan kompetensi siswa dalam pembelajaran sains.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu menyertai kita dalam meningkatkan mutupendidikan khususnya sains di Indonesia
.
Bandung, November 2005Plh. Kepala PPPG IPA,
DDrs. Suryadi, M.MNIP. 131 070 737
-
ii
DAFTAR ISI
Halaman
Kata Pengantar...... i
Daftar Isi.. ii
Daftar Gambar iii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Kompetensi Dasar.. 1
B. Indikator....... 1
C. Deskripsi Materi ..... 2
BAB II. KIMIA LINGKUNGAN TANAH DAN SIFAT-SIFATNYA . 2
A. Lapisan tanah dan Sifat -sifatnya ... 3
B. Air dan Udara Dalam Tanah... . 5
C. UnsurUnsur Kimia Tanah dan sifat-sifatnya 7
D. Reaksi Asam Basa Dan Pertukaran Ion Dalam Tanah 13
E. Polutan Pada Tanah.. 14
BAB III. RANGKUMAN 17
BAB IV. EVALUASI 19
DAFTAR PUSTAKA ..... 20
-
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Profil tanah yang memperlihatkan horizon- horizon 4
Gambar 2. Tranportasi air oleh tanaman dan tanah ke atmosfer melaluitranspirasi
5
Gambar 3. Struktur tanah..... 6
Gambar 4. Siklus Nitrogen........................................................................... 11
-
1BAB IPENDAHULUAN
Tanah merupakan campuran dari berbagai mineral, bahan organik
dan air yang dapat mendukung kehidupan berbagai makhluk hidup.
Umumnya tanah mempunyai struktur yang mengandung bahan-bahan
padat dan rongga-rongga udara.
Jika kesuburan tanah berkurang, maka akan berkurang pula nutrisi
untuk tanaman sehingga mempengaruhi produksi pertanian.
A. Kompetensi DasarSetelah mempelajari modul ini diharapkan peserta mengenal sifat tanah
dan unsur kimia tanah (Organik dan Anorganik), polutan dan
karakteristik limbah pada tanah, serta bahaya limbahnya.
B. IndikatorSetelah mempelajari modul ini diharapkan peserta menerapkan
pengetahuan Kimia Lingkungan Tanah dalam pembelajaran kimia.
Adapun indikatornya sebagai berikut :
1. Mendeskripsikan lapisan tanah dan sifat-sifatnya.
2. Menyebutkan unsur-unsur kimia tanah (organik dan anorganik).
3. Mendeskripsikan polutan pada tanah.
4. Mendeskripsikan karakteristik limbah untuk tanah.
5. Mendeskripsikan bahaya limbah pada tanah.
-
2C. Deskripsi materiModul ini membahas materi-materi yang berkaitan dengan kimia
lingkungan tanah, yaitu lapisan tanah dan sifat-sifatnya, air dan udara
dalam tanah. Unsur-unsur kimia tanah dan sifat-sifatnya, hara makro
dan mikro di dalam tanah, bahan-bahan organik dan anorganik dalam
tanah, reaksi asam basa dan pertukaran ion dalam tanah, serta polutan
pada tanah.
-
3BAB IIKIMIA LINGKUNGAN TANAH DAN SIFAT- SIFATNYA
Pada umumnya gunung berapi di Indonesia dalam keadaan aktif,
yang salah satunya menyebabkan kondisi tanah di Indonesia banyak
mengandung mineral yang merupakan sumber nutrisi untuk
mempertahankan kesuburan tanah. Indonesia terletak di daerah tropis
dan memiliki hutan tropis yang merupakan sumber bahan organik yang
penting untuk kesuburan tanah. Berkurangnya kesuburan tanah
menyebabkan berkurangnya nutrisi untuk tanaman sehingga
mempengaruhi produksi pertanian. Kapasitas air tanah menurun jika ada
penggundulan hutan dan penggalian sumur. Di kota-kota tanah tertutup
dengan aspal, beton maupun tembok, akibatnya tidak ada penyerapan
dan penyimpanan air dalam tanah.
