1
IDENTIFIKASI PENETRASI AIR TANAH TERCEMAR LIMBAH INDUSTRI PADA DAERAH X DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK RESISTIVITAS
Arif Ramos Parulian, S.Si. Universitas Padjadjaran
Abstrak Daerah X merupakan kawasan multi fungsi. Terdapat lahan persawahan, daerah pemukiman, dan daerah industri pada daerah ini. Pada daerah X terdapat sungai Y. Sungai ini menjadi menjadi tempat pembuangan untuk limbah dari pabrik yang ada disekitar daerah X, yang telah terjadi selama 15 tahun terakhir. Limbah industri telah mencemari permukaan dan telah meresap kedalam lapisan akuifer dan mencemari air tanah yang menjadi sumber kehidupan penduduk sekitar. Menggunakan metode geofisika resistivitas dengan konfigurasi Wenner, Schlumberger, dan Dipole-dipole, diteliti sudah berapa dalam penetrasi air tercemar limbah. Penelitian ini dilakukan pada daerah X dengan membentang garis akuisisi data sepanjang 560 m dengan jumlah elektroda 28 buah dan spasi antar elektroda yaitu 20 m. Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan software Res2DInv. Hasil dari penelitian ini didapatkan bahwa air tanah pada daerah penelitian telah tercemar hingga lapisan akuifer dalam pada kedalaman dibawah 60 meter. Kata kunci: kawasan multi fungsi, pencemaran, resistivitas Abstract Regions X is a multifunctional area. There are agricultural area, residential area and industrial area in this region. There also river Y in this area. This river into becoming a dumping ground for waste from the area around the existing plant X, which has occurred over the last 15 years. Industrial waste has polluted the surface and has seeped into the aquifer layer and contaminate the groundwater which is the source of life surrounding population. By using the methods of geophysical resistivity with Wenner configuration, Schlumberger and Dipole-dipole, examined how the penetration of polluted waste water. This research was conducted in the area X by extending the data acquisition line along 560 m with a number of electrodes 28 pieces and the space between the electrodes is 20 m. Data processing is performed using software RES2DINV. Results of this research found that groundwater in the region X has been contaminated by layers deep aquifer at depths below 60 meters. Keywords: multifunctional areas, pollution, resistivity
I.
Pendahuluan
Air merupakan kebutuhan terpenting bagi kehidupan manusia. Air yang bersih sangatlah penting bagi manusia untuk dapat melakukan kegiatannya sehari-hari.
Peradaban manusia selalu berada tidak jauh dari sumber mata air. Selain dari air permukaan, dewasa ini untuk dapat memenuhi kebutuhan, air yang terdapat dibawah permukaan juga telah dimanfaatkan.
2
Biasanya air yang berada dibawah permukaan berada pada lapisan akuifer. Hal demikian terjadi pada daerah pemukiman yang berada di cekungan, seperti pemukiman di daerah X. Pada daerah X, masyarakat mendapatkan sumber air dari sungai yang mengalir pada daerah tersebut, yaitu sungai Y, juga mendapatkan air dari sumur-sumur air. Semakin berkembang jaman, maka daerah X juga berkembang, ditandai dengan munculnya daerah industri pada daerah tersebut. Dengan munculnya daerah industri tersebut, terjadi pencemaran sungai, sebab industri tersebut membuang limbah industrinya ke sungai. Karena pencemaran sungai ini masyarakat sekitar beralih sumber air dari sungai menjadi sumur. Namun, akibat pencemaran yang terjadi secara bertahuntahun, akhirnya limbah meresap ke lapisan akuifer. Akibatnya, air pada lapisan akuifer yang menjadi sumber air masyarakat sekitar menjadi tercemar. Namun, tidaklah diketahui berapa dalam limbah telah meresap, sehingga masyarakat sekitar hanya memperdalam sumur tanpa mengetahui apakah air yang dipakai masih bersih atau sudah tercemar. Untuk mengetahui kedalaman penetrasi dari limbah, maka dilakukan penelitian geofisika menggunakan metode geolistrik resistivitas. II.
