Click here to load reader

Ruang Lingkup Fisika

  • View
    35

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

fsika

Text of Ruang Lingkup Fisika

Ruang Lingkup Fisik, Kimia dan Biologi Lingkungan

Ruang Lingkup Fisik, Kimia dan Biologi Lingkungan

Kegiatan pembangunan merupakan kegiatan yang bertujuan untuk mengubah sesuatu keadaan tertentu menjadi keadaan yang lebih baik, sehingga dapat mensejahterakan manusia. Namun di dalam pembangunan yang memuat unsur perubahan itu dapat menimbulkan ketidakseimbangan lingkungan, sedangkan hal yang pokok dalam lingkungan adalah keseimbangan antarkomponen-komponen lingkungan. Karena itu, bila di dalam lingkungan tidak terjadi keseimbangan antar komponen-komponen lingkungan, maka akan terjadi kerusakan lingkungan. Pemahaman terhadap hakikat lingkungan ini masih banyak yang tidak disadari manusia sehingga mengakibatkan kesalahan pada waktu menentukan perencanaan, pelaksanaan, dan pasca kegiatan pembangunan. Dalam prinsip pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan, maka pembangunan yang dilakukan dengan pendekatan lingkungan artinya tidak menolak bila sumber daya alam diolah untuk kesejahteraan manusia, tetapi kesejahteraan manusia yang dimaksudkan di sini adalah kesejahteraan manusia untuk masa kini dan masa mendatang. Karena itu, dalam pembangunan ini harus diperhatikan hakikat lingkungan. Selanjutnya pembangunan berkelanjutan yang berwawasan lingkungan dapat berhasil dilakukan bila sumber daya manusia, alam, dan teknologi dapat ditingkatkan dengan nilai tambah, yang diukur melalui keuntungan finansiil dan non-finansiil. Keseimbangan dalam lingkungan dapat terjadi karena adanya keterkaitan antar- komponen-komponen lingkungan yang membentuk sistem ekologi atau ekosistem. Ada 2 (dua) macam ekosistem yaitu ekosistem alamiah dan ekosistem buatan. Perbedaan antara keduanya adalah keterlibatan (peranan dan kedudukan) manusia di dalamnya. Ekosistem alamiah lebih stabil dibandingkan dengan ekosistem buatan, karena ekosistem alamiah lebih heterogen dan keterlibatan manusia di dalamnya tidak mendominasi komponen lingkungan yang lain. Perubahan dan Perkembangan Lingkungan Hidup Sistem produksi dalam ekosistem adalah serangkaian proses daur materi dan aliran energi. Produksi primer dari suatu sistem berasal dari fotosintesis dan hasilnya adalah C6H12O6 (glukosa). Proses fotosintesis ini dilakukan oleh tumbuhan sehingga tumbuhan disebut produsen, sedangkan hewan yang memakan tumbuhan disebut konsumen. Konsumen ini mempunyai beberapa tingkat trofik, tingkat I/primer disebut herbivora dan tingkat II/sekunder disebut karnivora. Rangkaian proses dalam produksi dan konsumsi ini disebut rantai makanan, sedang seluruh sistem itu disebut jaring-jaring makanan. Pada