A. Lapisan tanah dan Sifat -sifatnyaTanah merupakan campuran dari berbagai mineral, bahan
organik, dan air yang dapat mendukung kehidupan berbagai makhluk
hidup. Tanah umumnya mempunyai struktur yang mengandung bahan-
bahan padat dan rongga-rongga udara. Mineral pada tanah terbentuk
dari proses pelapukan secara fisik, kimia, dan biologis. Bahan organik
pada tanah merupakan sisa-sisa biomassa makhluk hidup melalui
berbagai tingkat penguraian atau pembusukan. Di dalam tanah juga
ditemukan sejumlah besar bakteri, fungi, dan hewan-hewan seperti
cacing tanah.
Pada tanah yang produktif, mengandung kurang lebih 5% bahan
organik dan 95% bahan anorganik. Untuk jenis tanah tertentu, seperti
tanah gambut mengandung bahan organik sampai 95%, tetapi ada juga
jenis tanah yang hanya mengandung 1% bahan organik. Tanah terdiri
atas lapisan-lapisan yang berbeda disebut dengan horizon.
-
4Gambar 1. Profil tanah yang memperlihatkan horizon-horizon
Lapisan atas, yang mempunyai ketebalan sampai beberapa inci,
dikenal sebagai horizon A atau tanah atas (top soil). Lapisan ini
merupakan lapisan dimana aktivitas biologis berjalan secara maksimum
dan mengandung paling banyak bahan organik tanah. Ion-ion logam dan
partikel-partikel tanah liat dalam horizon A paling mudah mengalami
pencucian (leaching). Lapisan berikutnya adalah horizon B atau (sub soil).
Lapisan ini menerima material-material seperti bahan organik, garam-
garam, dan partikel-partikel lain yang merembes dari lapisan tanah atas.
Horizon C tersusun dari hasil pelapukan batuan induk dimana asal mula
tanah terbentuk.
-
5B. Air dan Udara Dalam TanahAir diperlukan untuk memproduksi sebagian besar bahan-bahan
untuk tanaman. Misalnya, beberapa ratus kilogram air diperlukan
untuk memproduksi 1 kg jerami kering. Air yang berasal dari dalam
tanah akan bergerak ke atas melalui akar tanaman yang membawa
zat-zat makanan bersama-sama bahan-bahan lainnya. Selanjutnya air
ini menguap ke atmosfer melalui daun-daun tanaman. Proses ini
disebut transpirasi.
Gambar 2. Tranportasi air oleh tanaman dan tanah ke atmosfer melaluitranspirasi.
Tidak semua air dalam tanah diikat dengan kekuatan yang sama. Air
yang terdapat dalam rongga-rongga yang lebih besar, di dalam
struktur tanah akan lebih mudah terlepas. Air yang diikat dalam pori-
pori yang lebih kecil atau diantara lapisan-lapisan partikel-partikel,
diikat lebih kuat.
Pada konsentrasi tinggi Ion-ion logam terlarut akan memberikan
efek toksik terhadap beberapa tanaman. Pada proses oksidasinya
terbentuk oksida-oksida yang tidak larut sehingga menyebabkan
-
6terbentuknya Fe2O3 dan MnO2 yang menyebabkan penyumbatan
saluran pengangkut.
Secara umum 25% volume pada suatu jenis tanah terdapat pori-
pori yang berisi udara. Jika dibanding dengan udara atmosfer yang
kering, secara normal mengandung 20,95 % O2 dan 0,0314 % gas
CO2 (% volume). Sedangkan udara dalam tanah mengandung oksigen
lebih sedikit, karena digunakan untuk proses penguraian bahan-bahan
organik seperti:
{CH2O} + O2 CO2 + H2O
Kalau udara dalam tanah mengandung lebih sedikit oksigen, yaitu
hanya kurang lebih 15 % maka kandungan karbondioksidanya
meningkat sampai beberapa kali dari CO2 udara. Hal ini disebabkan
dalam proses penguraian bahan organik dihasilkan CO2. Berikut
gambar yang memperlihatkan struktur tanah halus yang
menggambarkan adanya bahan padat, air, dan rongga-rongga udara.
Gambar 3.Struktur tanah
-
7C. Unsur-unsur Kimia Tanah dan sifat-sifatnyaTanah sebagai sumberdaya alam, disamping mengandung hara
mikro dan makro juga mengandung unsur-unsur yang digolongkan ke
dalam senyawa organik dan anorganik yang membantu dalam
pertumbuhan tanaman. Sifat kimia tanah dapat ditingkatkan melalui
dekomposisi bahan organik oleh organisme tanah.