Landasan Teori
2.1 Tinjauan Geologi dan Hidrogeologi Daerah X berada pada suatu cekungan, dan dibentuk oleh jenis batuan sedimen dan vulkanik. Mengacu pada hasil penelitian sebelumnya, susunan batuan daerah
penelitian dari yang berumur tua ke muda adalah sebagai berikut Hasil gunung api muda Formasi batuan ini berada dibagian bawah, terdiri dari breksi gunung api yang terpilah buruk dengan fagmen utama batuan beku andesit, tufa lapilli, lava andesit, dan pasir tufaan yang berbutir halus kasar. Formasi kosambi Formasi ini dikenal dengan sebutan endapan danau, yang terdiri dari lempung tufaan, batu lanau tufaan dan pasir tufaan. Satuan batuan ini menipis ke arah timur dan utara daerah penelitian, menumpang diatas formasi hasil gunung api muda dengan ketebalan 0-125 meter Secara hidrologi, batuan dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu: Akuifer, yaitu batuan lepas yang berukuran batu pasir atau lebih kasar serta batuan padu yang memiliki celahan Akuiklud, yaitu batuan yang dapat menyimpan air tanah tetapi tidak dapat meloloskannya dalam jumlah yang berarti (contohnya batuan lempung) Akuitar adalah batuan yang dapat menyimpan air tanah tetapi kurang dapat meloloskannya Akuifug, yaitu batuan yang tidak bercelah, yang tidak dapat menyimpan ataupun meloloskan air tanah (contonya batuan beku) Mengacu pada hasil pemetaan hidrogeologi oleh Sutrisno (1983), Pada daerah penelitian batuan pasir tufaan merupakan akuifer utama, dan diketemukan pada berbagai kedalaman yang berbeda.
3
Gambar 2.1 Geologi didaerah bandung dan sekitarnya 2.2 Konsep Dasar Geolistrik Resistivitas Dalam beberapa seri pertama, kita mengenal beberapa informasi umum tentang fenomena gempa bumi. Gempa bumi di bidang keilmuan geofisika merupakan fenomena sifat fisika bumi yang elastik. Batuan-batuan di dalam bumi, dan beberapa material lainnya (misalnya fluida, mineral, dan lain sebagainya) memiliki resistivitas atau konduktivitas tertentu. Resistivitas adalah ukuran bagaimana suatu material mengalirkan aliran arus listrik. Batuan berpori dengan kandungan fluida yang bersifat elektrolit biasanya memiliki nilai resistivitas yang rendah, artinya batuan tersebut memiliki kemampuan yang baik dalam mengalirkan aliran arus listrik atau batuan tersebut bersifat konduktif. Distribusi
resistivitas di bawah permukaan bumi diperoleh dari hasil perekaman beda potensial di permukaan akibat dari adanya arus listrik yang diinjeksikan ke dalam bumi melalui suatu elektroda. Gambar 2.3 di bawah ini menunjukkan skematik sederhana pengukuran geolistrik pada medium yang homogen.
Gambar 2.2 Aliran arus listrik apabila menggunakan satu elektroda A sebagai sumber arus (a), aliran arus listrik oleh sepasang elektroda sumber AB dan
4
penerima MN (b). (Sumber: Geoelectrical Methods – MØLLER et al) Pengukuran geolistrik berkaitan erat dengan geometri susunan elektroda arus dan potensial yang digunakan. Beberapa konfigurasi elektroda yang umum digunakan adalah Schlumberger, Wenner, Dipoledipole, dan Gradient Array. Perkiraan distribusi resistivitas secara horizontal atau lateral dari data sekunder memungkinkan untuk melakukan pengukuran geolistrik dengan teknik sounding atau profiling. Geolistrik sounding atau Vertical Electrical Sounding merupakan salah satu teknik geolistrik 1-Dimensi yang melihat perubahan nilai resistivitas yang bervariasi terhadap kedalaman di satu titik. Konfigurasi elektroda yang umum digunakan adalah konfigurasi Schlumberger. Variasi perubahan nilai resistivitas secara lateral dapat dilihat secara tepat dengan teknik geolistrik profiling atau geolistrik 2-Dimensi. Teknik pengukuran geolistrik di lapangan telah berkembang dari penggunaan sepasang elektroda sumber arus dan sepasang elektroda penerima beda potensial menjadi beberapa elektroda sekaligus (multi electrode). Setiap elektroda dapat berfungsi sebagai sumber atau penerima pada saat tertentu. Penggunaan elektroda semacam ini, dapat meningkatkan produktifitas dan menekan biaya operasional lapangan. (Gambar 2.4).
