myUASARevision for UASAUlang kaji UASA
Biologi notesnota, bab 10

Kelestarian Alam Sekitar

Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Biologi Tingkatan 5 (KSSM), pageshalaman 200–226

What this chapter coversMatlamat bab ini

  • Saya boleh menjelaskan maksud kelestarian alam sekitar dan mengapa ia penting untuk generasi kini dan akan datang (10.1.1)
  • Saya boleh menerangkan ancaman alam sekitar: perubahan iklim dan pemanasan global, penyahhutanan dan kehilangan biodiversiti, eutrofikasi, pencemaran dan ledakan pertumbuhan populasi manusia (10.1.2)
  • Saya boleh membandingkan tahap keperluan oksigen biokimia (BOD) dalam sampel air yang berbeza melalui eksperimen larutan metilena biru (10.1.3)
  • Saya boleh menyatakan maksud pemeliharaan, pemuliharaan (in situ dan ex situ) dan pemulihan ekosistem serta keperluannya (10.2.1)
  • Saya boleh mencadangkan langkah pemeliharaan, pemuliharaan dan pemulihan bagi suatu kawasan (10.2.2)
  • Saya boleh menghuraikan amalan yang menyumbang kepada kelestarian alam: pengangkutan mesra alam, penjimatan tenaga dan air, konsep 5R, pengurusan sisa dan kawalan biologi (10.3.1)
  • Saya boleh menyatakan empat komponen sekuriti makanan dan menerangkan status sekuriti makanan di Malaysia (10.3.2)
  • Saya boleh menyatakan maksud teknologi hijau, kriterianya dan empat tonggak Dasar Teknologi Hijau Negara (10.4.1)
  • Saya boleh memberi contoh amalan berkonsepkan teknologi hijau di sekolah dan di rumah (10.4.2)
  • Saya boleh menerangkan peranan sains sosial, iaitu pendidikan dan komunikasi, dalam menyelesaikan masalah alam sekitar (10.4.3)

10.1Ancaman alam sekitar

Definisi kelestarian alam sekitar (10.1.1)

Kelestarian alam sekitar ialah keadaan alam sekitar yang kekal sama tanpa mengalami masalah kekurangan atau penurunan sumber semula jadi dan kualiti alam sekitar yang terjamin untuk satu tempoh masa yang panjang.

Kelestarian memastikan keperluan masa kini dipenuhi tanpa menjejaskan keperluan generasi akan datang. Pertambahan populasi manusia menimbulkan konflik antara keperluan memenuhi kehendak manusia dengan keperluan memelihara alam sekitar. Tong kitar semula (biru untuk kertas, coklat untuk kaca, jingga untuk logam dan plastik) ialah satu strategi yang mengurangkan penggunaan sumber tidak boleh diperbaharui.

Ancaman alam sekitar berpunca daripada aktiviti manusia terhadap ekosistem dan memberi kesan negatif kepada kehidupan.

Perubahan iklim dan pemanasan global (10.1.2)

Perubahan iklim ialah perubahan suhu bumi, taburan hujan dan angin secara drastik. Ia dapat dilihat daripada fenomena kesan rumah hijau.

  1. Sebahagian pancaran cahaya matahari yang memasuki atmosfera dipantulkan semula ke atmosfera dalam bentuk sinar inframerah.
  2. Gas rumah hijau (karbon dioksida, metana, nitrogen oksida dan klorofluorokarbon, CFC) menyerap kebanyakan tenaga haba itu dan mengembalikannya ke bumi.
  3. Haba yang terperangkap ini memastikan suhu bumi tidak terlalu sejuk untuk kehidupan (kebaikan kesan rumah hijau).
  4. Aktiviti manusia menambah kepekatan gas-gas ini, maka lebih banyak haba terperangkap dan suhu bumi meningkat. Inilah pemanasan global.
Rajah kesan rumah hijau: (a) keburukan, iaitu pemanasan global, kenaikan aras laut, perubahan iklim dan kehilangan flora dan fauna; (b) kebaikan, iaitu sinaran inframerah diserap gas rumah hijau supaya bumi hangat
Kesan rumah hijau: (a) keburukan, (b) kebaikan.

Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 5 (KSSM), Rajah 10.2, m.s. 203.

Faktor yang menyebabkan kesan rumah hijauGas rumah hijau yang terlibat
Pembakaran bahan api fosilKarbon dioksida dan nitrogen oksida
Aktiviti penyahhutananKarbon dioksida
Aktiviti penternakanMetana
Aktiviti pertanian (baja nitrogen)Nitrogen oksida
Penggunaan bahan penyejukKlorofluorokarbon (CFC)

Jadual 10.1, m.s. 204.

Kesan perubahan iklim: pencairan ais di kutub menaikkan aras laut; fenomena El Nino membawa cuaca panas dan kering sehingga kemarau; fenomena La Nina membawa hujan lebat luar biasa dan banjir serius; ribut dan taufan; kehilangan flora dan fauna serta sumber makanan dan habitat.

Penyahhutanan dan kehilangan biodiversiti (10.1.2)

Penyahhutanan ialah penebangan pokok secara besar-besaran. Ia penyebab utama kepada kehilangan biodiversiti.
Tujuan aktiviti penyahhutananKesan negatif
Memperoleh balak untuk pembinaan, pembuatan perabot dan kertas; melombong mineral; membuka kawasan untuk pertanian; membina kawasan perumahan dan jalan rayaHakisan tanah; banjir kilat; perubahan iklim; kehilangan biodiversiti; mengganggu kitar nitrogen, kitar air dan kitar karbon; kehilangan kawasan tadahan air

Jadual 10.2, m.s. 204.

Tunggul pokok di tanah terdedah kepada cahaya terik; angin dan hujan menyebabkan hakisan, larut resap berlaku dan longgokan tanah di sungai menaikkan aras air sehingga banjir
Penyahhutanan menyebabkan hakisan tanah dan banjir.

Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 5 (KSSM), Rajah 10.3, m.s. 205.

Pemburuan haram, perubatan dan kraf tangan mengurangkan populasi spesies haiwan. Hujan asid menurunkan pH air, maka banyak telur ikan tidak dapat menetas dan sebilangan ikan dewasa mati.

Eutrofikasi dan keperluan oksigen biokimia, BOD (10.1.2)

Eutrofikasi ialah proses suatu ekosistem air menjadi kaya dengan nutrien sehingga menyebabkan perubahan struktur ekosistem itu.
  1. Lebihan sisa nitrat dan fosfat (baja, detergen, kumbahan, najis haiwan) dialirkan oleh air hujan ke dalam tasik dan sungai.
  2. Alga membiak dengan pesat dan menutup permukaan air (eutrofikasi); penembusan cahaya matahari ke dalam air berkurang.
  3. Kadar fotosintesis tumbuhan akuatik rendah, maka kandungan oksigen terlarut rendah. Tumbuhan dan haiwan akuatik mati.
  4. Bakteria pengurai menguraikan organisma yang mati dan menggunakan banyak oksigen. BOD meningkat dan lebih banyak organisma akuatik mati.
Keperluan oksigen biokimia (BOD) ialah jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisma seperti bakteria dan kulat untuk menguraikan bahan organik di dalam air.
BOD tinggi = kualiti air rendah, banyak bahan organik dan mikroorganisma pengurai, oksigen terlarut rendah. BOD rendah = kualiti air baik, oksigen terlarut tinggi dan air tidak tercemar.

Eksperimen 10.1: BOD dalam sampel air yang berbeza (10.1.3)

  • Tujuan: membandingkan tahap BOD dalam pelbagai sampel air. Hipotesis: sampel air longkang mempunyai tahap BOD yang paling tinggi.
  • Pemboleh ubah: dimanipulasikan, sampel air; bergerak balas, tahap BOD; dimalarkan, isi padu sampel dan isi padu larutan metilena biru.
  • Bahan: air paip, air longkang, air sungai, air kolam, air telaga dan air suling, larutan metilena biru 0.1%.
  • Prosedur: isikan 250 ml setiap sampel ke dalam botol reagen hingga penuh, tambah 1 ml larutan metilena biru 0.1% dengan picagari (hujung picagari hingga ke dasar botol), tutup botol segera dan simpan dalam almari gelap tanpa digoncang. Periksa setiap jam selama 4 jam dan rekod masa warna biru luntur.
Botol reagen berisi 250 ml sampel air dan picagari yang memasukkan 1 ml larutan metilena biru 0.1%
Susunan radas eksperimen BOD.

Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 5 (KSSM), Rajah 10.6, m.s. 207.

Kadar pencemaran air = 1 / masa peluntur larutan metilena biru 0.1% (jam), unit j-1. Peluntur yang lebih cepat bermakna lebih banyak mikroorganisma menggunakan oksigen, maka BOD lebih tinggi dan air lebih tercemar.
Contoh pengiraan
Sampel X luntur dalam 2 jam dan sampel Y dalam 5 jam. Kadar X = 1 ÷ 2 = 0.50 j-1; kadar Y = 1 ÷ 5 = 0.20 j-1. X lebih tercemar dan mempunyai BOD lebih tinggi.
Air suling ialah sampel kawalan yang bersih. Ia dibandingkan dengan sampel lain untuk menunjukkan perubahan warna disebabkan oleh mikroorganisma dalam sampel, bukan oleh air itu sendiri.

Pencemaran (10.1.2)

JenisPuncaKesan
Pencemaran udaraPeningkatan gas, asap, debu dan habuk dalam atmosfera daripada ekzos kenderaan bermotor (nitrogen oksida, karbon monoksida, plumbum, jelaga, hidrokarbon), asap kilang (sulfur dioksida, nitrogen oksida, debu) dan pembakaran terbuka (karbon dioksida, asap dan jelaga)Menjejaskan kesihatan dan kehidupan manusia, haiwan dan tumbuhan
Hujan asidKarbon monoksida, nitrogen oksida dan sulfur dioksida daripada pembakaran bahan api fosil bergabung dengan wap air membentuk asid nitrik dan asid sulfurikpH kurang daripada 5: tanah kurang subur, tisu daun dan akar rosak, populasi plankton berkurang (rantai makanan terganggu), penyakit kulit dan kerosakan tisu manusia
Pencemaran termaAir panas daripada penyejukan generator kilang dan stesen jana kuasa dilepaskan ke sungai atau tasikOksigen terlarut berkurang; telur ikan menetas awal atau gagal menetas; kematian serta-merta bagi sesetengah spesies; alga membiak lebih cepat dan BOD meningkat
Pencemaran bunyiBunyi kenderaan, aktiviti pembinaan, mesin pertanian dan industri, muzik kuat yang melebihi had selamatTekanan darah tinggi, penyakit kardiovaskular, kemurungan, sakit kepala
Asap kilang dan kenderaan membebaskan gas berasid yang terlarut dalam wap air, terbawa angin, berlaku kondensasi dan turun sebagai hujan asid
Pembentukan hujan asid.

Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 5 (KSSM), Rajah 10.8, m.s. 209.

Ledakan pertumbuhan populasi manusia (10.1.2)

Ledakan pertumbuhan populasi ialah peningkatan jumlah manusia yang tinggal di kawasan tertentu. Sumber alam semula jadi berkurang dengan cepat dan menyebabkan penyahhutanan, kehilangan biodiversiti dan pemanasan global. Kawasan hutan ditebang untuk penempatan, pembangunan dan pertanian. Permintaan air melebihi bekalan setempat, maka pencemaran air dan penyakit bertambah. Teknologi rawatan air digunakan tetapi menaikkan kos sumber air.

Eutrofikasi bukan bermula daripada kekurangan oksigen. Lebihan nutrien (nitrat dan fosfat) berlaku dahulu, kemudian alga membiak dan oksigen berkurang kerana cahaya terhalang dan bakteria pengurai menggunakan oksigen.
Mengapakah BOD yang tinggi menunjukkan sungai tercemar?
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Terdapat banyak bahan organik dan mikroorganisma pengurai yang menggunakan oksigen terlarut, maka kandungan oksigen rendah dan kualiti air rendah.

