Bab i pendahuluan bab ii,Makalah pengetahuan lingkungan Air asam Tambang

1 Page | 1 BAB I PENDAHULUAN 11 LATAR BELAKANG Pertambangan merupakan suatu bidang usaha yang karena sifat kegiatannya pada dasarnya selalu menimbulkan perubahan pada alam lingkungannya (BPLHD Jabar, 2005) Aktivitas pertambangan selalu membawa dua sisi Sisi pertama adalah memacu kemakmuran ekonominegara Sisi yang lainnya adalah sekaligus perusak lingkungan yang sangat potensial yang memerlukan tenaga, pikiran, dan biaya yang cukup signifikan untuk proses pemulihannya Sebagai sumber kemakmuran, sudah tidak diragukan lagi bahwa sektor ini menyokong pendapatan negara selama bertahun-tahun Sebagai perusak lingkungan, pertambangan terbuka (open pit mining) dapat merubah total iklim dan tanah akibat seluruh lapisan tanah di atas deposit bahan tambang disingkirkan Sedangkan untuk pertambangan bawah (underground mining) kerusakan lingkungan umumnya diakibatkan karena adanya limbah (tailing) yang dihasilkan pada proses pemurnian bijih Baik tambang dalam maupun tambang terbuka menghasilkan air buangan bersifat asam yang disebut sebagai acid mine drainage/acid rock drainage (AMD/ARD) Menurut Wilkipedia AMD merujuk kepada air yang terdapat di kawasan pertambangan atau yang mengalir dari kawasan tersebut yang bersifat sangat masam (pH < 3) Air asam tambang adalah salah satu permasalahan lingkungan yang dihasilkan oleh industri pertambangan Air asam tambang merupakan hasil dari oksidasi batuan yang mengandung pirit (FeS2 ) dan mineral sulfida dari sisa batuan yang terpapar oleh oksigen yang berada dalam air (Elberlingetal, 2008) Permasalahan air asam tambang adalah salah satu dampak potensial yang dihadapi industri pertambangan Air asam tambang juga mengandung logam berat seperti besi (Fe), alumunium (Al), mangan (Mn) Potensi air asam tambang harus diketahui dan dihitung agar langkah – langkah preventif serta pengendaliannya dapat dilakukan Pengelolaan yang benar harus 2 Page | 2 dilakukan agar suatu cebakan mineral beserta batuan – batuan penutup dan batuan – batuan sampingnya tidak menjadikan persoalan dikemudian hari, baik sewaktu tambang itu sedang aktif ataupun setelah tambang tersebut tidak beroperasi lagi Pengendalian terhadap air asam tambang merupakan hal yang perlu dilakukan selama kegiatan penambangan berlangsung dan setelah kegiatan penambangan berakhir, karena air asam tambang ( mine acid drainage ) dapat mengakibatkan menurunnya kualitas air, air permukaan dan air tanah, selain itu jika dialirkan ke sungai akan berdampak terhadap masyarakat yang tinggal disepanjang aliran sungai serta akan mengganggu biota yang hidup didarat juga biota diperairan 12 TUJUAN PENULISAN 1 Untuk mengetahui apa itu Air Asam Tambang 2 Untuk mengetahui sumber utama yang berpotensi sebagai pencemar Pada AAT 3 Untuk mengetahui bagaimana cara mencegah terbentuknya kembali air asamtambang 4 Untuk mengetahui metode atau alat apa yang digunakan dalam pengendalian air asam tambang 13 MANFAAT PENULISAN 1 Makalah ini diharapkan dapat menambah wawasan pengetahuan penyusun mengenai AAT secara khusus dan pembaca pada umumnya 2 Sebagai Literatur yang dapat digunakan untuk mengenal lebih jauh mengenai Air Asam Tambang,Proses pembentukannya,dampak yang ditimbulkan serta cara mengatasinya 3 Page | 3 14 RUMUSAN MASALAH 1 Apa itu Air Asam Tambang ? 2 Bagaimana Proses terjadinya AAT ? 3 Apa saja dampak yang ditimbulkan oleh AAT terhadap lingkungan ? 4 Bagaimana cara pencegahan AAT agar tidak terbentuk di lokasi tambang ? 