Lokasi Penelitian
Tempat penelitian berada pada catchment area WMP 12 dengan luas area ± 142,16 Ha. Lokasi penelitian merupakan area pengelolaan air asam tambang (AAT) yang dilengkapi dengan kolam penampungan (sediment pond) dan kolam pengelolaan dan pengendapan (settling pond). Debit AAT yang masuk ke
sediment ponds saat curah hujan tinggi mencapai 12,43 m3/s. Air asam tambang yang ditampung pada sediment pond dialirkan ke settling pond melalui daerah pelembahan sempit yang memanjang (Gambar 10). Menurut ketentuan US-EPA (1988) bentuk lahan memanjang seperti kanal sempit sesuai untuk pembangunan rawa buatan.
Gambar 10 Peta situasi lokasi penelitian Area Revegetasi Rawa WMP Baru Sediment Pond Lahan kosong Area Genangan Hutan WMP 12 Area Rawa Buatan Hutan Batas Catchment Area WMP 12 Arah aliran air Jalan Gorong-gorong Keterangan : Sungai Segah Catchment Area WMP 12 Kantor SMO Peta Situasi Lokasi Penelitian Settling Pond
Lokasi penelitian merupakan daerah aliran AAT yang tergenang sepanjang tahun, sehingga sering disebut sebagai rawa. Namun, rawa ini belum bisa mengelola AAT secara optimal. Hal ini terbukti dari nilai pH yang tidak berbeda nyata antara sebelum memasuki rawa dan setelah keluar dari rawa. Oleh karena itu, input teknologi diperlukan untuk meningkatkan kinerja rawa sebagai tempat pengelolaan AAT. Konversi lahan tergenang tersebut menjadi rawa buatan diharapkan dapat meningkatkan fungsi rawa sebagai tempat pengelolaan AAT.
Karakteristik Air Asam Tambang
Air asam tambang yang dikelola di lokasi penelitian sepenuhnya merupakan limpasan hujan dari area revegetasi (disposal) dan jalan tambang dan bukan hasil pemompaan dari pit tambang aktif. Air asam ini timbul akibat adanya material overburden (OB) yang berpotensi masam ditimbun pada area revegetasi (disposal) dengan lapisan tanah yang tipis (kurang dari 60 sentimeter). Erosi pada permukaan tanah menyebabkan material ini tersingkap, sehingga material ini lebih mudah teroksidasi dan bereaksi dengan air menghasilkan AAT.
Hasil analisis pada Tabel 2 menunjukkan bahwa contoh OB dapat diklasifikasikan kepada golongan Tipe 2 yakni batuan dengan potensi pembentuk asam kapasitas rendah (Badan Standardisasi Nasional, 2001).
Tabel 2 Karakteristik OB dari disposal berdasarkan uji NAG
Kode Sample % S pH NAG NAG pH 4,5 (Kg H2SO4/ton) Tipe
Golongan Jenis Batuan
A-1 0,22 3,38 3,72 Tipe 2 Potensi Pembentuk
Asam Kapasitas Rendah
A-2 0,18 3,44 2,35 Tipe 2 Potensi Pembentuk
Asam Kapasitas Rendah
Keterangan:
A : Agathis = disposal paling dekat dengan lokasi penelitian 1, 2 : ulangan contoh
Asam berupa H2SO4 dapat dihasilkan dari proses oksidasi pirit (FeS2) yang merupakan mineral penyusun pada OB. Stumm dan Morgan (1981) menguraikan reaksi oksidasi pirit (FeS2) dalam reaksi berikut:
Pada reaksi di atas pirit (FeS2) dioksidasi membentuk besi ferro (Fe2+), sulfat (SO42-) dan beberapa proton penyebab kemasaman (H+), sehingga lingkungan menjadi lebih masam. Hal ini menjadi menjadi penyebab timbulnya AAT. Selain itu, potensi kemasaman juga dapat berasal dari oksidasi dan hidolisis besi terlarut (Watzlaf et al., 2004) melalui reaksi berikut:
Fe2+ + 0,25 O2 + 1,5 H2O ----→ FeOOH + 2 H+ Fe3+ + 2 H2O ----→ FeOOH + 3 H+
Karakteristik AAT di lokasi penelitian dapat dilihat pada Tabel 3. Nilai pH air yang rendah (<4,5) menunjukkan bahwa air asam tambang di lokasi penelitian termasuk tipe net acid (Watzlaf et al., 2004).