10.2Pemeliharaan, pemuliharaan dan pemulihan ekosistem

Definisi dan keperluan (10.2.1)

IstilahMaksudContoh
Pemeliharaan ekosistemUsaha melindungi komponen dalam suatu ekosistem supaya dapat mengekalkan keadaan semula jadinyaMewartakan hutan simpan, contohnya Hutan Simpan Belum, Perak (90% bahagian atas tidak diterokai dan menjadi tempat penyelidikan)
Pemuliharaan ekosistemUsaha membaik pulih sumber alam sekitar (air, hutan, tenaga, udara, mineral) yang telah digunakan supaya sumber itu tidak pupusIn situ: mengekalkan spesies di habitat asal, contohnya taman negara dan taman laut. Ex situ: memelihara spesies di luar habitat asal, contohnya zoo dan taman botani
Pemulihan ekosistemUsaha memperbaharu dan memulihkan ekosistem yang merosot, rosak atau musnah akibat aktiviti manusiaPenanaman semula hutan dan penanaman tanaman tutup bumi

Keperluannya: memelihara komponen ekosistem daripada pembangunan, menyelamatkan komponen yang terancam daripada pupus, dan memastikan kesinambungan sumber alam untuk generasi akan datang.

In situ = di tempat asal (taman negara). Ex situ = di luar tempat asal (zoo).

Cadangan langkah (10.2.2)

Apabila kawasan lereng bukit dimajukan untuk perumahan, cadangan boleh merangkumi: mewartakan kawasan hutan yang tinggal sebagai hutan simpan (pemeliharaan); mengehadkan tebangan dan menyediakan kawasan hijau serta taman (pemuliharaan); menanam semula pokok dan tanaman tutup bumi pada lereng untuk mengelakkan hakisan (pemulihan).

Seekor burung yang jarang ditemui dibiakkan di zoo. Apakah jenis pemuliharaan itu?
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Pemuliharaan ex situ, kerana burung dipelihara di luar habitat asalnya.

10.3Amalan dalam melestarikan alam sekitar

Amalan yang menyumbang kepada kelestarian alam (10.3.1)

  • Pengangkutan mesra alam: basikal, kenderaan hibrid dan elektrik, berkongsi kereta, serta pengangkutan awam seperti bas, komuter, monorel, LRT, ETS dan KLIA Ekspres.
  • Penjimatan penggunaan tenaga: tutup suis elektrik apabila tidak digunakan supaya bahan pencemar seperti karbon monoksida daripada pembakaran bahan api fosil berkurang.
  • Tenaga alternatif yang boleh diperbaharui daripada matahari, angin, ombak, air, geoterma dan biojisim: lebih bersih, mudah dan selamat.
  • Konsep 5R: Rethink (fikir semula), Repair (baiki semula), Reuse (guna semula), Reduce (kurangkan) dan Recycle (kitar semula). Upcycle mengubah bahan lama menjadi sesuatu yang baharu dan kreatif.
  • Pengurusan sisa domestik dan toksik: Jabatan Alam Sekitar diberi kuasa menyelaras pembuangan sisa buangan, menetapkan had maksimum pengeluaran sisa dan mengawal selia jenis, kandungan, jumlah dan kesan bahayanya.
  • Kawalan biologi: mengawal populasi haiwan perosak menggunakan musuh semula jadinya, contohnya burung hantu di ladang kelapa sawit. Penggunaan racun serangga berkurang.
  • Penjimatan penggunaan air: guna semula air terpakai atau air hujan untuk menyiram pokok dan mencuci kenderaan; produk cekap air (Skim Pelabelan Produk Cekap Air, SPPCA, oleh SPAN).

