MINYAK DAN PENCEMARANNYA DI LAUT

MINYAK DAN PENCEMARANNYA DI LAUT

please, after reading an article or would leave this page, leave a comment .>.>. . . (^_^)

 

1 PENDAHULUAN

Kebutuhan energi aktivitas kehidupan manusia masih berlanjut menggunakan sumber energi hidrokarbon (fosil). Berbagai kegiatan eksplorasi, eksploitasi, transportasi, penyimpanan, pengolahan dan distribusi minyak mentah maupun minyak olahan masih sering menghasilkan kejadian kebocoran dan/atau tumpahan minyak ke lingkungan. Khususnya dalam mata rantai eksploitasi – distribusi melalui media laut, tumpahan minyak di laut telah berdampak pencemaran multidimensi bagi makhluk hayati laut itu sendiri, usaha perikanan, usaha turisme, sampai kepada tingkat kerusakan laut (Edwards and White, 1999).

Minyak mentah dan minyak olahan adalah senyawa kompleks hidrokarbon yang mempunyai ribuan variasi senyawa.  Keragaman senyawa minyak menghasilkan keragaman kualitas fisik kimia. Komposisi dan karakteristik minyak telah dideskripsikan secara rinci (Jokuty, et al., 2000). Pengetahuan mengenai karakteristik minyak, dan karakteristik laut, adalah prasyarat untuk dapat memprediksi kelakuan tumpahan minyak di laut dan perlakuan pemulihan pencemaran. 

Keragaman karakteristik minyak dan pengalaman kejadian pencemaran minyak di laut menunjukkan bahwa metodologi pemulihan pencemaran bersifat site-specific (Xueqing et al., 2001). Ini adalah suatu tantangan dalam upaya pemulihan pencemaran minyak di laut diperlukan pre-studi setempat untuk menetapkan teknologi pemulihan yang tepat. Teknologi pemulihan dapat dilakukan baik secara fisik kimiawi, biologis, maupun kombinasinya.  Perbedaan penerapan teknologi pemulihan memerlukan metode pemantauan dan evaluasi yang sesuai. Kesesuaian antara pre-studi, penerapan teknologi, dan pemantauan berikut evaluasinya akan menghasilkan kinerja yang efektif dan efisien dalam pemulihan pencemaran minyak di laut.  

2 KARAKTERISTIK MINYAK

Sifat fisik minyak yang mempengaruhi kelakuan minyak di laut dan pemulihannya, yang penting adalah densitas, viskositas, titik ubah (pour point), dan kelarutan air. 

Gambar 1.1 Pengeboran minyak bumi di laut menyebabkan terjadinya pencemaran laut (http://id.wikipedia.org/wiki/Limbah_minyak)

Densitas diekspresikan sebagai specific gravity dan American Petroleum Institute (API) gravity.  Specific gravity adalah rasio berat massa minyak dan berat massa air pada temperature tertentu.  API gravity dinyatakan dalam angka 10° pada air murni 10°C.  API gravity dapat dihitung dari specific gravity menggunakan formula:  AP Gravity (^o) = (141,5/Specific Gravity 10^o C) – 131,5 (Xueqing et al., 2001).  Minyak mentah mempunyai specific gravity dalam rentang 0.79 -1.00 (setara dengan API 10 - 48).  Densitas minyak adalah penting untuk memprediksi kelakuan minyak di air. 

Viskositas adalah sifat yang menunjukkan ketahanan  dalam perubahan bentuk dan pergerakan.  Viskositas rendah berarti mudah mengalir.  Faktor viskositas adalah komposisi minyak dan temperature.  Viskositas ini adalah penting untuk memprediksi penyebaran minyak di air.

Titik ubah adalah tingkat temperature yang mengubah minyak menjadi memadat atau berhenti mengalir.  Titik ubah minyak mentah bervariasi antara –57°C sampai 32°C.  Tititkubah ini adalah penting untuk prediksi kelakuan minyak di air dan penetapan strategi pembersihan dari lingkungan. 

