MENGAPA pH KOLAM BEKAS TAMBANG RELATIF STABIL?

Vol. 4
J. Hidrosfir Indonesia
No.1
Hal. 9 - 15
Jakarta, April 2009
ISSN 1907-1043
MENGAPA pH KOLAM BEKAS TAMBANG RELATIF STABIL?
Studi Kasus pada Kolam Surya dan Sangatta North
di Areal PT KPC Sangatta Kalimantan Timur
Arif Dwi Santoso1 dan Agus Setiawan2
1
Peneliti Oseanografi Biologi
2
Peneliti Oseanografi Fisik
Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi
Naskah masuk: 16 Februari 2009; Revisi terakhir: 30 Maret 2009
Abstract
This study was carried out to verified the characteristics of water void in the conservation efforts in the
coal mining area. The general sipnotic surveys were conducted in Surya and Sangatta void PT Kaltim
prima Coal on-9 September, 2008. The monitoring data of water pH indicated that the spatial variation in
pH in both void were small. The difference in pH between the surface and bottom of void water was less
than 1.3.The other parameter such as dissolved oxygen, temperature and turbidity showed that both void
have a good water as a normally waters. Stability in in the water quality especially in pH would caused
by a smart management in acid mine drainage effort and highly pH buffer condition in mining area.
Key words : acid mine drainage, water void, pH
1.
PENDAHULUAN
Aktivitas penambangan dan rehabilitasi lahan
pasca tambang biasanya akan mengakibatkan
terjadinya perubahan struktur batuan yang diikuti
dengan perubahan kualitas fisika dan kimia tanah
serta air di sekitarnya. Hal ini terjadi akibat adanya
pelarutan batuan dan proses oksidasi dari material
sisa penambangan yang akan menghasilkan air
asam tambang dengan pH rendah yang tidak
diinginkan dan berbahaya bagi lingkungan(1).
Terjadinya pembentukan air asam tambang (AAT)
akibat proses oksidasi mineral sulfida seperti FeS
(pyrite), FeS2 (marcasite), FexSx (pyrrhotite), PbS
(galena), Cu2S (chalco-cite), CuS (covellite), CuFeS2
(chalcopyrite), MoS2 (molybdenite), NiS (millerite),
ZnS (sphalerite), dan FeAsS (arsenopyrite) menjadi
beberapa kendala utama bagi upaya pemulihan
kawasan pertambangan batubara umumnya(2 ).
Akibat dari proses oksidasi mineral tersebut akan
menyebabkan pembentukan air asam tambang.
AAT ini akan mempengaruhi pH permukaan material
atau badan air yang dilaluinya yang perlahanlahan akan mempengaruhi tingkat kesuburan dan
produktivitas lingkungan sekitar tambang.
Jenkins, 2000 melaporkan bahwa di beberapa
daerah pertambangan di Australia, oksidasi pyrite
yang merupakan senyawa antara besi dan sulfur
meyebabkan air asam di kolam penampung
dengan pH<3(3).
Namun permasalahan di atas tidak dialami oleh
perusahan penambangan PT. Kalitim Prima Coal
(KPC). KPC melakukan kegiatan penambangan
batubara secara terbuka sejak tahun 1990.
Untuk menghindari dampak air asam tambang
terhadap permukaan tanah dan badan air di
sekitar areal pertambangan, maka air permukaan
yang mengalir dari timbunan batubara diarahkan
agar menggenang terlebih dahulu di lokasi yang
disediakan, yaitu kolam pengendapan (settling
pond), untuk dikelola dan dipantau sebelum
dialirkan ke tempat pembuangan (void pond).
Korespondensi Penulis
Telp/Fax. 62-21-316 9737; [email protected]
9
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
Upaya pencegahan pembentukan AAT adalah
dengan menutup dengan berbagai metode.
Upaya di atas membuahkan hasil yang
menggembirakan. Hasil pengukuran pada tahun
2005 menyatakan nilai pH permukaan di kolam
Surya dan Sangatta North yang digunakan sebagai
kolam pengendapan dan kolam pembuangan,
berkisar antara 8,95 – 9,41 dan 7,84 – 8,03(4,5).
