106 dengan jumlah tumpahan lapisan ketiga. Tingginya nilai pelapukan pada lapisan
minyak pertama dikarenakan lapisan minyak tersebut mendapat pengaruh dari posisinya yang dekat dengan daratan. Perairan yang dekat dengan daratan
umumnya lebih dangkal dan lebih cepat menerima bahang. Selain itu perairan yang berada dekat dengan daratan juga lebih banyak mengalami turbulensi akibat
gesekan dasar. Turbulensi tersebut dapat meningkatkan luas permukaan lapisan minyak sehingga mempercepat proses pelapukan. Tingginya tingkat pelapukan
yang terjadi serta kondisi kecepatan arus pada kanal yang cukup besar menyebabkan volume lapisan minyak tersebut cepat berkurang.
Kondisi yang sama juga terjadi pada lapisan minyak kedua dan terlihat pada time step Jam ke-12. Lapisan minyak ketiga pada time step tersebut justru
memiliki nilai pelapukan yang paling tinggi. Pada time step tersebut, lapisan minyak ketiga baru saja sampai ke tepi pantai Cilacap. Selanjutnya pada jam ke-
24, hanya lapisan minyak ketiga saja yang masih berada dalam domain model dan mengalami proses pelapukan. Proses pelapukan yang terjadi pada lapisan minyak
memiliki nilai yang sama dengan jam ke-12 sebelumnya, kecuali pada nilai exceedance frequency
yang semakin menurun. Setelah jam ke-24 tersebut, lapisan avtur tidak lagi terlihat berada di dalam kolom perairan.
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.
107 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.
108 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-
109
110 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
111 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
113 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
114 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
115 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
5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Model hidrodinamika dan tumpahan minyak yang dimodelkan dalam studi ini dapat diterima dengan baik karena data masukan pemodelan dan data hasil
pengukuran insitu memiliki kemiripan tinggi. Perairan di sekitar pesisir Pulau Nusakambangan menjadi daerah yang
paling rawan terkena dampak pencemaran pada musim barat karena pergerakan arus dan arah angin pada musim tersebut mengarah ke bagian tenggara dan timur
domain. Pada musim timur, daerah pantai timur Cilacap serta di sepanjang aliran kanal utama dan Kali Donan memiliki risiko tertinggi terhadap pencemaran
minyak karena arah arus dan angin dominan mengarah ke bagian barat dan barat laut domain.
Proses evaporasi pada lapisan minyak yang lebih tebal minyak mentah dan avtur semakin meningkat seiring dengan peningkatan luas permukaan akibat
dari turbulensi, sedangkan proses evaporasi pada lapisan minyak yang lebih tipis diesel lebih banyak mendapat pengaruh dari suhu lingkungan sekitar.
Proses disolusi pada musim barat lebih tinggi dibandingkan dengan musim timur diduga karena pada musim timur fraksi minyak dengan berat molekul
rendah aromatic cenderung lebih dahulu terevaporasi daripada terdisolusi. Proses emulsifikasi seluruh jenis minyak memiliki nilai tertinggi pada
musim timur dibandingkan dengan musim barat diduga karena pada musim timur lapisan minyak tersebut lebih banyak mengalami turbulensi. Proses dispersi
vertikal pada musim barat justru lebih tinggi dibandingkan pada musim timur