5 Bagaimana cara penanganan AAT yang sudah terbentuk ? 4 Page | 4 BAB II PEMBAHASAN 21 Pengertian Air Asam Tambang(AAT) Air Asam Tambang (AAT) atau disebut juga Acid Mine Drainage (AMD)terjadi sebagai akibat proses fisika dan kimia yang cukup kompleks yang melibatkan beberapa faktor dalam kegiatan pertambangan Kegiatan pertambangan ini dapat berupa tambang terbuka maupun tambang dalam (bawah tanah) Umumnya keadaan ini terjadi karena sulfur yang terjadi dalam batuan teroksidasi secara alamiah (pada proses pembukaan tambang) Selanjutnya dengan kondisi kelembaban lingkungan yang cukup tinggi akan menyebabkan oksida sulfur tersebut berubah menjadi asam AAT adalah istilah yang digunakan untuk merujuk pada air asam yang timbul akibat kegiatan penambangan, untuk membedakan dengan air asam yang timbul oleh kegiatan lain seperti: penggalian untuk pembangunan pondasi bangunan, pembuatan tambak, dan sebagainya Terbentuknya AAT ditandai oleh pH yang rendah (1,5-4) konsentrasi logam terlarut yang tinggi, nilai acidity yang tinggi, nilai sulfat yang tinggi and konsentrasi O2 yang rendah Sebagian besar permasalahan AAT berhubungan dengan penambangan batubara dan bijih primer, karena pada kedua sumber alam ini terkadang banyak mineral sulfida yang terkandung didalamnya terutama mineral pirit (FeS2), baik pada badan bijih maupun batuan sampingnya 5 Page | 5 Pada kegiatan penambangan, beberapa mineral sulphida yang umum ditemukan adalah:  FeS2: pyrite  Cu2S: chalcocite  CuS: cuvellite  CuFeS2: chalcopyrite  MoS2: molybdenite  NiS: millerite  PbS: galena  ZnS: sphalerite  FeAsS: arsenopyrite Pyrite merupakan mineral sulphida yang umum ditemukan pada kegiatan penambangan, terutama batubara Berdasarkan persamaan kimia dapat diketahui proses pembentukan air asam tambang adalah sebagai berikut: Persamaan 1 : FeS2 + 7/2 O2 + H2O « Fe+2 + 2 SO4-2 + 2 H+ 6 Page | 6 (Besi sulfida teroksidasi melepaskan besi ferro, sulfat dan asam) Persamaan 2 : Fe+2 + 1/4 O2 + H+ « Fe+3 + 1/2 H2O (Besi ferro akan teroksidasi menjadi besi ferri) Persamaan 3 : Fe+3 + 3 H2O « Fe(OH) + 3H+ (Besi ferri dapat terhidrolisis dan membentuk ferri hidrosida dan asam) Persamaan 4 : FeS2 + 14 Fe+3 +8 H2O « 15 Fe+2 + 2 SO4 -2 + 16 H+ (Besi ferri secara langsung bereaksi dengan pirit dan berlaku sebagai katalis yang menyebabkan besi ferro yang sangat besar, sulfat dan asam) Berdasarkan hal tersebut diatas, apabila AAT keluar dari tempat terbentuknya dan masuk ke sistem lingkungan umum (diluar tambang), maka beberapa faktor lingkungan dapat terpengaruhi, seperti: kualitas air dan peruntukannya (sebagai bahan baku air minum, sebagai habitat biota air, sebagai sumber air untuk tanaman, dsb); kualitas tanah dan peruntukkanya (sebagai habitat flora dan fauna darat), dsb 22 Sumber – Sumber Air Asam Tambang Sumber – sumber air asam tambang antara lain berasal dari kegiatan – kegiatan berikut : 1 Air dari tambang terbuka Lapisan batuan akan terbuka sebagai akibat dari terkupasnya lapisan penutup, sehingga unsur sulfur yang terdapat dalam batuan sulfida akan mudah teroksidasi dan bila bereaksi air dan oksigen akan membentuk air asam tambang 2 Air dari unit pengolahan batuan buangan Material yang banyak terdapat pada limbah kegiatan penambangan adalah batuan buangan(waste rock)Jumlah batuan buangan ini akan semakin meningkat dengan bertambahnya kegiatan penambangan Sebagai akibatnya, batuan buangan yang banyak mengandung sulfur akan berhubungan langsung dengan udara terbuka 7 Page | 7 membentuk senyawa sulfur oksida