1. Hara Makro dan Mikro di dalam tanah
Hara tanaman dapat digolongkan menjadi hara makro dan hara
mikro. Yang termasuk hara makro adalah unsur-unsur yang
dibutuhkan dalam konsentrasi tinggi di dalam bahan tanaman atau
cairan di dalam tanaman, sedangkan hara mikro adalah unsur-unsur
yang hanya penting pada konsentrasi yang sangat rendah dan
umumnya dibutuhkan untuk kerja dari enzim-enzim esensial.
Unsur-unsur yang dikenal sebagai hara-hara makro esensial
untuk tanaman adalah karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor,
kalium, kalsium, magnesium, dan belerang. Diantara unsur-unsur
tersebut, karbon, hidrogen, dan oksigen diperoleh dari atmosfer dan
air. Nitrogen melalui kerja bakteri pengikat nitrogen dapat diperoleh
oleh beberapa tanaman secara langsung dari atmosfer. Hara makro
esensial lainnya harus diperoleh dari tanah. Oleh karena itu kalau
tanah kurang mengandung unsur-unsur tersebut seperti misalnya
nitrogen, fosfat, kalium harus ditambahkan melalui pemupukan.
Tanah yang kekurangan kalsium relatif tidak umum.
Pengapuran merupakan suatu proses yang digunakan untuk
mengelola tanah-tanah asam, yang memberikan lebih banyak dari
kalsium yang di butuhkan untuk tanaman. Penyerapan kalsium oleh
tanaman dan pencucian oleh asam karbonat dapat menyebabkan
defisiensi kalsium dalam tanah. Tanah-tanah asam masih dapat
mengandung kapur dalam jumlah cukup, tetapi karena adanya
persaingan dengan ion-ion hidrogen, maka ion kalsium tidak tersedia
-
8untuk tanaman. Perlakukan tanah asam dengan menaikkan pH
sampai mendekati netral umumnya akan memulihkan defisiensi
kalsium. Dalam tanah yang bersifat basa dengan adanya kandungan
natrium, magnesium, dan kalium yang tinggi kadang-kadang
menyebabkan defisiensi kalsium karena ion-ion tadi bersaing dengan
kalsium. Ini menyebabkan kalsium tidak tersedia untuk tanaman.
Magnesium, walaupun terdapat sampai kurang lebih 2,1% di
dalam kerak bumi, sebagian besar dari unsur ini terikat kuat di dalam
mineral-mineral. Secara umum magnesium yang dapat dipertukarkan
tergolong pada yang tersedia untuk tanaman dan unsur ini diikat oleh
bahan organik atau tanah liat melalui pertukaran ion.
Ketersediaan magnesium dalam tanah untuk tanaman
tergantung pada rasio kalsium/magnesium. Bila rasio ini terlalu
tinggi, magnesium tidak dapat tersedia untuk tanaman dan
menyebabkan defisiensi magnesium. Hal yang sama adalah
kandungan kalium dan natrium yang berlebihan juga dapat
menyebabkan defisiensi magnesium.
Belerang dari tanah diasimilasi oleh tanaman sebagai ion sulfat
(SO42-). Di suatu daerah dimana terjadi pencemaran SO2 di atmosfer,
maka belerang dapat diabsorbsi oleh daun-daun tanaman sebagai
sulfur dioksida. Kandungan SO2 yang cukup tinggi di atmosfer dapat
mematikan tanaman.
Ada sembilan unsur yang tergolong dalam unsur hara mikro
esensial, yaitu : boron, klor, tembaga, besi, mangan, molibden,
natrium, vanadium, dan seng. Unsur-unsur ini diperlukan oleh
tanaman hanya pada konsentrasi yang sangat rendah, tetapi akan
bersifat toksik bila pada konsentrasi yang lebih tinggi. Fungsi dari
kebanyakan unsur-unsur hara mikro adalah sebagai komponen
enzim-enzim esensial. Mangan, besi, klor, seng, dan vanadium dapat
terlibat di dalam reaksi fotosintesis.
-
92. Bahan-bahan Organik Dalam Tanah
Tanah yang produktif, mengandung bahan organik kurang dari
5%, walaupun sedikit bahan organik ini berperan sangat penting
dalam penentuan produktifitas tanah. Hasil dekomposisi bahan
organik, antara lain meningkatkan penyediaan unsur hara untuk
tanaman dan melalui reaksi kimia seperti reaksi pertukaran ion, akan
dapat menentukan sifat kimia tanah. Unsur hara nitrogen yang
diperoleh dari hasil dekomposisi bahan organik adalah amonium
(NH4+). Pada kondisi tertentu ion-ion amonium akan dioksidasi
secara biologis oleh bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus
menjadi nitrit (NO2-). Kemudian nitrit dinitrifikasi oleh bakteri
Nitrobacter menjadi nitrat (NO3-). Nitrifikasi dari amonium menjadi
nitrit cenderung meningkatkan keasaman tanah, karena dalam
nitrifikasi tersebut dilepaskan ion H+. Bahan organik merupakan
sumber makanan bagi mikro organisme di dalam tanah. Komponen-
komponen aktif bahan organik tanah adalah polisakarida, gula-gula
amino, nukleosida, serta senyawa-senyawa fosfor. Sebagian besar
bahan organik di dalam tanah terdiri dari bahan-bahan tidak larut
dalam air dan relatif tahan terhadap penguraian. Bahan ini disebut
humus. Humus disusun asam-asam humat dan fulfat dan bagian
yang tidak larut disebut humin. Berikut klasifikasi senyawa-senyawa
organik dalam tanah.
-
10
Klasifikasi Senyawa Organik Dalam Tanah
Tipe senyawa komposisi Pengaruh / kegunaan
Humus Sisa degradasi daripenguraiantanaman, banyakmengandung C, H,dan O.
Kelimpahan bahan organikmeningkatkan sifat-sifat fisiktanah, pertumbuhan akar,tempat persediaan nitrogen.
Lemak-lemak,resin dan lilin
Lemak-lemak yangdapat diekstrasikanoleh pelarut-pelarutorganik.
Secara umum hanyabeberapa % dari bahanorganik tanah yang dapatmempengaruhi sifat-sifat fisiktanah.
Sakarida Selulosa, jerami,hemi selulosa.
Makanan utama bagi mikroorganisme tanah, membantumenstabilkan agregat tanah.
Nitrogen dalambahan organik
Ikatan N padahumus, asamamino, gula amino.
Penyediaan nitrogen untukkesuburan tanah.
Senyawa-senyawa fosfor
Ester-ester fosfat,fosfolipid.
Sumber dari fosfat tanaman.
Sumber : Manahan, 1994
Satu sumber penting dari bahan organik yang resisten terhadap
degradasi di dalam tanah adalah lignin. Kayu dan struktur bahan dari
tanaman-tanaman berkayu terdiri dari selulosa di dalam kombinasi
dengan lignin, zat-zat polimer dengan kandungan korbon yang lebih
tinggi dibandingkan selulosa.
3. Bahan-Bahan Anorganik Dalam Tanah
Selain senyawa organik, tanah mengandung pula bahan-bahan
anorganik seperti nitrogen, fosfor, kalium yang kandungannya dapat
berbeda dalam setiap jenis tanah. Senyawa tersebut adalah nutrisi
-
11
tanaman yang diperoleh dari tanah, dan ditambahkan pada tanah
berupa pupuk untuk meningkatkan produktifitas pertanian.
Nitrogen merupakan salah satu komponen esensial dari protein
dan bahan-bahan hidup lainnya. Tanah yang kaya akan nitrogen
selain menghasilkan tanaman dengan produksi yang lebih tinggi juga
kadar protein yang cukup tinggi. Nitrogen yang paling mudah
tersedia untuk tanaman adalah sebagai ion nitrat NO3-. Tanaman
padi masih memerlukan ion nitrat untuk pertumbuhannya, tetapi
untuk beberapa tanaman lain bentuk nitrat ini merupakan racun. Bila
di dalam tanah nitrogen terdapat dalam bentuk amonium, maka
bakteri nitrifikasi melakukan fungsi yang essensial di dalam
mengubah senyawa ini menjadi ion nitrat.
Tanaman dapat mengabsorbsi nitrogen dalam bentuk nitrat
secara berlebihan dari tanah yang mengandung banyak nitrat. Hal ini
terjadi bila lahan pertanian di pupuk cukup banyak pada musim
kemarau. Jika tanaman ini dimakan hewan herbivora seperti sapi,
maka akan mengakibatkan keracunan.
