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 (Ginting, 2007). 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 (Elqodar, 2010).

Kasus kebocoran ladang minyak dan gas di lepas pantai juga terjadi di Laut Timor pada 21 Agustus 2009 pukul 04.30 WIB oleh operator kilang minyak PTTEP Australia yang berlokasi di Montara Welhead Platform (WHP), Laut Timor atau 200 km dari Pantai Kimberley, Australia. Kejadian seperti ini merupakan yang kesekian kalinya terjadi di perairan Indonesia, tercatat sampai tahun 2001, telah terjadi 19 peristiwa tumpahan minyak di perairan Indonesia (Mukhtasor, 2007). Tumpahan minyak tersebut telah memasuki wilayah perairan Nusa Tenggara Timur (NTT) sejauh 51 mil atau sekitar 80 km tenggara Pulau Rote.

Tumpahan minyak tersebut tentu berdampak pada banyak hal, diantaranya, terhadap kondisi lingkungan laut, biota laut, dan tentu saja berdampak pada ekonomi nelayan Indonesia yang setiap harinya beraktivitas di daerah tersebut. Secara umum dampak langsung yang terjadi adalah sebanyak 400 barel atau 63,6 ribu liter minyak mentah mengalir ke Laut Timor per hari, permukaan laut tertutup 0,0001 mm minyak mentah, minyak mentah masuk ke Zona Eksklusif Ekonomi (ZEE) Indonesia pada 28 Oktober 2009, serta gas hidrokarbon terlepas ke atmosfer.

 

Pengaruh terhadap lingkungan laut.

Beberapa efek tumpahan minyak di laut dapat di lihat dengan jelas seperti pada pantai menjadi tidak indah lagi untuk dipandang, kematian burung laut, ikan, dan kerang-kerangan, atau meskipun beberapa dari organisme tersebut selamat akan tetapi menjadi berbahaya untuk dimakan. Efek periode panjang (sublethal) misalnya perubahan karakteristik populasi spesies laut atau struktur ekologi komunitas laut, hal ini tentu dapat berpengaruh terhadap masyarakat pesisir yang lebih banyak menggantungkan hidupnya di sector perikanan dan budi daya, sehingga tumpahan minyak akan berdampak buruk terhadap upaya perbaikan kesejahteraan nelayan.

Tumpahan minyak yang tejadi di laut terbagi kedalam dua tipe, minyak yang larut dalam air dan akan mengapung pada permukaan air dan minyak yang tenggelam dan terakumulasi di dalam sedimen sebagai deposit hitam pada pasir dan batuan-batuan di pantai. Minyak yang mengapung pada permukaan air tentu dapat menyebabkan air berwarna hitam dan akan menggangu organisme yang berada pada permukaan perairan, dan tentu akan mengurangi intensitas cahaya matahari yang akan digunakan oleh fitoplankton untuk berfotosintesis dan dapat memutus rantai makanan pada daerah tersebut, jika hal demikian terjadi, maka secara langsung akan mengurangi laju produktivitas primer pada daerah tersebut karena terhambatnya fitoplankton untuk berfotosintesis.

Sementara pada minyak yang tenggelam dan terakumulasi di dalam sedimen sebagai deposit hitam pada pasir dan batuan-batuan di pantai, akan mengganggu organisme interstitial maupun organime intertidal, organisme intertidal merupakan organisme yang hidupnya berada pada daerah pasang surut, efeknya adalah ketika minyak tersebut sampai ke pada bibir pantai, maka organisme yang rentan terhadap minyak seperti kepiting, amenon, moluska dan lainnya akan mengalami hambatan pertumbuhan, bahkan dapat mengalami kematian. Namun pada daerah intertidal ini, walaupun dampak awalnya sangat hebat seperti kematian dan berkurangnya spesies, tumpahan minyak akan cepat mengalami pembersihan secara alami karena pada daerah pasang surut umumnya dapat pulih dengan cepat ketika gelombang membersihkan area yang terkontaminasi minyak dengan sangat cepat. Sementara pada organisme interstitial yaitu, organisme yang mendiami ruang yang sangat sempit di antara butir-butir pasir tentu akan terkena dampaknya juga, karena minyak-minyak tersebut akan terakumulasi dan terendap pada dasar perairan seperti pasir dan batu-batuan, dan hal ini akan mempengaruhi tingkah laku, reproduksi, dan pertumbuhan dan perkembangan hewan yang mendiami daerah ini seperti cacing policaeta, rotifer, Crustacea dan organisme lain.

