Definisi Atom, Model Atom, Isotop, Isobar, Isoton dan Massa Atom Relatif

Definisi Atom, Model Atom, Isotop, Isobar, Isoton dan Massa Atom Relatif 

 

 

 Atom adalah suatu materi yang paling kecil yang tidak dapat dibagi atau di pecah lagi. Tetapi meskipun atom tidak dapat di pecah lagi, atom mempunyai sebuah inti atau isi atom yang terdiri dari: 
 

   A.    Proton, yaitu inti atom yang bermuatan positif

   B.     Elektron, yaitu inti atom yang bermuatan negatif, dan

   C.     Neutron, yaitu inti atom yang tidak bermuatan/ netral.

Isotop, Isobar dan Isoton

1.    Isotop

Isotop adalah atom unsur sama dengan nomor massa berbeda. Isotop dapat dikatakan juga atom unsur yang mempunyai nomor massa berbeda, karena setiap unsur mempunyai nomor atom yang berbeda. Sebagai contoh nya atom Karbon (C), setiap karbon mempunyai nomor atom 6, tetapi nomor massa nya berbeda-beda.

2.    Isobar

Isobar adalah atom unsure yang berbeda tetapi mempunyai nomor massa yang sama. contohnya:  ₂₄ Na  dengan  ₂₄ Mg  yang memiliki nomor massa sama tapi nomor atom beda

 ¹¹                    12      

3.    Isoton

Isoton adalah atom unsur yang berbeda tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama. contoh: ₄₀ Ca  dengan  ₃₉ K yang sama – sama memiliki jumlah neutron 20

  ²⁰       19            

Massa Atom Relatif

Massa Atom Relatif, adalah perbandingan relatif massa atom unsur tertentu terhadap massa atom unsure lainnya. Satuan massa atom disingkat menjadi (sma).

1 sma = x massa atom C-12

Perkembangan Model Atom

A.  Model atom John Dalton (1803)

Pada tahun 1803, John Dalton menjelaskan bahwa atom merupakan partikel terkecil atau unsur yang tidak dapat di bagi lagi, kekal dan tidak dapat di musnahkan juga tidak dapat dbuat.

B.  Model atom Joseph John Thompson

Thompson merupakan penemu elektron. Menurutnya elektron tersebar secara merata di dalam atom(inti atom)yang dianggap sebagai suatu bola yang bermuatan negatif.

C. Model atom Ernest Rutherford

Menurutnya atom mempunyai inti yang bermuatan positif dan merupakan pusat massa atom dan elektron-elektron mengelilinginya. Dengan penelitian penembakan sinar alfa pada plat tipis emas, Rutherford berhasil menemukan bahwa inti atom positif dan elektron berada diluar inti atom.

D. Model atom Neils Bohr

Beberapa hal yang dijelaskan Bohr sebagai penyempurna teori Rutherford, yaitu:

-          Elektron mengorbit pada tingkat energy tertentu yang cocok dengan tingkat enrgi kulit.

-          Tiap elektron mempunyai energi tertentu yang cocok dengan energi kulit.

-          Dalam keadaan stasioner, elektron tidak melepas dan menyerap energi

-          Elektron dapat berpindah posisi dari tingkat energi tinggi menuju tingkat energi yang rendah dan sebaliknya dengan menyerap dan melepas energi

D.  Model atom Mekanika Gelombang (Mekanika Kuantum)

Menurut model atom ini, elektron tidak mengorbit pada lintasan tertentu, sehingga lintasan yang dikemukakan Bohr adalah sebuah kebenaran. Model atom ini menjelaskan bahwa elektron-elektron berada dalam orbital-orbital dengan tingkat energi tertentu. 

Orbital merupakan daerah dengan kemungkinan terbesar untuk menemukan elektron disekitar inti atom.

 

PENYEBAB DAN SOLUSI DAN DAMPAK PENCEMARAN LINGKUNGAN

        Lingkungan berarti keadaan atau kondisi yang mengelilingi kita. Bumi, rumah kita, memberikan semua hal penting yang dibutuhkan untuk hidup kita. Untuk kelangsungan hidup kita di lingkungan, kita harus melestarikan biosfer yang sehat dengan semua sistem ekologi, semua tumbuhan dan hewan, tanah yang subur, air murni, dan udara bersih.

      Sekarang hari, keindahan alam bumi ini menghilang, sebagai orang di seluruh dunia menghancurkan keindahan oleh eksploitasi sumber daya maksimum. Tingkat kerusakan lingkungan hidup sangat tinggi dibandingkan dengan tahun terakhir.

Penyebab pencemaran lingkungan

         Berbagai masalah lingkungan sekarang mempengaruhi bumi kita. Sebagai globalisasi terus dan proses alam bumi mengubah masalah lokal menjadi isu-isu global, beberapa masalah yang sekarang mempengaruhi dunia adalah hujan asam, polusi udara, pemanasan global, limbah berbahaya, penipisan ozon, asap, polusi air, dll overpopulasi Smog dan racun mengapung di udara, yang disebabkan oleh pemborosan dari industri cerobong asap dan dengan menggunakan lebih dari minyak-pembakaran kendaraan.

         Polusi lingkungan efek kehidupan manusia. Satu dari lima orang di seluruh dunia meninggal setiap tahun karena faktor berkaitan dengan efek pencemaran lingkungan. Namun, masalah yang paling berbahaya dari pencemaran lingkungan pada kehidupan manusia adalah efek rumah kaca. Jaringan Air Ekumenis mengatakan sekitar 1,1 miliar orang di seluruh dunia, kebanyakan dari mereka di Asia, ditolak air dan sanitasi yang memadai, sementara dua juta orang meninggal setiap tahun penyakit yang disebabkan oleh air yang buruk dan sanitasi. Kebanyakan masalah lingkungan yang terjadi dengan penyalahgunaan energi dan sumber daya. Orang-orang generasi baru tidak menyadari pentingnya daur ulang energi dan konservasi itu, yang pada gilirannya menyebabkan masalah yang lebih serius.

Efek rumah kaca, yang pertama kali diusulkan oleh Joseph Fourier pada 1824, merupakan proses pemanasan permukaan suatu benda langit (terutama Planet atau satelit) yang disebabkan oleh komposisi dan keadaan atmosfernya.

            Mars, Venus dan benda langit beratmosfer lainnya (seperti satelit alami Saturnus, Titan memiliki efek rumah kaca, tapi artikel ini hanya membahas pengaruh di Bumi. Efek rumah kaca untuk masing-masing benda langit tadi akan dibahas di masing-masing artikel.

           Efek rumah kaca dapat digunakan untuk menunjuk dua hal berbeda: efek rumah kaca alami yang terjadi secara alami di bumi, dan efek rumah kaca ditingkatkan yang terjadi akibat aktivitas manusia (lihat juga Pemanasan Global). Yang belakang diterima oleh semua; yang pertama diterima kebanyakan oleh ilmuwan, meskipun ada beberapa perbedaan pendapat.

         Solusi untuk masalah lingkungan bisa dilakukan dengan mengurangi konsumsi lebih dari sumber daya alam dan emisi karbon ke atmosfer dari kendaraan. Cobalah untuk mengendalikan proyek-proyek pembangunan industri yang menyebabkan polusi air dan juga kegiatan yang katalisis pemanasan global dan penggundulan hutan iklim changes.Reduce untuk kegiatan pembangunan dan konsumsi bahan biodegradable non. Kurangi kegiatan yang menyebabkan pencemaran badan air, udara, hutan, dan tanah.

      Recycle adalah metode. Banyak produk yang didaur ulang. Dengan ini kita dapat mengurangi ketegangan lingkungan. Perangkat elektronik, seperti komputer dan ponsel dapat didaur ulang. Buat kompos limbah tanaman untuk meminimalkan limbah dan output karbon dioksida sekaligus menciptakan pupuk organik sehat. Mendaur ulang bahan yang digunakan dengan teknologi yang tersedia untuk mengurangi deforestasi. Hal ini pada gilirannya dapat menyelamatkan pohon.

          Metode lain adalah untuk menggunakan kembali sumber daya alam dihabiskan dan bahan diproduksi dengan pohon / tanaman untuk konservasi mereka. Untuk mengurangi permintaan sumber daya, menggunakan kembali semua bahan daur ulang.

         Keberlanjutan lingkungan berarti: "Memenuhi kebutuhan saat ini tanpa mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka." Jadi untuk ini kita harus menjaga kepadatan penduduk di bawah daya dukung daerah, memfasilitasi pembaruan sumber daya terbarukan dan dampak lingkungan menjaga dan juga melestarikan lingkungan "Kita harus ingat bahwa Alam yang dipercayakan kepada kita lingkungan untuk menggunakannya secara bertanggung jawab.. kekuasaan kita atas alam dan makhluk hidup lainnya tidak berarti pengelolaan dominasi dan eksploitasi atau menggunakan tanpa memperhatikan kapasitas merawat Bumi untuk mereproduksi dan merehabilitasi ".