Gambar 2.3 Layout pengukuran geolistrik multi-eketroda Pada dasarnya batuan memiliki karakteristik tertentu yang dapat dijelaskan
dari besaran-besaran fisis. Beberapa karakteristik batuan diantaranya adalah permeabililitas, porositas, konduktivitas dan resistivitas. Sifat-sifat suatu formasi dapat digambarkan oleh tiga parameter dasar yaitu konduktivitas listrik, permeabilitas magnet, dan permitifitas dielektrik. Sifat konduktivitas batuan berpori dihasilkan oleh sifat konduktivitas dari fluida yang mengisi pori, interkoneksi ruang pori dan sifat konduktivitas dari interfase butiran dan fluida pori. Salah satu metoda yang menerapkan konsep dasar fisika yang meliputi besaranbesaran fisis diatas adalah metoda geolistrik. Metode ini mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Metode geolistrik yang lazim dikenal antara lain : Metode potensial diri (Self potensial), arus telurik, magnetotelurik, metode polarisasi terinduksi (inducted polarization), dan metode tahanan jenis / resistivitas (resistivity). Pendeteksian diatas permukaan meliputi pengukuran medan potensial , arus dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus kedalam bumi. Oleh karena metode geolistrik cukup sederhana, murah dan sangat rentan terhadap gangguan sehingga cocok digunakan dalam eksplorasi dangkal seperti eksplorasi mineral maupun reservoar air. 2.2.1 Hukum Ohm Hukum Ohm menyatakan hubungan antara nilai tahanan yang sebanding Dengan nilai potensial dan berbanding terbalik dengan nilai arus, dimana nilai tahanan memiliki satuan Ohm, nilai potensial memiliki satuan volt dan arus memiliki satuan ampere. R = V/I (2.1) Dengan : R = tahanan (Ohm) V = Beda potensial (Volt) I = arus ( Ampere) 2.2.2 Arus Listrik Searah Konsep mengenai arus listrik searah merupakan konsep arus listrik I yang
5
melewati suatu medium dengan luas penampang A, Panjang medium L dan memiliki beda potensial V antara kedua ujungnya.Secara matematis dituliskan sebagai : A A atau (2.2) I V I V L L 1 Dengan kons tan
Kedua konsep tersebut dapat digabungkan secara matematis menjadi : AV (2.3) I L Dengan : : Beda potensial antara kedua ujung V kawat (Volt) : tahanan jenis bahan (Ohm m) : Panjang bahan L : Konduktivitas (siemens/meter) I
V1
V2
L Arus listrik searah Gambar 2.4
3. 4.
Temperatur Permeabilitas atau kesanggupan suatu bahan yang mempunyai pori – pori untuk mengalirkan cairan.
2.2.3 Potensial dalam Medium Homogen Jika suatu arus mengalir dalam medium yang homogen isotropik dan dA merupakan elemen permukaan, J adalah rapat arus dalam ampere/meter2, maka arus tersebut dapat dinotasikan sebagai J .Da. Berdasarkan persamaan 2.4, maka : I V (2.5) A L V I Mengingat E dan J L A Maka rapat arus menjadi (2.6) J E Dengan E (volt/meter) dan adalah konduktivitas bahan (siemens/meter).Telah diketahui bahwa medan listrik merupakan gradient dari potensial scalar, (2.7) E V Dengan V dalam volt, maka persamaan 2.7 menjadi : (2.8) J V Jika muatan tersebuut berada pada suhu ruangan dengan volume tertutup dengan luas permukaan A, maka kondisi tersebut dapat ditulis : (2.9) J .dA 0 A
Harga tahanan jenis batuan ditentukan oleh masing – masing tahanan jenis unsur pembentuk batuan. Hantaran listrik pada batuan yang ada didekat permukaan tanah , sebagian besar ditentukan oleh distribusi elektrolit yang ada dalam pori – pori batuan tersebut. Selain dari jenis batuan dan jumlah masing – masing unsure pembentuk batuan , tahanan jenis ditentukan juga oleh faktor – faktor : 1. Kesarangan (Porositas) 2. Hantaran jenis / tahanan jenis cairan yang ada dalam pori – pori batuan
Menurut teorema Gauss yang menyatakan bahwa divergensi integral volume dari suatu arus dalam suatu luasan akan sama dengan total muatan yang dilingkupi oleh luasan tersebut, dan dinyatakan dengan : (2.10) .JdV 0 v
Dengan V adalah volume yang melingkupi muatan tersebut.Dengan mensubstitusikan persamaan (2.8) ke persamaan (2.10) maka didapat :
.J .V 0
Sehingga
.V 2V 0
6
Jika bernilai konstan maka akan didapatkan persamaan laplace berikut : (2.11) 2V 0 2.2.4 Tahanan Jenis Semu (Apparent Electrical Resistivity) Tahanan jenis semu (apparent electrical resistivity) ρa dari suatu formasi geologi diperoleh dari hubungan berikut ini: ρa = R (A/L) (2.12) dimana R adalah tahanan terhadap arus listrik searah I (yang menyebabkan terjadinya perbedaan potensial V) pada blok satuan dari material batuan dengan luas penampang A dan panjang L. Di dalam material yang jenuh air, ρa tergantung pada kepadatan dan porositas dari material dan salinitas dari fluida yang terkandung di dalam material ini. Dimana K adalah faktor konfigurasi dan bernilai : K