Tabel 1. Efek Minyak pada Komunitas dan Populasi Laut (Hyland dan Sceneider, 1976 dalam Bishop, 1983)

NO Tipe Komunitas/Populasi Perkiraan dampak awal Perkiraan tingkat pemulihan
1 Plankton Ringan-sedang Cepat-sedang
2 Komunitas bentik :
  • Pasut berbatuan
  • Pasut Berlumpur/berpasir
  • Daerah subtidal/offfshore

 Perilaku Minyak di Laut

Senyawa Hidrokarbon yang terkandung dalam minyak bumi berupa benzene, touleuna, ethylbenzen, dan isomer xylena, dikenal sebagai BTEX, merupakan komponen utama dalam minyak bumi, bersifat mutagenic dan karsinogenik pada manusia. Senyawa ini bersifat rekalsitran, yang artinya sulit mengalami perombakan di alam, baik di air maupun didarat, sehingga hal ini akan mengalami proses biomagnetion pada ikan ataupun pada biota laut lain. Bila senyawa aromatic tersebut masuk ke dalam darah, akan diserap oleh jaringan lemak dan akan mengalami oksidasi dalam hati membentuk phenol, kemudian pada proses berikutnya terjadi reaksi konjugasi membentuk senyawa glucuride yang larut dalam air, kemudian masuk ke ginjal (Kompas, 2004).

Ketika minyak masuk ke lingkungan laut, maka minyak tersebut dengan segera akan mengalami perubahan secara fisik dan kimia. Diantaran proses tersebut adalah membentuk lapisan (slick formation), menyebar (dissolution), menguap (evaporation), polimerasi (polymerization), emulsifikasi (emulsification), emulsi air dalam minyak ( water in oil emulsions ), emulsi minyak dalam air (oil in water emulsions), fotooksida, biodegradasi mikorba, sedimentasi, dicerna oleh planton dan bentukan gumpalan ter (Mukhstasor, 2007)

Hampir semua tumpahan minyak di lingkungan laut dapat dengan segera membentuk sebuah lapisan tipis di permukaan. Hal ini dikarenakan minyak tersebut digerakkan oleh pergerakan angin, gelombang dan arus, selain gaya gravitasi dan tegangan permukaan. Beberapa hidrokarbon minyak bersifat mudah menguap, dan cepat menguap. Proses penyebaran minyak akan menyebarkan lapisan menjadi tipis serta tingkat penguapan meningkat.

Hilangnya sebagian material yang mudah menguap tersebut membuat minyak lebih padat/ berat dan membuatnya tenggelam. Komponen hidrokarbon yang terlarut dalam air laut, akan membuat lapisan lebih tebal dan melekat, dan turbulensi air akan menyebabkan emulsi air dalam minyak atau minyak dalam air. Ketika semua terjadi, reaksi fotokimia dapat mengubah karakter minyak dan akan terjadi biodegradasi oleh mikroba yang akan mengurangi jumlah minyak.

Proses pembentukan lapisan minyak yang begitu cepat, ditambah dengan penguapan komponen dan penyebaran komponen hidrokarbon akan mengurangi volume tumpahan sebanyak 50% selama beberapa hari sejak pertama kali minyak tersebut tumpah. Produk kilang minyak, seperti gasoline atau kerosin hamper semua lenyap, sebaliknya minyak mentah dengan viskositas yang tinggi hanya mengalami pengurangan kurang dari 25%.

Tindakan pertama yang dilakukan dalam mengatasi tumpahan minyak yaitu dengan melakukan pemantauan banyaknya minyak yang mencemari laut dan kondisi tumpahan. Ada 2 jenis pemantauan yang dilakukan yaitu dengan pengamatan secara visual dan penginderaan jauh (remote sensing) (Ontario, 1994).