Notefoot :: Buat kita yang hidup di zaman ini katakan stop untuk eksploitasi alam secara berlebihan,saat semua alam nantinya sudah rusak saya yakin pendapat mereka akan sama dengan saya yaitu kekuasaan dan uang tidak bisa menjamin kehidupan,bukan kehidupan kedepannya,bukan hanya kehidupan dimasa depan untuk anak cucu kita melainkan kehidupan kita sekarang.

Pengindraan Jarak Jauh Kelautan

Penginderaan jauh (atau disingkat inderaja) adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat dari jarak jauh, (misalnya dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, kapal atau alat lain. Contoh dari penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana luar angkasa yang memantau planet dari orbit. Inderaja berasal dari bahasa Inggris remote sensing, bahasa Perancis télédétection, bahasa Jerman fernerkundung, bahasa Portugis sensoriamento remota, bahasa Spanyol percepcion remote dan bahasa Rusia distangtionaya. Di masa modern, istilah penginderaan jauh mengacu kepada teknik yang melibatkan instrumen di pesawat atau pesawat luar angkasa dan dibedakan dengan penginderaan lainnya seperti penginderaan medis atau fotogrametri. Walaupun semua hal yang berhubungan dengan astronomi sebenarnya adalah penerapan dari penginderaan jauh (faktanya merupakan penginderaan jauh yang intensif), istilah "penginderaan jauh" umumnya lebih kepada yang berhubungan dengan teresterial dan pengamatan cuaca.

Penginderaan Jauh Menurut Para Ahli

• Menurut Lillesand dan Kiefer (1979)(2007)
•  Penginderaan Jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang obyek, wilayah, atau gejala dengan cara menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap obyek, wilayah, atau gejala yang dikaji.

• Menurut Colwell (1984)
• Penginderaaan Jauh yaitu suatu pengukuran atau perolehan data pada objek di permukaan bumi dari satelit atau instrumen lain di atas atau jauh dari objek yang diindera.

• Menurut Curran (1985)
• Penginderaan Jauh yaitu penggunaan sensor radiasi elektromagnetik untuk merekam gambar lingkungan bumi yang dapat diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna.

• Menurut American Society of Photogrammetry (1983)
• Penginderaan jauh merupakan pengukuran atau perolehan informasi dari beberapa sifat objek atau fenomena, dengan menggunakan alat perekam yang secara fisik tidak terjadi kontak langsung dengan objek atau fenomena yang dikaji.

• Menurut Avery (1985)
• Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menunjukkan (mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian.

• Menurut Lindgren (1985)
• Penginderaan jauh yaitu berbagai teknik yang dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi tentang bumi.

 Komponen-Komponen Penginderaan Jauh

  

Sumber Tenaga

Sumber tenaga dalam proses inderaja terdiri atas :

• Sistem pasif adalah sistem yang menggunakan sinar matahari
• Sistem aktif adalah sistem yang menggunakan tenaga buatan seperti gelombang mikro

Jumlah tenaga yang diterima oleh obyek di setiap tempat berbeda-beda, hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :

1. Waktu penyinaran

Jumlah energi yang diterima oleh objek pada saat matahari tegak lurus (siang hari) lebih besar daripada saat posisi miring (sore hari). Makin banyak energi yang diterima objek, makin cerah warna obyek tersebut.

1. Bentuk permukaan bumi

Permukaan bumi yang bertopografi halus dan memiliki warna cerah pada permukaannya lebih banyak memantulkan sinar matahari dibandingkan permukaan yang bertopografi kasar dan berwarna gelap. Sehingga daerah bertopografi halus dan cerah terlihat lebih terang dan jelas.

1. Keadaan cuaca

Kondisi cuaca pada saat pemotretan mempengaruhi kemampuan sumber tenaga dalam memancarkan dan memantulkan. Misalnya kondisi udara yang berkabut menyebabkan hasil inderaja menjadi tidak begitu jelas atau bahkan tidak terlihat.

Atmosfer

Lapisan udara yang terdiri atas berbagai jenis gas, seperti O2, CO2, nitrogen, hidrogen dan helium. Molekul-molekul gas yang terdapat di dalam atmosfer tersebut dapat menyerap, memantulkan dan melewatkan radiasi elektromagnetik.

Di dalam inderaja terdapat istilah Jendela Atmosfer, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Keadaan di atmosfer dapat menjadi penghalang pancaran sumber tenaga yang mencapai ke permukaan bumi. Kondisi cuaca yang berawan menyebabkan sumber tenaga tidak dapat mencapai permukaan bumi.

Interaksi antara tenaga dan objek

Interaksi antara tenaga dan obyek dapat dilihat dari rona yang dihasilkan oleh foto udara. Tiap-tiap obyek memiliki karakterisitik yang berbeda dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor.

• Objek yang mempunyai daya pantul tinggi akan terilhat cerah pada citra, sedangkan obyek yang daya pantulnya rendah akan terlihat gelap pada citra. Contoh: Permukaan puncak gunung yang tertutup oleh salju mempunyai daya pantul tinggi yang terlihat lebih cerah, daripada permukaan puncak gunung yang tertutup oleh lahar dingin.

Sensor dan Wahana

• Sensor

Merupakan alat pemantau yang dipasang pada wahana, baik pesawat maupun satelit. Sensor dapat dibedakan menjadi dua :

1. Sensor fotografik, merekam obyek melalui proses kimiawi. Sensor ini menghasilkan foto. Sensor yang dipasang pada pesawat menghasilkan citra foto (foto udara), sensor yang dipasang pada satelit menghasilkan citra satelit (foto satelit)
2. Sensor elektronik, bekerja secara elektrik dalam bentuk sinyal. Sinyal elektrik ini direkam dalam pada pita magnetik yang kemudian dapat diproses menjadi data visual atau data digital dengan menggunakan komputer. Kemudian lebih dikenal dengan sebutan citra.

• Wahana

Adalah kendaraan/media yang digunakan untuk membawa sensor guna mendapatkan inderaja. Berdasarkan ketinggian persedaran dan tempat pemantauannya di angkasa, wahana dapat dibedakan menjadi tiga kelompok:

1. Pesawat terbang rendah sampai menengah yang ketinggian peredarannya antara 1.000 – 9.000 meter di atas permukaan bumi
2. Pesawat terbang tinggi, yaitu pesawat yang ketinggian peredarannya lebih dari 18.000 meter di atas permukaan bumi
3. Satelit, wahana yang peredarannya antara 400 km – 900 km diluar atmosfer bumi.

Perolehan Data
Data yang diperoleh dari inderaja ada 2 jenis :

• Data manual, didapatkan melalui kegiatan interpretasi citra. Guna melakukan interpretasi citra secara manual diperlukan alat bantu bernama stereoskop. Stereoskop dapat digunakan untuk melihat objek dalam bentuk tiga dimensi.
• Data numerik (digital), diperoleh melalui penggunaan software khusus penginderaan jauh yang diterapkan pada komputer.

Pengguna Data
Pengguna data merupakan komponen akhir yang penting dalam sistem inderaja, yaitu orang atau lembaga yang memanfaatkan hasil inderaja. Jika tidak ada pengguna, maka data inderaja tidak ada manfaatnya. Salah satu lembaga yang menggunakan data inderaja misalnya adalah:

• Bidang militer
• Bidang kependudukan
• Bidang pemetaan
• Bidang meteorologi dan klimatologi

Teknik pengumpulan data

Data dapat dikumpulkan dengan berbagai macam peralatan tergantung kepada objek atau fenomena yang sedang diamati. Umumnya teknik-teknik penginderaan jauh memanfaatkan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atau dipantulkan oleh objek yang diamati dalam frekuensi tertentu seperti inframerah, cahaya tampak, gelombang mikro, dsb. Hal ini memungkinkan karena faktanya objek yang diamati (tumbuhan, rumah, permukaan air, udara dll) memancarkan atau memantulkan radiasi dalam panjang gelombang dan intensitas yang berbeda-beda. Metode penginderaan jauh lainnya antara lain yaitu melalui gelombang suara, gravitasi atau medan magnet.