2 1 1 1 1 r1 r2 r3 r4
(2.13)
Harga tahanan semu bergantung pada faktor geometri atau dengan kata lain bergantung pada susunan elektroda yang digunakan. Dalam pendugaan tahanan jenis digunakan asumsi-asumsi sebagai berikut: 1. Di bawah permukaan tanah terdiri dari lapisan-lapisan dengan ketebalan tertentu. 2. Bidang batas antar lapisan adalah horizontal. 3. Setiap lapisan dianggap homogen isotropis. Yang dimaksud dengan homogen adalah nilai tahanan jenisnya sama dan isotropis adalah tahanan jenisnya akan menyebar ke segala arah dengan harga yang sama. 2.3 Sifat Listrik Batuan Berdasarkan proses konduksi di dalam batuan, jenis batuan digolongkan menjadi tiga macam, yaitu:
1. Konduksi dielektrik Terjadi jika batuan bersifat dielektrik terhadap aliran listrik (terjadi polarisasi muatan saat bahan dialiri arus listrik). 2. Konduksi elektrolitik Terjadi jika batuan bersifat porus dan poripori tersebut terisi cairan-cairan elektrolit. Pada kondisi ini arus dibawa oleh ion-ion elektrolit. 3. Konduksi elektronik Terjadi jika batuan mem[unyai banyak elektron bebas sehingga arus listrik dibawa oleh elektron bebas. 2.4 Susunan (Konfigurasi) Elektroda dalam Pengukuran Tahanan Jenis Ada beberapa macam susunan (konfigurasi) elektroda dalam pengukuran tahanan jenis, antara lain : 1. Konfigurasi Schlumberger Dalam susunan elektroda Schlumberger ini, jarak antara dua elektroda arus A dan B dibuat lebih besar daripada jarak elektroda potensialnya M dan N. Umumnya pada susunan ini elektroda – elektroda diletakkan satu garis lurus seperti yang ditunjukan oleh gambar 2.6 dibawah ini : Sumber
I
b
b
a
A
M
0
N
L
Gambar 2.5 Susunan Elektroda Schlumberger Berdasarkan besaran fisis yang diukur susunan elektroda schlumberger ini bertujuan
B
7
untuk mengukur gradien potensial listriknya. Besar faktor geometris untuk susunan elektroda schlumberger ini sesuai dengan persamaan : b2 a K (2.14) a 4 Jadi, b 2 a V a , s (2.15) a 4 I
2. KonfigurasiWenner Dalam praktek aktifitas pendugaan geolistrik di lapangan, suatu arus listrik yang besarnya diketahui dilewatkan dari suatu alat duga geolistrik ke dalam tanah, yakni melalui sepasang elektrode arus yang dipasang, katakanlah di titik-titik A dan B. Kemudian selisih potensialnya diukur, yaitu melalui sepasang elektrode potensial yang ditancapkan di titik-titik M dan N. Titik-titik A, M, N, B diusahakan berada dalam suatu garis lurus. Metode pendugaan yang menggunakan susunan elektrode aturan Wenner (yang merupakan bentuk khusus dari susunan Schlumberger dengan mengambil a = MN = 1/3 AB). Setiap kali selesai dilakukan pengukuran, elektrode arus (C) dan elektrode potensial (P) bersama-sama digerakkan atau dipindahkan dengan jarak pindah sesuai dengan kedalaman duga menurut aturan tersebut. Jarak atau spasi elektrode-elektrode menentukan kedalaman penetrasi arus listrik ke dalam tanah. Untuk setiap kali pengukuran, nilai ρa dihitung atas dasar hasil pengukuran perbedaan potensial, besar arus yang dikenakannya dan spasi dari elektrode-elektrode tersebut. Panjang bentangan diatur sekitar 500 m untuk kedalaman duga sekitar 150 m. Dengan menerapkan susunan elektrode Wenner ini (lihat gambar 2.7), bisa diperoleh hargaharga serta hubungan antara nilai tahanan jenis semu (apparent specific resistivity) ρa
dengan besaran fisika R (tahanan listrik) dengan menggunakan rumus: a A
A
I
a B
V M
N
Gambar 2.6 Susunan Elektroda Wenner
K 2 .MN (2.16) V V a K 2 .MN . 2 .a.R I I 3.
Konfigurasi dipole-dipole
Gambar 2.7 Susunan dipole-dipole k n(n 1)(n 2)a
4.
(2.17)
Konfigurasi pole-dipole
Gambar 2.8 Susunan pole-dipole 𝐾 = 2𝜋𝑎 (𝑛2 + n)
(2.18)
8
5.
Konfigurasi pole-pole
Gambar 2.9 Susunan pole-pole 𝐾 = 2𝜋𝑎 III.
(2.19)
Metode Penelitian
3.1 Pengambilan Data Pengambilan data dilakukan dengan mengunakan alat Super Sting dan menggunakan konfigurasi Wenner, Schlumberger, dan dipole-dipole. Lokasi Pengambilan data dilakukan didaerah persawahan yang terletak pada daerah X dengan memfokuskan pada daerah yang dilewati oleh sungai Y, dan penelitian dengan membentangkan elektroda sepanjang 560 meter dengan jumlah elektroda 28 buah, spasi 20 meter dan lintasan pengukuran memotong sungai Y yaitu diantara elektroda 14 dan 15.