1.1. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kondisi
pH air kolam pasca tambang PT KPC (kolam Surya
dan kolam Sangatta North) secara menyeluruh. Hasil
analisis ini diharapkan dapat memverifikasi hasil
pengukuran kualitas pH sebelumnya serta dapat
menjawab pertanyaan kenapa pH air di kolam paska
tambang PT KPC relatif stabil.
1.2. Lokasi Studi
Lokasi penelitian adalah di areal danau paska
tambang PT. KPC di Sangatta yaitu kolam Surya
dan Kolam Sangatta North. Lokasi studi terletak
pada koordinat 0031’20,52” LU – 0052’4,6” LU dan
117027’7,4”BT–117040’ 43,4” BT. Kolam Surya
memiliki luas permukaan air sebesar 0,8 km2 dan
Kedalaman rerata mencapai 30,88 meter. Laju
pertambahan air hujan sebesar 6.109.000 m3/tahun
dan akumulasi volume air dan sedimen sebesar
52.807.008 m2. Sementara kolam Sangatta North
Porodisa memiliki rerata kedalaman rerata sekitar
31,68 meter dengan laju aliran rerata air yang
masuk ke dalam pond adalah sebesar 5,1 liter/detik
atau setara dengan 160.833,4 m3/tahun.
2.
Metodologi
Sampling air, sedimen dan pengukuran langsung
dilaksanakan pada tanggal 7 – 9 September 2008
dari pukul 09.00 sampai dengan pukul 16.30 WITA
setiap hari. Penentuan posisi stasiun dilakukan
dengan merancang titik-titik stasiun dari peta
kolam Surya dan Sangatta North dan dengan skala
yang memadai. Pengukuran parameter kualitas
air dengan probe sensor dilakukan dengan cara
Gambar 1. Lokasi Penelitian
10
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
Gambar 2-3. pH air permukaan dan dasar di kolam Surya (kiri) dan kolam Sangatta North (kanan)
pengukuran langsung di lapangan sedangkan
untuk parameter fisika, kimia dan bakteriologis
secara lengkap dengan cara mengambil sampel
air dan sedimen di setiap stasiun yang dianggap
mewakili dan dianalisis di laboratorium Produktivitas
Lingkungan Institut Pertanian Bogor.
Dalam survei ini metoda yang digunakan
adalah survei synoptic dengan perahu tempel
dengan 2 keperluan, mengambil data dari probe
secara langsung dan mengambil sampel air,
sedimen, untuk dianalisis lebih lanjut. Pengambilan
data langsung menggunakan Chlorotech probe
(Chlorotec, type AAQ1183, Alec Electronics),
sedangkan pengambilan sampel sedimen dengan
menggunakan grap sampler. Sampel yang didapat
kemudian dimasukkan plastik berlabel kemudian
diberi larutan formalin 70%.
Teknik pengukuran mengunakan probe adalah
dengan cara menurunkan probe secara perlahan
dari permukaan air ke badan air hingga mencapai
dasar perairan. Selama proses penurunan, probe
dihentikan selama beberapa saat pada setiap
pertambahan kedalaman 1m. Proses ini dilakukan
untuk memberi kesempatan sensor bekerja
maksimal dan memberi kesempatan surveyor untuk
mencatat data pada monitor probe tsb. Pada saat
probe menyentuh dasar perairan, probe diangkat ke
atas sekitar 20-50 cm untuk menghindari pengaruh
dari sedimrn dan pengadukan dasar. Pengambilan
sampel air dilakukan dengan mengunakan van dorn
11
pada kedalaman yang telah ditentukan. Air sampel
yang didapat kemudian dimasukkan dengan botol
sampel yang masing-masing telah diberi label dan
diberi larutan preservasi sesuai kebutuhan.
3.
Hasil dan Pembahasan
Hasil pengukuran secara langsung pH air
permukaan dan dasar di Kolam Sangatta North
adalah 7,5 – 7,8 (7,64±0,12) dan 5,98 – 6,50
(6,21±0,18)( Gambar 2). Selanjutnya data pH
tersebut ditampilkan dalam bentuk vertical
profile dengan menggunakan software Matlab.
