BIOTEKNOLOGI LINGKUNGAN

Bioteknologi Penanggulangan Limbah Tambang

Kegiatan pertambangan menghasilkan limbah yang berdampak pada lingkungan seperti pencemaran air permukaan dan air tanah, mengganggu kesehatan manusia, menyebabkan kerusakan flora dan fauna dan pencemaran udara.

Total limbah yang diproduksi dapat bervariasi antara 10% sampai 99,99% dari total bahan yang ditambang.

Isu-isu Lingkungan Akibat Kegiatan Pertambangan (UNEP, 1999)

• Kerusakan habitat dan biodiversity• Perubahan lanscape• Stabilisasi site dan rehabilitasi• Limbah tambang dan tailing• Longsoran fasilitas tailing• Peralatan bekas pakai• Emisi udara

• Debu• Perubahan iklim• Konsumsi energi• Perubahan aliran sungai• Buangan air limbah dan air asam tambang• Perubahan air tanah dan kontaminasi• Limbah B3 dan bahan kimia• Pengelolaan bahan kimia, keamanan dan

pemaparan di tempat kerja

• Kebisingan• Radiasi• Kesehatan dan keselamatan kerja• Toksisitas logam berat• Peninggalan budaya dan situs arkeologi• Kesehatan masyarakat dan pemukinan di

sekitar tambang

Jenis Limbah Kegiatan Pertambangan

• Limbah batuan sisa (tidak mengandung mineral/overburden)

• Air asam tambang

• Tailing

Overburden (OB)

• Overburden adalah batuan yang tidak mengandung bijih atau yang kadar bijihnya dianggap terlalu rendah untuk dapat diolah secara ekonomis menurut proses yang diterapkan sehingga harus disisihkan terlebih dulu sebelum diolah.

• Batuan ini tidak mengandung mineral dan menutupi atau berada di antara zona mineralisasi atau batuan yang mengandung mineral dengan kadar rendah.

Air Asam Tambang/Acid Mine Drainage/AMD/ARD

• AAT terbentuk saat mineral sulfida tertentu yang ada pada batuan terpapar dengan kondisi dimana terdapat air dan oksigen (sebagai faktor utama) yang menyebabkan terjadinya proses oksidasi dan menghasilkan air dengan kondisi asam.

Proses Pembentukan AAT

• AAT terbentuk dari oksidasi mineral mengandung besi sulfur, seperti pirit (FeS2) dan pirotit (FeS) oleh oksidator (air, oksigen dan karbondioksida) dengan bantuan katalis bakteri Thiobacillus ferooxidans dan produk-produk lain sebagai akibat dari reaksi oksidasi tersebut.

Pada kegiatan penambangan, beberapa mineral sulfida yang umum ditemukan adalah:

• FeS2: pyrite

• Cu2S: chalcocite• CuS: cuvellite• CuFeS2: chalcopyrite

• MoS2: molybdenite• NiS: millerite• PbS: galena• ZnS: sphalerite• FeAsS: arsenopyrite

Kecepatan pembentukan AAT ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu suhu, pH, dan populasi bakteri pengoksidasi sulfur Thiobacillus ferrooxidans.

Populasi Thiobacillus akan meningkat secara drastis sejalan dengan menurunnya pH.

Pembentukan AAT dapat dicegah dengan menghindari kontak pirit dengan oksigen dan air, juga dapat dihindari dengan mencegah pertumbuhan T. Ferrooxidans.

• Bakteri ini dapat memperoleh energinya dari oksidasi zat anorganik, yaitu besi dan belerang. Bakteri ini juga dapat tumbuh dengan subur dalam lingkungan tanpa adanya zat organik.

Berbagai cara untuk mengantisipasi limbah asam tambang oleh industri pertambangan adalah sebagai berikut :

• Menimbun batuan asam pada tempat kedap, mengelola run-off asam.

• Menetralisir limbah yang bersifat masam dengan bahan yang bersifat basa, misal CaCO3.

• Melapisi batuan yang berpotensi munculnya sifat asam dengan tanah liat, minimalisir kontak dengan air dan udara.

Tailings

• Tailing adalah limbah yang berbentuk pasir kasar dan halus yang kadar logamnya terlalu kecil untuk digiling lebih halus dan diolah lagi.

• Tailing maupun overburden yang mengandung logam sulfida akan teroksidasi bila kontak dengan oksigen dan air, menghasilkan sulfat sebagai penyebab keasaman pada lingkungan tanah dan air.

• Karena banyaknya limbah tambang yang dihasilkan, maka teknologi yang dipakai untuk mengantisipasinya juga harus efektif serta berdampak minimal terhadap lingkungan disekitar tempat dihasilkannya limbah tambang.

• Salah satu cara yang bisa dipakai untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan menggunakan bioteknologi.

Mengapa Bioteknologi

1. Efektif mengurangi kandungan bahan pencemar pada limbah

Hasil penelitian :Dengan menggunakan bioteknologi , merkuri

dalam limbah dapat diturunkan 98,5 persen hanya dalam waktu 30 menit (Barus dan Santosa, 2007).

2. Lebih ekonomis dibandingkan dengan metode yang lain.

Hasil penelitian :Bioteknologi sangat cost effective dengan biaya

hanya 1/400 dari teknologi detoksifikasi (penghilangan racun) merkuri konvensional.

a. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Titi Juhaeti pada tahun 2005 menunjukkan bahwa ada beberapa jenis tumbuhan yang toleran di lahan tailing dan mampu mengakumulasi sianida dan timbal dalam jumlah yang cukup besar yakni Ipomoea sp untuk sianida (HCN) serta Mikania cordata(Burm.f.) B.L.Robinson dan Azolla untuk timbal (Pb). Dari perairan di sekitar tailing ternyata Azolla dan Limnocharis lava juga menyerap sianida.

b. Sugiono (2014) menyatakan bahwa Cyperus kyllingia dapat digunakan untuk fitoremediasi tanah tercemar merkuri limbah tambang emas rakyat karena mampu menyerap merkuri sebesar 122,53 mg/kg (tajuk) dan 77,9 mg/kg (akar).

c. Dari hasil penelitian Nugeraha biji kelor dapat menurunkan TSS adalah 99,93%, Total Fe 99,71% dan Total Mn 10,84%.

• Salah satu metode bioteknologi yang digunakan untuk mengatasi pencemaran limbah dari aktivitas pertambangan adalah dengan cara bioremediasi menggunakan Bakteri Pereduksi Sulfat (BPS)

• BPS ini mendekontaminasi sulfat dan menurunkan konsentrasi logam berat yang lain seperti besi, seng dan tembaga.

• BPS juga mereduksi sulfat menjadi logam sulfida yang tidak larut.

• Selain pada air asam tambang, penambahan mikroorganisme juga bisa dilakukan pada tanah-tanah yg kurang subur.

• Mikroorganisme yang dipakai untuk remediasi tanah adalah mikoriza (jamur).

• Mikoriza menyerap bahan-bahan beracun yang ada pada tanah sehingga tidak sampai terserap oleh tanaman atau masuk lebih jauh ke dalam tanah

• Mikoriza diberikan dengan menaburkannya pada lahan yang akan diremediasi, pada lubang-lubang sebelum penanaman, mencampur pada tanah pada saat pembibitan