Gambar 3.2 Diagram alir umum prosedur percobaan
Gambar 3.1 Lokasi penelitian
9
3.2 Pengolahan Data Setelah melakukan akuisisi data, didapatkan data nilai resistivitas daerah pengukuran. Data yang didapatkan dari super sting dikonvert terlebih dahulu menggunakan software AGISSadmin . Setelah dikonvert, lalu data RAW dikoreksi terlebih dahulu, yakni menghilangkan data yang memiliki nilai negative dan nilai yang terlalu besar pada data nilai resistivitas. Setelah data selesai dikoreksi, kemudian data diolah menggunakan software Res2DInv. Pada software Res2DInv juga dilakukan koreksi dengan cara menghilangkan bad datum points. Hasilnya kemudian diinversi dengan metode last square inversion, lalu dijadikan penampang. Hasil penampang dari beberapa metode disamakan kontur intervalnya, dan menggunakan acuan nilai resistivita, kemudian ditentukan lapisan bawah permukaan daerah pengukuran.
Gambar 3.3 Diagram alir pengolahan data
IV. Hasil 4.1 Karakteristik Resistivitas Semu Daerah Tidak Tercemar Dari hasil penelitian yang telah dilakukan sebelumnya, pada daerah yang memiliki keadaan geologis yang sama dengan daerah penelitian (daerah Z), maka terlihat bahwa pada daerah Z yang belum tercemar, nilai resistivitas pada lapisan yang mengandung air bersih yaitu berkisar antara 10-50 ohm.m (gambar 4.1). Pada daerah Z yang masih memiliki kandungan air bersih, harga resistivitas pada lapisan akuifernya adalah berkisar antara 5-20 ohm.m, yang secara geologi maka lapisan akuifernya dapat berupa lapisan pasir tufaan, pasir lempungan atau pun lapisan lempung pasiran. Adapun pada daerah Z memiliki dua lapisan akuifer, yaitu akufier dangkal pada kedalaman 7-30 meter dan akuifer dalam pada kedalaman 90 meter kebawah. Pada daerah ini juga mengandung lapisan akuiklud sebagai penahan air pada lapisan akuifer yang memisahkan antara akuifer dangkal dengan akuifer dalam, dapat berupa lempung atau pun lapisan lempung tufaan. Lapisan akuiklud ini berperan penting dalam terpengaruhnya air yang terkandung didalam lapisan akuifer dari penetrasi fluida yang berasal dari permukaan. Semakin tebal lapisan akuiklud, maka semakin sulit untuk menerobos lapisan akuiklud sebab sifat dari lapisan akuiklud adalah dapat menyimpan kandungan fluida namun sulit untuk meloloskan fluida. Pada daerah Z, lapisan akuiklud memiliki ketebalan 40 meter dengan kedalamannya adalah mulai dari 3090 meter. Adapun harga resistivitas pada lapisan akuiklud yang masih memiliki kandungan air bersih berkisar antara 20-50 ohm.m.
10
Gambar 4.1 Penampang resistivitas semu pada daerah Z
(a)
(b) Gambar 4.2 Lapisan pada daerah Z (a) Lapisan akuifer (b) Lapisan akuiklud 4.2 Karakteristik Resistivitas Semu Daerah Penelitian Dari hasil data penampang resistivitas semu, terlihat bahwa pada pada keempat hasil penampang memiliki kecenderungan penyebaran harga resistivitas semu yang hampir sama. Terdapatnya perbedaan pada masing-masing penampang disebabkan oleh beberapa faktor, seperti adanya faktor kelelahan alat pada saat pengambilan data dan perbedaan pemberian daya pada alat oleh baterai akibat pemakaian yang terusmenerus. Selain itu, perbedaan penyebaran harga resistivitas semu ini juga disebabkan oleh sifat dari masing-masing konfigurasi yang berbeda-beda. Konfigurasi Schlumberger memiliki kualitas data yang baik secara vertikal, namun kurang bagus secara horizontal, dan baik dalam menggambaran perbedaan harga resistivitas semu didekat permukaan. Konfigurasi
schlumberger juga akan menurun kualitas datanya ketika spasi antar elektrodanya semakin besar. Untuk konfigurasi Wenner, memiliki kualitas data yang kurang baik secara vertikal, namun dapat menunjukkan perbedaan harga resistivitas semu yang baik secara horizontal. Sementara untuk konfigurasi dipole-dipole, merupakan perpaduan antara konfigurasi schlumberger dan konfigurasi wenner. Namun, konfigurasi dipole-dipole tidak memberikan hasil data yang secara vertikal sebaik konfigurasi schlumberger, dan tidak memberikan hasil data yang secara horisontal sebaik konfigurasi wenner, namun konfigurasi ini dapat menggambarkan penyebaran harga resistivitas semu yang baik secara horizontal dan vertikal. Oleh karena itu, keempat penampang resistivitas semu ini kemudian dilihat tren data yang kemudian diolah
11
menjadi keadaan geologi bawah permukaan daerah penelitian.