selanjutnya dengan adanya air akan membentuk air asam tambang 3 Air dari lokasi penimbunan batuan Timbunan batuan yang berasal dari batuan sulfida dapat menghasilkan air asam tambang karena adanya kontak langsung dengan udara yang selanjutnya terjadi pelarutan akibat adanya air 4 Air dari unit pengolahan limbah tailing Kandungan unsur sulfur di dalam tailing diketahui mempunyai potensi dalam membentuk air asam tambang, pH dalam tailing pond ini biasanya cukup tinggi karena adanya penambahan hydrated lime untuk menetralkan air yang bersifat asam yang dibuang kedalamnya Air yang masuk ke dalam tailing pond yang bersifat asam tersebut diperkirakan akan menyebabkan limbah asam bila merembes keluar dari tailing pond 23 Proses Terjadinya Air Asam Tambang Prinsip terjadinya air asam tambang adalah adanya reaksi pembentukan H+ yang merupakan ion pembentuk asam akibat oksidasi mineral-mineral sulfida dan bereaksi dengan air (H2O) Kemudian oksidasi dari Fe2+, hidrolisis Fe3+ dan pengendapan logam hidroksida Prinsip tersebut bila dilihat secara kimia, 8 Page | 8 sedangkan secara biologi terjadi air asam tambang akibat adanya bakteri-bakteri tertentu yang sanggup untuk mempercepat proses (katalisator) dari oksida mineral-mineral sulfida dan oksidasi-oksidasi besi Tempat-tempat yang berpotensi menghasilkan AMD adalah tanah yang tertinggal (di bawah deposit bahan galian), overburden pill (tumpukan lapisan batuan di atas deposit bahan galian), stock pill(tumpukan bahan galian), fasilitas pemurnian, tempat pencucian, limbah batubara, lumpur tailling Berikut reaksi pembentukan air asam tambang secara kimia dan secara biologi : 1 Secara Kimia Oksidasi mineral-mineral sulfida (dalam bentuk pyrit) yang menyebabkan keasaman dari air asam tambang dapat digambarkan dengan tiga reaksi : a FeS2 + 7/2 O2 + H2O à Fe2+ + 2 SO42- + 2 H+ b Fe2+ + ¼ O2 + H+ à Fe3+ + ½ H2O c Fe3+ + 3 H2O à Fe(OH)3 ¯ + 3 H+ + d FeS2 + 15/4 O2 + 7/2 H2O à 2 H2SO4 + Fe(OH)3 ¯ Persamaan a menunjukkan oksidasi dari kristal pyrit oleh oksigen, persamaan b menunjukkan oksidasi dari ferrous iron (Fe2+) menjadi Ferric iron dan persamaan c menunjukkan hidrolisis ferric iron dan pengendapannya menjadi besi hidroksida [Fe(OH)3] Bila ketiga persamaan tersebut dijumlahakan memberikan hubungan stokiometri secara menyeluruh 9 Page | 9 2 Secara Biologi Kondisi keasaman dari pelapukan ion-ion hidrogen selama oksidasi dapat pula disebabkan karena adanya aktivitas biologi oleh bakteri-bakteri Bakteri tersebut mampu untuk mempercepat proses oksidasi dari mineral-mineral sulfida dan oksidasi besi serta mendapat energi hasil pelepasan energi dari proses oksidasi Bakteri ini termasuk dalam subgroup strick aerobes, genus trobhasillus, species thiobasillus, ferroxidans (kadang-kadang dijumpai Ferrobacillus ferroxidans) Persamaan reaksi terbentuknya air asam tambang berdasarkan aktivitas biologi sebagai berikut : FeS2 + H2O + 7/2 O2 à Fe2+ + 2 SO42- Fe2+ + ¼ O2 + 5/2 H2O TFerroxidans à Fe(OH)3 + 2 H+ + FeS2 + 7/2 H2O + 15/4 O2 à Fe(OH)3 ¯ + 2 H2SO4 Dari reaksi kimia dan biologi di atas dapat dilihat bagaimana terbentuk asam sulfat (H2SO4) yang merupakan asam kuat, dengan adanya kadar asam sulfat ini menyebabkan air yang mengalir pada daerah yang terjadi proses kimia dan biologi tersebut akan bersifat asam, inilah yang disebut air asam tambang Air asam tambang ini dapat dikenal dari warna jingga atau merah dari endapan besi hidroksida di dasar aliran atau bau belerang, tetapi ini tidak selalu terjadi karena ada air asam tambang