pen nulis yang sedikit 'berbobot'.. (dari makalah tugas mata kul pengenalian pencemaran perairan taon lalu) tentang pencemaran akibat tumpahan minyak di laut..

I. PENGERTIAN

I.1. Kategori minyak 

Minyak termasuk bahan kimia alami, namun setelah mengalami pengolahan, minyak dapat dikategorikan sebagai bahan kimia sintetik (http://en.wikipedia.org/).

I.2. Nama umum, nama ilmiah, dan rumus kimia

Minyak adalah istilah umum yang digunakan untuk menyatakan produk petroleum yang penyusun utamanya terdiri dari hidrokarbon. Minyak mentah dibuat dari hidrokarbon berspektrum lebar yang berkisar dari sangat mudah menguap, material ringan seperti propana dan benzena sampai pada komposisi berat seperti bitumen, aspalten, resin dan wax. Produk pengilangan seperti petrol atau bahan bakar terdiri dari komposisi hidrokarbon yang lebih kecil dan kisarannya lebih spesifik.

Minyak adalah istilah umum untuk semua cairan organik yang tidak larut/bercampur dalam air. Dalam arti sempit, kata 'minyak' biasanya mengacu ke minyak bumi (petroleum) atau bahkan produk olahannya: minyak tanah (kerosene). Namun demikian, kata ini sebenarnya berlaku luas, baik untuk minyak sebagai bagian dari diet makanan (misalnya minyak goreng), sebagai bahan bakar (misalnya minyak tanah), sebagai pelumas (misalnya minyak rem), sebagai medium pemindahan energi, maupun sebagai wangi-wangian (misalnya minyak nilam).

Minyak bumi atau petroleum (dari bahasa Yunani petra – batu dan bahasa Latin oleum – minyak) atau minyak mentah (dinamakan juga emas hitam) adalah cairan hitam, coklat muda atau kehijauan yang ditemukan dalam berbagai bentuk di bumi. The American Petroleum Institute, dalam Manual of Petroleum Measurement Standards (MPSM), mendefinisikan minyak sebagai “suatu substansi, umumnya cair, terjadi secara alami di bumi dan terutama terkomposisi oleh campuran karbon dan hidrogen dengan atau tanpa elemen nonlogam seperti sulfur, oksigen, dan nitrogen”. Minyak bumi merupakan campuran berbagai macam zat organik, tetapi komponen pokoknya adalah hidrokarbon. Minyak bumi disebut juga minyak mineral karena diperoleh dalam bentuk campuran dengan mineral lain. Minyak bumi tidak dihasilkan dan didapat secara langsung dari hewan atau tumbuhan, melainkan dari fosil. Karena itu, minyak bumi dikatakan sebagai salah satu dari bahan bakar fosil. Beberapa ilmuwan menyatakan bahwa minyak bumi merupakan zat abiotik, yang berarti zat ini tidak berasal dari fosil tetapi merupakan zat anorganik yang dihasilkan secara alami di dalam bumi. Namun, pandangan ini diragukan secara ilmiah karena hanya memiliki sedikit bukti yang mendukung.

            Struktur kimia petroleum terdiri atas rantai hidrokarbon dalam ukuran panjang yang berbeda. Perbedaan kimia hidrokarbon ini dipisahkan oleh distilasi pada penyulingan minyak untuk menghasilkan gasoline, bahan bakat jet, kerosin, dan hidrokarbon lainnya. Formula umum untuk hidrokarbon ini adalah C_nH_2n+2. Contohnya 2,2,4-Trimethylpentane, banyak digunakan pada gasoline, memiliki formula kimia C₈H₁₈ yang bereaksi dengan oksigen.