(a)
(b)
(c)
(d) Gambar 4.3 Penampang resistivitas semu pada daerah X (a) Konfigurasi dipole-dipole 750 mA (b) Konfigurasi dipole-dipole 1000 mA (c) Konfigurasi schlumberger (d) Konfigurasi wenner Dari penampang resistivitas yang ditunjukkan oleh gambar 4.3, terlihat bahwa pada pada daerah X, terdapat tiga jenis lapisan, yaitu lapisan tanah penutup, lapisan akuifer, dan lapisan akuiklud, dimana ketiga lapisan ini mengandung air. Lapisan akuifer pada daerah penelitian juga dibagi dua, yaitu lapisan akuifer dangkal dan lapisan akuifer dalam. Kedua lapisan akuifer ini dipisahkan oleh lapisan akuiklud. Keadaan geologi pada
daerah penelitian sama dengan keadaan geologi pada daerah tidak tercemar yang menjadi referensi pembanding. Suatu lapisan akuifer yang tercemar oleh fluida yang bersifat konduktif, memiliki karakteristik resistivitas turun, atau lebih konduktif bila dibandingkan dengan lapisan akuifer yang tidak tercemar. Hal ini disebabkan adanya fluida cemaran yang bersifat konduktif, sehingga menurunkan harga resistivitas
12
lapisan akuifer. Pada lapisan akuiklud yang telah tercemar oleh fluida yang bersifat konduktif, maka karakteristik resistivitasnya menaik, atau lebih resistive bila dibandingkan dengan lapisan akuiklud yang tidak tercemar. Limbah yang dihasilkan oleh industri tekstil pada daerah penelitian memiliki sifat yang konduktif. Pada lapisan tanah penutup, harga resistivitasnya memiliki rentang 1-5 ohm.m dengan ketebalan ± 5 meter. Jika dibandingkan dengan harga resistivitas semu pada daerah tidak tercemar, suatu lapisan yang mengandung air bersih memiliki harga resistivitas 10-50 ohm.m, maka terlihat bahwa harga resistivitas semu pada lapisan tanah penutup daerah penelitian memiliki harga resistivitas yang lebih kecil, yaitu <5
ohm.m. Hal ini berarti bahwa kandungan fluida yang terkandung didalam lapisan tanah penutup bukan lagi hanya air, tetapi fluida yang bersifat konduktif, yang pada kasus ini merupakan zat kimia hasil buangan pabrik tekstil. 4.2.1 Lapisan Akuifer Dangkal Dari trend data harga resistivitas semu yang tampak dalam penampang resistivitas semu, lapisan akuifer pertama, yaitu akuifer dangkal, memiliki nilai resistivitas 1-10 ohm.m dengan kedalaman 5-40 meter. Akuifernya secara geologi dapat berupa lapisan pasir tufaan, pasir lempungan atau pun lapisan lempung pasiran
(a)
(b)
(c)
13
(d) Gambar 4.4 Lapisan akuifer dangkal pada daerah X (a) Konfigurasi dipole-dipole 750 mA (b) Konfigurasi dipole-dipole 1000 mA (c) Konfigurasi schlumberger (d) Konfigurasi wenner Pada lapisan akuifer dangkal, nilai resistivitas lapisan yang didapat ternyata lebih kecil daripada nilai resistivitas akuifer yang megandung air bersih, yaitu pada lapisan ini memiliki nilai resistivitas 1-10 ohm.m, sedangkan pada daerah yang memiliki formasi geologi yang sama, nilai resistivitas lapisan akuifernya yaitu 5-30 ohm.m. Hal ini berarti lapisan akuifer dangkal telah tersusupi oleh limbah yang telah mencemari lapisan diatasnya, sehingga nilai resistivitasnya turun. Karena hal ini, dapat dikatakan bahwa air yang dikandung pada lapisan akuifer dangkal tidak layak dipakai untuk kehidupan sehari-hari, sebab telah tercemar limbah industri. Dari hasil penampang resistivitas semu untuk ketiga konfigurasi juga terlihat bahwa diantara elektroda 14 dan 15, terdapat daerah yang memiliki resistivitas yang lebih kecil bila dibandingkan dengan sekitarnya. Bila dilihat dari keadaan lapangan, daerah tersebut merupakan daerah sungai Y. Hal ini membuktikan bahwa sungai menjadi salah satu factor penyebar limbah. Hanya saja, pada daerah penelitian, penyebaran limbah cair pada daerah sungai terhenti hingga kedalaman ± 20 m. Hal ini disebabkan dibawah lapisan akuifer dangkal terdapat lapisan akuiklud. Sehingga dapat dikatakan
bahwa factor yang menyebabkan lapisan akuifer dangkal menjadi tercemar adalah susupan fluida dari lapisan tanah penutup dan dari sungai Y. 4.2.2 Lapisan Akuiklud Dari trend data harga resistivitas semu yang tampak dalam penampang resistivitas semu, lapisan Akuiklud pada daerah penelitian berada pada kedalaman 40-60 meter dan memiliki harga resistivitas diatas 30 ohm.m. Secara geologi, lapisan akuiklud ini dapat berupa lempung atau pun lapisan lempung tufaan. Lapisan akuiklud ini memisahkan lapisan akuifer dangkal dengan lapisan akuifer dalam, sehingga keadaan kandungan fluida pada lapisan akuifer dalam juga dipengaruhi oleh lapisan akuiklud ini. Misalnya, pada saat musim kemarau, walau pada lapisan akuifer dangkal telah berkurang kandungan airnya, namun pada lapisan akuifer dalam kandungannya tetap, sebab lapisan akuiklud ini menahan kandungan air pada lapisan akuifer dalam.
