Proses Pelapukan Tumpahan Minyak.

4.5.1 Minyak Mentah

Proses pelapukan pada tumpahan minyak mentah dibagi dalam emulsifikasi, avaporasi, dissolusi dan vertikal dispersi dengan persentase seperti pada Tabel 11. Persentase tingkat pelapukan minyak mentah pada musim barat Tabel 11 yang diambil pada titik grid 600,1240 menunjukkan bahwa tingkat emulsifikasi minyak mentah mengalami penurunan dengan bertambahnya waktu. Hal ini terlihat dari rekam awal tingkat emulsifikasi 45.21 kemudian menurun hingga 45.01 setelah 24 jam. Berbeda dengan tingkat evaporasi yang meningakat pada minyak mentah dari 1.43 menjadi 2.05 setelah satu jam. Proses emulsifikasi dan evaporasi pada minyak mentah dapat meningkatkan densitas pada tumpahan minyak Payne et al. 2003. Tabel 11 Persentase tingkat pelapukan jenis minyak mentah pada musim barat Waktu Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] Dis. Vertikal [] 122008 14:15 13.3748 45.21 1.43 1.42E-06 3.40E-08 122008 14:40 26.6299 45.20 1.55 1.47E-06 3.38E-08 122008 15:05 26.5947 45.20 1.57 1.49E-06 3.59E-08 122008 22:35 12.9917 45.10 1.84 1.73E-06 2.99E-08 132008 1:05 12.7827 45.03 2.00 1.81E-06 2.50E-08 132008 1:30 12.7196 45.01 2.05 1.81E-06 2.52E-08 Persentasi disolusi yang sangat kecil dapat terjadi karena titik sampel yang diambil adalah 2 hari setelah tumpahan, sedangkan disolusi efektif kurang dari satu jam. Hal ini terjadi karena fraksi minyak yang dapat larut sangat kecil crude oil hanya 1 Sabhan et al, 2009. Tabel 11 menyajikan bahwa disolusi pada titik grid 600,1240 mengalami pengkatan dari 1.42e-6 ke 1.81e-6, sedangkan dispersi vertikal mengalami penurunan seperti halnya emulsifikasi dengan persentase yang jauh lebih kecil dari disolusi. Nilai dispersi vertikal yang sangat kecil mengindikasikan bahwa tumpahan minyak yang terjadi dominan berada dilapisan permukaan sehingga pergerakan tumpahan minyak merupakan pengaruh dari arus permukaan dan angin. Tabel 12 Persentase tingkat pelapukan jenis minyak mentah pada musim timur waktu Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Disolusi [] Dis. vertikal [] 712008 22:00 79.694 37.84 1.60 2.23E-06 4.90E-07 712008 22:20 85.5471 38.87 1.61 2.23E-06 3.65E-07 712008 22:40 352.067 39.25 1.60 2.23E-06 3.22E-07 712008 23:00 96.9946 40.44 1.61 2.24E-06 2.13E-07 Tingkat emulsifikasi pada musim timur Tabel 12 lebih rendah dari musim barat dengan tingkat emulsifikasi antara 37.84 - 40.44 nilai ini diperoleh pada titik grid 863,839 dari domain model, sedangkan evaporasi berada pada sekitaran 1.61. Berbeda dengan musim barat pola emulsifikasi pada musim timur cenderung naik dalam selang waktu 1 jam yang diambil pada Bulan Juli. Tingkat disolusi cenderung konstan pada 2,23e-6. Titk cuplikan evaporasi pada musim timur lebih rendah dari evaporasi pada musim barat. Hal ini disebabkan oleh tingkat disolusi pada musim timur yang lebih tinggi dari musim barat, yang mana disolusi bersaing dengan evaporasi karena komponen fraksi yang mengalami disolusi juga yang mengalami evaporasi. Dispersi vertikal pada musim timur lebih tinggi dari dispersi vertikal pada musim barat yang diambil dari titik cuplikan. Hal ini disebabkan oleh pengambilan titik cuplikan pada dispersi vertikal musim timur diambil hanya beberapa saat setelah terjadinya tumpahan, sehingga lapisan minyak masih tebal sehingga tekanan lapisan yang berbatasan dengan air yang tinggi memudahkan lapisan minyak mengalami dispersi. Proses dispersi vertikal lebih cenderung dipengaruhi oleh proses hidrodinamika dari perairan dimana terjadinya tumpahan minyak. Proses dispersi vertikal ini dipengaruhi oleh kondisi laut dan angin, dimana kondisi angin yang kuat akan mengakibatkan proses percampuran antara massa air akan lebih banyak terjadi, sehingga akan mempengaruhi sebaran vertikal tumpahan minyak.