Keunggulan, Keterbatasan dan Kelemahan Penginderaan Jauh

Keunggulan Inderaja
Menurut Sutanto (1994:18-23), penggunaan penginderaan jauh baik diukur dari jumlah bidang penggunaannya maupun dari frekuensi penggunaannya pada tiap bidang mengalami pengingkatan dengan pesat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :

• Citra menggambarkan obyek, daerah, dan gejala di permukaan bumi dengan; wujud dan letak obyek yang mirip ujud dan letak di permukaan bumi, relatif lengkap, meliputi daerah yang luas, serta bersifat permanen.
• Dari jenis citra tertentu dapat ditimbulkan gambaran tiga dimensional apabila pengamatannya dilakukan dengan alat yang disebut stereoskop.
• Karaktersitik obyek yang tidak tampak dapat diwujudkan dalam bentukcitra sehingga dimungkinkan pengenalan obyeknya.
• Citra dapat dibuat secara cepat meskipun untuk daerah yang sulit dijelajahi secara terestrial.
• Merupakan satu-satunya cara untuk pemetaan daerah bencana.
• Citra sering dibuat dengan periode ulang yang pendek.

Keterbatasan Inderaja
Berupa ketersediaan citra SLAR yang belum sebanyak ketersediaan citra lainnya. Dari citra yang ada juga belum banyak diketahui serta dimanfaatkan (Lillesand dan Kiefer, 1979). Di samping itu jugaharganya yang relative mahal dari pengadaan citra lainnya (Curran, 1985).
  
Kelemahan Inderaja
Walaupun mempunyai banyak kelebihan, penginderaan jauh juga memiliki kelemahan antara lain sebagai berikut

• Orang yang menggunakan harus memiliki keahlian khusus;
• Peralatan yang digunakan mahal;
• Sulit untuk memperoleh citra foto ataupun citra nonfoto

Manfaat Penginderaan Jauh
Bidang Kelautan (Seasat, MOS)

• Pengamatan sifat fisis air laut.
• Pengamatan pasang surut air laut dan gelombang laut.
• Pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi, dan lain-lain.

Bidang hidrologi (Landsat, SPOT)

• Pemanfaatan daerah aliran sungai (DAS) dan konservasi sungai.
• Pemetaan sungai dan studi sedimentasi sungai.
• Pemanfaatan luas daerah dan intensitas banjir.

Bidang geologi

• Menentukan struktur geologi dan macamnya.
• Pemantauan daerah bencana (gempa, kebakaran) dan pemantauan debu vulkanik.
• Pemantauan distribusi sumber daya alam.
• Pemantauan pencemaran laut dan lapisan minyak di laut.
• Pemanfaatan di bidang pertahanan dan militer.
• Pemantauan permukaan, di samping pemotretan dengan pesawat terbang dan aplikasisistem informasi geografi (SIG).

Bidang meteorologi dan klimatologi (NOAA)

• Membantu analisis cuaca dengan menentukan daerah tekanan rendah dan daerah bertekanan tinggi, daerah hujan, dan badai siklon.
• Mengetahui sistem atau pola angin permukaan.
• Permodelan meteorologi dan data klimatologi.
• Untuk pengamatan iklim suatu daerah melalui pengamatan tingkat kewarnaan dan kandungan air di udara.

Bidang oseanografi

• Pengamatan sifat fisis air seperti suhu, warna, kadar garam dan arus laut.
• Pengamatan pasang srut dengan gelombang laut (tinggi, frekuensi, arah).
• Mencari distribusi suhu permukaan.
• Studi perubahan pasir pantai akibat erosi dan sedimentasi

Daftar Pustaka

• Lillesland, Thomas. M dan Ralph W. Kiefer. 2007. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Yogyakarta. Gadjah Mada University Press.
• Sutanto. 1979. Pengetahuan Dasar Interpretasi Citra. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.

D A N A U

Danau –danau
    Danau didefenisikan secara rinci selanjutnya. Akan tetapi jargon limnology dalam arti terbaik didunia perlu mengenal hal ini. Selain itu pandangan umum pada habitat lentik dikaitkan dalam bagian – bagiannya.danau,perairan umum,daerah – daerah lain didalamnya,daur hidup dan klasifikasinya dimana pakar limnology telah mengembangkannya guna pendefenisian jenis –jenisnya dengan cepat.bagian dimana kegiatan manusia telah memainkan peran untuk mengubah danau perlulah diselamatkan,rona rina,lingkungan lotik adalah unik dari sudut perairan umum dan dalam kebanyakan segi berbeda dengan perairan tenang.

Kelahiran dan kematian danau
    Timbulnya danau hampir semuanya merupakan fenomena geologi. Sekali danau terbentuknya pasti akan mati. Karena keadaan lekukan cengkungan,ada kencenderungan  menjadi punah bila danau terisi endapan. Danau besar dan dalam lingkungan mungkin jauh dari kematian akibat pengerukan,tetapi perubahan iklim atau kejadian geologi lainnya dapat mengakibatkan pengeringan atau drainase yang kadang – kadang menandai kematiannya.

Zona danau
    Zona benthic dan benthos,kata sifat benthic artinya daerah dasar. Kata benthos menandai komonitas organisme yang menghuni dasar perairan.

Zona litoral
    Zona litoral,dangkalan pinggir dengan suhu berfluktuasi,terdapat erosi bahan pantai atau pinggir danau akibat kegiatan gelombang. Daerah dasarnya terdapat endapan relative kasar yang merupakan bukti didaerah berdekatan pantai yang tidak terlindung. Dangkalan ini memperoleh cahaya dengan baik sampai kearah bagian danau,mendapatkan kontribusi dari endapan litoral,daerah pantai.

Benthoslitoral banyak sepesiesnya dan produksi tahunnya tinggi,penyusun komonitasnya terpisah dari benthos yang areanya lebih dalam,akibatnya kelimpahan dan keragaman habitat serta niche ekologi pada daerah dekat pantai,lebih tinggi dibandingkan dengan daerah yang lebih dalam.
Zona sub littoral

    Daerah subritoral mulai dari littoral meluas kearah danau. Zona ini mempunyai butiran endapan yang lebih halus. Meskipun sinar matahari agak redup dan makroflora benthic tidak terdapat,biasanya mengandung cukup oksigen. Fauna sublitoral spesiesnya lebih sedikit dibandingkan daerah litoral yang berakibat berkurangnya jumlah niche.


Zona profundal
    Hanya terdapat pada danau yang cukup dalam bila terjadi stratifikasi musim panas. Pada kondisi demikian,daerah dingin terbentuk dengan arus kecil dengan cahaya berkurang banyak. Disini gas methan dan karbondioksida melimpah serta PH rendahakibat terdapat asam karbonat.

    Partikel endapan profundal halus,sebagian besar adalah bahan yang dihasilkan didalam danau dan bahan berasal dari luar sangat sedikit, benthos profundal berhubungan dengan sifat danau.

Zona perairan terbuka
    Merupakan zona diluar rumput air atau tumbuhan pinggir. Ini disebut pula zona limnetik atau pelagic yaitu suatu daerah danau dimana pengaruh pantai dan dasar sudah berkurang. Zona ini menjadi habitat plankton, suatu kumpulan tumbuhan dan hewan renik yang mengapung,melayang,dan berenang secara leluasa yang mewakili banyak taksa.

Pada lapisan atas yang terkena pengaruh angin sampai lapisan yang disinari matahari dengan baik,fotosintesis terjadi siang hari. Karena algae bersifat fototrofik,prosedur primer memfiksasi karbon anorganik untuk menghasilkan senyawa organic. Zona ini disebut zona trofogenik dimana penbentukan karbon organic terjadi disini.

Zona trofolitik
    Zona ini terdapat dibawah lapisan trofogenik dengan kondisi lebih gelap, dimana respirasi dan dekomposisi mendominasi. Senyawa organic dirombak bukan disintesis. Secara ideal antara zona trofogenik dan trofolitik terdapat kedalaman kompensasi,dimana proses fotosintesis sama dengan respirasi.didanau yang mengalami stratifikasi kebanyakan zona trofolitik terletak di hypolimnion. Batas trofolitik – trofogenik adalah suatu fungsi penetrasi cahaya.

Jenis danau
    Oligotrofi dan eutrofi. Naumann (1919) orang swedia mempelajari fitoplankton dan memakai kata – kata weber terhadap nutrient yang tersedia bagi algae diperairan alami. Perairan mesotrofik adalah perairan dimana kondisi nutriennya berada diantara oligotrofik dan eutrofik.