14
(a)
(b)
(c)
(d) Gambar 4.5 Lapisan akuiklud pada daerah X (a) Konfigurasi dipole-dipole 750 mA (b) Konfigurasi dipole-dipole 1000 mA (c) Konfigurasi schlumberger (d) Konfigurasi wenner Pada lapisan akuiklud yang sulit meloloskan air, terlihat bahwa lapisan ini memiliki nilai resistivitas diatas 30 ohm.m, sedangkan berdasarkan penelitian yang ada, nilai 20-50 ohm.m. Hal ini berarti bahwa lapisan akuiklud menjadi lebih resistive, dan memunculkan dua kemungkinan penyebab hal ini terjadi. Pertama, pada lapisan akuiklud ini, walaupun sulit meloloskan air, namun karena pencemaran telah terjadi dalam
jangka waktu yang cukup lama, maka lapisan ini tersusupi oleh limbah sehingga memiliki nilai resistivitas yang lebih tinggi. Adapun alimbah muncul dari resapan yang berasal dari lapisan akuifer dangkal yang telah tercemar, yang secara perlahan meresap kedalam lapisan akuiklud, sehingga lapisan akuiklud memiliki kandungan air yang tercemar juga. Kemungkinan kedua adalah, bahwa pada lapisan akuiklud ini kandungan
15
airnya telah berkurang, sehingga harga resistivitasnya menaik. Hal ini dapat dijadikan sebagai suatu kemungkinan, sebab penelitian dilakukan pada saat musim kemarau dan tidak terjadi hujan, sehingga air pada lapisan akuiklud menjadi berkurang. 4.2.3 Lapisan Akuifer Dalam Dari trend data harga resistivitas semu yang tampak dalam penampang resistivitas semu, lapisan akuifer dalam memiliki nilai resistivitas 3-20 ohm.m dengan kedalaman dibawah 60 meter. Akuifernya secara geologi dapat berupa lapisan pasir tufaan, pasir lempungan atau pun lapisan lempung pasiran
(a)
(b)
(c) Gambar 4.6 Lapisan akuifer dalam pada daerah X (a) Konfigurasi dipole-dipole 750 mA (b) Konfigurasi dipole-dipole 1000 mA (c) Konfigurasi wenner
16
Pada lapisan akuifer dalam, terlihat bahwa lapisan ini memiliki nilai resistivitas 3-20 ohm.m. Bila dibandingkan dengan nilai resistivitas pada akuifer yang belum tercemar yang memiliki formasi geologi yang sama, maka lapisan akuifer dalam bersifat lebih konduktif daripada lapisan akuifer yang mengandung air bersih. Hal ini memberikan dua kemungkinan penyebab bedanya harga resistivitas semu pada akuifer dalam jika dibandingkan dengan daerah yang memiliki karakterisitik geologi yang sama dengan daerah penelitian. Kemungkinan pertama yaitu lapisan akuifer dalam ini pun telah tercemar limbah, walaupun diatasnya terdapat lapisan akuiklud yang bersifat sulir meloloskan air. Lapisan akuifer dalam ini dapat tercemar, dapat disebabkan oleh beberapa hal. Halhal yang dimaksud adalah pertama, air tercemar pada lapisan akuiklud telah meresap ke dalam lapisan akuifer yang bersifat mudah meloloskan air, sehingga lapisan akuifer dalam menjadi tercemar. Kedua, adanya kontak antara lapisan akuifer dangkal dengan lapisan akuifer dalam yang menyebabkan air tercemar pada lapsan akuifer dangkal meresap kedalam lapisan akuifer dalam, sehingga air pada alpisan akuifer dalam menjadi tercemar. Hanya saja, jika dilihat dari nilai resistivitasnya, pencemaran yang sudah terjadi pada lapisan akuifer dalam tidaklah separah pada lapisan akuifer dangkal. Kemungkinan kedua adalah kadungan air pada lapisan akuifer dalam berkurang akibat musim kemarau, walaupun diatasnya terdapat lapisan akuiklud yang bersifat sulit dalam meloloskan air. Hal ini disebabkan sumber air untuk lapisan akuifer dalam ini mengalami penurunan kandungan air. Hal ini dapat dijadikan kemungkinan, sebab penelitian dilakukan pada saat musim kemarau. 4.2.4 Keadaan Geologi dan Hidrogeologi Daerah Penelitian Dari data resistivitas semu dan penampang resistivitas semu, terlihat bahwa jika dilihat berdasarkan hidrogeologinya, pada daerah