C₈H₁₈(aq) + 12.5O₂(g) → 8CO₂(g) + 9H₂O(g) + panas

            Pembakaran tidak sempurna pada petroleum atau gasoline menghasilkan emisi gas beracun seperti karbon monooksida dan/atau nitrit oksida. Contohnya:

C₈H₁₈(aq) + 12.5O₂(g) + N₂(g) → 6CO₂(g) + 2CO(g) + 2NO(g) + 9H₂O(g) + panas

Formasi petroleum kebanyakan terjadi dalam bermacam reaksi endotermik pada tekanan dan/atau suhu tinggi. Contohnya, kerosin dapat pecah menjadi hidrokarbon dalam panjang yang berbeda.

CH_1.45(s) + heat → .663CH_1.6(aq) + .076CH₂(aq) + .04CH_2.6(g) + .006CH₄(g) + .012CH_2.6(s) + .018CH_4.0(s) + .185CH_.25(s)

II. KEBERADAAN MINYAK DI EKOSISTEM

TERESTRIAL DAN AKUATIK

II.1. Sumber

Minyak yang dijumpai di pasaran dapat berupa zat murni, tetapi umumnya adalah larutan/campuran. Proses pengolahan minyak murni (penyulingan/"refinery") biasanya mencakup pemisahan dari bahan-bahan residu diikuti dengan pendinginan (kondensasi). Proses pencampuran dengan bahan-bahan tertentu jika diperlukan dapat dilakukan setelahnya.

II.2. Fate setelah di ekosistem perairan

Minyak, ketika tumpah di laut, biasanya akan pecah dan terhambur atau tersebar ke lingkungan laut selama beberapa waktu. Penghamburan ini adalah hasil dari sejumlah proses kimia dan fisik yang mengubah komposisi yang akan mengubah minyak ketika minyak tumpah. Prosesnya dinamakan pelapukan (weathering). Minyak lapuk 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 pad proses evaporasi atau formasi air pada emulsi minyak, mengakibatkan minyak yang tersisa pada permukaan dan tinggal dalam waktu lama (persisten).

Cara dimana lapisan minyak pecah dan menyebar sangat tergantung pada ketahanan (tingkat persisten) minyak tersebut. Produk ringan seperti kerosin cenderung terevaporasi, tersebar dengan cepat, dan tidak perlu pembersihan sebab akan hilang secara alami. Ini dinamakan minyak non-persisten. Sebaliknya, minyak persisten seperti pada kebanyakan minyak mentah, pecah dan menyebar lebih lambat dan biasanya memerlukan tindakan pembersihan. Sifat fisika seperti densitas, viskositas, dan titik alir minyak, semuanya mempengaruhi sifat penyebarannya.

Penyebaran tidak terjadi tiba-tiba. Waktu penyebarannya tergantung sejumlah faktor, termasuk jumlah dan tipe tumpahan minyak, kondisi cuaca, dan jika minyak tertinggal di laut atau terbawa ke darat. Kadang-kadang, prosesnya cepat dan pada waktu lain terjadi dengan lambat, terutama di perairan tertutup dan tenang.

Sifat minyak di laut

1. Menyebar

            Segera setelah minyak tumpah, minyak akan tersebar ke seluruh permukaan laut dalam satu lapisan. Kecepatan penyebarannya tergantung pada tingkat viskositas minyak. Minyak yang viskositasnya rendah dan berbentuk cair menyebar lebih cepat dari minyak yang viskositasnya tinggi. Namun demikian, lapisan minyak menyebar dengan cepat dan menutupi wilayah permukaan laut. Penyebaran minyak tidak merata. Setelah beberapa jam, lapisan tersebut akan pecah dan karena pengaruh angin, aksi gelombang dan turbulensi air laut, akan membentuk segerombol tipis. Tingkat penyebaran minyak juga ditentukan oleh kondisi umum seperti temperatur, arus laut, pengaruh pasang dan kecepatan angin. Makin berat kondisinya, makin cepat penyebaran dan pecahnya minyak.