4.5.2 Bensin

Tingkat pelapukan minyak bensin pada Tebel 13 menunjukkan bahwa pada musim barat dari data pada titik grid 600,1240 emulsifikasi sekitar 45 dengan sedikit penurunan tingkat emulsifikasi pada malam hari dengan penurunan sekitar 0.07. Hal ini terjadi karena pada malam hari terjadi penurunan suhu udara sehingga minyak mengalami tegangan permukaan yang meningkat sehingga ikatan partikel minyak meningkat sehingga minyak menjadi susah teremulsifikasi oleh air. Tabel 13 Persentase tingkat pelapukan bensin pada musim barat Waktu Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] Dispersi Vertikal [] 122008 14:40 13.14 45.15 1.68 1.45E-06 3.26E-08 122008 15:00 39.38 45.14 1.69 1.46E-06 3.42E-08 122008 15:20 65.54 45.14 1.71 1.48E-06 3.58E-08 122008 16:20 13.12 45.14 1.69 1.48E-06 4.22E-08 122008 19:00 25.84 45.07 1.88 1.58E-06 4.46E-08 122008 19:20 25.78 45.06 1.91 1.59E-06 4.28E-08 122008 23:20 12.72 45.01 2.04 1.68E-06 2.57E-08 122008 23:40 38.13 45.00 2.05 1.68E-06 2.45E-08 132008 0:20 50.70 44.99 2.08 1.70E-06 2.36E-08 132008 1:40 12.56 44.95 2.17 1.74E-06 2.46E-08 132008 2:00 12.72 45.01 2.04 1.66E-06 2.58E-08 Tingkat evaporasi bensin di musim barat Tabel 13 menunjukkan peningkatan dalam 24 jam dengan evaporasi sekitar 1.68-2.08 bagian minyak yang mengalami evaporasi. Tingkat evaporasi pada musim barat memperlihatkan bahwa tingkat evaporasi meningkat pada malam hari. Hal ini dimungkinkan terjadi karena pada musim barat suhu udara pada malam hari cenderung lebih tinggi daripada siang hari. Tabel 14 Persentase tingkat pelapukan jenis bensin pada musim timur Time Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] Dispersi Vertikal [] 722008 8:40 32.4546 44.54 1.05E-03 6.99E-08 6.79E-08 722008 9:00 181.968 44.65 1.06E-03 7.02E-08 6.37E-08 722008 9:20 203.891 44.81 1.07E-03 7.09E-08 5.81E-08 722008 19:20 24.8375 42.61 1.26E-03 6.12E-08 1.54E-07 722008 19:40 49.7208 42.62 1.28E-03 6.15E-08 1.51E-07 722008 20:00 25.1328 42.71 1.28E-03 6.17E-08 1.43E-07 732008 4:20 21.1986 45.92 2.18E-03 1.27E-07 1.71E-08 Pelapukan minyak pada musim timur Tabel 14 yang diambil dari titik grid 1177,1000 menunjukkan bahwa persentase emulsifikasi bensin mengalami penurunan dari siang hari ke pergantian siang dan malam hari ±2 penurunan ini dapat terjadi karena pada saat awal malam kondisi angin cenderung tenang sehingga pengadukan minyak yang tumpah melemah dan tingkat emulsifikasi minyak ke dalam air menurun. Tingkat evaporasi pada musim timur cenderung lebih rendah untuk bensin. Hal ini terjadi karena titik cuplikan diambil pada 2 hari setelah terjadinya tumpahan, di mana pada musim timur pemanasan cukup intensif sehingga fraksi minyak yang mengalami evaporasi sudah berkurang.