tingkat trofik I, tanaman menghasilkan bahan organik yang disebut biomas. Biomas pada beberapa tingkat trofik akan membentuk suatu piramid yang disebut piramid biomas. Karena biomas dan energi adalah ekuivalen, maka energi juga akan membentuk piramid energi. Baik piramid energi maupun piramid biomas dinamakan piramid ekologi. Prinsip ekologi yang kedua adalah tentang keanekaragaman hayati (biodiversity). Keanekaragaman hayati berkembang dari berbagai tingkat keanekaragaman yaitu keanekaragaman hayati tingkat gen, tingkat jenis/spesies, dan tingkat ekosistem. Keanekaragaman tingkat gen terjadi karena adanya keanekaragaman susunan perangkat gen, yang menentukan ciri atau sifat suatu individu, sehingga menimbulkan keanekaragaman individu dalam satu spesies. Keanekaragaman tingkat jenis memperlihatkan adanya variasi bentuk dan kenampakan antara jenis/spesies yang satu dengan lainnya. Keanekaragaman tingkat ekosistem terjadi karena adanya keanekaragaman ekosistem yang terbentuk dari perbedaan kemampuan berinteraksi antara individu atau spesies dengan lingkungannya. Kedudukan Fisik, Kimia, dan Biologi Lingkungan dalam Ilmu Lingkungan Ilmu lingkungan merupakan ilmu antardisiplin sehingga banyak ilmu-ilmu lain yang mendasarinya. Ada 3 (tiga) bidang ilmu yang menjadi dasar ilmu lingkungan yaitu ekologi, ekonomi, dan geografi. Secara garis besar ilmu lingkungan dapat dikelompokkan menjadi 3 (tiga) kelompok besar yaitu Kimia-Fisik Lingkungan, Biologi Lingkungan dan Sosekbud Lingkungan. Namun demikian, pembicaraan pada Kegiatan Belajar 3 ini hanya berkisar pada Kimia-Fisik dan Biologi Lingkungan. Sehubungan dengan hal tersebut perlu dicari batasan-batasan yang dapat dilakukan untuk memilahkan dengan sosekbud lingkungan. Kesulitan dalam memilahkan Kimia-Fisik-Biologi Lingkungan dengan Sosekbud Lingkungan karena komponen-komponen lingkungan selalu terjalin dalam suatu sistem. Dengan demikian hanya bisa dikatakan bahwa bila sesuatu permasalahan lingkungan hanya berkisar pada permasalahan sosial-ekonomi dan budaya (lingkungan binaan) saja maka pembicaraan ini tidak termasuk dalam ruang lingkup matakuliah ini. Ruang lingkup pembahasan Kimia-Fisik-Biologi Lingkungan berkisar antara organisme, ekologi dan habitat. Organisme adalah suatu satuan struktur yang membangun suatu kehidupan misal ; organisme pohon pisang dan organisme hewan ulat. Ekologi merupakan salah satu ilmu dasar bagi ilmu lingkungan. Dalam ekologi, organisme dipelajari dalam unit populasi. Selanjutnya tempat tinggal suatu organisme hidup disebut habitat. Habitat itu tersusun atas faktor-faktor lingkungan yang banyak dan beranekaragam yang mempunyai pengaruh pada kehidupan yang ada didalamnya, dan faktor-faktor itu sendiri berinteraksi dengan sangat rumit.