2. Evaporasi

Dalam banyak kasus pencemaran minyak, penguapan merupakan proses yang terpenting dalam hal keseimbangan massa. Dalam beberapa hari semenjak pencemaran, minyak mentah ringan dapat melepaskan 75% dari massa awalnya dan medium menjadi 40% lebih encer. Sebaliknya minyak mentah berat atau residu akan melepaskan tidak lebih dari 10% dari volume awalnya pada beberapa hari setelah terjadi tumpahan.

3. Dispersi

Gelombang dan turbulensi di permukaan laut dapat mengakibatkan seluruhnya atau sebagian dari lapisan minyak pecah menjadi beberapa bagian dan tetesan yang ukurannya bervariasi. Ini akan tercampur  ke dalam lapisan atas pada kolom air. Beberapa dari tetesan yang lebih kecil akan tertinggal dan tersuspensi pada air laut sementara tetesan  yang lebih besar akan cenderung naik ke permukaan, dimana tetesan-tetesan ini kemungkinan tidak bergabung dengan tetesan lain dan membentuk lapisan atau tersebar membentuk lapisan tipis. Minyak yang tersisa dan tersuspensi di air tersebar lebih luas daripada sebelum dispersi terjadi. Hal ini mendorong terjadinya proses alami lain seperti disolusi, biodegradasi dan sedimentasi.

4. Emulsifikasi

Emulsifikasi merupakan proses pembentukan berbagai fase air di dalam minyak, umum disebut sebagai mousse oleh pekerja di pertambangan minyak. Emulsi ini mengubah karakteristik dari tumpahan minyak secara signifikan. Emulsi stabil mengandung antara 60-85% air yang membuat volume awalnya membesar 3-5 kali. Berat jenis dari emulsi yang dihasilkan sebesar 1,3 g/mL dibandingkan berat jenis awalnya yang berkisar antara 0,80-0,95 g/mL.

5. Disolusi

Senyawa air yang larut dalam minyak dapat tersebar ke seluruh perairan. Hal ini tergantung pada komposisi dan keadaan minyak, dan terjadi lebih cepat ketika minyak terdispersi dengan baik di kolom perairan. Komponen yang mudah larut di air laut adalah komponen hidrokarbon ringan seperti benzena atau toluen. Bagaimanapun, komponen ini juga merupakan komponen yang pertama kali hilang akibat evaporasi, sebuah proses yang 10-100 kali lebih cepat daripada disolusi. Minyak yang hanya mengandung sedikit saja komponen ini akan mengakibatkan disolusi menjadi salah satu proses yang kurang penting.

6. Oksidasi

Minyak mentah merupakan campuran kompleks dari bahan-bahan organik, umumnya hidrokarbon. Oksidasi mengubah campuran ini menjadi senyawa-senyawa baru dan mengatur distribusi dari residu, berdasarkan kemampuan oksidasinya. Hasil oksidasi dari semua bahan organik, bila diberikan oksigen tak terbatas, adalah konversi dari karbondioksida dan air. Pada proses ini, hidrokarbon teroksidasi menjadi alkohol, keton dan asam-asam organik. Hasil oksidasi merupakan senyawa yang lebih dapat larut di air daripada senyawa hidrokarbon awal sebelum diturunkan. Oksidasi pada minyak mentah dimediasi oleh dua proses yaitu foto-oksidasi dan mikrobial-oksidasi, yang menyediakan energi untuk menjalankan reaksi oksidasi. Saat minyak terekspos sinar matahari dan oksigen di lingkungan, maka fotooksidasi dan oksidasi mikrobial aerob terjadi pula. Saat tidak terdapat oksigen dan sinar matahari pada lingkungan anaerobik terjadi. Hal yang mempengaruhi fotooksidasi adalah spektrum dan intensitas cahaya, karakteristik optis dari permukaan air yang telah dimodifikasi oleh hidrokarbon dan bahan-bahan serta partikel lain, karakteristik optis dari hidrokrbon, dan keberadaan bahan aktivator dan katalisator.