4.5.3 Aftur

Tumpahan minyak aftur pada musim barat memperlihatkan tingkat presentase emulsifikasi yang relatif stabil dengan 45.94. Kondisi ini terjadi karena ketebalan lapisan minyak pada kondisi pengambilan titik grid juga relatif sama yaitu pada ketebalan 15.99 mm Tabel 15. Evaporasi bertambah meskipun dengan persentasi sangat kecil seiring dengan peningkatan disolusi. Meskipun fraksi minyak yang mengalami disolusi sama dengan fraksi minyak yang mengalami evaporasi, namun hal ini dimungkinkan terjadi bila stimulasi terjadinya evaporasi dan disolusi menemukan tempat ideal untuk peroses berlangsung. Tabel 15 Persentase tingkat pelapukan jenis aftur pada musim barat Waktu Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] Dispersi Vertikal [] 122008 16:40 15.96 45.94 1.85E-03 7.07E-08 6.46E-08 122008 19:20 15.98 45.94 2.06E-03 7.54E-08 6.74E-08 122008 19:40 15.98 45.94 2.08E-03 7.57E-08 6.51E-08 122008 20:20 15.98 45.94 2.17E-03 7.86E-08 6.05E-08 132008 0:00 15.98 45.94 2.26E-03 7.88E-08 3.84E-08 132008 0:20 31.98 45.94 2.49E-03 8.83E-08 3.90E-08 132008 1:40 15.99 45.94 2.45E-03 8.61E-08 4.15E-08 132008 2:00 15.99 45.94 2.47E-03 8.66E-08 4.22E-08 Pada musim timur persentasi emulsifikasi menurun pada awal malam dan kembali meningkat pada saat malam telah mencapai tengah malam. Hal ini dimungkinkan terjadi karena kondisi laut yang cenderung tenang sehingga proses emulsikasi menurun Tabel 16. Persentase emulsifikasi tidak bergantung pada ketebalan lapisan minyak yang tumpah pada titik sampel. Tabel 16 Persentase tingkat pelapukan jenis aftur pada musim timur Time Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] Dispersi Vertikal [] 722008 8:20 15.84 44.38 9.90E-04 6.95E-08 7.38E-08 722008 8:40 81.30 44.55 9.97E-04 6.99E-08 6.74E-08 722008 9:40 17.24 44.89 1.02E-03 7.12E-08 5.54E-08 722008 10:20 41.65 45.84 1.54E-03 1.05E-07 2.86E-08 722008 11:20 79.78 45.64 1.31E-03 9.01E-08 3.38E-08 722008 19:00 12.34 42.56 1.22E-03 6.10E-08 1.60E-07 722008 19:20 61.95 42.59 1.23E-03 6.12E-08 1.56E-07 722008 19:40 99.47 42.62 1.24E-03 6.15E-08 1.51E-07 722008 20:00 12.68 42.79 1.25E-03 6.17E-08 1.39E-07 732008 23:40 21.30 45.94 2.92E-03 1.85E-07 9.39E-09 Tingkat evaporasi mengalami peningkatan pada titik grid 1177,1000 meskipun sangat kecil karena fraksi minyak yang mengalami evaporasi telah mengalami eveporasi pada jam sebelumnya. Dispersi vertikal mengikuti pola yang berbanding terbalik dengan emulsifikasi di mana pada malam hari menunjukkan peningkatan di saat emulsifikasi mengalami penurunan. Fenomena ini karena proses dispersi vertikal merupakan tindak lanjut dari emulsifikasi di mana pada saat densitas minyak meningkat oleh proses emulsifikasi maka lapisan minyak akan mudah mengalami peroses dispersi ke dalam kolom air.

4.5.4 Diesel

Pengaruh lingkungan fisik yang paling berpengaruh dalam proses emulsifikasi adalah energi yang besar yang dapat memecah air menjadi butiran halus sehingga dapat masuk dalam butiran minyak. Pengaruh angin meng-agitasi tumpahan minyak menjadi faktor penentu laju emulsifikasi. Secara umum proses emulsifikasi akan rendah di dekat sumber tumpahan dan akan meningkat secara signifikan ketika menjauhi sumber tumpahan. Tabel 17 Persentase tingkat pelapukan jenis diesel pada musim barat Time Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] dispersi vertikal [] 122008 15:40 85.97 44.17 3.83 3.42E-06 2.51E-08 122008 16:40 10.56 44.08 4.04 3.56E-06 2.76E-08 122008 19:40 10.25 43.92 4.39 3.82E-06 2.56E-08 122008 22:40 19.36 43.61 5.07 4.26E-06 1.55E-08 122008 23:40 19.23 43.58 5.15 4.33E-06 1.34E-08 132008 0:00 10.06 43.82 4.61 3.96E-06 1.44E-08 132008 0:20 19.38 43.62 5.06 4.28E-06 1.33E-08 132008 1:40 9.78 43.67 4.94 4.22E-06 1.45E-08 132008 2:00 9.76 43.66 4.97 4.23E-06 1.46E-08 Emulsifikasi terjadi hanya dalam beberapa jam setelah tumpahan dan karena musim barat dengan kondisi iklim yang buruk maka proses emulsifikasi menjadi lebih cepat. Minyak yang teremulsi ini akan lebih cepat terdegrasasi oleh bakteri akan tetapi lebih sulit dalam penanganan untuk dibersihkan dari laut atau pantai. Tabel 17 memperlihatkan bahwa persentasi emulsifikasi lebih tinggi pada siang hari dari hasil titik sampel pada grid 600,1240. Hal ini disebabkan karena pada saat malam hari kondisi laut relatif tenang pada saat simulasi sehingga emulsifikasi relatif lebih rendah. Evaporasi cenderung lebih berfluktuasi dengan kisaran 3.83-5.15 dari ketebalan lapisan minyak pada titik cuplikan. Disolusi diesel pada musim barat pada grid 600,1240 relatif sangat kecil. Hal ini disebabkan oleh pengambilan titik cuplikan dilakukan beberapa hari setelah terjadinya tumpahan, sedangkan disolusi efektif terjadi beberapa saat setelah terjadinya tumpahan. Persentasi tingkat emulsifikasi jenis minyak diesel Tabel 18 pada musim timur yang diambil dari grid 1177,1000 memperlihatkan bahwa pada malam hari lebih rendah sekitar 1 dibandingkan pada siang hari. Hal ini mungkin terjadi akibat energi dan besar pada siang hari menyebabkan partikel air pecah dan masuk ke dalam air membentuk emulsifikasi air dalam minyak. Tabel 18 Persentase tingkat pelapukan jenis diesel pada musim timur Time Total Oil [mm] Emulsifikasi [] Evaporasi [] Dissolusi [] dispersi vertikal [] 722008 8:40 26.03 43.34 2.68 3.86E-06 4.76E-08 722008 9:00 145.14 43.45 2.70 3.87E-06 4.41E-08 722008 9:20 161.25 43.58 2.73 3.90E-06 3.94E-08 722008 19:20 20.98 41.46 2.71 3.46E-06 1.23E-07 722008 19:40 41.96 41.46 2.73 3.47E-06 1.21E-07 722008 20:00 21.15 41.54 2.74 3.48E-06 1.13E-07 732008 13:20 13.10 43.69 4.85 6.09E-06 6.12E-09 Evaporasi dari pagi hingga malam hari cenderung tetap dan mengalami peningkatan signifikan pada siang hari dimana terjadi peningkatan sekitar 2. Hal ini dapat terjadi karena pada musim timur di siang hari pemansan cukup efektif. Dispersi pertikal menunjukaan bahwa minyak jenis diesel mengalami hal yang berbeda dan mengalami penurunan signifikan pada saat siang hari. Hal ini terjadi karena pemanasan yang intensif sehingga partikel minyak susah untuk mengalami dispersi kedalam air dan volume minyak meningkat oleh peningkatan suhu.