Tabel 3 Karakteristik air asam tambang di lokasi penelitian
Kriteria data Debit
(m3/det) pH Fe Mn SO4 ...(mg/l)... Minimum 0,0002 2,8 2,6 3,4 350,8 Maksimum 0,3806 3,4 13,1 5,6 654,2 Rata-rata 0,0235 3,2 7,3 4,1 450,9
Karakteristik Bahan In Situ
Bahan-bahan in situ meliputi bahan yang tersedia di sekitar lokasi penelitian yang dapat digunakan pada pembangunan rawa buatan. Bahan-bahan in
situ tersebut meliputi: lumpur, batu gamping dan bahan organik. Berikut
penjelasan karakteristik masing-masing bahan in situ tersebut: Lumpur
Lumpur yang digunakan terdiri dari lumpur endapan AAT pada area tergenang (lumpur AAT) dan lumpur endapan dari kolam settling pond (lumpur
settling pond). Lumpur AAT berwarna kuning kecoklatan pada permukaan dan
pada bagian bawah menjadi abu-abu kehitaman dan berbau busuk. Sedangkan lumpur settling pond merupakan endapan dari kolam pengelolaan AAT yang dilakukan secara active treatment (pengapuran). Permukaan lumpur ini berwarna lebih terang dari lumpur AAT dan berwarna abu-abu kehitaman pada bagian bawah (dasar kolam).
Tabel 4 Karakteristik kimia lumpur
Jenis Contoh pH
Fe2+ Mn2+ SO42-
………mg/kg…...………….
Lumpur AAT 3,2 121,2 10,5 307,4
Lumpur Settling Ponds 7,7 tr 30,5 222,2
Keterangan : tr = trace (tidak terukur)
Lumpur AAT yang dipilih untuk digunakan sebagai bahan pengisi pada
organic wall adalah lumpur pada bagian bawah yang berwarna abu kehitaman dan
mengeluarkan bau busuk. Diharapkan pada lumpur AAT ini terdapat berbagai jenis bakteri pereduksi termasuk bakteri pereduksi sulfat. Bakteri pereduksi sulfat (BPS) merupakan bakteri anaerob obligat yang tumbuh pada lingkungan mikro yang anaerob (Willow dan Cohen, 2003). Sedangkan lumpur dari settling pond digunakan sebagai bahan pengisi pada kolam pertumbuhan. Mengingat nilai pH lumpur settling pond yang tinggi (lebih dari 7), maka pada kolam pertumbuhan tidak perlu ditambahkan batu gamping pada dasar kolam.
Batu Gamping
Batu gamping (kapur) yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pegunungan kapur di wilayah Suaran, Kabupaten Berau, Provinsi Kalimantan Timur. Batu kapur berwarna putih kekuningan dengan diameter 10-20 cm. Daya netralisasi kapur ± 85 % (prosedur dan hasil analisis dapat dilihat pada Lampiran 3 dan 4). Batu gamping dihamparkan pada dasar parit organic wall dengan tujuan dapat meningkatkan nilai pH pada substrat, sehingga dapat mendukung pertumbuhan BPS.
Bahan Organik
Bahan organik yang digunakan dalam penelitian ini berupa bahan organik segar dan bahan organik yang sudah dikeringkan. Bahan organik segar diperoleh dari pemangkasan rumput liar yaitu rumput kawat (Brachiaria sp.) dan beberapa jenis Legum Cover Crop (LCC) di antaranya Centrosema sp. dan Colopogonim sp. yang terdapat di sekitar lokasi penelitian.
Bahan organik kering merupakan bahan organik yang dikumpulkan dalam kondisi kering atau dikeringkan terlebih dahulu sebelum digunakan sebagai bahan pengisi pada komponen rawa buatan. Bahan organik kering meliputi: serasah daun yang dikumpulkan dari hutan, daun-daun yang berasal dari pemangkasan dahan pohon di pinggir jalan tambang dan hasil pemangkasan tanaman pakis liar (Cyathea sp. yang dikeringkan.