Berikut ini siklus nitrogen dan jalur pembentukannya di dalam tanah.
Gambar 4. Siklus Nitrogen
-
12
Seperti halnya dengan nitrogen, fosfor harus ada dalam tanah
walaupun dalam jumlah yang rendah. Fosfor harus ada dalam
bentuk senyawa anorganik sederhana sebelum bisa diserap oleh
tanaman. Biasanya dalam bentuk ion ortofosfat. Di dalam kisaran pH
yang dominan dalam tanah, H2PO4, dan HPO4 merupakan jenis-jenis
yang sering ditemukan.
Pada pH tanah mendekati netral, fosfor bentuk ortofosfat yang
paling banyak tersedia untuk tanaman. Dalam tanah yang bersifat
relatif asam, ion ortofosfat diendapkan atau diabsorbsi oleh jenis-
jenis Al (III) dan Fe (III).
Pada tanah yang bersifat basa, ortofosfat dapat bereaksi
dengan kalsium karbonat menghasilkan senyawa hidroksil yang tidak
larut.
3HPO42-(aq)+5CaCO3 (s)+2H2O(aq) Ca5(PO4)3(OH)(s)+5HCO3 -(aq)+OH-(aq)
Dengan adanya reaksi ini maka penggunaan fosfor sedikit
akan menyebabkan pencemaran atau peningkatan pupuk fosfat.
Kalium dalam tanah diperlukan dalam jumlah yang relatif tinggi
untuk pertumbuhan tanaman. Kalium mengaktifkan beberapa jenis
enzim dan memegang peranan penting di dalam keseimbangan air
dalam tanaman. Hasil-hasil pertanian biasanya berkurang cukup
besar pada tanah-tanah yang mengalami pengurangan kalium.
Makin tinggi produktifitas tanaman, makin besar pula kalium yang
dilepaskan dari dalam tanah. Bila pupuk nitrogen ditambahkan ke
dalam tanah untuk meningkatkan produktifitas, pelepasan kalium
akan di perbesar. Oleh karena itu, kalium akan menjadi hara
pembatas di dalam tanah yang dipupuk cukup banyak oleh hara-hara
lain. Kalium adalah salah satu unsur yang terdapat dalam jumlah
besar di kerak bumi yaitu sebesar 2,6%. Sebagai contoh sumber
kalium adalah senyawa rangkap K20.Al2O34SiO2.
-
13
D. Reaksi Asam-Basa dan Pertukaran Ion Dalam TanahSalah satu fungsi kimia dalam tanah yang sangat penting adalah
pertukaran kation. Kemampuan suatu tanah untuk menukar kation
dinyatakan sebagai kapasitas pertukaran kation (cation excange
capacity atau CEC), yaitu jumlah millieqivalen dari kation-kation
monovalen per 100 g tanah kering. Nilai CEC harus diukur pada kondisi
yang konstan karena akan sangat bervariasi dengan kondisi tanah
seperti pH. Komponen tanah yang melakukan pertukaran kation adalah
mineral dan bahan organik dari tanah.
Mineral-mineral tanah liat atau Clay melakukan pertukaran kation
karena pada permukaan mineral tersebut bermuatan negatif yang
dihasilkan dari substitusi suatu atom dengan bilangan oksidasi rendah
kepada bilangan oksidasi lebih tinggi, misalnya magnesium kepada
alumunium. Bahan-bahan organik menukar kation karena adanya
gugus karbonat dan gugus fungsional lainnya. Humus merupakan
komponen tanah yang mempunyai kapasitas pertukaran kation yang
cukup tinggi.
Tanah yang subur mempunyai kapasitas pertukaran ion berkisar
antara 300-400 meq/100g. Untuk jenis tanah tertentu yang
mengandung banyak bahan organik berkisar antara 10-30 meq/100g.
Dengan adanya pertukaran kation dalam tanah menyebabkan
unsur-unsur mikro esensial, seperti kalium, kalsium, magnesium, dan
logam-logam mikro esensial lainnya menjadi tersedia bagi tanaman.
Pada saat ion-ion logam hara diserap oleh akar tanaman, ion hidrogen
bertukar dengan ion-ion logam. Proses ini dengan adanya leaching
dari kalsium, magnesium, dan ion-ion logam lainnya dari tanah oleh air
yang mengandung asam karbonat cenderung membuat tanah menjadi
asam. Tanah bertindak sebagai suatu buffer dan menahan perubahan
pH.