 Danau oligotrofik mempunyai cirri –ciri sebagai berikut :
1.    Dalam dan tebing curam
2.    Volume epilimnion relative kecil bila dibandingkan hypilimnion
3.    Air bewarna biru atau hijau,transparansi jelas
4.    Air miskin dengan nutrient tumbuhan dan ion kalsium
5.    Endapan bahan organic rendah
6.    Oksigen melimpah pada semua tingkat setiap saat.
7.    Tumbuhan litoral terbatassering jenis rumputan berdaun tajam
8.    Fitoplankton miskin secara kuantitatif
9.    Bloom algae biru tidak terdapat
10.    Fauna dasar profundal beragam,tidak toleran pada tekanan oksigen rendah

Danau oligotrofik berbeda dengan danau eutrofik,dimana cirri –ciri danaunya adalah sebagai berikut :
1.    Dangkal,zona litoral luas
2.    Perbandingan epilimnion dan hypilimnion lebih besar
3.    Hijau  sampai kuning atau hijau kecoklatan,transparasi terbatas
4.    Nutrient tumbuhan dan ion kalsium melimpah
5.    Endapan profundal suatu coprepel organic
6.    Tumbuhan litoral melimpah,massa banyak
7.    Water bloom lazim terjadi.
8.    Benthos profundal spesiesnya sedikit
9.    Biomas benthic profundal banyak
10.    Ikan stenothermal di hypolimnion tidak ada

Pengaruh morfologi atau pengaruh sekunder
    Morfologi cengkungan merupakan pengaruh edafik.cengkungan yang dalam dengan hypolimnion yang relati luas,mengandung oksigen yang cukup dilapisan yang dalam. Oksigen ini berfungsi untuk menyokong fauna benthic. Khususnya didanau oligotrofik.

    Pada hypolimnion yang relative kecil area yang luas dari endapan berhubungan dengan air. Akibatnya,pengaruh difusi nutrient dan ooze profundal lebih nyata dari pada hypolimnion yang luas,juga kontribusi bahan partikulat dan terlarut melalui limpasan area drainase,mempunyai dampak yang lebih dalam. Jadi dalam perimbangan teori terdapat konsep factor sekunder yang mengkontrobusi eutrofik primer.

PENCEMARAN AIR

Pendahuluan

              Dapatkah Anda bayangkan jika di dunia ini tidak ada air, ya tentu saja tidak pernah ada kehidupan seperti yang ada sekarang ini. Air memang mutlak diperlukan dalam kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya. Tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Demikian juga dalam kehidupan kita sehari-hari, air sangat diperlukan untuk berbagai kegiatan di dalam rumah tangga, juga untuk pertanian, transportasi serta rekreasi. Di dalam industri, air digunakan antara lain sebagai bahan pengolah, pendingin dan pembangkit tenaga.

               Air merupakan pelarut yang baik, sehingga air di alam tidak pernah murni akan tetapi selalu mengandung berbagai zat terlarut maupun zat tidak terlarut serta mengandung mikroorganisme atau jasad renik.Apabila kandungan berbagai zat maupun mikroorganisme yang terdapat di dalam air melebihi ambang batas yang diperbolehkan, kualitas air akan terganggu, sehingga tidak bisa digunakan untuk berbagai keperluan baik untuk air minum, mandi, mencuci atau keperluan lainya. Air yang terganggu kualitasnya ini dikatakan sebagai air yang tercemar.


Air Yang Tercemar
              Sebelum membahas tentang pencemaran air baiklah kita bicarakan terlebih dahulu apakah pencemaran lingkungan itu? Menurut UU Republik Indonesia No 23 tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, yang dimaksud dengan pencemaran lingkungan hidup yaitu; masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup, oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukkannya. Demikian pula dengan lingkungan air yang dapat pula tercemar karena masuknya atau dimasukannya mahluk hidup atau zat yang membahayakan bagi kesehatan. Air dikatakan tercemar apabila kualitasnya turun sampai ke tingkat yang membahayakan sehingga air tidak bisa digunakan sesuai peruntukannya.


             Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Walaupun fenomena alam seperti gunung berapi, badai, gempa bumi dll juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda.

 
              Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi. Sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem. Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.


Berdasarkan PP no 82 tahun 2001 pasal 8 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 kelas yaitu:


Kelas 1 : yaitu air yang dapat digunakan untuk bahan baku air minum atau peruntukan lainnya                    mempersyaratkan mutu air yang sama

Kelas 2 : air yang dapat digunakan untuk prasarana/ sarana rekreasi air, budidaya ikan air tawar, peternakan, dan pertanian

Kelas 3 : air yang dapat digunakan untuk budidaya ikan air tawar, peternakan dan pertanian

Kelas 4 : air yang dapat digunakan untuk mengairi pertanaman/ pertanian


Beberapa parameter yang digunakan untuk menentukan kualitas air diantaranya adalah :
1.    DO (Dissolved Oxygen)
2.    BOD (Biochemical Oxygen Demand)
3.    COD (Chemical Oxygen Demad), dan
4.    Jumlah total Zat terlarut


Air Yang Tercemar > DO/ Dissolved Oxygen (Oksigen Terlarut)

               Yang dimaksud adalah oksigen terlarut yang terkandung di dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis tumbuhan air. Oksigen diperlukan oleh semua mahluk yang hidup di air seperti ikan, udang, kerang dan hewan lainnya termasuk mikroorganisme seperti bakteri.

               Agar ikan dapat hidup, air harus mengandung oksigen paling sedikit 5 mg/ liter atau 5 ppm (part per million). Apabila kadar oksigen kurang dari 5 ppm, ikan akan mati, tetapi bakteri yang kebutuhan oksigen terlarutnya lebih rendah dari 5 ppm akan berkembang.

               Apabila sungai menjadi tempat pembuangan limbah yang mengandung bahan organik, sebagian besar oksigen terlarut digunakan bakteri aerob untuk mengoksidasi karbon dan nitrogen dalam bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Sehingga kadar oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat dan akibatnya hewan-hewan seperti ikan, udang dan kerang akan mati. Lalu apakah penyebab bau busuk dari air yang tercemar? Bau busuk ini berasal dari gas NH3 dan H2S yang merupakan hasil proses penguraian bahan organik lanjutan oleh bakteri anaerob.


Air Yang Tercemar > BOD (Biochemical Oxygen Demand)
               BOD (Biochemical Oxygen Demand) artinya kebutuhan oksigen biokima yang menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi oksidasi oleh bakteri. Sehingga makin banyak bahan organik dalam air, makin besar B.O.D nya sedangkan D.O akan makin rendah. Air yang bersih adalah yang B.O.D nya kurang dari 1 mg/l atau 1ppm, jika B.O.D nya di atas 4ppm, air dikatakan tercemar.


Air Yang Tercemar > COD (Chemical Oxygen Demand)
               COD (Chemical Oxygen Demand) sama dengan BOD, yang menunjukkan jumlah oksigen yang digunakan dalam reaksi kimia oleh bakteri. Pengujian COD pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD.
Keunggulan itu antara lain :
•    Sanggup menguji air limbah industri yang beracun yang tidak dapat diuji dengan BOD karena bakteri akan mati.
•    Waktu pengujian yang lebih singkat, kurang lebih hanya 3 jam

Air Yang Tercemar > Zat Padat Terlarut
               Air alam mengandung zat padat terlarut yang berasal dari mineral dan garam-garam yang terlarut ketika air mengalir di bawah atau di permukaan tanah. Apabila air dicemari oleh limbah yang berasal dari industri pertambangan dan pertanian, kandungan zat padat tersebut akan meningkat. Jumlah zat padat terlarut ini dapat digunakan sebagai indikator terjadinya pencemaran air. Selain jumlah, jenis zat pencemar juga menentukan tingkat pencemaran. Air yang bersih adalah jika tingkat D.O nya tinggi, sedangkan B.O.D dan zat padat terlarutnya rendah.


Penyebab dan Dampak Pencemaran Air
Apa sajakah sumber-sumber pencemaran air? Sumber pencemaran air yang paling umum adalah :
•    Limbah Pemukiman
•    Limbah Pertanian
•    Limbah Industri

Selain itu, yang terdapat pada daerah tertentu yaitu :
•    Limbah Pertambangan

Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pemukiman
               Limbah pemukiman mengandung limbah domestik berupa sampah organik dan sampah anorganik serta deterjen. Sampah organik adalah sampah yang dapat diuraikan atau dibusukkan oleh bakteri. Contohnya sisa-sisa sayuran, buah-buahan, dan daun-daunan. Sedangkan sampah anorganik sepertikertas, plastik, gelas atau kaca, kain, kayu-kayuan, logam, karet, dan kulit. Sampah-sampah ini tidak dapat diuraikan oleh bakteri (non biodegrable). Sampah organik yang dibuang ke sungai menyebabkan berkurangnya jumlah oksigen terlarut, karena sebagian besar digunakan bakteri untuk proses pembusukannya. Apabila sampah anorganik yang dibuang ke sungai, cahaya matahari dapat terhalang dan menghambat proses.

               fotosintesis dari tumbuhan air dan alga, yang menghasilkan oksigen. Tentunya anda pernah melihat permukaan air sungai atau danau yang ditutupi buih deterjen. Deterjen merupakan limbah pemukiman yang paling potensial mencemari air. Pada saat ini hampir setiap rumah tangga menggunakan deterjen, padahal limbah deterjen sangat sukar diuraikan oleh bakteri.