7. Sedimentasi/Sinking

Sinking merupakan mekanisme dimana minyak yang berat jenisnya lebih besar dari air akan dipindahkan ke lapisan bawah. Minyak itu sendiri dapat memiliki berat jenis lebih besar dari air, atau dapat mengikat lebih banyak sedimen sehingga menjadi lebih padat dari air. Sedimentasi merupakan proses perubahan minyak menjadi sedimen tersuspensi yang akhirnya akan diam di kolom air dan terakumulasi pada dasar perairan. Terdapat perbedaan signifikan pada jumlah relatif dari minyak yaitu proses sunking minyak dapat mengandung beberapa persen sedimen, dimana sedimen yang terkontaminasi terakumulasi yang di dasar perairan akan mengandung hanya beberapa persen minyak. Sedimentasi memerlukan mekanisme untuk minyak agar menjadi sedimen. Salah satu mekanisme antara lain adalah pemberian butiran minyak yang disebarkan di kolom perairan oleh zooplankton dan ekskresi minyak dalam pelet yang tenggelam ke dalam dasar perairan.

8. Biodegradasi

Air laut mengndung sejumlah mikroorganisme atau mikroba yang mendegradasi minyak ke senyawa air, bahkan ke karbondioksida dan air secara bertahap atau langsung. Banyak jenis mikroba yang tinggal dan masing-masing cenderung mendegradasi sejumlah bagian khusus pada minyak mentah. Bagaimanapun, beberapa komponen pada minyak sangat tahan terhadap pemecahan dan mungkin tidak dapat terdegradasi. Faktor utama yang mempengaruhi efisiensi biodegradasi adalah tingkat nutrien (N dan P) di air, suhu dan tingkat oksigen yang tersedia. Seperti biodegradasi memerlukan oksigen, proses ini dapat terjadi pada antar-permukaan-air-minyak walaupun tidak ada oksigen yang tersedia bagi minyak itu sendiri. Terjadinya tetesan minyak baik oleh dispersi alami maupun secara kimia akan memperluas permukaan minyak dan meningkatkan area yang tersedia untuk keberlangsungan proses biodegradasi.

III. PENGARUH PENCEMARAN MINYAK

TERHADAP ORGANISME AKUATIK DAN MANUSIA

III.1. Pengaruhnya terhadap makhluk akuatik

Secara sederhana, efek pencemaran minyak terhadap kehidupan di laut disebabkan oleh sifat fisika alami minyak (kontaminasi dan tekanan fisik) atau disebabkan oleh komponen kimianya (efek berbahaya dan akumulasi yang mengarah pada timbulnya noda). Kehidupan di laut juga dapat terkena dampak oleh aktivitas pembersihan atau secara tidak langsung melalui kerusakan fisik terhadap habitat biota laut.

Ancaman utama terhadap sumber daya hidup oleh residu persisten tumpahan minyak dan emulsi air dalam minyak (mousse) adalah salah satu penutupan fisik. Hewan dan tumbuhan yang paling beresiko adalah yang kontak dengan permukaan laut yang telah terkontaminasi. Mamalia dan reptil laut; burung yang mencari makan dengan menyelam; biota laut di pantai; dan biota laut yang dibudidaya.

Komponen yang paling berbahaya pada minyak cenderung merupakan komponen yang hilang akibat evaporasi ketika minyak tumpah. Karena inilah, konsentrasi mematikan dari komponen berbahaya yang mengakibatkan kematian skala besar pada biota laut relatif jarang, terlokalisasi dan singkat. Efek sub-letal yang mengganggu kemampuan individual organisme laut untuk bereproduksi, tumbuh, mencari makan atau mengerjakan aktivitas lain dapat disebabkan oleh perpanjangan paparan pada konsentrasi minyak atau komponen minyak jauh lebih rendah daripada efek mematikan. Hewan yang tinggal menetap (sedentary) di perairan dangkal seperti oyster, kerang dan remis yang secara rutin menyaring sejumlah besar air laut untuk mengekstrak makanan, biasanya akan mengakumulasi komponen minyak. Sementara komponen ini tidak akan mengakibatkan kerusakan dengan segera, keberadaannya dapat membuat hewan sejenisnya menjadi tidak enak jika dikonsumsi manusia, dikarenakan adanya rasa atau aroma minyak. Ini merupakan masalah musiman sejak hilangnya komponen yang mengakibatkan noda, ketika dikembalikan ke kondisi normal.