Oksidasi pirit dalam tanah menyebabkan pembentukan asam
sulfat tanah yang disebut Cat Clay .
-
14
Telah banyak ditemukan lapisan asam sulfat tanah dengan pH
mencapai 3,0. Untuk mengetahui adanya pembentukan asam sulfat
tanah dapat dilakukan tes dengan pereaksi hidrogen peroksida H2O2 30
%. (peroxide test), terhadap tanah yang mengandung FeS2, kemudian
dilakukan tes untuk keasaman dan sulfatnya. Jika hasil pengukuran
ditemukan pH dibawah 3,0, maka hal ini menunjukkan adanya
pembentukan asam sulfat tanah.
Kebanyakan tanaman dapat tumbuh dengan baik pada pH hampir
netral. Bila tanah menjadi terlalu asam untuk pertumbuhan optimum
dari tanaman, dapat dilakukan dengan jalan menambahkan kalsium
karbonat (CaCO3) ke dalam tanah.
Dalam suatu lahan dengan curah hujan rendah, tanah akan
cenderung menjadi sangat basa karena terdapat garam-garam seperti
Na2CO3. Tanah bersifat basa ini dapat dihilangkan dengan jalan
menambahkan alumunium atau besi sulfat, yang melepaskan asam
dalam proses hidrolisis. Untuk menghilangkan sifat basa dari tanah bisa
juga dilakukan dengan menambahkan belerang. Belerang yang
ditambahkan ke dalam tanah dioksidasi oleh bakteri sebagai mediator
reaksi pembentukan asam sulfat.
Proses penurunan/penghilangan sifat kebasaan tanah dengan
tambahan belerang diatas lebih ekonomis.
E. Polutan Pada TanahTanah digunakan sebagai tempat menampung produk sampah
dalam jumlah besar, beberapa senyawa atau bahan kimia muncul
akibat adanya pembakaran pada sampah tersebut seperti sulfur
dioksida (SO2) muncul pada pembakaran bahan bakar yang
mengandung sulfur, kemudian akan menguap dalam tanah sebagai
sulfur, oksida nitrogen di udara diubah menjadi nitrat di udara dan akan
tertimbun di dalam tanah, yang kadarnya akan meningkat seiring
dengan padatnya jalan raya. Partikel-partikel yang dikeluarkan oleh
-
15
industri juga akan tertimbun dalam tanah. Dampak dari semuanya itu
adalah polusi pada tanah. Polusi tanah juga terjadi karena penggunaan
pupuk berlebihan, pemberian pestisida dan pembuangan limbah yang
tidak dapat terurai misalnya plastik.
Polusi pada tanah dapat pula terjadi melalui aliran air. Air yang
mengandung bahan pencemar (polutan) akan mengubah susunan
kimia tanah sehingga mengganggu jasad yang hidup di dalam atau
dipermukaan tanah. Pencemaran dapat juga melalui udara. Udara yang
tercemar akan menurunkan hujan yang mengandung bahan pencemar
ini. Akibatnya tanah akan tercemar juga. Deterjen yang tersisa, tidak
dapat terurai juga akan mencemari tanah. Zat-zat yang ada dalam
deterjen itu masuk ke dalam tanah.
Sampah padat yang bertumpuk banyak tidak dapat teruraikan oleh
pengurai dalam waktu lama akan mencemarkan tanah. Yang
dimasukkan ke dalam sampah ialah bahan yang tidak dipakai lagi
(refuse), karena telah diambil bagian utamanya dengan pengolahan,
menjadi bagian yang tidak disukai dan secara ekonomi tidak ada
harganya.
Berdasarkan sumbernya sampah dapat digolongkan ke dalam
sampah domestik misalnya sampah rumah, pasar, sekolah, dan
sebagainya, dan sampah non domestik, misalnya sampah pabrik,
pertanian, perikananan, peternakan, industri, kehutanan dan
sebagainya. Berdasarkan komposisinya sampah dikelompokkan
menjadi dua yaitu sampah karton, atau karbon dan sampah yang tidak
serba sama atau campuran seperti sampah pasar atau sampah tempat
umum lainnya. Berdasarkan proses terjadinya sampah kita bedakan ke
dalam sampah alami, misalnya daun-daunan dan sampah non alami,
seperti sampah dari hasil kegiatan manusia. Berdasarkan asal
lokasinya dapat dibedakan sampah kota (urban) dan sampah daerah
misalnya sampah di pedesaan, pemukiman atau pantai. Berdasarkan
jenis sampahnya dibedakan sampah organik dan sampah anorganik.
