PENENTUAN NILAI KONSENTRASI TPH & OIL AND GREASE PADA TANAH TERCEMAR OLI
DE TERMI NI NG THE THE CONCENTRAT CONCENTRATII ON TPH TPH & OI OI L AND GRE ASE ASE THE OI L CONT CONTAMI AMI NATE NATE D SOI SOI L Mas Reza Rahman N. Selasa Sore – Kelompok Kelompok 6 Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Pertanian Bogor, Kampus IPB Dramaga, Jalan Raya Dramaga, Bogor, Jawa Barat 16003
[email protected] Abstrak : Peningkatan
kebutuhan bahan bakar minyak mengakibatkan peningkatan peningkatan eksplorasi dan pengolahannya. Eksplorasi dan pengolahan minyak bumi selain memberikan keuntungan juga memberikan dampak yang buruk bagi lingkungan yaitu berupa limbah (residu). Secara alamiah lingkungan khususnya tanah memiliki kemampuan untuk mendegradasi segala jenis zat pencemar yang masuk dalam tanah melalui proses biologis dan kimiawi.Tetapi beban pencemar pencemar di lingkungan seringkali lebih besar dari kemampun kemampun tanah untuk mendegradasi mendegradasi zat pencemar tersebut. Umumnya Umumnya limbah minyak bumi belum dikelola dengan dan dimanfaatkan secara optimum. Banyaknya limbah yang langsung dibuang ke lingkungan mengakibatkan tercemarnya lingkungan termasuk pencemaran tanah. Total Petroleum Hidrocarbon (TPH) (TPH) adalah jumlah hidrokarbon minyak bumi yang terukur di dalam suatu media lingkungan baik tanah atau air. Adapun Oil and Grase merupakan jumlah minyak dan lemak yang terkandung pada suatu medium yang dinyatakan dalam satuan berat. Konsentrasi Oil and Grease 6.63% menunjukan bahwa terdapat Oil and Grease sebanyak 0.663 gr dalam 10 gr sampel uji tanah yang yang tercemar oleh minyak bumi bekas bekas berupa oli bekas. Sementara itu, nilai onsentrasi TPH yakni sebesar 4.59% menunjukan bahwa terdapat Total Petruleum Hidrocarbon dalam setiap 10 gr sampel uji tanah tercemar minyak bumi bekas (oli bekas) sebesar 0.459 gr. Mengingat dampak pencemaran minyak bumi baik dalam konsentrasi rendah maupun konsentrasi tinggi, maka diperlukan inovasi teknologi yang paling mudah, murah serta tidak menmbulkan bahaya lainnya. K ata kunci : minyak bumi, oil and grease, pencemaran, tanah, TPH
Abst Abstract ract :: Increased fuel demand resulted in increased exploration and processing. Petroleum exploration and processing in addition to providing the advantages also have a negative effect on the environment in the form of waste (residue). Naturally the environment especially the soil has the ability to degrade all kinds o f pollutants entering the soil through biological and chemical processes. However, the pollutant pollutant load in the environment environment is often greater greater than the soil's ability to degrade the pollutant. Generally, waste petroleum has not been managed with and utilized optimally. The amount of waste that is directly discharged into the environment resulting in environmental contamination, including contamination of soil. Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) is the quantity of measured petroleum hydrocarbons in an environment medium either soil or water. The Oil and Grase is the amount of oil and fat contained in a medium that is expressed in units of weight. Concentration of Oil and Grease 6.63% indicate that there Oil and Grease as much as 0663 g in a 10 g test sample soil contaminated by petroleum used in the form of used oil. Meanwhile, the value of TPH concentration of 4.59% indicates that there is Total Petruleum Hydrocarbon in every 10 gr test samples of polluted soil of used oil (used oil) of 0.459 gr. Given the impact of oil pollution in both the low concentration and high concentration, it would require most technological innovation is easy, cheap and does not cause other hazards. K eywords ywords : oil and grease, petroleum, pollution, soil, TPH
PENDAHULUAN Salah satu media tanam yang masih umum digunakan adalah tanah. Tanah yang memiliki kualitas baik untuk tanaman adalah tanah yang bebas dari zat pencemar. Tanah menjadi faktor penentu utama penanaman jenis tanaman tertentu. Kualitas tanah yang dimaksud adalah kuantitas zat pencemar yang terkandung persatuan kg
1
