4. HASIL DAN PEMBAHASAN 55
4.6. Pembahasan Proses Pelapukan Tumpahan Minyak di Laut
Masing-masing jenis minyak yang dimodelkan tumpah di perairan Cilacap memiliki tingkat pelapukan yang bervariasi sesuai dengan karakteristik masing- masing minyak. Pada proses pelapukan kali ini, akan dibahas kondisi ketebalan lapisan masing-masing jenis minyak setelah tumpah di perairan selama 12 jam.
Perbandingan proses evaporasi dan disolusi masing-masing jenis minyak pada musim barat dan musim timur ditampilkan pada Tabel 9. Proses evaporasi lapisan avtur dan minyak mentah cenderung lebih tinggi pada musim timur. Minyak mentah memiliki ketebalan evaporasi tertinggi yaitu 1.8333 mm pada musim barat dan 3.6 mm musim timur, sementara avtur memiliki ketebalan evaporasi sebesar 0.0056 mm pada musim barat dan 0.0068 mm pada musim timur. Jika dilihat dari pola penyebarannya, kedua lapisan minyak tersebut cenderung menyebar di dekat daratan pada musim timur. Lebih tingginya tingkat turbulensi lapisan minyak pada perairan di sekitar daratan menyebabkan
peningkatan luas permukaan lapisan minyak yang akan meningkatkan ketebalan evaporasi pada awal terjadinya tumpahan. Selain itu posisi awal sumber
tumpahan kedua jenis minyak yang cenderung berada di perairan terbuka mendapatkan pengaruh angin lebih besar pada musim timur sehingga meningkatkan proses evaporasi.
Aspal memiliki ketebalan evaporasi sebesar 0.0183 mm pada musim barat dan 9.2 x 10-4 mm pada musim timur, sementara diesel dengan sumber masukan konstan memiliki ketebalan evaporasi mencapai 0.0053 mm pada musim barat dan 0.0041 pada musim timur. Suhu permukaan laut yang lebih tinggi pada musim barat lebih banyak mempengaruhi proses evaporasi lapisan minyak tipis seperti diesel sehingga cenderung lebih tinggi dibandingkan pada musim timur. Sementara pada musim timur, aspal lebih cepat keluar dari dalam domain
sehingga proses evaporasi pada musim tersebut terlihat lebih rendah dibandingkan dengan musim barat.
Proses disolusi tertinggi terjadi pada lapisan minyak mentah dengan ketebalan lapisan mencapai 3.4 x 10-6 mm pada musim barat dan 4.6 x 10-6 mm pada musim timur. Berat molekul minyak mentah yang lebih besar dibandingkan jenis minyak lainnya memudahkan larutnya partikel minyak mentah ke dalam kolom perairan. Sementara lapisan minyak avtur dan diesel memiliki densitas yang lebih ringan sehingga cenderung menyebar rata di permukaan laut. Kondisi tersebut memungkinkan proses evaporasi berjalan lebih cepat dibandingkan dengan proses disolusi dimana keduanya sama-sama dialami oleh fraksi minyak aromatik. Lapisan avtur memiliki ketebalan disolusi sebesar 4.2 x 10-7 mm pada musim barat dan 2.3 x 10-7 pada musim timur, sementara lapisan aspal memiliki ketebalan disolusi 9.1 x 10-7 pada musim barat dan 2.3 x 10-8 pada musim timur. Lapisan diesel memiliki ketebalan disolusi sebesar 5 x 10-8 pada musim barat dan 1.3 x 10-8 pada musim timur. Seluruh jenis minyak mengalami proses disolusi tertinggi pada musim barat, kecuali pada minyak mentah. Turbulensi yang lebih tinggi pada kolom perairan menyebabkan lapisan minyak mentah mengalami peningkatan luas permukaan lapisan minyak yang dapat meningkatkan ketebalan disolusi pada musim timur. Namun pada lapisan avtur, peningkatan luas
permukaan lapisan pada musim timur justru mempercepat terjadinya proses evaporasi dibandingkan dengan disolusi. Lapisan aspal pada musim barat lebih lama berada dalam domain sehingga nilai disolusi terlihat lebih tinggi.