               Sehingga tetap aktif untuk jangka waktu yang lama. Penggunaan deterjen secara besar-besaran juga meningkatkan senyawa fosfat pada air sungai atau danau. Fosfat ini merangsang pertumbuhan ganggang dan eceng gondok. Pertumbuhan ganggang dan eceng gondok yang tidak terkendali menyebabkan permukaan air danau atau sungai tertutup sehingga menghalangi masuknya cahaya matahari dan mengakibatkan terhambatnya proses fotosintesis.

               Jika tumbuhan air ini mati, akan terjadi proses pembusukan yang menghabiskan persediaan oksigen dan pengendapan bahan-bahan yang menyebabkan pendangkalan.

Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pertanian
               Pupuk dan pestisida biasa digunakan para petani untuk merawat tanamannya. Namun pemakaian pupuk dan pestisida yang berlebihan dapat mencemari air. Limbah pupuk mengandung fosfat yang dapat merangsang pertumbuhan gulma air seperti ganggang dan eceng gondok. Pertumbuhan gulma air yang tidak terkendali ini menimbulkan dampak seperti yang diakibatkan pencemaran oleh deterjen.

               Limbah pestisida mempunyai aktifitas dalam jangka waktu yang lama dan ketika terbawa aliran air keluar dari daerah pertanian, dapat mematikan hewan yang bukan sasaran seperti ikan, udang dan hewan air lainnya. Pestisida mempunyai sifat relatif tidak larut dalam air, tetapi mudah larut dan cenderung konsentrasinya meningkat dalam lemak dan sel-sel tubuh mahluk hidup disebut Biological Amplification, sehingga apabila masuk dalam rantai makanan konsentrasinya makin tinggi dan yang tertinggi adalah pada konsumen puncak. Contohnya ketika di dalam tubuh ikan kadarnya 6 ppm, di dalam tubuh burung pemakan ikan kadarnya naik menjadi 100 ppm dan akan meningkat terus sampai konsumen puncak.

Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Industri
               Limbah industri sangat potensial sebagai penyebab terjadinya pencemaran air. Pada umumnya limbah industri mengandung limbah B3, yaitu bahan berbahaya dan beracun. Menurut PP 18 tahun 99 pasal 1, limbah B3 adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan beracun yang dapat mencemarkan atau merusak lingkungan hidup sehingga membahayakan kesehatan serta kelangsungan hidup manusia dan mahluk lainnya. Karakteristik limbah B3 adalah korosif/ menyebabkan karat, mudah terbakar dan meledak, bersifat toksik/ beracun dan menyebabkan infeksi/ penyakit. Limbah industri yang berbahaya antara lain yang mengandung logam dan cairan asam. Misalnya limbah yang dihasilkan industri pelapisan logam, yang mengandung tembaga dan nikel serta cairan asam sianida, asam borat, asam kromat, asam nitrat dan asam fosfat. Limbah ini bersifat korosif, dapat mematikan tumbuhan dan hewan air. Pada manusia menyebabkan iritasi pada kulit dan mata, mengganggu pernafasan dan menyebabkan kanker.

               Logam yang paling berbahaya dari limbah industri adalah merkuri atau yang dikenal juga sebagai air raksa (Hg) atau air perak. Limbah yang mengandung merkurei selain berasal dari industri logam juga berasal dari industri kosmetik, batu baterai, plastik dan sebagainya. Di Jepang antara tahun 1953- 1960, lebih dari 100 orang meninggal atau cacat karena mengkonsumsi ikan yang berasal dari Teluk Minamata. Teluk ini tercemar merkuri yang bearasal dari sebuah pabrik plastik. Senyawa merkuri yang terlarut dalam air masuk melalui rantai makanan, yaitu mula-mula masuk ke dalam tubuh mikroorganisme yang kemudian dimakan yang dikonsumsi manusia. Bila merkuri masuk ke dalam tubuh manusia melalui saluran pencernaan, dapat menyebabkan kerusakan akut pada ginjal sedangkan pada anak-anak dapat menyebabkan Pink Disease/ acrodynia, alergi kulit dan kawasaki disease/ mucocutaneous lymph node syndrome.


Penyebab dan Dampak Pencemaran Air> Limbah Pertambangan
               Limbah pertambangan seperti batubara biasanya tercemar asam sulfat dan senyawa besi, yang dapat mengalir ke luar daerah pertambangan. Air yang mengandung kedua senyawa ini dapat berubah menjadi asam. Bila air yang bersifat asam ini melewati daerah batuan karang/ kapur akan melarutkan senyawa Ca dan Mg dari batuan tersebut. Selanjutnya senyawa Ca dan Mg yang larut terbawa air akan memberi efek terjadinya AIR SADAH, yang tidak bisa digunakan untuk mencuci karena sabun tidak bisa berbuih. Bila dipaksakan akan memboroskan sabun, karena sabun tidak akan berbuih sebelum semua ion Ca dan Mg mengendap.

               Limbah pertambangan yang bersifat asam bisa menyebabkan korosi dan melarutkan logam-logam sehingga air yang dicemari bersifat racun dan dapat memusnahkan kehidupan akuatik.
Selain pertambangan batubara, pertambangan lain yang menghasilkan limbah berbahaya adalah pertambangan emas. Pertambangan emas menghasilkan limbah yang mengandung merkuri, yang banyak digunakan penambang emas tradisional atau penambang emas tanpa izin, untuk memproses bijih emas. Para penambang ini umumnya kurang mempedulikan dampak limbah yang mengandung merkuri karena kurangnya pengetahuan yang dimiliki.

               Biasanya mereka membuang dan mengalirkan limbah bekas proses pengolahan pengolahan ke selokan, parit, kolam atau sungai. Merkuri tersebut selanjutnya berubah menjadi metal merkuri karena proses alamiah. Bila senyawa metil merkuri masuk ke dalam tubuh manusiamelalui media air, akan menyebabkan keracunan seperti yang dialami para korban Tragedi Minamata.

Mencegah/Mengurangi Dampak Pencemaran Air

               Limbah atau bahan buangan yang dihasilkan dari semua aktifitas kehidupan manusia, baik dari setiap rumah tangga, kegiatan pertanian, industri serta pertambangan tidak bisa kita hindari. Namun kita masih bisa mencegah atau paling tidak mengurangi dampak dari limbah tersebut, agar tidak merusak lingkungan yang pada akhirnya juga akan merugikan manusia.

              Untuk mencegah atau paling tidak mengurangi segala akibat yang ditimbulkan oleh limbah berbahaya; setiap rumah tangga sebaiknya menggunakan deterjen secukupnya dan memilah sampah organik dari sampah anorganik. Sampah organik bisa dijadikan kompos, sedangkan sampah anorganik bisa didaur ulang. Pemerintah bekerjasama dengan World Bank, pada saat ini tengah mempersiapkan pemberian insentif berupa subsidi bagi masyarakat yang melakukan pengomposan sampah kota.

Beberapa manfaat pengomposan sampah antara lain :
•    Mengurangi sampah di sumbernya
•    Mengurangi beban volume di TPA
•    Mengurangi biaya pengelolaan
•    Menciptakan peluang kerja
•    Memperbaiki kondisi lingkungan
•    Mengurangi emisi gas rumah kaca
  Penggunaan kompos mendukung; Produk organik > Green Consumerism dan more sustain land use.
  Penggunaan pupuk dan pestisida secukupnya atau memilih pupuk dan pestisida yang mengandung bahan-bahan yang lebih cepat terurai, yang tidak terakumulasi pada rantai makanan, juga dapat megurangi dampak pencemaran air.

                Setiap pabrik / kegiatan industri sebaiknya memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), untuk mengolah limbah yang dihasilkannya sebelum dibuang ke lingkungan sekitar. Dengan demikian diharapkan dapat meminimalisasi limbah yang dihasilkan atau mengubahnya menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan.

               Mengurangi penggunaan bahan-bahan berbahaya dalam kegiatan pertambangan atau menggantinya dengan bahan-bahan yang lebih ramah lingkungan. Atau diharuskan membangun Instalasi Pengolahan Air Limbah pertambangan, sehingga limbah bisa diolah terlebih dahulu menjadi limbah yang lebih ramah lingkungan, sebelum dibuang keluar daerah pertambangan.