BEBERAPA PRINSIP EKOLOGI Rantai makanan dan jaring-jaring Makanan Antara materi dan energi sulit dipisahkan karena di dalam materi terdapat energi. Energi merupakan segala sesuatu yang menghasilkan benda atau sumberdaya lain, sedangkan benda adalah materi. Karena itu, mangga, durian, dan pisang adalah materi. Namun demikian, apabila didefinisikan kurang lebih bahwa materi adalah sesuatu yang memerlukan tempat dan mempunyai massa, sedangkan energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Beberapa contoh bentuk energi adalah energi panas, listrik, cahaya, bunyi, mekanik, dan nuklir. Selain itu, energi dapat digolongkan menjadi 2 (dua) jenis yaitu energi potensial dan energi kinetik. Energi potensial adalah energi untuk menentukan tempat, sedangkan energi kinetik adalah energi untuk bergerak. Sumber energi ada 2 (dua) yaitu sebagai berikut. 1. Sumber energi tak terbarui (non renewable) yaitu sumber energi fosil (misalnya: minyak bumi) dan nuklir. 2. Sumber energi terbarui (renewable) yaitu sumber energi bukan fosil, misalnya: tenaga air dan tenaga angin. Dalam ekosistem, energi akan mengalami aliran sehingga disebut aliran energi, sedangkan materi akan mengalami daur sehingga disebut daur materi. Dalam biosfer terjadi proses-proses kimia, fisik, dan biologi yang silih berganti atau bersamaan dan berulang balik sehingga disebut daur biogeokimia. Hukum yang sangat penting dalam hubungannya dengan daur materi dan aliran energi adalah hukum termodinamika. Hukum termodinamika terdiri dari 4 (empat) hukum. Hukum termodinamika yang erat kaitannya dengan masalah lingkungan ada 2 (dua) yaitu sebagai berikut. 1. Hukum pertama termodinamika, yang disebutkan dalam hukum ini bahwa energi tidak dapat diciptakan atau dihancurkan hanya mengalami transformasi. Hukum ini disebut juga hukum kekekalan energi atau hukum konservasi energi. 2. Hukum kedua termodinamika, yang dikatakan bahwa proses energi tidak pernah spontan dan proses transformasi energi tidak ada yang terjadi dengan 100% efisien, sehingga setiap proses pemakaian energi selalu ada sisa energi yang tidak terpakai (entropi). Karena itu, hukum kedua termodinamika ini disebut juga hukum entropi. Keanekaragaman Hayati (Biodiversity) Proses biogeokimia merupakan proses-proses kimia, fisik, dan biologi yang silih berganti atau bersamaan di dalam biosfer, yang merupakan persinggungan antara komponen-komponen habitat yaitu tanah/batuan, air, dan atmosfer. Proses ini berulang-balik terjadi sehingga disebut daur biogeokimia. Ada 2 (dua) kutub di dalam daur unsur/senyawa kimia yaitu kutub cadangan dan kutub pertukaran atau kutub peredaran. Selanjutnya dari segi biosfer, daur biogeokimia terdiri dari 2 (dua) kelompok dasar yaitu tipe gas dan tipe sedimen. Dalam daur biogeokimia terdapat 3 (tiga) sistem yaitu produksi, konsumsi, dan dekomposisi. Produsen dan konsumen dapat mengalami dekomposisi menjadi bahan organik yang lebih sederhana. Proses produksi dibedakan dalam tingkatan yang disebut tingkat trofik yang disusun dalam piramida trofik. Semakin rendah tingkat trofiknya semakin sedikit limbah yang terbentuk. Ada banyak unsur/senyawa anorganik mengalir secara daur di dalam ekosistem. Kelompok yang terpenting dari unsur-unsur ini adalah hidrogen, karbon, fosfor, nitrogen, oksigen, dan sulfur. Namun demikian, yang paling penting adalah daur yang mengikutsertakan karbon (C), nitrogen (N), dan fosfor (P). Supaya manusia dapat memanfaatkan energi sesuai dengan kebutuhannya, maka manusia harus mengubah satu bentuk energi menjadi bentuk energi lainnya. Salah satu contohnya adalah apabila ingin memasak makanan dengan minyak tanah, maka energi kimia yang tersimpan di dalam minyak bumi harus diubah dulu menjadi energi panas dan energi cahaya. Untuk memperoleh energi listrik yang besar dari tenaga yang terkandung di dalam air, maka manusia dapat membuat bendungan sehingga membentuk danau dengan cara mengikuti prinsip pembangkit listrik tenaga air (PLTA). Namun yang perlu diperhatikan dalam pembuatan danau/bendungan air khususnya di Pulau Jawa adalah akan menggusur lahan dan permukiman penduduk. Kalau hal ini tidak diperhatikan, maka dapat menimbulkan dampak lingkungan sosial. Alternatif untuk memperoleh energi listrik yang sangat besar adalah dengan memanfaatkan tenaga nuklir dengan cara mengikuti prinsip pembangkit listrik tenaga nuklir (PLTN). Namun masalah lingkungan yaitu limbah nuklir harus menjadi prioritas dalam merencanakan pembangunan PLTN, karena alternatifnya hanyalah menyimpan di dalam tanah. Selain dampak lingkungan terhadap tanah akibat limbah nuklir tersebut, maka dampak terhadap perairan aki