tanah. Salah satu zat pencemar yang rentan mencemari tanah adalah minyak bumi. Limbah minyak bumi dapat terjadi di semua aktivitas perminyakan mulai dari eksplorasi sampai pengilangan yang berpotensi menghasilkan limbah berupa lumpur minyak bumi. Salah satu senyawa minyak bumi yang sulit diuraian adalah senyawa hidrokarbon (Barokah A et.al 2011). Minyak bumi yang mencemari tanah berpotensi menguap, tersapu air hujan atau masuk ke dalam tanah kemudian terendap sebagai zat beracun. Akibatnya ekosistem dan siklus air juga terganggu (Karwati 2009). Peningkatan kebutuhan bahan bakar minyak mengakibatkan peningkatan eksplorasi dan pengolahannya. Eksplorasi dan pengolahan minyak bumi selain memberikan keuntungan juga memberikan dampak yang buruk bagi lingkungan yaitu berupa limbah (residu). Limbah hasil pengolahan minyak bumi memiliki komposisi berupa aspal, lilin, logam berat, sera lumpur becampur dengan minyak sisa pengilangan (Zam SI 2011). Umumnya limbah minyak bumi belum dikelola dengan dan dimanfaatkan secara optimum. Banyaknya limbah yang langsung dibuang ke lingkungan mengakibatkan tercemarnya lingkungan termasuk pencemaran tanah. Menurut Zam SI (2011), tanah yang tercemar hidrokarbon akan membahayakan organisme-organisme yang terkandung di dalamnya karena hidrokarbon bersifat toksik dan karsinogenik, sehingga dapat menyebabkan kematian terhadap organisme-organisme tersebut. Sehingga pencemaran tersebut perlu ditanggulangi dengan cepat. Secara alamiah lingkungan khususnya tanah memiliki kemampuan untuk mendegradasi segala jenis zat pencemar yang masuk dalam tanah melalui proses biologis dan kimiawi. Namun, beban pencemar di lingkungan seringkali lebih besar dari kemampun tanah untuk mendegradasi zat pencemar tersebut. Akibatnya, zat pencemar akan terakumulasi sehingga dibutuhkan inovasi teknologi yang mampu membantu tanah mendegradasi zat pencemar (Nugroho 2006). Selain itu, menurut Atlas (1982) dalam Nugroho (2006) menyatakan bahwa banyak senyawa-senyawa organik yang terbentuk di alam dapat didegradasi oleh mikroorganisme bila kondisi lingkungan menunjang proses degradasi. Sehingga pencemaran lingkungan oleh polutan-polutan organik dapat dengan sendirinya dipulihkan. Namun terdapat beberapa lokasi terdapat senyawa organik alami yang resisten terhadap biodegradasi sehingga senyawa tersebut akan terakumulasi di dalam tanah. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan Total Petroleum Hidrokarbon (TPH) serta kandungan minyak dan lemak pada tanah yang tercemar oli dalam skala laboratorium. METODOLOGI
Penelitian dilakukan di Laboratorium Lingkungan Departemen Teknik Sipil dan Lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian IPB pada tanggal 3 Mei 2017. Adapun alat serta bahan yang digunakan dalam penelitian ini diantaranya botol semprot, timbangan analitik, desikator, botol vial, waterbath, stiler, labu Erlenmayer, pipet, pinset, kertas saring, oven, pH meter, turbiditimeter, spektrofotometer, wadah plastik, konsorsium bacillus sp., tanah percobaan, limbah minyak bumi bekas (oli bekas), N-hexane, Na 2SO4, Akuades, pupuk NPK dengan komposisi N P dan K 16%, pupuk urea dengan komposisi 46% N, s erta sekam padi.
2
Botol vial dicuci terlebih dahulu serta dikeringkan dalam oven dengan suhu 105oC selama 1 jam. Pinset digunakan dalam setiap pengambilan botol vial. Botol vial yang sudah dilakukan peng-ovenan dimasukan ke dalam desikator selama 30 menit lalu ditimbang. Sebanyak 10 g sampel uji tanah diekstraksi pada larutan nhexane sebanyak 20 ml. Kemudian hasil ekstraksi dikocok menggunakan stiler selama 15 menit hingga tanah dan n-hexane tercampur sempurna. Contoh uji didiamkan hingga terjadi pemisahan fasa pedatan dan supernatan (cairan) secara sempurna. Kertas saring digunakan untuk menyaring supernatan yang masuk ke dalam botol vial. Pipet digunakan untuk mengambil supernatan ke dalam botol vial. Botol vial dipanaskan menggunakan pemanas air hingga larutan n-hexane mengering. Botol vial dimasukan kembali ke dalam oven lalu didiamkan di dalam desikator selama 30 menit. Botol vial ditimbang sehingga konsentrasi oil and grease dapat dihitung menggunakan persamaan 1 berikut.