Status sekuriti makanan di Malaysia (10.3.2)

Sekuriti makanan ialah jaminan makanan yang merujuk kepada jaminan ketersediaan makanan, jaminan capaian makanan dan jaminan penggunaan makanan.
KomponenMaksud
Ketersediaan makananKeupayaan mendapatkan bekalan makanan yang mencukupi dengan kualiti baik dalam pasaran domestik mahupun yang diimport
Akses makananMakanan mudah diperoleh bagi menampung keperluan diet yang bernutrisi
Penggunaan makananKemampuan mendapatkan nutrien yang mencukupi melalui pemakanan, air yang bersih serta pemprosesan dan penyediaan makanan
Kestabilan makananSetiap individu mempunyai akses untuk mendapatkan makanan berkhasiat yang mencukupi pada setiap masa

Rajah 10.10, m.s. 217.

Halal ialah elemen penting dalam menentukan status sekuriti makanan: makanan dihasilkan dalam persekitaran bersih dengan kaedah yang menitikberatkan kebersihan dan ketertiban. Panduan lain ialah Good Manufacturing Practice (GMP) dan Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP). Dasar Agromakanan Negara (DAN) 2012 ialah usaha kerajaan untuk memastikan sekuriti makanan dicapai dengan jayanya. Sebelum itu Dasar Sekuriti Makanan hanya menumpukan penghasilan beras, kemudian digubal Dasar Jaminan Bekalan Makanan Negara pada tahun 2008.

Namakan empat komponen sekuriti makanan.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Ketersediaan makanan, akses makanan, penggunaan makanan dan kestabilan makanan.

10.4Teknologi hijau

Definisi dan penggunaan dalam melestarikan alam (10.4.1)

Teknologi hijau ialah pembangunan dan aplikasi produk, peralatan serta sistem untuk memelihara alam sekitar semula jadi dan meminimumkan atau mengurangkan kesan negatif daripada aktiviti manusia.

Menurut Dasar Teknologi Hijau Negara (2009), produk, peralatan atau sistem dikategorikan sebagai teknologi hijau jika ia: meminimumkan degradasi alam sekitar; mempunyai pembebasan gas rumah hijau yang rendah atau sifar; selamat digunakan dan menyediakan persekitaran yang sihat; menjimatkan tenaga dan sumber asli; menggalakkan penggunaan sumber yang boleh diperbaharui.

Dasar Teknologi Hijau Negara (DTHN), dilancarkan Julai 2009, mempunyai empat tonggak: tenaga, alam sekitar, ekonomi dan sosial.

Contoh bangunan hijau (green building): panel solar menukarkan tenaga solar kepada tenaga elektrik; sistem penadahan air hujan untuk menyiram pokok dan mencuci tandas; bahan kitar semula untuk pembinaan. Kelebihannya mengurangkan kesan negatif terhadap kesihatan manusia dan alam sekitar serta menjimatkan kos operasi.

Amalan berkonsepkan teknologi hijau (10.4.2)

  • Menghasilkan ekoenzim daripada sisa buah-buahan sebagai agen pembersih.
  • Mengitar semula sisa dapur dan sisa makanan untuk menghasilkan baja semula jadi.
  • Menghasilkan biogas daripada sisa pepejal organik.
  • Menghasilkan tepung daripada kulit pisang untuk bahan pembuatan bioplastik.
  • Menghasilkan baja foliar (cecair) daripada sisa dapur sebagai penggalak pertumbuhan sayur-sayuran.

Aplikasi sains sosial (10.4.3)

Bidang sains sosial menggunakan kaedah saintifik untuk mengkaji bidang kemanusiaan. Pendidikan (Pendidikan Alam Sekitar dalam sistem pendidikan Malaysia) bertujuan membentuk generasi yang sedar dan mengambil berat tentang alam sekitar. Objektifnya: meningkatkan kesedaran, memberi pengetahuan, memperoleh kemahiran menyelesaikan masalah alam sekitar, dan mengambil berat serta sanggup melindungi dan memajukan alam sekitar. Komunikasi melalui media massa, risalah, majalah, poster dan filem, serta kempen dan gotong-royong, menggalakkan orang ramai menjaga alam sekitar.

Namakan empat tonggak DTHN.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Tenaga, alam sekitar, ekonomi dan sosial.