Kelarutan minyak dalam air adalah rendah sekitar 30 mg/L (NAS, 1985) dan tergantung kepada komposisi kimia dan temperature.   Besaran kelarutan itu dicapai oleh minyak aromatic dengan berat molekul kecil seperti benzene, toluene, ethylbenzene, dan xylene (BTEX).  Sifat kelarutan ini adalah penting untuk prediksi kelakuan minyak di air, proses bioremediasi, dan ekotoksisitas minyak.

Karakteristik kimia minyak adalah berbeda untuk minyak mentah dan minyak olahan. Senyawa baru dapat muncul dalam minyak olahan, yang dihasilkan dari proses pengolahan minyak mentah. 

Minyak mentah mengandung senyawa hidrokarbon sekitar 50–98 % dan selebihnya senyawa non-hidrokarbon (sulfur, nitrogen, oxygen, dan beberapa logam berat) (Leahy and Colwell, 1990).  Selanjutnya minyak diklasifikasikan berdasarkan kelarutan dalam pelarut organic, yaitu:

1) Hidrokarbon jenuh. Termasuk dalam kelas ini adalah alkana dengan struktur CnH2n+2 (aliphatics) dan CnH2n (alicyclics), dimana n > 40.  Hidrokarbon jenuh ini merupakan kandungan terbanyak dalam minyak mentah.  

2) Hidrokarbon aromatic.  Termasuk dalam kelas ini adalah monocyclic aromatics (BTEX) dan polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs: naphthalene, anthracene, dan phenanthrene).  PAHs bersifat karsinogen, atau dapat ditransformasi oleh mikroba menjadi senyawa karsinogen, sehingga menjadi senyawa penting dalam penjagaan kualitas lingkungan. 

3) Resin.  Termasuk di sini adalah senyawa polar berkandungan nitrogen, sulfur, oksigen (pyridines dan thiophenes), sehingga disebut pula sebagai senyawa NSO.       

4) Asphalt.  Termasuk di sini adalah senyawa dengan berat molekul besar dan  logam berat nickel, vanadium, dan besi.  Tentu saja variasi komposisi minyak mentah adalah berbeda di berbagai tempat, itulah sebabnya teknologi remediasi bersifat site-specific. 

Minyak olahan seperti gasoline, kerosene, minyak jet, dan lubricant adalah produk olahan minyak mentah melalui proses catalytic cracking dan fractional distillation.  Sebagai hasil olahan, minyak olahan mempunyai sifat fisik kimia berbeda dengan minyak mentah.  Minyak olahan mempunyai kandungan minyak mentah dan senyawa hidrokarbon tak jenuh seperti olefins (alkenes dan cycloalkenes) dari proses catalytic cracking.  Kandungan olefins adalah cukup besar sampai 30% dalam gasoline dan sekitar 1% dalam jet fuel (NAS, 1985). 

3 Kelakuan minyak di laut

Saat minyak terekspose ke lingkungan laut, minyak akan segera berubah sifat-sifat fisik kimia dan biologis.

Proses perubahan sifat fisik meliputi: 

1) Perluasaan.   Perluasan ini mungkin merupakan proses terpenting selama awal ekspose minyak dalam air, sepanjang titik ubah minyak adalah lebih rendah dibanding temperature sekitar.  Proses ini akan memperluas sebaran minyak sehingga meningkatkan perpindahan massa melalui proses evaporasi, pelarutan dan biodegradasi. 

2) Evaporasi.  Proses  ini dapat diandalkan untuk menghilangkan fraksi minyak dengan kandungan toksik dan berat molekul rendah.   Evaporasi alkana (< C15) dan aromatic berlangsung antara 1 – 10 hari (Xueqing  et al., 2001).  Faktor lingkungan yang mempengaruh evaporasi adalah angin, gelombang air dan temperature. Evaporasi menyebabkan minyak tertinggal dalam air mengalami peningkatan densitas dan viskositas. 

3) Pelarutan.  Proses ini tidak signifikan dari sudut perpindahan massa tetapi penting dalam proses biodegradasi.  Aromatik dengan berat molekul kecil dan bersifat paling toksik adalah paling larut air dibanding senyawa minyak lainnya  (NAS, 1985).  Kecepatan pelarutan dipengaruhi oleh proses foto-oksidasi dan proses biologis. 