Pengamatan secara visual merupakan pengamatan yang menggunakan pesawat. Teknik ini melibatkan banyak pengamat, sehingga laporan yang diberikan sangat bervariasi. Pada umumnya, pemantauan dengan teknik ini kurang dapat dipercaya. Sebagai contoh, pada tumpahan jenis minyak yang ringan akan mengalami penyebaran (spreading), sehingga menjadi lapisan sangat tipis di laut. Pada kondisi pencahayaan ideal akan terlihat warna terang. Namun, penampakan lapisan ini sangat bervariasi tergantung jumlah cahaya matahari, sudut pengamatan dan permukaan laut, sehingga laporannya tidak dapat dipercaya.

Metode penginderaan jarak jauh dilakukan dengan berbagai macam teknik, seperti Side-looking Airborne Radar (SLAR). SLAR dapat dioperasikan setiap waktu dan cuaca, sehingga menjangkau wilayah yang lebih luas dengan hasil penginderaan lebih detail. Namun,teknik ini hanya bisa mendeteksi lapisan minyak yang tebal. Teknik ini tidak bisa mendeteksi minyak yang berada dibawah air dalam kondisi laut yang tenang. Selain SLAR digunakan juga teknik Micowave Radiometer, Infrared-ultraviolet Line Scanner, dan Landsat Satellite System. Berbagai teknik ini digunakan untuk menghasilkan informasi yang cepat dan akurat.

Pemulihan ekosistem berdasarkan kelakuan pencemar minyak dapat dilakukan dengan pendekatan risiko jejaring pencemar (Vik et al., 2001). Berikut ini diketengahkan beberapa contoh pendekatan pemulihan ekosistem berdasar pengendalian risiko. Pengendalian pencemaran pada tempat kejadian. Risiko penyebaran pencemaran dan perluasan dampak dapat ditekan maksimal. Pendekatan ini mengarahkan teknologi pemulihan diterapkan di tempat pencemaran (in-situ remediation). Pemulihan setempat dapat dilakukan untuk wilayah pesisir, termasuk lahan basah, muara, pantai dan laut lepas yang dapat terjangkau. Pengendalian media perjalanan pencemar. Pemompaan air laut adalah contoh pengendalian perjalanan pencemar dan dilanjutkan dengan pemulihan di luar tempat (ex-situ remediation). Penutupan sediment pantai, injeksi oksigen dan bahan kimia ke dalam air laut adalah contoh pengendalian perjalanan pencemar dengan pemulihan setempat (in-situ remediation).

Pengendalian penerima pencemar. Ini dilakukan dengan cara modifikasi akses bagi penerima pencemar potensial. Beberapa contoh adalah pengalihan jalur transport menjauh tempat kejadian pencemaran, pelindung bagi petugas pemulih ekosistem, larangan konsumsi hewan laut dalam radius 25 km dari kejadian pencemaran.

 

Remediasi fisik kimia

Remediasi fisik kimia adalah efektif untuk tujuan jangka pendek/segera yaitu melokalisasi dan mengambil semaksimal mungkin tumpahan minyak dari laut. Remediasi fisik yang telah dipraktekkan secara umum adalah: 1) Booming and skimming. Booms digunakan untuk melokalisasi dan mengendalikan pergerakan minyak. Skimmer digunakan untuk mengambil minyak. 2) Wiping dengan absorben. Bahan hidrofobik digunakan untuk menyeka minyak dari permukaan air. 3) Mekanis. Peralatan mekanis digunakan untuk mengumpulkan dan pembuangan sediment tercemar minyak. Ini terutama dilakukan di daerah pantai. 4) Pencucian. Pencucian menggunakan air dingin bertekanan rendah sampai air panas bertekanan tinggi. 5) Relokasi sediment dan tilling. Pemindahan sediment tercemar minyak ke tempat lain atau pencampuran dengan sediment lain. Cara ini analog dengan pengenceran pencemar. 6) Pembakaran setempat. Pembakaran tempat tercemar minyak biasanya dilakukan bersamaan dengan substrat mudah terbakar (tumbuhan kering, sampah kering). Ini terutama untuk kawasan pesisir.