Cara Memperoleh Air Bersih
              Air yang kita minum harus bersih sesuai standar, demikian juga air yang kita gunakan untuk mandi, mencuci, memasak, juga harus bersih. Bersih disini artinya bersih dari segi fisik, kimiawi dan biologis. Bersih secara fisik artinya jernih, tidak berwarna, tawar dan tidak berbau.
Secara kimiawi air yang kualitasnya baik adalah yang memiliki pH netral, tidak mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) dan ion-ion logam, serta bahan organik. Sedangkan bersih secara biologis artinya tidak mengandung mikroorganisme seperti bakteri baik yang patogen/ menyebabkan penyakit atau yang apatogen.

Ada 2 cara untuk mendapatkan air bersih dalam skala terbatas yaitu :
•    Tanpa Bahan Kimia, dan
•    Dengan Menambahkan Bahan Kimia.
Kedua cara penjernihan air ini melalui 2 tahap, yaitu tahap pengendapan dan tahap penjernihan. Media penyaring yang digunakan adalah; pasir, arang batok, ijuk dan kerikil. Pada cara yang kedua, ditambahkan bahan kimia berupa tawas, kapur dan kaporit ke dalam bak pengendap untuk membantu menggumpalkan zat kimia pencemar.

OSEANOGRAFI KIMIA

Makalah Individu 

    OSEANOGRAFI KIMIA

MINOR DAN TRACE ELEMENT DI PERAIRAN LAUT

Oleh :

LEO KENNEDY
0804131919

JURUSAN ILMU KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2010

 Elemen  adalah  unsur,  materi  atau  bahan  dasar  (fundamental  kinds  of matter)  yang menyusun  seluruh  benda  di  alam  semesta. Elemen ini tersusun dari atom-atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi dan memiliki  sifat  yang  identik.  Hingga  saat  ini  telah  dikenal  sekitar  116  elemen  atau unsur.