4) Foto-oksidasi.  Dalam kondisi aerobic dan terpapar sinar matahari, minyak aromatic dapat ditransformasi menjadi senyawa lebih sederhana.  Senyawa lebih sederhana ini (hydroperoxides, aldehydes, ketones, phenols, dan carboxylic acids)  bersifat lebih larut air sehingga meningkatkan laju biodegradasi tetapi lebih toksik (Nicodem  et al. 1997). 

5) Dispersi. Penyebaran ini terjadi karena proses gradient konsentrasi dengan membentu formasi emulsi minyak-air (butiran minyak dalam kolom air) sehingga memperluas permukaan butir minyak.  Emulsi minyak-air dapat terjaga dengan agitasi (angin dan gelombang adalah contoh agitasi alamiah), atau dengan penambahan dispersan. 

6) Emulsifikasi.  Emulsifikasi adalah proses perubahan status dari butiran minyak dalam air menjadi butiran air dalam minyak (disebut juga chocolate mousse).  Bahan asphaltic dapat meningkatkan emulsifikasi.  Tetapi emulsifikasi akan mempersulit pembersihan minyak. 

7) Lain-lain.  Termasuk di sini adalah proses adsorpsi minyak pada zat padat air, sedimentasi dan formasi butir tar. 

Berbeda dengan proses fisik kimia sebagai perpindahan massa antar media lingkungan, proses biodegradasi adalah proses perpindahan massa dari media lingkungan ke dalam massa mikroba (menjadi bentuk terikat dalam massa mikroba) sehingga minyak hilang dari air.  Hasil proses biodegradasi adalah umumnya karbondioksida dan metana yang kurang berbahaya dibanding minyak pada besaran konsentrasi yang sama. Mikroba yang mampu menguraikan minyak adalah tersedia di alam laut yaitu sekitar 200 spesies bacteria, ragi dan fungi. Bacteria terpenting adalah Achromobacter, Acinetobacter, Alcaligenes, Arthrobacter, Bacillus, Brevibacterium, Cornybacterium, Flavobacterium, Nocardia, Pseudomonas, Vibrio; ragi dan fungsi adalah  Aspergillus, Candida, Cladosporium, Penicillium, Rhodotorula, Sporobolomyces, Trichoderma (Leahy and Colwell, 1990).  Penting dipahami bahwa mikroba pengurai minyak adalah tidak bekerja  secara individu spesies tetapi konsorsium multi spesies.  

Berdasarkan kemampuan proses biodegradasi, potensi  senyawa minyak yang dapat diuraikan oleh mikroba adalah sebagai berikut: 

1) Hidrokarbon jenuh. Umumnya n-alkanes siap untuk diuraikan mikroba menjadi alcohol, aldehydes, atau fatty acid. Branched alkanes dan Cycloalkanes adalah sulit diuraikan mikroba (Atlas, 1995).         

2) Aromatik. Umumnya aromatic sulit terurai biologis  tetapi aromatic dengan berat molekul rendah (naphthalene) dapat terurai biologis (Prince, 1993). 

3) Resin dan asphalt. Senyawa ini mempunyai sturktur kompleks dan sulit diuraikan secara biologis, tetapi dalam konsentrasi rendah dapat terurai biologis secara cometabolisme (Leahy and Colwell, 1990).

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. ( http://furkonable.wordpress.com/2010/04/01/analisis-pencemaran-laut-akibat-tumpahan-minyak-di-laut/)

-       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. (http:// furkonable. wordpress.com/ 2010/04/01 /analisis- pencemaran-laut- akibat- tumpahan-minyak-di-laut/)

Efek

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.