yang warnanya agak jernih Terbentuknya AAT ditandai oleh satu atau lebih karakteristik kualitas air sbb:  nilai pH yang rendah (15 – 4)  konsentrasi logam terlarut yang tinggi, seperti logam besi, aluminium, mangan, cadmium, tembaga, timbal, seng, arsenik dan mercury  nilai acidity yang tinggi (50 – 1500 mg/L CaCO3)  nilai sulphate yang tinggi (500 – 10000 mg/L  nilai salinitas (1 – 20 mS/cm)  konsentrasi oksigen terlarut yang rendah 10 Page | 10 24 Dampak Yang Ditimbulkan Akibat Air Asam Tambang (AAT) 241 Dampak Terhadap Lingkungan Dampak yang dapat ditimbulkan akibat air asam tambang adalah terjadinya pencemaran lingkungan, dimana komposisi atau kandungan air di daerah yang terkena dampak tersebut akan berubah sehingga dapat mengurangi kesuburan tanah, mengganggu kesehatan masyarakat sekitarnya, dan dapat mengakibatkan korosi pada peralatan tambang Derajat keasaman tanah yang telah tercemar akibat air asam tambang ini akan semakin meningkat, sehingga tanaman tidak dapat tumbuh karena derajat keasaman tanahnya terlalu tinggi Apabila air asam tersebut mencemari air tanah maupun aliran air sungai dimana masyarakat memanfaatkan air tersebut maka dapat mengganggu kesehatan masyarakat sekitar, 11 Page | 11 diantaranya dapat menimbulkan penyakit diare maupun penyakit lainnya yang berhubungan dengan pencernaan Akibat dari kegiatan pemboran, pengolahan batuan penutup dan kegiatan penambangan yang lainnya serta pengolahan batubara yang dapat menyebabkan senyawa pyrit yang ada dalam mineral terbentuk dengan oksigen dan bereaksi dengan air tanah atau air hujan Air asam tambang ini dicirikan dengan rendahnya pH dan tingginya senyawa logam tertentu seperti besi, alumunium, mangan Bila air yang bersifat asam ini melewati daerah batuan karang/kapur akan melarutkan senyawa Ca dan Mg dari batuan tersebutSelanjutnya senyawa Ca dan Mg yang larut terbawa air akan memberi efek terjadinya AIR SADAH, yang tidak bisa digunakan untuk mencuci karena sabun tidak bisa berbuih Bila dipaksakan akan memboroskan sabun,karena sabun tidak akan berbuih sebelum semua ion Ca dan Mg mengendap Limbah pertambangan yang bersifat asam bisa menyebabkan korosi dan melarutkan logam-logam sehingga air yang dicemari bersifat racun dan dapat memusnahkan kehidupan akuatik Beberapa dampak dari air asam tambang, yaitu : 1Timbulnya H2SO4 yang dapat menimbulkan peningkatan derajat keasaman pada air buangan tambang, disamping itu juga dapat terjadi peningkatan Fe dan total metal 2Peningkatan konsentrasi TSS (Total Suspended Solid) akibat tingginya air limpasan yang membawa tanah tererosi akibat pembukaan lahan tambang yang dapat menganggu penetrasi matahari dalam sungai yang membawa dampak lanjutan berupa gangguan proses fotosintetis biota perairan Proses fotosintetis oleh komunitas pytoplakton juga akan terganggu, akibat penetrasi cahaya terhambat oleh partikel tersuspensi 3Akibat partikel yang mengendap akan menutupi lapisan dasar perairan sehingga menggangu proses respirasi biota dasar 12 Page | 12 4Penurunan kualitas air permukaan sekaligus penurunan kualitas sanitasi lingkungan dimana tahap selanjutnya derajat kesehatan penduduk yang memanfaatkan sumber daya air sungai akan terganggu 5 Kebutuhan sehari-hari akan menurun dan akan berpotensi terjadi penyakit perut dan, juga akan menimbulkan persepsi yang buruk darimasyarakat terhadap proyek tersebut 242 Dampak terhadap air tanah Mineral sulfida sering dijumpai berupa pirit, kalkopirit, spalerit dan galena Dari karakteristiknya mineral sulfida dapat