Stratifikasi pH air di Kolam Sangatta North dapat
seperti pada Gambar 4.
Sementara hasil pengukuran secara langsung
pH air permukaan dan dasar di Kolam Surya
adalah 7,2 – 8,0 (7,66±0,18) dan 5,31 – 7,20
(6,32±0,45)( Gambar 3) dan olahan dalam bentuk
vertical profile ditam[pilkan pada Gambar 5.
Perbandingan data pengukuran pH permukaan
kol am tahun 2008 pada studi ini dan pengukuran
oleh KPC tahun 2006 adalah relatif sama, artinya
bahwa data pengukuran baik yang dilakukan KPC
maupun dalam studi ini dianggap telah benar.
Secara umum pH air di kolam Sangatta North
dan Surya sampai pada kedalaman 6 m berkisar
antara 6,5 sampai dengan 7,8, sementara pH
di dasar perairan berkisar 5,3 – 5,9. Hal ini
menunjukkan bahwa kondisi pH perairan pada
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
Gambar 4. Kondisi pH secara melintang di kolam Sangatta North
Gambar 5. Kondisi pH secara melintang di kolam Surya
12
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
kolam paska penambangan tersebut relatif normal
sama dengan perairan alami lainnya.
Untuk menelusuri beberapa faktor penyebab
kestabilan pH di Kolam paska tambang PT KPC,
penulis mencoba mengabungkan beberapa
analisis dari data sekunder dan data analisa
labolatorium. Data sekunder diperoleh dari hasil
interview pekerja lapangan PT. KPC dan Data
laporan kegiatan penambangan, sedangkan
data analisa lab diperoleh dari analisa sampel
sedimen kolam Surya dan Sangatta North dengan
parameter-parameter yang mempengaruhi
dinamika perubahan pH perairan.
Proses penanganan air asam tambang (AAT)
di PT KPC, diawali dengan proses pencegahan
pembentukan AAT dengan cara menutup material
yang berpotensi membentuk AAT. Kegiatan utama
dalam proses ini adalah mengindentifikasi dan
memisah batuan yang bersifat PAF dan NAF,
baik dalam kegiatan penggalian, penempatan
dan penimbunan batuan-batuan tersebut (6).
Berdasarkan sifat batuan, batuan dikelompokkan
menjadi 4 bagian, seperti dalam Tabel1 berikut :
Dengan adanya pemisahan material
tersebut, penanganan penutupan menjadi lebih
proporsional. Beberapa metode penutupan yang
di gunakan anatara lain :
•
Penutupan dengan pemadatan claystone
setebal 1 meter.
•
Pentupan dengan pemadatan material
NAF setebal 2 meter.
•
Penutupan dengan loose NAF setebal 20
meter.
Ilustrasi metode penutupan tersebut dapat
dilihat pada Gambar 6.
Selanjutnya, untuk menghindari dampak
air asam batuan terhadap kualitas badan air
permukaan terdekat dan juga kualitas tanah,
maka air permukaan yang mengalir dari timbunan
batubara diarahkan agar menggenang terlebih
dahulu di lokasi yang disediakan, yaitu kolam
pengendapan (settling pond), untuk dikelola
dan dipantau sebelum dialirkan ke tempat
pembuangan.
Data hasil analisis Labolatorium tentang
beberapa senyawa kimia yang mendukung
kestabilan pH perairan disajikan dalam Tabel 2 .
Dari ini dapat diindikasikan bahwa parameter
utama yang bersifat sebagai buffer pH perairan
seperti unsur kalsium (Ca) dan magnesium
(Mg) sangat dominan baik di kolam Surya
maupun Sangatta North. Konsentrasi unsur
kalsium berkisar 960-1872 mg/kg sedangkan
unsur magnesium berkisar 6.3 – 19.6 mg/kg
jauh melebihi kisarannya pada perairan alami
umumnya (7).
Karbon organik yang menjadi unsur penyuplai
keasaman perairan konsentrasinya cenderung
rendah yakni sekitar 0,94-2.14%. Konsentrasi
bahan organik ini rendah dimungkinkan kerena
kedua kolam tidak mendapat pasokan effluent
dari tempat lain selain air hujan.
Tabel 1. Karakteristik Geokimia Batuan Tambang di PT. KPC
Tipe Batuan
Karakteristik Geokimia Batuan
Tipe 1
Tidak membentuk asam (Non Acid Forming atau NAF)
Tipe 2
Pembentuk asam potensial (Potentialy Acid Forming atau PAF) dengan kapasitas pembentukan
asam rendah < 2 kg H2SO4/ton
Tipe 3
Pembentuk asam potensial, dengan kapasitas pembentukan asam sedang 2 - 10 kg H2SO4/ton
Tipe 4
Pembentuk asam potensial, dengan kapasitas pembentukan asam tinggi > 10 kg H2SO4/ton
Sumber: Feasibility Study PT. KPC (2004)(6
13
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
Gambar 6. Penanganan Air Asam Tambang dengan Pemadatan NAF Setebal 2 meter
Tabel 2. Hasil Analisis Sedimen Kolam Surya (S) dan Sangatta North (SN)
No.
1
2
3
4
14
PARAMETER
Kalsium (Ca)
Magnesium (Mg)
C. Organik
pH H2O
Satuan
mg/kg
mg/kg
%
-
S-3
1,460.0
19.5
1.24
7.76
S-5
1,290.0
14.2
0.29
7.72
S-7
960.0
6.3
0.89
7.60
Kode Sampel
SN-12
SN-14
1,210.0 1,205.0
16.4
17.2
0.89
1.20
7.46
7.13
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009
SN-16
1,220.0
16.8
0.94
7.41
SN-20
1,872.0
19.6
2.14
7.52
4.
KESIMPULAN
Beberapa kemungkinan faktor penyebab
kestabilan pH kolam paska tambang (Kolam
Sangatta North dan Kolam Surya) antara lain :
a.
Penanganan formasi batuan dan AAT yang
meliputi kegiatan pemisahan, penutupan
dan pengaliran AAT ke kolam pengendap
sudah baik dan tepat.
b.
Kondisi batuan di areal penambangan
mengandung unsur buffer pH yang tinggi
sehingga mendukung kestabilan pH
perairan di atasnya.
3.
4.
DAFTAR PUSTAKA
1.
2.
15
Mactarlane, H.L., et al, 2006. Rehabilitasi
Ta m b a n g . P r a k t e k K e r j a U s u l a n
dalam Program Pengembangan yang
Berkelanjutan di Industri Pertambangan.
Departemen of Industri Tourism and
Resources. Australian Government. 78
pages.
J. Skosen, A. Rose, G.Geidel, J.Foremen,
R. Evans, W.Hellier, 1998. Handbook
of Technologies for Avoidance and
Remediation of Acid Mine Drainage. The
National Mine Land Reclamation Center.
West Virginia University. Pp 123.
5.
6.
7.
Jenkins, D.A., Johnson, D.B. and Freeman,
C.2000. Mynydd Parys Cu, Pb, Zn Mines
: Mineralogy, Microbiology and Acid
Mine Drainage. In Cotter-Howells, J.D.
Cmbell, L.S. Valsami-Jones. Enviromental
Mineralogy:Microbial arteractions,
anthropogenic influences, contaminanted
land and waste mineralogy society Series
No.9 Mineralogical Society London.
UK.Pp.161-180.
Anonimous, 2006. Laporan Pengukuran
Kedalaman dan Kualitas Air di Porodisa
Pond (WQ61A) November 2006. PT Kaltim
Prima Coal. 9 hal.
Anonimous, 2006. Laporan Pengukuran
Kedalaman dan Kualitas Air di Surya Inpit
Pond Desember 2006. PT Kaltim Prima
Coal. 11 hal.
Feasibility Study PT. KPC (2004)
S.L. Johnson and A.H. Wright, 2003.
Mine Void Water Resource Issues in
Western Australia. Water and Rivers
Commission. Resource Science Division.
Hydrogeological Record Series Report
No.HG.9 Pp.103.
Arif Dwi Santoso dan Agus Setiawan, 2009