Kemampuan tanaman dan hewan untuk bertahan hidup terhadap kontaminasi minyak

Efek tumpahan minyak pada suatu populasi atau habitat harus ditunjukkan dengan hubungannya terhadap tingkat stres/tekanan yang diakibatkan oleh polutan lain atau oleh eksploitasi pada sumber daya tersebut. Mengingat variabilitas alami terhadap populasi hewan dan tanaman, biasanya sangat sulit untuk mengadakan pendekatan terhadap efek tumpahan minyak dan untuk menentukan kapan suatu habitat dinyatakan bersih. Untuk mengetahui permasalahan ini, penelitian pra-tumpahan yang mendetail kadang-kadang dilakukan untuk menegaskan karakteristik fisik, kimia, dan biologi suatu habitat dan pola variabilitas alami. Pendekatan yang lebih bermanfaat adalah untuk mengidentifikasi sumber daya khusus mana yang mungkin terkena dampak tumpahan minyak, dan membatasi penelitian untuk menemukan tujuan yang realistik dan tegas, berhubungan dengan sumber daya yang terkait.

Dampak pencemaran minyak terhadap habitat laut yang spesifik

Berikut ini merupakan ringkasan mengenai dampak yang mungkin terjadi pada beberapa habitat laut. Bersama masing-masing habitat, kisaran lebar yang berlaku dan sering terjadi mengenai kondisi lingkungan adalah tidak ada pembagian yang jelas diantara suatu habitat atau habitat lain.

Plankton adalah istilah yang digunakan bagi tumbuhan dan hewan mengapung yang terbawa pasif oleh arus air di lapisan tas air laut. Sensitivitas mereka terhadap pencemaran minyak telah didemonstrasikan dengan eksperimen. Di laut terbuka, dilusi yang cepat pada minyak yang terdispersi alami dan komponennya yang mudah larut, sebaik pada kematian alami yang tinggi, distribusi iregular dan mengelompok pada plankton membuat efek signifikan menjadi tidak mungkin.

Di wilayah pesisir beberapa mamalia dan reptil laut, seperti penyu, rentan terhadap efek berlawanan yang berasal dari kontaminasi minyak dikarenakan kebutuhan mereka untuk muncul ke permukaan, untuk bernafas dan meninggalkan air untuk bertelur. Ikan dewasa yang hidup di perairan dekat pantai dan juvenil di wilayah pembesaran di perairan dangkal beresiko besar terkena dispersi atau larutan minyak.

Lapisan permukaan minyak beresiko minimal dalam mempengaruhi dasar laut di perairan lepas pantai. Bagaimanapun, pembatasan penggunaan dispersan perlu dilakukan dekat area pemijahan atau di beberapa keramba, perairan dekat pantai yang miskin akan kapasitas dilusi.

Dampak pencemaran minyak terhadap wilayah pantai bisa jadi besar, ketika daerah karang, pasir dan lumpur yang luas tidak tertutup saat pasang rendah. Nilai amenitas pantai dan tepi laut berkarang memerlukan penggunaan teknik pembersihan yang cepat dan efektif, yang mungkin tidak cocok dengan ketahanan hidup tumbuhan dan hewan.

