“Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Minyak dan Mekanisme Mnegatasinya”

“Pencemaran Lingkungan oleh Limbah Minyak dan Mekanisme Mnegatasinya”

Limbah minyak adalah buangan yang berasal dari hasil eksplorasi produksi minyak, pemeliharaan fasilitas produksi, fasilitas penyimpanan, pemrosesan, dan tangki penyimpanan minyak pada kapal laut. Limbah minyak bersifat mudah meledak, mudah terbakar, bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, dan bersifat korosif. Limbah minyak merupakan bahan berbahaya dan beracun (B3), karena sifatnya, konsentrasi maupun jumlahnya dapat mencemarkan dan membahayakan lingkungan hidup, serta kelangsungan hidup manusia dan mahluk hidup lainnya.

Proses transformasi oil spill di laut yaitu ketika oil spill terjadi di lingkungan laut, minyak akan mengalami serangkaian perubahan/pelapukan (weathering) atas sifat fisik dan kimiawi. Sebagian perubahan tersebut mengarah pada hilangnya beberapa fraksi minyak dari permukaan laut, sementara perubahan lainnya berlangung dengan masih terdapatnya bagian material minyak di permukaan laut. Meskipun minyak yang tumpah pada akhirnya akan terurai/terasimilisi oleh lingkungan laut, namun waktu yang dibutuhkan untuk itu tergantung pada karakteristik awal fisik dan kimiawi minyak dan proses peluruhan (weathering) minyak secara alamiah.

Weathering atau pelapukan minyak adalah proses penghamburan minyak yang tumpah hasil dari sejumlah proses kimia dan fisik yang mengubah komposisi. Minyak akan mengalami pelapukan dalam cara-cara yang berbeda. Beberapa prosesnya, seperti pada pendispersian alami minyak ke dalam air, mengakibatkan bagian dari minyak meninggalkan permukaan air laut, dan sisanya, seperti pada proses evaporasi atau formasi air pada emulsi minyak, mengakibatkan minyak yang tersisa pada permukaan dan tinggal dalam waktu lama (persisten).

Meskipun minyak yang tumpah pada akhirnya akan terurai/terasimilisi oleh lingkungan laut, namun waktu yang dibutuhkan untuk itu tergantung pada karakteristik awal fisik dan kimiawi minyak dan proses peluruhan (weathering) minyak secara alamiah.

Beberapa faktor utama yang mempengaruhi perubahan sifat minyak adalah:

a.       Karaterisik fisika minyak, khususnya gravitasi spesifik, viskositas dan rentang didih;

b.      Komposisi dan karakteristik kimiawi minyak;

c.       Kondisi meteorologi (sinar matahari (fotooksidasi), kondisi oseanograpi dan temperatur udara); dan

d.      Karakteristik air laut (pH, gravitasi spesifik, arus, temperatur, keberadaan bakteri, nutrien, dan oksigen terlaut serta padatan tersuspensi).

Akibat yang ditimbulkan dari terjadinya pencemaran minyak bumi di laut adalah:

1. Rusaknya estetika pantai akibat bau dari material minyak. Residu berwarna gelap yang terdampar di pantai akan menutupi batuan, pasir, tumbuhan dan hewan. Gumpalan tar yang terbentuk dalam proses pelapukan minyak akan hanyut dan terdampar di pantai.
2. Kerusakan biologis, bisa merupakan efek letal dan efek subletal. Efek letal yaitu reaksi yang terjadi saat zat-zat fisika dan kimia mengganggu proses sel ataupun subsel pada makhluk hidup hingga kemungkinan terjadinya kematian. Efek subletal yaitu mepengaruhi kerusakan fisiologis dan perilaku namun tidak mengakibatkan kematian secara langsung. Terumbu karang akan mengalami efek letal dan subletal dimana pemulihannya memakan waktu lama dikarenakan kompleksitas dari komunitasnya.
3. Pertumbuhan fitoplankton laut akan terhambat akibat keberadaan senyawa beracun dalam komponen minyak bumi, juga senyawa beracun yang terbentuk dari proses biodegradasi. Jika jumlah pitoplankton menurun, maka populasi ikan, udang, dan kerang juga akan menurun. Padahal hewan-hewan tersebut dibutuhkan manusia karena memiliki nilai ekonomi dan kandungan protein yang tinggi.
4. Penurunan populasi alga dan protozoa akibat kontak dengan racun slick (lapisan minyak di permukaan air). Selain itu, terjadi kematian burung-burung laut. Hal ini dikarenakan slick membuat permukaan laut lebih tenang dan menarik burung untuk hinggap di atasnya ataupun menyelam mencari makanan. Saat kontak dengan minyak, terjadi peresapan minyak ke dalam bulu dan merusak sistem kekedapan air dan isolasi, sehingga burung akan kedinginan yang pada akhirnya mati.