Tabel 9. Perb 12 Diesel Avtur Crude Aspal bandingan Prose pada Musim Ba Evaporas es Evaporasi da arat dan Timur T
Musim Ba si an Disolusi Selur Tahun 2007 arat Disolus 109 ruh Jenis Minya
si ak yang Dimode Evapo elkan Tumpah d Musim rasi di Perairan Cilac Timur Diso
cap pada Jam Ke
olusi
e-
Perbandingan proses emulsifikasi dan dispersi vertikal seluruh jenis minyak pada musim barat dan musim timur disajikan dalam Tabel 10. Proses emulsifikasi lapisan avtur dan minyak mentah memiliki nilai yang lebih tinggi pada musim timur. Minyak mentah memiliki ketebalan emulsifikasi tertinggi yaitu 75 mm pada musim barat dan 275 mm musim timur, sementara avtur memiliki ketebalan evaporasi sebesar 62.5 mm pada musim barat dan 275 mm pada musim timur. Kedua lapisan minyak tersebut cenderung menyebar menuju permukaan laut yang berada di dekat daratan pada musim timur. Lebih tingginya tingkat turbulensi lapisan minyak pada perairan di dekat daratan menyebabkan peningkatan intrusi air laut ke dalam lapisan minyak (water-uptake) sehingga meningkatkan proses emulsifikasi dan meningkatkan ketebalan lapisan minyak seluruhnya. Pengaruh angin yang lebih besar pada musim timur terutama pada perairan terbuka juga meningkatkan turbulensi permukaan laut sehingga meningkatkan proses emulsifikasi.
Aspal memiliki ketebalan emulsifikasi sebesar 275 mm pada musim barat dan 25 mm pada musim timur, sementara diesel dengan sumber masukan konstan memiliki ketebalan evaporasi mencapai 0.037 mm baik pada musim barat maupun pada musim timur. Pada musim timur, aspal lebih cepat keluar dari dalam domain karena terdorong oleh arus dan angin permukaan sehingga proses emulsifikasi pada musim tersebut terlihat lebih rendah dibandingkan dengan musim barat. Proses emulsifikasi pada aspal banyak terjadi pada lapisan yang terdampar di sekitar tepi aliran Kali Donan. Sedangkan proses emulsifikasi pada diesel terjadi pada seluruh lapisan yang mengalami akumulasi. Nilai emulsifikasi yang rendah
pada lapisan diesel disebabkan karena diesel memiliki jumlah kandungan
surfactant (aspal dan wax) dalam jumlah sedikit.
Proses dispersi vertikal tertinggi terjadi pada lapisan minyak mentah dengan ketebalan lapisan mencapai 1.8 x 10-6 mm pada musim barat dan 1 x 10-6 mm pada musim timur. Minyak mentah memiliki berat molekul yang lebih besar dibandingkan jenis minyak lainnya sehingga memudahkan masuknya partikel minyak mentah ke dalam kolom perairan. Selain itu, densitas partikel minyak mentah yang terdispersi memiliki nilai yang dapat mendekati densitas air laut di sekitarnya sehingga dapat mempertahankan kedudukan partikel untuk tetap berada dalam kolom perairan. Sementara itu, lapisan avtur dan diesel memiliki densitas yang lebih ringan sehingga cenderung kembali lagi ke lapisan minyak yang berada di permukaan laut. Hal yang sama terjadi pada lapisan avtur dimana memiliki ketebalan dispersi vertikal sebesar 1.6 x 10-6 mm pada musim barat dan 1 x 10-6 pada musim timur. Sementara itu, lapisan aspal memiliki ketebalan dispersi vertikal sebesar 9.2 x 10-7 pada musim barat. Pada musim timur, lapisan aspal telah terdispersi pada awal tumpahan sebelum akhirnya terbawa keluar dari domain perairan akibat pengaruh dari pergerakan arus dan angin permukaan. Lapisan diesel memiliki ketebalan dispersi vertikal sebesar 4.6 x 10-9 pada musim barat dan 4.5 x 10-9 pada musim timur. Proses dispersi vertikal pada lapisan diesel memiliki nilai yang sangat kecil dikarenakan masukan minyak tersebut ke dalam permukaan laut juga bernilai sangat kecil. Seluruh jenis minyak
mengalami proses dispersi vertikal tertinggi pada musim barat dikarenakan pada musim timur lapisan minyak lebih banyak mengalami emulsifikasi sehingga menyebabkan viskositas lapisan minyak meningkat.