(%) = Keterangan :
b a1
( − ) ℎ
×100…………………1
= berat sampel + botol vial (g) = berat awal botol vial (g)
Silika dimasukan ke dalam botol vial serta ditambahkan kembali 20 ml n-hexane. Kemudian campuran oil and grease dan n-hexane dikocok menggunakan stiler selama 15 menit. Botol vial dipanaskan serta dioven hingga laritan n-hexane hilang. Botol vial ditimbang sehingga konsentrasi TPH dapat dihitung menggunakan persamaan 2 berikut.
(%) =
( − ) ℎ
×100………………………………..2
Adapun diagram alir penelitian disajikan pada gambar 1 .
3
`
Gambar 1 Diagram alir penentuan kadar Oil and Greace dan TPH HASIL DAN PEMBAHASAN Total Petroleum Hidrocarbon (TPH) adalah jumlah hidrokarbon minyak bumi yang terukur di dalam suatu media lingkungan baik tanah atau air. Berdasarkan susunan molekul minyak bumi makan senyawa hidrokarbon dapat dikelompokan menjadi empat golongan diantaranya alkana (parafinik), sikloparafin (nafteni), aromatik, serta olefin. Adapun sifat TPH diantaranya mudah menguap, peka terhadap cahaya, kelarutan dalam air umumnya kecil, mudah larut dalam pelarut organik, tekanan uapnya lebih kecil dari 1 atm, umumnya beracun, serta memiliki viskositas yang relatif besar. TPH memiliki dampak buruk bagi manusia khususnya terhadap kesehatan manusia. Beberapa senyawa hidrokarbon dapat mempengaruhi system syaraf pusat. Analisis TPH dapat dilakukan dengan kromatografi gas atau spektofotometri infa red. Adapun Oil and Grase merupakan jumlah minyak dan lemak yang terkandung pada suatu medium yang dinyatakan dalam satuan berat. Pelumas terbagi menjadi dua macam yakni dalam bentuk cair (minyak) dan dalam bentuk solid (lemak). Namun secara umum keduanya mempunyai fungsi yang sama diantaranya membentuk lapisan film, sebagai media pendingin, sebagai penyekat, sebagai pembersih, perlindungan anti karat, serta sebagai media penyangga. Adapun data hasil penelitian penentuan oil and grease dan TPH disajikan pada tabel 1 berikut.
Tabel 1 Data hasil perhitungan konsentrasi Oil and Grease dan TPH
4
Terdapat beberapa hal yang mempengaruhi penentuan kadar TPH serta Oil and Greace pada penelitian yakni pH tanah, kemampuan ikat air, kadar air, kadar abu pada tanah serta konsentrasi zat pencemar (minyak). Konsentrasi Oil and Grease lebih besar dari pada konsentrasi TPH dengan selisih 2.04%. Konsentrasi Oil and Grease 6.63% menunjukan bahwa terdapat Oil and Grease sebanyak 0.663 gr dalam 10 gr sampel uji tanah yang tercemar oleh minyak bumi bekas (oli bekas). Sementara itu, nilai onsentrasi TPH yakni sebesar 4.59% menunjukan bahwa terdapat Total Petruleum Hidrocarbon dalam setiap 10 gr sampel uji tanah tercemar minyak bumi bekas (oli bekas) sebesar 0.459 gr. Penentuan konsentrasi ini belum tentu sama dengan keadaan dilapangan yang belum tentu setiap titik pada tanah yang tercemar memiliki nilai konsentrasi oil and grease dan TPH yang sama. Sehingga pada kenyataannya diperlukan beberapa titik sampel pengujian untuk mengetahui nilai oil and grease dan TPH. Pengukuran nilai oil and grease dan TPH ini penting diperlukan untuk mengetahui tingkat pencematan yang terjadi pada suatu lingkungan. Sehingga solusi dari permasalahan yang ada dapat diselesaikan. Penanggulangan pencemaran minyak dapat dilakukan secara fisik, kimia, dan biologi. Penanggulangan secara fisik umumnya digunakan