dimanfaatkan sebagai bahan industri metalurgi maupun kimia, namun di alam potensial juga sebagai penghasil air asam yang dapat menurunkan kualitas lingkungan Air asam dapat terbentuk secara alami, sebagai akibat teroksidasi dan terlarutkannya sulfida ke dalam sistem aliran air permukaan dan air tanah menyebabkan turunnya pH air Kegiatan penambangan, dengan membongkar endapan sulfida, berpotensi memperbesar dan mempercepat proses pembentukan air asam Permasalahan mineral sulfida terjadi apabila terpapar pada udara bebas akan teroksidasi, terlarutkan oleh air permukaan atau air tanah membentuk air asam Air asam akan melarutkan logam yang terlewati sehingga menghasilkan bahan beracun berbahaya yang berpotensi mencemari lingkungan, terutama air permukaan dan air tanah 13 Page | 13 243 Dampak Lainnya Air asam tambang juga dapat mempercepat proses pengkaratan pada peralatan tambang, sehingga perlu penanganan agar pengaruh yang ditimbulkan dari air asam tersebut tidak merusak peralatan tambang 25 Pengendalian Air Asam Tambang Upaya pengendalian dilakukan untuk mengurangi dampak negatif yang ditimbulkan Dalam mengatasi masalah tersebut dapat dilakukan sebelum maupun setelah terbentuknya air asam tambang Pengendalian air asam tambang secara umum dapat dilakukan dengan cara : 1 Pencegahan atau pengendalian proses pembentukan asam Upaya mencegah dapat dilakukan dengan cara : 14 Page | 14 a Mengisolasi mineral sulfida dengan memisahkan material yang mengandungmineral sulfida dari air dan udara akan mencegah terjadinya reaksi oksidasi b Mengendalikan aliran air 1) Mencegah aliran air permukaan masuk ke material 2) Mencegah penyerapan air hujan pada material asam 3) Mencegah aliran air tanah masuk pada lokasi material asam c Menutup dan menimbun kembali dengan segera lokasi bekas penambangan yang telah selesai diambil batubaranya agar jangan sampai terjadi oksidasi mineral sulfida dengan air dan udara pada batuan pirit yang terbuka akibat proses penambangan d melapisi material yang mengandung sulfida dengan tanah liat(Capsule) 2 Mengendalikan perpindahan air asam yang telah terbentuk Hal ini dapat dilakukan dengan : Secara umum terdapat dua cara pengolahan air, yaitu secara aktif dan pasif Sebagai contoh,salah satu parameter penting yaitu pH Untuk menaikkan nilai pH ke kondisi normal, maka dilakukan beberapa upaya diantaranya adalah dengan penambahan bahan kimia seperti kapur (lime) a Secara aktif, kapur (berbentuk serbuk/tepung) dicampurkan secara langsung dengan air asam di saluran air atau wadah khusus, atau di kolam penampungan air 15 Page | 15 b Secara pasif, air asam dialirkan melalui saluran-saluran dimana terdapat kapur (dalam bentuk batuan) sebagai “media penetral” air asam yang melaluinya c Pembuatan saluran penirisan di sepanjang daerah sumber air asam d Pemasangan sistem pipa penirisan di bawah timbunan penghasil air asam untuk selanjutnya dialirkan ke dalam kolam pengendapan e Menambahkan kapur (hydrated lime) ke dalam air Hydrated lime adalah suatu bahan kimia yang sangat umum digunakan untuk menetralkan air asam tambang Hydrated lime dapat diperoleh dengan menggunakan proses kalsinasi terhadap batu gamping Batu gamping dipanaskan pada suhu 6000 C – 9000 C dengan tekanan 1 atm sehingga menghasilkan CaO (kapur tohor) 16 Page | 16 3 Menampung dan menetralkan air asam yang telah terbentuk Salah satu proses pengolahan terhadap air asam tambang ini adalah proses netralisasi asam dengan senyawa alkali, oksida besi (II) menjadi besi (III) yang tidak larut dan