Untuk itu, diperlukan beberapa mekanisme dalam pengolahan limbah minyak yang tertumpah di laut. Beberapa di antaranya yaitu mekanisme pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi yang masing masing memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Berikut dibahas lebih jelas mengenai masing-masing mekanisme pengolahan tersebut.

1.      Pengolahan Fisika

Ø  Langkah pertama yang harus dilakukan dalam penangannan tumpahan minyak (oil spill) di laut adalah dengan cara melokalisasi tumpahan minyak menggunakan pelampung pembatas (oil booms), yang kemudian akan ditransfer dengan perangkat pemompa (oil skimmers) ke sebuah fasilitas penerima "reservoar" baik dalam bentuk tangki ataupun balon. Langkah penanggulangan ini akan sangat efektif apabila dilakukan di perairan yang memiliki hidrodinamika air yang rendah (arus, pasang-surut, ombak, dll) dan cuaca yang tidak ekstrem.

 Ø  Pemisahan minyak secara gravitasi

Perinsip Pemisahan Minyak Secara gravitasi Kecepatan Pengapungan Butiran Minyak ( rising velocity of oil droplets) :

v =

dimana :

r    = berat jenis air

r’   = berat jenis minyak

g   = percepatan gravitasi

h   = viskositas dinamik minyak ( 10-1Pa.s dalam poise)

d   = diameter butiran minyak

Dari Rumus di atas dapat dilihat bahwa  kecepatan pengapungan, v adalah fungsi darl kuadrat dari diameter butiran, d dan perbedaan berat jenis air dan minyak ( r – r’ ).Data yang perlu diketahui untuk perencanaan unit pemisah minyak :

1.      Temperatur air dan viscositas dinamik air limbah.

2.      Berat jenis air dan minyak

3.      Ukuran distribusi butiran minyak dalam air

Ø  Screening, merupakan perlakuan awal dari limbah berdasarkan ukuran partikel dan biasanya mendahului proses sebelum melangkah ke treatment selanjutnya. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan.  Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.

Ø  Kelebihan Mekanisme ini           : Pada cara penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar

Ø  Kekurangan Mekanisme ini       :  Upaya mekanis  yang melalui 2 tahap terhitung sulit dan mahal meskipun disebut sebagai pemecahan ideal terutama untuk mereduksi minyak pada area sensitif, seperti pantai dan daerah yang sulit dibersihkan dan pada jam-jam awal tumpahan. Sayangnya, keberadaan angin, arus dan gelombang mengakibatkan cara ini menemui banyak kendala.

2.      Pengolahan Kimia

Ø   Menggunakan sorbent yang bisa menyisihkan minyak melalui mekanisme adsorpsi (penempelan minyak pada permukaan sorbent) dan absorpsi (penyerapan minyak ke dalam sorbent). Sorbent ini berfungsi mengubah fasa minyak dari cair menjadi padat sehingga mudah dikumpulkan dan disisihkan. Sorbent harus memiliki karakteristik hidrofobik,oleofobik dan mudah disebarkan di permukaan minyak, diambil kembali dan digunakan ulang. Ada 3 jenis sorbent yaitu organik alami (kapas, jerami, rumput kering, serbuk gergaji), anorganik alami (lempung, vermiculite, pasir) dan sintetis (busa poliuretan, polietilen, polipropilen dan serat nilon)

Ø  Dispersan kimiawi yaitu dengan memecah lapisan minyak menjadi tetesan kecil (droplet) sehingga mengurangi kemungkinan terperangkapnya hewan ke dalam tumpahan. Dispersan kimiawi adalah bahan kimia dengan zat aktif yang disebut surfaktan (berasal dari kata : surfactants = surface-active agents atau zat aktif permukaan).

Ø  Kelebihan mekanisme ini                        : Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia.

Ø  Kekurangan mekanisme ini       : Memerlukan biaya pengolahan yang mahal karena memerlukan bahan kimia.

3.      Pengolahan Biologi

Bioremediasi yaitu mempercepat proses yang terjadi secara alami, misalkan dengan menambahkan nutrien, sehingga terjadi konversi sejumlah komponen menjadi produk yang kurang berbahaya seperti CO2 , air dan biomass. Selain memiliki dampak lingkunga kecil, cara ini bisa mengurangi dampak tumpahan secara signifikan. Sayangnya, cara ini hanya bisa diterapkan pada pantai jenis tertentu, seperti pantai berpasir dan berkerikil, dan tidak efektif untuk diterapkan di lautan.

Ø  Kelebihan Mekanisme ini : - Pengolahan limbah secara biologi merupakan alternatif yang efektif dari segi biaya dan aman bagi lingkungan.

-          pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.

-          bioremediasi memiliki dampak

-          lingkungan kecil, cara ini bisa mengurangi dampak tumpahan secara signifikan

Ø  Kekurangan Mekanisme ini : Cara bioremediasi hanya diterapkan pada pantai jenis tertentu, seperti pantai berpasir dan berkerikil, dan tidak efektif untuk diterapkan di lautan.