Vegetasi rawa menunjukkan sensitivitas yang tinggi terhadap produk penyulingan ringan atau bahan mentah ringan segar sementara lapukan minyak menyebabkan kerusakan yang relatif kecil. Lapisan minyak pada bagian paling bawah pada tumbuhan dan sistem perakaran mereka dapat rusak, bahkan pada sebuah lapisan keras di daun, oleh sedikit akibat terutama jika hal itu terjadi diluar musim tumbuh. Di wilayah tropis, hutan mangrove tersebar luas dan menempatkan rawa asin pada pantai tertutup dan di estuari. Pohon mangrove memiliki akar nafas yang kompleks di bawah permukaan lumpur yang kurang oksigen dan kaya bahan organik tempat tinggal mereka. Minyak dapat memerangkap tempat masuknya udara pada akar nafas mangrove atau bercampur dengan keseimbangan garam di pohon, menyebabkan daun-daun rontok dan pohonnya mati. Sistem perakaran bisa rusak akibat minyak yang masuk ke liang hewan dan efeknya bisa bertahan sampai beberapa waktu, menghambat rekolonisasi oleh semai mangrove. Perlindungan oleh lahan basah, dengan merespon tumpahan minyak di laut, harus menjadi prioritas utama sejak pemindahan fisik minyak dari rawa atau dari hutan mangrove sangatlah sulit.

Koral hidup tumbuh di sisa karang mati berkapur yang bentuknya menggantung, retakan, dan ketidakteraturan lain, didiami oleh bermacam ikan dan hewan lain. Jika koral hidup rusak, terumbu dapat menjadi subjek bagi erosi akibat gelombang. Efek pencemaran minyak bagi koral dan fauna yang terasosiasi, terutama ditentukan oleh proporsi komponen berbahaya, durasi paparan minyak, seperti tingkat tekanan lainnya. Perairan yang banyak terdapat terumbu biasanya dangkal dan berturbulensi, dan sedikit teknik pembersihan dapat direkomendasikan.

Burung yang berkumpul dalam jumlah besar untuk bertelur di laut atau garis pantai, mencari makan atau membersihkan bulunya umumnya rentan terhadap pencemaran minyak. Walaupun minyak yang tertelan oleh burung karena terjilat dapat mematikan, penyebab kematian yang paling umum adalah akibat tenggelam, kelaparan, dan kehilangan panas tubuh seiring kerusakan bulu burung oleh minyak.

III.2. Pengaruh terhadap manusia

Bagi manusia, tumpahan minyak mengakibatkan dampak ekonomi yang serius terhadap aktivitas pesisir dan pada mereka yang mengeksploitasi sumber daya laut. Pada banyak kasus kerusakan musiman dan kerusakan yang diakibatkan oleh sifat fisik minyak menciptakan gangguan dan kondisi yang membahayakan. Dampak terhadap kehidupan di laut dilipatgandakan oleh efek racun dan noda yg berasal dari komposisi kimia minyak, sebaik oleh diversitas dan variasi sistem biologi dan sensitivitas mereka terhadap pencemaran minyak. 

Efek tumpahan minyak tergantung pada banyak faktor, bukan hanya faktor dari minyak itu sendiri. Kontaminasi pada wilayah pesisir adalah ciri umum dari kebanyakan peristiwa tumpahan minyak yang kemudian mengacu pada kegelisahan dan gangguan publik, dengan aktivits rekreasi seperti berjemur, naik boat, penyelaman, dan pemancingan. Pemilik hotel dan restoran, dan mereka yang menggantungkan hidupnya pada pariwisata juga terkena dampaknya. Gangguan terhadap wilayah pesisir dan rekreasi, dari peristiwa tumpahan yang sederhana termasuk kategori short-lived dan efek terhadap pariwisata merupakan tanda tanya besar bagi pengembalian kenyamanan publik ketika pembersihan telah dilaksanakan.

Industri yang berpegang pada penyedia pembersihan air laut bagi operasi normal mereka, dirugikan oleh dampak tumpahan minyak ini. Jika kuantitas substansi minyak yang mengapung atau sub-permukaan minyak melewati pipa, menyebabkan kontaminasi pada tabung kondensor, memerlukan pengurangan setelah dilakukan output atau penutupan total pembersihan. (dari berbagai sumber)