Secara  garis  besar,  elemen  dapat  dibagi  menjadi  2,  yaitu  :  elemen  organik  dan inorganik.  Menurut Miessler dan Tarr (2000) menyatakan bahwa elemen organik berkaitan dengan senyawa hidrokarbon dan derivatnya  yang  sebagian besar menjadi elemen utama yang menyusun makhluk  hidup. Sedangkan elemen inorganik mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel  periodik  unsur  termasuk  Hidrogen  dan  Karbon  itu  sendiri.
Menurut Millero  (2006)  membagi  elemen  (organik  dan  inorganik)  menjadi  3  kelompok berdasarkan  rata-rata  konsentrasinya  di  alam,  yaitu:    elemen makro  (0,05  – 750 mM), elemen mikro (0,05 – 50 μM) dan elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM).
Riley dan Chester  (1971), menyatakan bahwa unsur N, P dan Si adalah merupakan mikro elemen esensial terpenting yang dibutuhkan oleh organisme laut. Ketiga elemen tersebut berperan  penting  dalam  metabolisme,  proses  fisiologis  dan  reaksi  biokimiawi  dalam tubuh.
Mikro Elemen di Laut
Elemen  adalah  unsur,  materi  atau  bahan  dasar  (fundamental  kinds  of matter)  yang menyusun  seluruh  benda  di  alam  semesta. Elemen ini tersusun dari atom-atom yang berasal dari elemen yang sama secara kimiawi dan memiliki  sifat  yang  identik.  Hingga  saat  ini  telah  dikenal  sekitar  116  elemen  atau unsur.
Secara  garis  besar,  elemen  dapat  dibagi  menjadi  2,  yaitu  :  elemen  organik  dan inorganik. Miessler dan Tarr (2000) menyatakan bahwa elemen organik berkaitan dengan senyawa hidrokarbon dan derivatnya  yang  sebagian besar menjadi elemen utama yang menyusun makhluk  hidup.
Asam  amino,  protein  dan  lemak  yang menyusun  organism hidup umumnya tersusun dari elemen organik (unsur atau senyawa yang terdiri dari  C , H dan O). Sedangkan elemen inorganik mencakup keseluruhan elemen yang terdapat dalam tabel  periodik  unsur  termasuk  Hidrogen  dan  Karbon  itu  sendiri.    Namun,  menurut Manahan  (2001),  elemen,  bahan  atau  materi  organik  adalah  semua  senyawa  yang mengandung karbon termasuk substansi yang dihasilkan dari proses hidup  (kayu, kapas, wol), minyak bumi, gas alam (metan), cairan pelarut/pembersih, fiber sintetik dan plastik. Sedangkan elemen atau bahan inorganik adalah semua substansi yang tidak mengandung Karbon  seperti  logam,  batuan,  garam,  air,  pasir  dan  beton.  Elemen  inorganik  ada  yang bersifat terlarut (dissolved) dan ada yang padat (solid atau insoluble).
Millero  (2006)  membagi  elemen  (organik  dan  inorganik)  menjadi  3  kelompok berdasarkan  rata-rata  konsentrasinya  di  alam,  yaitu:
1.    elemen makro  (0,05  – 750 mM) (Na, Cl, Mg)
2.    elemen mikro (0,05 – 50 μM) (P dan N)
3.    elemen trace atau kelumit (0,05 -50 nM) (Pb, Hg, Cd)
Sedangkan berdasarkan sifatnya, elemen (inorganik)dibedakan menjadi
1.    jenis  logam logam (metal) bersifat padat, memiliki kilap, dapat dibentuk  menjadi  lempengan  tanpa  mengalami  kerusakan  (malleable)  serta  mampu menghantarkan  listrik  dengan  baik. Seluruh  logam  (metal)  kecuali  raksa  (Hg) berbentuk padat pada suhu kamar.
2.    non  logam memiliki  sifat  buram  dan  tidak semuanya  dapat  dibentuk  dengan  mudah.  Sedangkan elemen non  logam ada yang bersifat cair dan gas. Oksigen, klorin, cairan bromine coklat tergolong non metal.
Tumbuhan dan hewan yang hidup umumnya membutuhkan nutrien untuk  tumbuh dan berkembang.   Organisme hidup memenuhi kebutuhannya akan nutrien dengan cara menyerap  unsur  hara  dari  tanah,  makan  dan  minum  atau  melalui  proses  absorbsi, dekomposisi dan difusi elemen yang dibutuhkan dari  lingkungan sekitarnya. Ada elemen atau  senyawa  yang mampu  diproduksi  dan  dihasilkan  oleh  tubuh  seperti  hormon,  zat tepung,  serbuk  sari  dan madu  pada  bunga.
 Namun  adapula  elemen  yang  tidak  dapat dihasilkan oleh tubuh. Elemen  ini umumnya diperlukan dalam  jumlah sedikit oleh tubuh namun  sangat  penting  bagi  proses metabolisme,  fisiologi  dan  reaksi  biokimiawi  dalam tubuh. Kekurangan elemen  ini akan menyebabkan gangguan metabolisme dan penyakit akibat  defisiensi.  Elemen  ini  dikenal  sebagai  elemen  esensial.  Vitamin  dan  mineral umumnya termasuk dalam senyawa yang bersifat esensial.
Elemen  esensial  yang  ada  di  laut  umumnya  memiliki  konsentrasi  yang  rendah. Konsentrasi elemen esensial yang berlebihan di dalam air laut (akibat run off dari daratan dan  antropogenik)  dapat  memberikan  dampak  yang  merugikan  bagi  makhluk  hidup. Elemen  yang  tidak  dibutuhkan  oleh  tubuh  atau  jika  kekurangan  tidak  menimbulkan gangguan  pada  proses  metabolisme  dalam  tubuh  tergolong  elemen  non  esensial.
Millero  dan  Sohn  (1992)  menyatakan  bahwa  perairan  laut  memiliki  konsentrasi senyawa  organik  yang  sangat  rendah  dibandingkan  konsentrasi  senyawa  inorganik. Senyawa organik  terdiri dari kelompok hewan yang  telah hidup dan  telah mati. Serasah atau  detritus  hasil  degradasi  bahan  organik  dan  pengaruh  antropogenik.  Berdasarkan komposisi kimianya, bahan organik terdiri atas karbohidrat, protein, asam amino, lemak, hidrokarbon,  asam  karbosiklik,  humus,  dan  kerogen  serta  komponen-komponen mikro lainnya  seperti  steroid,  aldehid,  alkohol  dan  komponen  organo-sulfur.
Riley dan Chester  (1971), menyatakan bahwa unsur N, P dan Si adalah merupakan elemen esensial terpenting yang dibutuhkan oleh organisme laut. Ketiga elemen tersebut berperan  penting  dalam  metabolisme,  proses  fisiologis  dan  reaksi  biokimiawi  dalam tubuh. Nitrogen penting untuk membangun  jaringan  tubuh. Sedangkan  fosfor dan  silica penting  dalam  pembentukan  cangkang  terutama  bagi  kelompok  Diatom,  Coccolithofor dan  Pteropod.
Besi,  Mangan,  Tembaga,  Seng,  Kobal  dan  Molybdenum  adalah  mikro elemen  esensial  yang  sangat  dibutuhkan  untuk  pertumbuhan  sebagaimana  ditemukan pada    enzim. Meskipun memiliki  konsentrasi  yang  sedikit  dalam  air  laut,  namun mikro elemen esensial  tidak pernah menjadi  faktor pembatas yang mengontrol populasi biota laut.  Kadang-kadang  konsentrasi mikro  elemen  esensial  ditemukan  dalam  jumlah  yang banyak  dalam  air  laut,  namun  hal  tersebut  belum  menjamin  pemenuhan  kebutuhan mikro elemen esensial bagi organisme laut. Hal ini karena mikro elemen esensial tersebut berada dalam bentuk yang tidak dapat diabsorbsi langsung oleh biota laut yang ada.
Berdasarkan strukturnya  senyawa organik dapat dibagi menjadi :
1.    materi organik  terlarut  (DOM) yang berukuran < 0,45 µm  termasuk koloid
2.    materi organik partikulat  (POM) yang terdiri atas materi berbentuk partikulat (> 2,0 µm) dan materi tersuspensi (0,45 – 2,0 µm)
2.2  Sumber (Sources)
Berdasarkan asalnya,  sumber elemen mikro yang masuk ke  laut  secara garis besar dapat di bagi menjadi 2 :
a.  Allotochnous  (external sources) :
•    Aktifitas gunung berapi (erupsi)
•    Pelapukan batuan
•    Gurun Pasir
•    Aktifitas Manusia (antropogenik)
b.  Autotochnous  (internal sources) :
•    Aktifitas gunung berapi bawah laut (Submarine Eruption)
•    Pergeseran kerak bumi
•    Aktifitas Biologi
Mekanisme transport elemen yang bersumber dari daratan dapat dibagi 3 :
•    Melalui sungai (fluvial transport)
•    Melalui udara (atmospheric transport) dan angin (Aeolian transport)
•    Melalui pencairan es (glacial transport)
Elemen yang masuk ke laut akan mengalami proses-proses :
•    Fisika  : advection, mixing, adsorption, deposition
•    Kimia  : redox, hydrolysis, complexation, solidification, dissolution
•    Biologi : absorption, decomposition
2.3  Distribusi
Chester  (1990)  menyatakan  bahwa  ada  tiga  proses  yang  berperan  dalam distribusi elemen di laut :
•    Saturasi dan presipitasi (Ca, Sr, Ba)
•    Adsorbdi oleh partikel tersuspensi (Mn, Zn, Cd, Pb)
•    Absorbsi oleh biologi (Co, Mo, Ni, Zn).
Selain proses diatas, proses-proses biogeokimia seperti reaksi redoks, kompleksasi – solidifikasi,  mineralisasi-remineralisasi  dan  faktor  lingkungan  seperti  pH,  suhu, salinitas,  arus dan  aktifitas hidrothermal  juga berperan penting  terhadap distribusi mikro elemen di laut.
Tipe Distribusi Elemen.
Elemen mikro memiliki  konsentrasi  yang  sangat  rendah  di  laut  karena  elemen mikro memiliki  sifat  yang  sangat  reaktif  sehingga  dengan  cepat  akan  segera   berikatan dengan  senyawa  kimia  yang  lain  saat mencapai  laut  dan mengendap  di  dasar  perairan dalam  bentuk  sedimen.  Selain  itu,  ada  pula  elemen  mikro  yang  memang  memiliki konsentrasi  sangat  kecil dari  sumbernya. Misalnya: batuan  kristal dan  gas  yang  berasal dari dalam perut bumi.
Profil distribusi elemen mikro dapat dibagi menjadi beberapa kategori, yaitu:
a.  Conservative Profile:  rasio konsentrasi elemen yang konstan  terhadap elemen yang berkaitan dengan khlorinitas atau salinitas ditemukan pada beberapa elemen karena tingkat reaktifitasnya yang rendah. Beberapa elemen makro dan logam kelumit (trace metal)  seperti seperti molybdenum  (MoO42-)  dan  tungsten  (WO42-)
b.  Nutrient  Type  Profile: penurunan  konsentrasi  elemen  di  permukaan  perairan  dan pengayaan di kedalaman perairan. Senyawa dipindahkan dari bagian atas permukaan oleh plankton atau senyawa partikulat yang dihasilkan oleh produsen melalui aktifitas biologi.  Di  perairan  yang  dalam  senyawa  partikulat  akan  mengalami  regenerasi melalui  proses  oksidasi  oleh  bakteri.
Berdasarkan  tempat  terjadinya  regenerasi elemen mikro, maka nutrient type profile dapat dibagi menjadi 3, yaitu:
•    Regenerasi elemen mikro pada perairan dangkal hingga kedalaman maksimum 1 km. Misalnya  pada  logam  Cd 2+yang  berikatan  dengan  bagian  yang  lunak  dari material biologi yang masih hidup atau yang sudah mati.
•    Regenerasi elemen mikro pada perairan dalam hingga kedalaman maksimum dimana keberadaan  logam  dalam  air  laut masih  dapat  terdeteksi.  Beberapa  elemen mikro yang termasuk ke dalam kelompok ini adalah: Zn, Bad an Ge.
•    Kombinasi regereneasi elemen mikro antara perairan dangkal dan dalam. Salah satu elemen yang termasuk kelompok ini adalah perak (Ag). Logam ini diketahui berikatan dengan phytoplankton, diatom dan cangkang hewan laut. Surface  enrichment  and  depletion  at  depth:  Elemen  yang  termasuk  kelompok  ini memiliki input yang berasal dari atmosfir, sungai dan daratan.
c.  Surface    enrichment  and  depletion  at  depth:  Elemen  yang  termasuk  kelompok  ini mudah  bereaksi  dan  secara  cepat  berpindah  dari  air  laut  karena  berikatan  dengan partikulat  yang  berada  di  kolom  air  untuk  selanjutnya mengendap  dalam  sedimen. Waktu  tinggal  (residence times) dari elemen kelompok  ini  tergolong sangat pendek. Logam  timbal  (Pb) merupakan elemen  yang  inputnya berasal dari  atmosfir  (berasal dari  asap  kendaraan    dan  industri  di  darat  yang menggunakan  bahan  bakar  fosil). Mn2+  merupakan  contoh  yang  baik  untuk  elemen  yang  memasuki  permukaan  air melalui sungai atau berasal dari endapan sedimen di perairan yang dangkal.
d.  Mid-depth minima: Kondisi mid-depth minimum dapat  terjadi  jika  terdapat  input dari permukaan yang kemudian mengalami regenerasi di dekat dasar atau mengalami scavenging di keseluruhan kolom air. Logam seperti Cu2+, Sn dan  Al3+ tergolong dalam kelompok ini. Input dari permukaan laut  berasal dari daratan yang terbang ke udara membentuk debu atmosfer yang kemudian jatuh ke permukaan laut. Al dengan cepat akan mengalami  penyerapan  oleh  partikel  tersuspensi  dari  permukaan  air melalui proses  adsorbs  atau mengalami  penyerapan  oleh  plankton.  Partikel  yang  terserap kemudian  jatuh dan mengendap di  laut dalam membentuk sedimen. Resustensi dan flux Al dalam sedimen akan semakin meningkat saat mendekati dasar perairan.
e.  Mid-depth  maxima:  profil  dari  tipe  ini  terbentuk  dari  input  hidrotermal  yang dikeluarkan oleh sistem mid-ocean ridge. Elemen Mn2+ ,3He adalah contoh yang baik dari Mid-depth maxima ini.
f.    Mid-depth maxima or minima in the sub-oxic layer: sebuah lapisan sub-oxic yang besar dapat ditemukan di beberapa wilayah di Samudera Pasifik dan Samudera India. Proses  reduksi  dan  oksidasi  dalam  kolom  air  atau    di  sekitar  slope  sedimen menghasilkan  Fe2+ dan  Mn2+(maxima)  yang  tereduksi  dan  Cr3+ (minima)  dalam bentuk  tereduksi  yang  bersifat  insoluble  atau mengendap  di  dasar  perairan  dalam bentuk solid.
g.    Maxima  and  minima  in  Anoxic  Waters:  pada  suatu  daerah  dengan  sirkulasi terbatas  seperti di Laut Hitam, Trench Cariaco   dan  fjords, air dapat menjadi anoxic (tidak memiliki kandungan Oksigen) dan memproduksi H2S. Di batas antara 2 perairan dapat  terjadi proses  reduksi oksidasi  yang menyebabkan maxima  atau minima  dari perubahan  solubilitas  dari  species  yang  berbeda.  Fe2+  dan Mn2+ tergolong maxima karena memiliki solubilitas yang meningkat dalam bentuk tereduksi. Kondisi maxima ini terjadi akibat proses reduksi oksidasi Besi dan Mangan dekat batas lapisan antara dari oksik-anoksik.
2.4  Penyebaran (Variasi Musiman)
a.  Nitrogen
Variasi musiman dari nitrit, nitrat dan ammonia terjadi pada lapisan permukaan laut sebagai  hasil  dari  aktifitas  biologi.  Perubahan  konsentrasi  Nitrogen  secara  musiman sebagian besar terjadi di perairan dangkal daerah lintang sedang atau lintang tinggi. Saat musim  semi,  terjadi  peningkatan  intesitas  cahaya  dan  durasi  (lama  penyinaran)  yang menyebabkan  peningkatan  populasi  fitoplankton.  Hal  ini  menimbulkan  perpindahan Nitrogen  anorganik  terlarut  dari  daerah  eufotik.  