penelitian terdapat lapisan akuifer dan lapisan akuiklud. Kedua lapisan ini dapat menyimpan kandungan fluida, walaupun memiliki perbedaan sifat dalam meloloskan fluida, dimana lapisan akuiklud lebih sulit dalam meloloskan. Jika dilihat secara jenis batuannya, maka terdapat 4 lapisan batuan pada daerah penelitian. Lapisan tersebut adalah lapisan tanah penutup dengan ketebalan ± 5 meter; lapisan akuifer dangkal yang dapat berupa dapat berupa lapisan pasir tufaan, pasir lempungan atau pun lapisan lempung pasiran dengan ketebalan ± 35 meter; lapisan akuiklud yang dapat berupa dapat berupa lempung atau pun lapisan lempung tufaan dengan ketebalan ± 20; dan lapisan akuifer dalam yang dapat berupa dapat berupa lapisan pasir tufaan, pasir lempungan atau pun lapisan lempung pasiran yang berada pada keladaman dibawah 60 meter. Keadaan geologi tersebut memberi kemungkinan bahwa jika pada permukaan telah terjadi pencemaran oleh limbah cair, maka limbah tersebut akan menyusup kedalam lapisan yang lebih dalam. Namun, akibat adanya lapisan akuiklud, maka dapat terjadi dua kemungkinan. Kemungkinan pertama adalah limbah cair dapat saja menyusup kedalam lapisan akuiklud hingga sampai ke lapisan akuifer dalam, dan kemungkinan kedua adalah limbah tertahan pada lapisan akuiklud.
17
Gambar 4.7 Keadaan geologi daerah penelitian 5.
Kesimpulan
5.1 Kesimpulan Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan: Pada daerah penelitian, yaitu daerah X, memiliki empat lapisan, yaitu lapisan tanah penutup, papisan akuifer dangkal, lapisan akuiklud, dan lapisan akuifer dalam Semua lapisan pada daerah penelitian memiliki kandungan air Nilai resistivitas pada lapisan yang mengandung air bersih yaitu berkisar antara 10 - 50 ohm.m. dan pada lapisan akuifer memiliki harga resistivitas berkisar antara 5 - 30 ohm.m Pada daerah penelitian, lapisan tanah penutup memiliki nilai resistivitas yaitu <5 ohm.m, dengan ketebalan ± 5 meter Pada daerah penelitian, lapisan akuifer dangkal memiliki nilai resistivitas
yaitu 1 - 10 ohm.m dengan kedalaman 5 - 40 meter Pada daerah penelitian, lapisan akuiklud memiliki nilai resistivitas yaitu diatas 30 ohm.m dengan ketebelan lapisan yaitu ± 20 meter. Pada daerah penelitian, lapisan akuifer dalam memiliki nilai resistivitas yaitu 3-20 ohm.m dengan kedalaman dibawah 60 meter Dari nilai resistivasnya, terlihat bahwa untuk lapisan tanah penutup dan lapisan akuifer dangkal telah terjadi pencemaran, terlihat dari harga resistivitas semu yang lebih kecil dibandingkan dengan harga resistivitas semu pada daerah yang tak tercemar Pada lapisan akuiklud dan lapisan akuifer dalam, terdapat dua kemungkinan yang menyebabkan harga resistivitas pada kedua lapisan tersebut berada diluar dari rentang harga resistivitas lapisan tak tercemar. Kemungkinan pertama adalah kedua lapisan tersebut telah tercemar, dan kemungkinan kedua adalah kandungan air pada lapisan tersebut yang berkurang. Semakin dalam lapisan, maka tingkat pencemarannya semakin rendah
5.2 Saran Melakukan penelitian secara geofisika, geologi, dan kimia lebih lanjut untuk lebih memastikan tingkat pencemaran pada daerah penelitian Melakukan kebijakan-kebijakan yang berfungsi untuk menyelamatkan lingkungan dari pengrusakan yang lebih parah. Sosialisasi pada masyarakat sekitar agar tidak memakai air sumur, terutama yang bersumber dari lapisan akuifer dangkal, sebab air sudah tercemar Daftar Pustaka Sartono.1998.Geofisika eksplorasi.Jakarta : Dewan riset Nasional
18
Telford, W.M. 1996. Applied Geophysics Second Edition. Australia: Cambridge University Press Silitonga. 1073. Peta Geologi Lembar Bandung Skala 1:100.000. Direktorat Geologi Soetrisno, S. 1983. Peta Hidrogeologi Lembar Bandung Skala 1:250.000. Direktorat Geologi Tata Lingkungan