Remediasi kimia yang telah dipraktekkan secara umum adalah: 1) Dispersants. Kandungan surfaktan digunakan untuk mendispersi minyak menjadi butiran dalam air. Butiran minyak mempunyai total luas permukaan butiran luas sehingga mempercepat proses lanjutan. Cara ini dipakai secara rutin di banyak Negara, terutama jika menghadapi kendala remediasi fisik (Lessard and Demarco, 2000). 2) Demulsifiers. Bahan ini digunakan untuk memutus emulsi minyak-air guna mempercepat disperse alamiah. 3) Solidifiers. Bahan ini digunakan untuk meningkatkan polimerisasi minyak sehingga minyak menjadi stabil, meminimalkan penyebaran, dan meningkatkan efektivitas remediasi fisik. 4) Surface film chemicals. Bahan pembentuk film (Film-forming agents) digunakan untuk mencegah minyak tertarik ke substrat laut lepas, dan untuk meningkatkan pembuangan minyak terikat pada permukaan alat pencuci bertekanan.

Remediasi fisik kimia bersifat remediasi jangka pendek dan tidak tuntas (perpindahan massa antar media lingkungan), hanya sekitar 10 – 15 % pencemar dapat dipindahkan dari media laut (OTA, 1990).

 

Bioremediasi

Untuk penuntasan remediasi diperlukan penghilangan dari media secara biologis (bioremediasi). Bioremediasi digunakan saat peristiwa tumpahan minyak Exxon Valdez yang mencemari laut tahun 1989 (Bragg et al., 1994). Bioremediasi didefinisikan sebagai teknologi yang menggunakan mikroba untuk mengolah pencemar melalui mekanisme biodegradasi alamiah (intrinsic bioremediation) atau meningkatkan mekanisme biodegradasi alamiah dengan menambahkan mikroba, nutrien, donor electron dan/atau akseptor elektron (enhanced bioremediation) (USEPA, 2001). Nutrien terpenting adalah N dan P. Donor electron adalah methanol atau asam laktat untuk proses anaerobic. Akseptor electron adalah oksigen, atau untuk anaerobic adalah besi (3) dan nitrat.

Perubahan fisik saat minyak terekspose ke lingkungan laut akan menentukan proses bioremediasi, yang terutama adalah: 1) Evaporasi. Proses ini terutama untuk minyak volatile seperti benzene and smaller n-alkanes. Evaporasi menghasilkan luas permukaan minyak dan menguntungkan bagi mikroba untuk menghilangkan senyawa toksik tersebut. 2) Pelarutan. Proses ini tidak signifikan dari sudut perpindahan massa tetapi penting dalam proses biodegradasi. Mikroba berada dalam air lebih mudah kontak dengan minyak terlarut. 3) Dispersi. Formasi emulsi minyak-air memperluas permukaan butir minyak sehingga memudahkan mikroba untuk memproses minyak. Formasi emulsi ini merupakan proses penting dalam penghilangan hidrokarbon oleh bacteria dan fungi (Singer and Finnerty, 1984). Tetapi emulsi minyak-air dengan penambahan dispersan tidak efektif untuk proses biodegradasi minyak, karena adanya tambahan zat organic dispersan. 4) Emulsifikasi. Emulsifikasi pembentukan chocolate mousse akan mengurangi luas permukaan minyak sehingga menurunkan proses biodegradasi. Butir tar sebagai agregat besar akan menghambat akses mikroba (Leahy and Colwell, 1990).