Populasi  fitoplankton  kemudian dimangsa oleh zooplankton dan ikan. Nitrogen kemudian dikembalikan ke perairan dalam bentuk  excrete  (kotoran),  urine  (amoniak  dan  urea)  atau  partikel  feses  yang  akan didekomposisi oleh bakteri sebelum dikembalikan ke perairan. Pada musim semi, proses percampuran  vertical  (vertical  mixing)  memiliki  konstribusi  mengangkat  nutrien  dari perairan  bawah  ke  zona  eufotik.  Akibatnya  populasi  fitoplankton  bertambah  dengan cepat  dan  mulai  menurun  saat  terbentuk  zona  termoklin  yang  menghalangi  suplai Nitrogen  ke  lapisan permukaan. 

Nutrien  yang dominan pada waktu  ini  adalah  amoniak yang  diekskresikan  oleh  Zooplankton  dan  selanjutnya  dimanfaatkan  oleh  algae  dalam proses  fotosintesis.  Pada  beberapa  lokasi,  terjadi  penurunan  konsentrasi  Nitrogen terlarut hingga mencapai taraf yang dapat mematikan organisme. Ekskresi Nitrogen oleh zooplankton mencapai tingkat maksimum saat populasi fitoplankton jarang. 

Hal ini terjadi karena  kemungkinan  pemanfaatan  protein  sebagai  sumber  energi  menurun  saat makanan (fitoplankton) berlimpah. Saat organisme mati atau dikonsumsi dan dikeluarkan dalam bentuk feses oleh zooplankton, maka bakteri akan melakukan regenerasi Nitrogen.Regenerasi  nitrat  seringkali  menyebabkan  blooming  algae  pada  akhir  musim  panas. Konsentrasi nitrat akan meningkat   hingga mencapai  titik maksimum pada musim gugur dan  kemudian  menurun.  

Nitrifikasi  akan  selesai  saat  bulan  Januari  saat  permukaan  mendingin  dan  badai  membongkar  lapisan  termoklin,  menyebabkan  nirat  dapat terdistribusi kembali ke kolom air dan dasar perairan. Kondisi yang berbeda terjadi pada daerah perairan yang memiliki up-welling yang membawa nutrient dari perairan bawah ke  lapisan  permukaan.  Kondisi  perairan  di  daerah  up-welling  sangat  subur  dan mendukung  kehidupan  fitoplankton  yang melimpah.    

Dengan  demikian  nutrient  bukan merupakan faktor pembatas di daerah ini. Perubahan  konsentrasi  nutrient  di  lautan  terbuka  yang  jauh  dari  daratan  juga dipengaruhi  oleh  produktifitas  fitoplankton  dan  hanya  terbatas  di  lapisan  permukaan. Namun,  proses  regenerative  terjadi  di  seluruh  kolom  perairan.  Organisme  mati  dan detritus organik akan diuraikan  oleh bakteri saat tenggelam dari permukaan air. 

Partikel organik  akan  tenggelam  dengan  lambat  karena  ukuran  partikel mengalami  penyusutan dan densitas air  laut yang  lebih  tinggi pada perairan yang  lebih dalam. Oksidasi partikel menyebabkan  berpindahnya  oksigen  dari  dalam  air,  demikian  pula  dengan karbondioksida dan  ion nitrat yang menjadi produk akhir dari oksidasi  senyawa organik akan  terakumulasi di daerah perairan yang  lebih dalam. Konsentrasi nitrogen di seluruh samudera  di  dunia memiliki  konsentrasi  yang  konstan mulai  dari  kedalaman  di  daerah pertengahan  hingga dasar perairan.

b.  Fosfor
Di perairan dangkal daerah  temperate, variasi musiman ditemukan pada  fosfat dan  konsentrasi  fosfor  organik  terlarut.  Pada musim  dingin,  sebagian  besar  fosfor berada dalam bentuk orthofosfat. Namun, hal  ini akan menurun dengan cepat pada bulan  maret  saat  fosfat  digunakan  oleh  fitoplankton.  

Zooplankton  dan  ikan  akan memakan  fitoplankton  dan  mengembalikan  fosfat  ke  dalam  perairan  melalui feses/buangan metabolisme  dalam  bentuk  fosfat  dan  fosfor  organik  terlarut.  Pada bulan  mei-Juni,  konsentrasi  fosfat  akan  menurun  di  daerah  eufotik  sehingga konsentrasi  fosfor  organik  terlarut  lebih  dominan.  Setelah  fitoplankton mengalami blooming,  regenerasi    fosfat  dari  fitoplankton,  detritus  dan  fosfor  organik  terlarut akan kembali meningkat dengan cepat.

c.  Silika
Silikon  terlarut  di daerah  perairan    pantai  umumnya  cukup  tinggi    karena  efek “run-off” dari daratan. Pada musim semi, ledakan populasi fitoplankton dengan cepat menyebabkan  menurunnya  konsentrasi  silikon.  Regenerasi  silikon  akan  dimulai kembali pada musim panas saat pertumbuhan fitoplankton menjadi lambat dan terus berlanjut  hingga  mencapai  puncaknya  pada  awal  musim  dingin.  Pada  beberapa daerah,  ledakan  populasi  fitoplankton  pada  musim  gugur  dapat  menyebabkan terhambatnya regenerasi silikon untuk sementara waktu. 

Konsentrasi silikon terlarut di permukaan  laut umumnya  rendah, kecuali di daerah yang mengalami up-welling. Pada  lapisan yang  lebih dalam, ditemukan peningkatan yang  tajam dari konsentrasi silikon. Pola distribusi  silikon berbeda dari  satu  samudera ke  samudera  lainnya dan ditentukan oleh pola sirkulasi air dan oleh suplai silikon terlarut dari Antartik dan dari diatom  terlarut  yang  jatuh  dari  permukaan.  Proses  absorbsi  oleh  organisme  juga berpengaruh terhadap pola distribusi silikon.

2.5 Manfaat mikro elemen di laut
a. Nitrogen
Nitrogen dalam air laut umumnya terlarut dalam bentuk nitrat (NO3), nitrit (NO2) dan Amoniak  (NH4).  Bentuk-bentuk  senyawa  dari  nitrogen  tersebut  diabsorbsi  oleh organisme  laut  untuk  memenuhi  kebutuhan  akan  nitrogen  sebagai  salah  satu komponen utama pembentukan asam amino yang menjadi cikal bakal terbentuknya protein.

b.  Fosfor
Senyawa Fosfor seperti ATP (adenosine tri-fosfat) dan ko-enzim nukleotida, memiliki peran  yang  penting  dalam  fotosintesis  dan  proses  lainnya  dalam  tumbuhan. Fitoplankton  umumnya  memenuhi  kebutuhan  fosfor  melalui  asimilasi  secara langsung dalam bentuk ortho-fosfat. Absorbsi dan konversi menjadi  senyawa  fosfor organik  terjadi  saat  kondisi  gelap.

c.  Silikon
Sebagian  besar  tumbuhan  dan  hewan  laut  yang memanfaatkan  silikon  terdiri  dari kelompok  diatom,  radiolaria,  pteropoda  dan  sponges.  Umumnya,  kelompok organisme tersebut memiliki struktur kerangka yang mengandung silika dalam jumlah tinggi.  Sisa-sisa  tubuh  yang  telah  mati  terutama  dari  kelompok  diatom  akan tenggelam  ke  dasar  perairan  membentuk  deposit  endapan  silikat  yang  spesifik.  Hingga saat ini belum diketahui secara pasti bagaimana silika terlarut diabsorbsi oleh diatom,  kemudian  diubah menjadi  hidrat  silikat  dan  digunakan  untuk membentuk cangkang dengan pola yang indah.