-
16
Berdasarkan sifatnya sampah dapat dibedakan ke dalam sampah yang
dapat dicernakan (diuraikan, degradable) misalnya sampah organik dan
sampah yang tidak dapat diuraikan (non degradable) misalnya sampah
plastik.
-
17
BAB IIIRANGKUMAN
Salah satu fungsi kimia tanah adalah pertukaran kation-kation.
Kemampuan suatu tanah dalam mempertukarkan kation-kation disebut
Cation Exchange Capacity (CEC). Pertukaran kation dalam tanah
merupakan mekanisme yang menyebabkan unsur-unsur tertentu seperti
potasium, magnesium dan unsur-unsur penting lainnya bisa diperoleh oleh
tanaman. Pertukaran ini terjadi pada saat ion-ion logam digunakan oleh
akar tanaman, ion hidrogen ditukar dengan ion logam.Soil Ca 2+ + 2CO2 + 2H2O Soil (H+) + Ca 2+ (akar) + 2HCO3
Tanah berperan sebagai buffer dan menahan perubahan pH.
Pertumbuhan tanaman akan terjadi dengan baik dan optimum apabila pH
tanah mendekati netral. Bila tanah bersifat asam diperlukan penambahan
kalsium karbonat.Soil (H+ ) 2 + 2CaO2 + 2H2O Soil Ca2+ + CO2 + H2O
Sedangkan bila tanah bersifat basa diperlukan penambahan aluminium
atau besi sulfat yang akan melepaskan asam ketika dihidrolisis.
2Fe3+ + 3SO4 2- + 6H2O 2Fe (OH) 3 (s) + 6 H + + 3SO42-
Sulfur yang ditambahkan ke dalam tanah dioksidasi oleh reaksi
yang diperantarai oleh bakteri menjadi asam sulfur.
S + 3/2 O2 + H2O 2H+ + SO42-
Sulfur dipakai untuk mengasamkan tanah yang basa.
Tanah mengandung unsur-unsur organik dan anorganik baik yang
bersifat makro maupun mikro. Senyawa yang bersifat makro/makronutrisi
adalah elemen-elemen yang ada dalam tingkat yang substansial pada
tanaman atau cairan tanaman. Sedang mikro/mikronutrisi adalah elemen-
elemen yang bersifat esensial hanya pada ukuran yang sangat sedikit
yang secara umum diperlukan untuk mengaktifkan enzim-enzim penting.
-
18
Secara umum elemen-elemen makronutrisi untuk tanaman adalah
karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, fosfor, kalium kalsium, magnesium
dan sulfur.
Polusi tanah diantaranya terjadi sebagai akibat adanya
pembakaran bahan-bahan bakar atau sampah yang tertimbun dalam
tanah.
-
19
BAB IVEVALUASI
1. Faktor-faktor apa yang dapat menyebabkan berkurangnya
kesuburan tanah?
2. Tanah yang bagaimanakah yang disebut produktif?
3. Sebutkan bahan-bahan kimia dalam tanah?
4. Apa yang dimaksud dengan Cation Exchange Capacity (CEC) ?
5. Apa fungsi adanya pertukaran kation dalam tanah?
6. Mengapa perlu dilakukan tes untuk mengetahui keasaman tanah?
7. Bagaimana cara menanggulangi pencemaran tanah?
8. Berasal dari mana sajakah pencemaran tanah terjadi?
9. Bagaimana cara mengatasi tanah yang bersifat asam?
10.Berikan contoh pertukaran kation dalam tanah!
-
20
DAFTAR PUSTAKA
Achmad, Rukaesih, 2004, Kimia Lingkungan, Jakarta: Penerbit Andi
Yogyakarta.
Karyadi, Benny, 1994, Kimia 2 SMA, Jakarta: Balai Pustaka.
Manahan, E. Stanley, 1994/1995, Enviromental Chemistry, Sixht Edition,
US: LEWIS.
Sastrawijaya, Tresna, Pencemaran Lingkungan, Jakarta: PT. Rineka
Cipta.