 Tabel 1. Indeks Kepekaan Tipe Pantai terhadap tumpahan minyak (Gunland dan Hayes, 1978 dalam Bishop, 1983)( http://furkonable. wordpress.com/2010/04/01/ analisis- pencemaran -laut-akibat –tumpahan –minyak –di -laut/)

Table 2. Efek Minyak pada Komunitas dan Populasi Laut ( Hyland dan Sceneider, 1976 dalam Bishop, 1983) ( http:// furkonable. wordpress. com/ 2010 / 04/01/ analisis –pencemaran - laut-akibat-tumpahan- minyak-di-laut/)

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	Ringan Sedang Berat	Cepat Sedang Lamba
3	Ikan	Ringan-sedang	Cepat-sedang
4	Burung	Berat	Lambat
5	Mamalia laut	Ringan	Lambat

10. The Odyssey

Peristiwa ini terjadi pada bulan November 1988. Tanker minyak milik perusahaan Amerika serikat, Odyssey menumpahkan sebanyak 132.000 ton minyak ke lautan Nova Scotia yang berjarak 700 mil dari daratan Nova scotia.

9. The Haven

Peristiwa yang sempat menewaskan 6 kru kapal ini terjadi pada bulan April 1991. kapal The Haven terbakar karena minyak yang dimuat tumpah ke lautan Italia. Sebanyak 145.000 ton minyak tumpah ke lautan dan 70% diantaranya terbakar di lautan lepas. Kapal The Haven sendiri akhirnya tenggelam dan dapat ditemukan kembali pada kedalaman 1640 kaki

8. The Amoco Cadiz

badai besar yang menerjang kawasan lautan Brittany Prancis membuat kapal Cadiz tergoncang dan kemudian membuat muatan minyaknya tumpah ke lautan. Peristiwa yang terjadi pada tahun 1978 ini membuat 1.604.500 barel minyak mencemari lautan.

7. Castillo de Bellver

Pada bulan Agustus tahun 1983. Kapal Castillo de Belver meledak dan membuat kapal pecah menjadi dua, peristiwa ni menyebabkan minyak tumpah ke lautan. sebanyak 252.000 ton minyak mencemari lautan Cape town yang berjarak 24 mil dari lepas pantai.

6. ABT Summer

ABT Summer tanker, yang sedang berlayar dari Iran ke Rotterdam, menumpahkan minyak ke lautan yang akhirnya terbakar di lautan angola, sekitar 700 mil dari lepas pantai. Total ada 260.000 ton minyak yang tumpah dan menewaskan sekitar 32 kru kapal.

5. Nowruz oil field

Selama perang teluk yang pertama, banyak kejadian tabrakan kapal selama perang, Tabarakan kapal terparah terjadi pada tanggal 10 Februari 1983 dimana hal sekitar 1500 barrel minyak tumpah ke lautan setiap harinya.

4. Fergana Valley

The Fergana Valley, salah satu daerah industri pertanian dan peternakan terpadat di daerah asia tengah dikotori oleh minyak tumpah yang berasal dari salah satu kilang minyak di daerah tersebut. Peristiwa yang terjadi pada tahun 1992 itu menyebabkan ladang dan pusat industri tercemar oleh 285.000 ton minyak.

3. Atlantic Empress/Aegean Captain

Pada bulan Juli 1979, sebuah kapal tanker minyak Yunani Atlantic Empress bertabrakan dengan kapal lain Laut Karibia. Bencana ini menewaskan 26 anggota kru dan menyebabkan pencemaran lingkungan oleh 287,000 ton minyak.

2. Ixtoc I oil well

Pada bulan Juni 1979 Minyak Ixtoc I meledak di Teluk Meksiko . Platform pengeboran minyak itu kemudian terbakar dan runtuh, merobek katup tabung minyak dan membuat sulit bagi personil penyelamat untuk mengendalikan kerusakan. minyak tumpah sebanyak 454.000 ton mencemari lautan. tumpahan berlanjut sampai Maret 1980.

1. Gulf War oil spill

Tumpahan minyak terburuk dalam sejarah, tumpahan minyak selama Perang Teluk memuntahkan 8 juta barel ke Teluk Persia setelah pasukan Irak membuka katup sumur minyak dan jalur pipa saat mereka mundur dari Kuwait pada tahun 1991. Ketebalan minyak yang mencemari lautan bisa mencapai 5 inchi sebanyak 1.360.000 sampai 1.500.000 ton minyak.

(sumber: http://serba-sepuluh. blogspot.com/2010/08/10-kecelakaan-minyak-tumpah-terparah-di.html)