proses sedimentasi untuk menghasilkan endapan yang berbentuk Fe3+ Air asam yang terjadi ditampung pada kolam pengendapan yang berfungsi sebagai sarana pemantauan kualitas air sekaligus tempat penetralan air asam sebelum dilepaskan ke alam 4Pencegahan Pembentukan Kembali Air Asam Tambang Pembentukan air asam tambang dapat diatasi dengan menghilangkan atau mengurangi satu atau lebih komponen – komponen pembentuk air asam tambang Pencegahan terbentuknya air asam tambang pada kolam bekas penambangan adalah dengan cara pelapisan Pelapisan adalah cara pengendalian terbentuknya air asam tambang dengan membatasi kontak oksigen dan air terhadap lapisan batubara yang mengandung mineral sulfida Pelapisan ini dilakukan dengan cara menutupi lapisan batubara yang berupa lantai batubara dengan material yang bersifat impermeable misalnya mineral liat 17 Page | 17 BAB III PENUTUP 31 Kesimpulan Dari Hasil Penulisan Makalah ini dapat disimpulkan sebagai berikut : 1) Sektor pertambangan masih dapat diandalkan sebagai tulang punggung pembangunan di Indonesia untuk beberapa masa mendatang Tantangan yang dihadapi Indonesia adalah bagaimana mewujudkan praktek penambangan yang baik (good mining practices/GMP) yang meminimalisir dampak lingkungan, sehingga seluruh rakyat Indonesia dapat menikmati kemakmuran karena sektor pertambangan tanpa takut kiamat dipercepat akibat keserakahan kita menguras perut bumi 2) Air tanah adalah air yang tersimpan/terperangkap di dalam lapisan batuan yangmengalami pengisian/penambahan secara terus menerusoleh alam 3) Air asam tambang (AAT) atau (ARD) didefinisikan sebagai air asam tambang yang telahtercemar / terpengaruh oleh proses oksidasi mineral- mineral sulfidayang terdapat pada batuan sebagai akibat kegiatan eksplorasi ataukegiatan eksploitasi bahan tambang sehingga menghasilkan air dengan kondisi asam (Ph kurang dari 7) 4) Mineral sulfida dapat terbentuk sebagai hasil aktifitas hidrotermal maupun sebagai hasil proses sedimentasi Mineral sulfida sering dijumpai berupa pirit, kalkopirit, spalerit dan galena Dari karakteristiknya mineral sulfida dapat dimanfaatkan sebagai bahan industri metalurgi maupun kimia, namun di alam potensial juga sebagai penghasil air asam yang dapat menurunkan kualitas lingkungan 18 Page | 18 32 Saran 1) Perlunya Kerjasama dan kesiapan Pihak Pemerintah Daerah dan Perusahaan untuk bersama-sama melakukan pencegahan sesuai prosedur agar AAT tidak sempat terbentuk 2) Air asam tambang yang tidak dapat terhindarkan terbentuk di wilayah tambang, harus dinetralkan agar tidak berdampak buruk terhadap lingkungan sekitarnya 3) Lokasi bekas penambangan harus selalu dikontrol agar pembentukan air asam tambang dapat diantisipasi 4) Segera lakukan penutupan pada lahan bekas penambangan menggunakan batuan penutup dan top soil agar terbentuknya air asam tambang dapat dicegah 19 Page | 19 DAFTAR PUSTAKA http://wwwenvdept-environmentalblogspotcom/p/air-asam-tambanghtml file:///G:/tugas/pling/Catatan%20Anak%20Tambang%20%20Dampak%20%E2% 80%93Dampak%20Air%20Asam%20Tambanghtml file:///G:/tugas/pling/Dampak%20Air%20Asam%20Tambang%20Terhadap%20K ualitas%20Air%20Tanah%20Di%20Sekitar%20Area%20anhtm file:///G:/tugas/pling/Kampung%20Miners%20%20%20AIR%20ASAM%20TAM BANG%20%28AAT%29html file:///G:/tugas/pling/Mari%20Berbagi%20%20Air%20Asam%20Tambanghtml file:///G:/tugas/pling/WINDOWS%207%20%28%20Seven%20%29%20%20AIR %20ASAM%20TAMBANG%20%28AAT%29html file:///G:/tugas/pling/dunia%20tambang%20%20Dampak%20Yang%20Ditimbulk an%20Air%20Asam%20Tambanghtml