4.6 Perubahan Konsentrasi Fraksi Dan Waktu Papar

Perubahan konsentrasi fraksi yang tinggi menunjukan bahwa perubahan kensentrasi fraksi rendah, sebaliknya pada frekuensi yang lebih rendah maka perubahan konsetrasi fraksi yang tinggi. Hal ini akan menentukan proses lainnya dan mempengaruhi toksisitas minyak tersebut. Tabel 19 Perubahan konsentrasi fraksi dan waktu papar Jenis Minyak Musim Perubahan konsentrasi [] Waktu papar [jam] Minyak mentah Barat 3.36 326.01 Timur 7.09 159.21 Bensin Barat 1.92 69.95 Timur 2.83 57.22 Aftur Barat 4.88 116.99 Timur 5.29 106.54 Diesel Barat 3.39 116.99 Timur 2.04 84.60 Tabel 19 menunjukkan bahwa pada titik cuplikan grid 600,1240 musim barat dan grid 1177,1000 musim timur perubahan konsentrasi fraksi minyak untuk minyak mentah pada musim timur menunjukkan angka tertinggi. Hal ini yang berarti bahwa perubahan konsentrasi fraksi minyak jenis ini relatif lebih sulit untuk berubah. Jenis bensin lebih kecil sehingga konsentrasi fraksi cepat mengalami perubahan. Waktu pemaparan menunjukan lamanya suatu daerah terpapar tumpahan minyak yang sangat dipengaruhi oleh faktor dispersi dan kedalaman perairan. Pada saat pasang tertingi konsentrasi tumpahan minyak cenderung berada pada tepi perairan karena faktor arus pasut yang mengarah ke daratan. Pada daerah perairan waktu pemaparan cenderung lebih singkat karena pengaruh proses evaporasi. Tabel 19 menunjukkan bahwa minyak mentah mepunyai lama pemaparan yang paling tinggi mencapai 326 jam untuk musim barat dan 159 jam pada musim timur, sedangkan bensin mempunyai waktu pemaparan yang paling singkat sekitar 70 jam. Proses yang menetukan nasib dari minyak lebih lama berada di perairan adalah evaporasi, disolusi, dan sedimentasi. Karena minyak mentah memiliki fraksi residual yang lebih tinggi, maka minyak mentah cenderung berada di perairan dalam jangka waktu yang lama dan berpotensi memiliki waktu pemaparan yang tinggi. Lamanya waktu pemaparan akan memberi konsekuensi pada ekosistem yang terpapar. Semakin lama waktu pemaparan akan meningkatkan toksisitas dari jenis minyak tersebut. Jenis minyak yang berbeda akan memiliki koefisien emulsifikasi yang juga berbeda, sehingga prosek pelapukan dan degradasi dari masing masing minyak juga akan berbeda. Semakin lama minyak terdegaradasi maka semakin lama waktu pemaparannya.