Keefektifan bioremediasi ditentukan oleh kondisi lingkungan. Kondisi lingkungan ini digunakan untuk pengambilan keputusan tempat bioremediasi, baik di tempat (in-situ) atau di luar tempat (ex-situ). Kondisi lingkungan yang terutama adalah: 1) Temperatur. Pada temperature rendah maka viskositas minyak meningkat dan volatilitas senyawa toksik menurun sehingga akan menghambat proses bioremediasi (Atlas, 1995). Hidrokarbon rantai pendek alkanes lebih mudah larut pada temperature rendah. Pada temperature tinggi, aromatic lebih mudah larut (Focht and Westlake, 1987). Secara umum laju biodegradasi umumnya meningkat dengan peningkatan temperature sampai batas tertentu. Laju tinggi biodegradasi minyak di laut dapat dicapai pada temperature 15 – 20°C (Bossert and Bartha, 1984). 2) Oksigen. Ketersediaan oksigen adalah penting dalam proses biodegradasi hidrokarbon jenuh dan aromatic (Cerniglia, 1992). Tetapi metabolisme hidrokarbon secara anaerobic dapat berhasil baik untuk hidrokarbon aromatic (BTEX) (Head and Swannell, 1999). PAHs dan alkanes dapat didegradasi dalam kondisi anaerobic (Caldwell et al., 1998). 3) Nutrients. Saat minyak tumpah ke laut, suplai karbon ke dalam air laut meningkat. Pada saat itu air laut terdapat ketimpangan komposisi nutrient (C meningkat tajam sehingga C/N/P menjadi membesar melebihi komposisi normal bagi kebutuhan mikroba). Untuk memanfaatkan mikroba maka diperlukan penambahan nutrient N dan P pada tingkat proporsi C/N/P sebelum tertumpah minyak. Secara teoretis 150 mg nitrogen dan 30 mg phosphor diperlukan mikroba untuk konversi 1 g hidrokarbon menjadi sel baru (Rosenberg and Ron, 1996). 4) pH dan salinitas. Kebanyakan bacteria heterotrof dan fungi menyukai pH netral dan fungi masih toleran terhadap pH rendah. Berbagai studi menghasilkan fakta bahwa biodegradasi minyak akan lebih cepat dengan peningkatan pH dan kecepatan optimum pada pH alkalin (Focht and Westlake, 1987). Perubahan salinitas dapat mempengaruhi biodegradasi melalui perubahan populasi mikroba dan laju metabolisme hidrokarbon akan menurun 3.3 to 28.4% dengan peningkatan salinitas.

Fitoremediasi

Salah satu proses pemulihan lingkungan tercemar dengan menggunakan tumbuhan telah dikenal luas, yaitu fitoremediasi (phytoremediation). Fitoremediasi dapat dilakukan di wilayah pesisir, terutama kejadian pencemaran minyak atau pembuangan residu minyak berada di lahan basah pesisir.

Proses fitoremediasi secara umum dibedakan berdasarkan mekanisme fungsi dan struktur tumbuhan. USEPA (1999, 2005) dan ITRC (2001) secara umum membuat klasifikasi proses sebagai berikut: 1) Fitostabilisasi (phytostabilization). Akar tumbuhan melakukan imobilisasi polutan dengan cara mengakumulasi, mengadsorpsi pada permukaan akar dan mengendapkan presipitat polutan dalam zone akar. Proses ini secara tipikal digunakan untuk dekontaminasi zat-zat anorganik yang terkandung minyak yaitu sulfur, nitrogen, dan beberapa logam berat (sekitar 2 – 50 % kandungan minyak (Leahy and Colwell, 1990). 2) Fitoekstraksi / fitoakumulasi (phytoextraction / phytoaccumulation). Akar tumbuhan menyerap polutan dan selanjutnya ditranslokasi ke dalam organ tumbuhan. Proses ini adalah cocok digunakan untuk dekontaminasi zat-zat anorganik seperti pada proses fitostabilisasi. 3) Rizofiltrasi (rhizofiltration). Akar tumbuhan mengadsorpsi atau presipitasi pada zone akar atau mengabsorpsi larutan polutan sekitar akar ke dalam akar. Proses ini digunakan untuk bahan larutan yang mengandung bahan organic maupun anorganik (Mangkoedihardjo, 2002). 4) Fitodegradasi / fitotransformasi (phytodegradation / phytotransformation). Organ tumbuhan menguraikan polutan yang diserap melalui proses metabolisme tumbuhan atau secara enzimatik. 5) Rizodegradasi (rhizodegradation / enhanced rhizosphere biodegradation / phytostimulation / plant-assisted bioremediation / degradation). Polutan diuraikan oleh mikroba dalam tanah, yang diperkuat/sinergis oleh ragi, fungi, dan zat-zat keluaran akar tumbuhan (eksudat) yaitu gula, alcohol, asam. Eksudat itu merupakan makanan mikroba yang menguraikan polutan maupun biota tanah lainnya. Proses ini adalah tepat untuk dekontaminasi zat organic. 6) Fitovolatilisasi (Phytovolatilization). Penyerapan polutan oleh tumbuhan dan dikeluarkan dalam bentuk uap cair ke atmosfer. Kontaminan bisa mengalami transformasi sebelum lepas ke atmosfer. Kontaminan zat-zat organic adalah tepat menggunakan proses ini.