Tabel 10. Per pad Di ese l Avtur Crude As p al rbandingan Pros da Jam Ke-12 pa Emulsifika ses Emulsifikasi ada Musim Bar Musim Ba asi i dan Dispersi V at dan Timur Ta arat Dispersi Ve 112 Vertikal Seluruh ahun 2007 ertikal Jenis Minyak y Emulsif yang Dimodelka Musim fikasi an Tumpah di Pe Timur Dispersi erairan Cilacap Vertikal 112
Laju perubahan konsentrasi fraksi minyak (exceedance frequency) dan
time exposure seluruh jenis minyak pada musim barat dan musim timur
ditampilkan pada Tabel 11. Baik pada musim barat maupun pada musim timur, lapisan diesel tidak terlihat memiliki nilai exceedance frequency. Hal tersebut dikarenakan laju perubahan fraksi minyak yang tumpah setelah 12 jam tersebut masih sangat kecil. Lapisan diesel diasumsikan memasuki perairan dengan volume yang sangat kecil namun konstan sehingga menyebabkan ketebalan lapisan minyak setelah tumpah selama 12 jam belum terlalu signifikan
dibandingkan dengan total diesel yang diskenariokan tumpah di perairan Cilacap. Avtur memiliki nilai exceedance frequency sebesar 4.1% pada musim barat dan 15% pada musim timur, sedangkan minyak mentah memiliki nilai exceedance frequency sebesar 4.5% pada musim barat dan 13% pada musim timur. Nilai
exceedance frequency pada musim timur lebih tinggi jika dibandingkan dengan musim barat dikarenakan minyak yang tumpah pada musim tersebut banyak terakumulasi di dalam domain perairan. Akumulasi minyak tersebut tidak terlalu besar jumlahnya dibandingkan dengan total minyak avtur maupun minyak mentah yang dimodelkan tumpah di perairan Cilacap. Nilai exceedance frequency pada aspal bernilai sebesar 9% pada musim barat dan 2.5-9% pada musim timur. Nilai
exceedance frequency pada musim timur lebih besar jika dibandingkan dengan musim barat dikarenakan pada musim timur, sebagian besar lapisan aspal telah terbawa ke luar domain akibat pergerakan arus dan angin yang cukup besar. Konsentrasi fraksi minyak yang tertinggal dalam domain bernilai kecil jika dibandingkan dengan total volume aspal yang diasumsikan tumpah di perairan Cilacap dikarenakan aspal juga terlah mengalami proses pelapukan. Keseluruhan
nilai exceedance frequency umumnya tinggi di sekitar sumber tumpahan dan di bagian pusat lapisan. Hal tersebut disebabkan karena lapisan minyak memiliki ketebalan yang lebih besar di sekitar sumber tumpahan maupun pada bagian tengah lapisan. Lapisan minyak yang terakumulasi juga memiliki nilai
exceedance frequency yang lebih tinggi dari lapisan minyak di sekitarnya.
Time exposition merupakan lamanya suatu grid terkena atau terpapar oleh minyak. Setelah 12 jam, tumpahan diesel terlihat telah bergerak ke luar kanal utama pada musim barat, sedangkan pada musim timur lapisan tersebut bergerak pula ke dalam kanal. Pada musim barat, lapisan avtur terlihat bergerak menuju ke timur domain yang berbatasan langsung dengan Samudera Hindia, sedangkan pada musim timur lapisan tersebut bergerak ke dalam domain. Hal yang sama terjadi pada tumpahan minyak mentah. Pada musim barat pesisir Pulau Nusakambangan menjadi daerah yang paling rawan terkena risiko pencemaran minyak, sedangkan pada musim timur lapisan minyak menyebar di sekitar pantai timur Cilacap, disepanjang aliran kanal utama dan aliran Kali Donan. Lapisan aspal pada musim barat terlihat menyebar disekitar tepi timur aliran Kali Donan, sedangkan pada musim timur lapisan tersebut menyebar di tepi sungai bagian barat. Keseluruhan nilai time exposition yang dimodelkan pada tumpahan diesel mencapai 240 jam pada musim barat dan musim timur. Lapisan avtur dan minyak mentah memiliki total time exposition hingga 96 jam pada musim barat dan 24 jam pada musim timur, sementara lapisan aspal memiliki nilai time exposition
hingga 120 jam pada musim barat dan 48 jam pada musim timur. Nilai time exposition lebih pendek pada musim timur jika dibandingkan dengan musim barat dikarenakan pada musim tersebut lapisan minyak lebih cepat hilang dari domain
perairan akibat terbawa oleh arus dan terdorong oleh angin permukaan yang cukup besar. Nilai time exposition paling besar terjadi pada lapisan diesel
dikarenakan diesel diasumsikan memasuki perairan secara konstan sehingga tetap berada dalam domain. Lapisan avtur, minyak mentah dan aspal sebagian besar akan terbawa keluar dari domain perairan namun tetap menyisakan sejumlah minyak yang terdampar di daratan dalam domain model.
Tabel 11. Per pad E Di esel Av tu r Crude As p al rbandingan Exce da Jam Ke-12 pa Exceedance Fre eedance Freque
ada Musim Bar Musim Ba
equency
ency dan Time E
at dan Timur Ta arat Time Expo 116 Exposure Seluru ahun 2007 osure uh Jenis Minyak Exceedance F yang Dimodelk Musim Frequency kan Tumpah di P Timur Time Ex Perairan Cilacap xposure p 116
117