sebagai langkah awal penanganan, terutama bila minyak bumi belum tersebar ke daerah yang lebih jauh. .Namun metode yang dilakukan secara fisika ini memerlukan biaya yang relatif tinggi untuk pengangkutan dan pengadaan energi guna membakar materi yang tercemar. Penanggulangan secara kimia dapat dilakukan dengan bahan kimia yang memiliki kemampuan mendispersi minyak, sehingga minyak tersebut dapat terdispersi. Namun cara ini memiliki kelemahan yakni mahal dalam pengoperasiannya karena menggunakan biaya yang cukup tinggi serta memerlukan teknologi dan peralatan canggih untuk menarik kembali residu bahan kimia yang berada pada lingkungan sehingga tidak menimbulkan dampak negatif lainnya. Adapaun metode yang dilakukan secara biologi merupakan metode pemulihan kualitas tanah dengan memenfaatkan aktivitas mikroorganisme. Salah satu mikroorganisme yang sering digunakan dalam pemulihan kualitas tanah adalah bakteri. Menurut Gofar N (2012) bakteri sering digunakan dalam pemulihan kualitas tanah karena bakteri memiliki kecepatan reproduksi yang cukup tinggi serta dapat dengan mudah beradaptasi dengan lingkungan barunya. Menurut Atlas dan Bartha (1992), pengelolaan dengan menggunakan mikroorganisme merupakan alternatif penanggulangan limbah minyak bumi yang murah, efektif, ramah lingkungan dan menyebabkan terjadinya degradasi limbah dengan senyawa akhir stabil serta tidak beracun. Mengingat dampak pencemaran minyak bumi baik dalam konsentrasi rendah maupun konsentrasi tinggi, maka diperlukan inovasi teknologi yang paling mudah, murah serta tidak menmbulkan bahaya lainnya (Nugroho 2006). SIMPULAN Total Petroleum Hidrocarbon (TPH) adalah jumlah hidrokarbon minyak bumi yang terukur di dalam suatu media lingkungan baik tanah atau air. Adapun Oil and Grase merupakan jumlah minyak dan lemak yang terkandung pada suatu medium yang dinyatakan dalam satuan berat. Konsentrasi Oil and Grease 6.63% menunjukan bahwa terdapat Oil and Grease sebanyak 0.663 gr dalam 10 gr sampel uji tanah yang tercemar oleh minyak bumi bekas (oli bekas). Sementara itu, nilai onsentrasi TPH yakni sebesar 4.59% menunjukan bahwa terdapat Total Petruleum
5
Hidrocarbon dalam setiap 10 gr sampel uji tanah tercemar minyak bumi bekas (oli bekas) sebesar 0.459 gr. Mengingat dampak pencemaran minyak bumi baik dalam konsentrasi rendah maupun konsentrasi tinggi, maka diperlukan inovasi teknologi yang paling mudah, murah serta tidak menmbulkan bahaya lainnya. DAFTAR PUSTAKA Atlas R, Bartha R. 1992. Microbial Ecology.California (US): Benyain Cummings Science. Barokah A, Sumarlin LO, Mujab AS. 2011. Penggunaan biokompos dalam bioremediasi lahan tercemar limbah minyak bumi. Jurnal Valensi. 2 (3): 430-442. Gofar N. 2012. Apikasi isolat bakteri hidrokarbonklasik asal Rizosfer Mangrove pada tanah tercemar minyak bumi. Jurnal Lahan Suboptimal. 1 (2): 123129. Karwati. 2009. Degradasi hidrokarbon pada tanah tercema ri minyak bumi dengan isolat A10 dan D8 [skripsi]. Institut Pertanian Bogor. Nugroho. 2006. Biodegradasi “ sludge” minyak bumi dalam skala mikrosmos. Jurnal Makara Teknologi. 10 (2): 82-89. Zam SI. 2011. Bioremidiasi tanah yang tercemar limbah pengilangan minyakbumi secara in vitro pada konsentrasi pH berbeda. Jurnal Agroteknologi. 1 (2): 18.
6
LAMPIRAN Lampiran 1 Dokumentasi Praktikum