DAFTAR PUSTAKA

Atlas, R.M. (1995) Petroleum biodegradation and oil spill bioremediation. Marine Pollution Bulletin, 31, 178-182.

Bossert, I. And Bartha, R. (1984) The fate of petroleum in soil ecosystems. In Atlas (Ed), Petroleum Microbiology, Macmillan Publishing Company, New York, pp435-476.

Bragg, J.R., Prince, R.C., Harner, E.J., and Atlas, R.M. (1994) Effectiveness of bioremediation for the Exxon Valdez oil spill. Nature, 368, 413-418.

Caldwell, M.E., Garrett, R.M., Prince, R.C., Suflita, J.M. (1998) Anaerobic biodegradation of long chain n-alkanes under sulfate-reducing conditions. Environ. Sci. Technol., 32, 2191-2195.

Cerniglia, C.E., (1992) Biodegradation of polycyclic aromatic hydrocarbons. Biodegradation, 3, 351-368.

Elqodar. 2010. Bahan Berbahaya dan Beracun (B3).

Enviroliteracy. 2011. Oil Spilss. www.enviroliteracy.org. Diakses pada 20 Nopember 2011

Ginting, Pedana, Ir., Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri (2007) Jakarta. MS.CV YRAMA WIDYA. Hal 17-18.

Head, I.M. and Swannell, R.P.J. (1999) Bioremediation of petroleum hydrocarbon contaminants in marine habitats. Current Opinion in Biotechnology, 10, 234-239.

Interstate Technology Regulatory Cuncil (2001). Technical and regulatory guidance document, phytotechnology. Interstate Technology Regulatory Council USA.

Leahy, J.G.; Colwell, R.R. (1990) Microbial Degradation of hydrocarbons in the environment. Microbial Reviews, 53(3), 305-315.

Lessard R.R. and Demarco G. (2000) The significance of oil spill dispersants. Spill Science & Technology Bulletin, 6(1), 59-68.

Mangkoedihardjo, Sarwoko. 2002. Waterhyacinth leaves indicate wastewater quality. J. Biosains, 7 (1): 10-13.

Mukhtasor. 2007. Pencemaran Pesisir dan Laut. Jakarta : PT Pradnya Paramita

Ontario Oil, Water and Chocolate Mousse.(1994). Ottawa : Environment Canada. Pages 22-24.

Rosenberg, E. and Ron, E.Z (1996) Bioremediation of petroleum contamination, In R.L. Crawford and D.L. Crawford (Eds.), Bioremediation: principles and Applications, Cambridge University Press, UK, 100-124.

Singer M.E. and Finnerty, W.R. (1984) Microbial metabolism of strat-chain and branched alkanes. In Atlas (Ed), Petroleum Microbiology, Macmillan Publishing Company, New York, pp1-60.

United States Environmental Protection Agency (2001). Use of Bioremediation at Superfund Sites. U.S. Environmental Protection Agency. Cincinnati, OH 45268.

United States Environmental Protection Agency. (1999). Phytoremediation resource guide. Office of Solid Waste and Emergency Response Technology USA.

Vik EA, Bardos P, Brogan J, Edwards D, Gondi F, Henrysson T, Jensen BK, Jorge C, Marrioti C, Nathanail P, and Papassiopi N. (2001). Towards a framework for selecting remediation technologies for contaminated sites. Land Cont & Reclam, 9, 1: 119-127.

 

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *