Air asam tambang (AMD) telah menjadi masalah lingkungan di beberapa negara yang memiliki area pertambangan. AMD terbentuk ketika air yang mengandung oksigen bersentuhan dengan material yang mengandung sulfur untuk membentuk larutan asam. Larutan tersebut akan memiliki pH yang sangat rendah (<3) dan dapat melarutkan logam berat ketika bersentuhan dengan material yang mengandung logam berat. Pada umumnya, AMD terbentuk dari lahan-lahan bekas pertambangan, seperti pertambangan batu bara dan logam, yang merupakan ancaman jangka panjang karena akan terbentuk selama puluhan tahun dari lahan pertambangan tersebut jika tidak dilakukan pencegahan pembentukan AMD. Beberapa penelitian melaporkan bahwa AMD mengandung logam-logam terlarut seperti besi, aluminium, seng, tembaga, dan logam lainnya. Oleh karena itu, AMD yang masuk ke dalam lingkungan dapat menyebabkan pencemaran pada badan air dan tanah, serta dapat menimbulkan dampak yang merugikan bagi organisme hidup.
Pencemaran air permukaan, air tanah, dan tanah oleh AMD sebagian besar disebabkan oleh area pertambangan non-aktif yang tidak direklamasi secara memadai. Efeknya, material yang mengandung sulfur dan logam berat akan selalu menghasilkan AMD. Oleh karena itu, beberapa peneliti terdorong untuk mencari metode yang hemat biaya dan ramah lingkungan untuk mencegah terbentuknya AMD. Berdasarkan penelitian sebelumnya, penghalang oksigen (penutup kering dan air) dan teknik pasivasi permukaan dapat diterapkan untuk mencegah pembentukan AMD. Pada umumnya, metode dry cover sering digunakan untuk mencegah pembentukan AMD. Prinsip dari teknik ini adalah penghalang oksigen dimana batuan yang berpotensi menghasilkan keasaman akan ditutup dengan material yang tidak bersifat asam. Beberapa material yang dapat digunakan sebagai penutup adalah tanah organik, abu terbang, ampas minuman keras, dan lain-lain. Selain itu, teknik pasivasi permukaan dapat menurunkan tingkat oksidasi pirit hingga 50 – 95%. Namun, jika proses mitigasi yang dilakukan kurang baik, maka pembentukan AMD akan tetap terjadi. Karena pada prakteknya, proses pencegahan pembentukan AMD sangat menantang.
AMD yang dihasilkan harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke lingkungan. Secara umum, pilihan teknologi pengolahan AMD akan berbeda tergantung dari sumber, komposisi, pH, lingkungan, dan biaya. Banyak peneliti telah mengusulkan beberapa teknologi yang dikategorikan ke dalam teknik pengolahan aktif dan pasif. Contoh teknik pasif adalah bioremediasi, constructed wetlands, fitoremediasi dan bioreaktor, sedangkan teknik aktif meliputi netralisasi, pengendapan, adsorpsi, pengolahan elektrokimia, dan teknologi membran. Kedua teknik tersebut memiliki kelebihan dan kekurangan. Untuk kelebihannya, teknik aktif memiliki efisiensi yang tinggi sedangkan teknik pasif tidak membutuhkan banyak biaya. Sedangkan kekurangannya, pengolahan AMD membutuhkan biaya yang sangat mahal untuk teknik aktif dan membutuhkan waktu yang lama untuk teknik pasif. Meskipun pengolahan dengan teknik aktif memiliki efisiensi yang tinggi, namun pengolahan ini menghasilkan produk sampingan berupa lumpur yang terkonsentrasi pada logam berat. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengolahan lain terhadap produk sampingan tersebut.
Berdasarkan keterbatasan teknik pengolahan tersebut, memulihkan sumber daya dari AMD dapat menjadi pilihan lain yang dapat digunakan untuk mengurangi toksisitas AMD. Beberapa peneliti melaporkan bahwa AMD mengandung berbagai logam berat yang dapat dipulihkan dengan beberapa metode. Oleh karena itu, pengapungan mikro, pengendapan, pertukaran ion, adsorpsi, dan distilasi membran dapat diterapkan untuk memulihkan AMD. Logam-logam umum seperti Fe, Al, Mn, Ca, Mg, Cd, dan Pb dapat dipulihkan dari AMD melalui pengendapan fosfat dan pertukaran ion. Selain itu, pemulihan tembaga dari AMD dapat dicapai dengan mengintegrasikan presipitasi sulfida dan mikrofiltrasi. Berdasarkan hal tersebut, dibandingkan dengan teknik pengolahan, teknik pemulihan AMD dapat menjadi pilihan yang menjanjikan untuk meningkatkan nilai sumber daya AMD.
Tujuan dari tinjauan ini adalah untuk memberikan pemahaman yang lebih baik mengenai kemajuan terbaru dalam pencegahan pembentukan AMD dan mitigasi AMD dengan keterbatasannya. Meskipun banyak makalah tinjauan yang telah membahasnya, tinjauan ini akan membantu para peneliti melihat kesenjangan pengetahuan sebagai arah untuk penelitian di masa depan, memahami kemajuan penelitian di bidang ini, dan menganalisis kekuatan dan kelemahan aplikasi mitigasi AMD saat ini. Oleh karena itu, makalah tinjauan ini merangkum AMD yang terkait dengan sumber, komunitas mikroba, proses biogeokimia, dan dampak AMD terhadap lingkungan. Selain itu, beberapa teknologi pencegahan pembentukan AMD juga dijelaskan. Teknologi pengolahan terbaru untuk mitigasi juga dipaparkan dalam makalah ini. Selain itu, pemulihan sumber daya AMD juga dibahas, bersama dengan metode yang digunakan berdasarkan penelitian sebelumnya. Oleh karena itu, tantangan dan prospek dalam implementasi mitigasi AMD juga dibahas untuk mengevaluasi kondisi mitigasi saat ini.
Kegiatan pertambangan telah dilaporkan sebagai kegiatan yang menyebabkan penurunan kualitas air permukaan dan air tanah. Penurunan pH dan peningkatan logam berat pada air di sekitar area pertambangan disebabkan oleh proses oksidasi atau kontak antara udara, air dan mineral sulfida. Peran bakteri juga dilaporkan sangat signifikan dalam pembentukan AMD. Beberapa bakteri bahkan dapat meningkatkan pembentukan AMD hingga 6 kali lipat. AMD merupakan limbah berbahaya yang dapat menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan manusia. Berbagai penelitian telah melaporkan bahwa AMD telah mencemari tanah sehingga menyebabkan tanaman terpapar logam berat. Bahkan beberapa tanaman endemik di Portugal dan Spanyol dilaporkan telah terkontaminasi logam berat dari AMD. Selain berbahaya bagi lingkungan, kontaminasi logam berat yang terdapat pada AMD juga dilaporkan telah menyebabkan berbagai penyakit pada manusia dan menyebabkan kematian.
AMD terbagi menjadi lima jenis karena perbedaan karakteristik batuan penyusunnya. Berbagai upaya telah dilakukan untuk mengurangi parameter pencemar dalam AMD. Pembentukan AMD berbeda di setiap tempat. Adsorpsi merupakan salah satu metode yang banyak dilaporkan berhasil menurunkan kadar logam berat dalam AMD. Proses adsorpsi terjadi karena adanya kontak antara adsorben dengan AMD. Terdapat dua jenis proses adsorpsi, yaitu adsorpsi fisika dan kimia. Adsorpsi fisika merupakan proses adsorpsi yang terjadi pada permukaan adsorben, memiliki energi entalpi yang kecil (kurang dari 20 KJ), dan adsorpsi multilayer yang terjadi pada suhu di bawah titik didih adsorbat, tidak melibatkan energi aktivasi dan adsorpsi kimia yang memiliki karakteristik yang menonjol. Entalpi adsorpsi (biasanya antara 40-400 kJ/mol), adsorpsi terjadi pada monolayer, dapat terjadi pada temperatur tinggi, dan proses adsorpsi terjadi ketika sistem memiliki energi aktivasi.
Constructed wetland (CW) merupakan salah satu metode yang paling sederhana dan mudah diaplikasikan untuk mengurangi kandungan logam berat dan meningkatkan pH dalam AMD. Metode ini memanfaatkan komunitas mikroba dan proses fitoremediasi dari tanaman yang dapat menyerap logam berat melalui akarnya. Selain itu, kondisi CW yang relatif basa dapat meningkatkan pH sehingga beberapa logam berat dapat terendapkan. Metode lain yang dapat digunakan adalah metode elektrokinetik. Metode ini memanfaatkan arus yang mengalir pada anoda dan katoda sehingga dapat menyerap logam berat dalam AMD. Keberhasilan metode ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti kondisi operasi dan jarak antara anoda dan katoda. Metode terakhir yang dapat digunakan adalah metode membran. Sayangnya, metode ini tidak ekonomis karena membutuhkan biaya yang sangat besar untuk membuat materialnya. Dengan demikian, makalah ini berhasil memberikan pemahaman lebih lanjut mengenai kemajuan terbaru dalam pencegahan pembentukan AMD dan mitigasi AMD dengan keterbatasannya.
Penulis: Muhammad Fauzul ImronArtikel dapat diakses pada:
