PROSIDING SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-7 Jurusan Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada, Oktober 2014

Transkripsi

1 M1O-01 MENGENALI INTERAKSI AIR SUNGAI DAN AIR TANAH, SERTA ANALISIS HUBUNGAN SIFAT KIMIA DAN FISIK AIR MELALUI METODA GRAFIK (ANALISIS NILAI R 2 ) DALAM PENYELESAIAN MASALAH KEKURANGAN AIR BERSIH WARGA SUKALAYA, TASIKMALAYA A. Pratama 1, N. Abdulbari 1, M. I. Nugraha 1, Y. Prasetio 1, G. P. Tulak 1, A. Warliana 2, D. E. Irawan 1 1 Faculty of Earth Sciences and Technology, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesa 10, Bandung 2 Faculty of Civil and Environment Engineering, Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesa 10, Bandung. Diterima 27 Oktober 2014 Abstrak Sulitnya sumber air bersih di pemukiman sekitar sungai menjadi masalah yang kerap kali terjadi, seperti di pemukiman sekitar Sungai Ciromban dan Sungai Cibeureum, Sukalaya, Kota Tasikmalaya yang selalu mengalami kekurangan air bersih, terutama ketika musim kemarau. Observasi kualitas air dilakukan di dua sungai sekitar pemukiman, yaitu Sungai Ciromban dan Sungai Cibeureum, untuk mengetahui distribusi pencemaran air di daerah tersebut. Sebanyak 21 titik pengamatan di sumur warga, 12 titik di Sungai Ciromban, dan 16 titik di Sungai Cibeureum telah diukur pada bulan Juli-Agustus 2014 untuk membuat peta aliran air dan grafik sifat kimia dan sifat fisik antara air sungai dan air sumur. Peta isofreatik menunjukkan aliran air dari akuifer ke arah sungai terjadi di bantaran Sungai Cibeureum (efluen). Sebaliknya, data dari Sungai Ciromban menunjukkan aliran air sungai masuk ke dalam akuifer (influen). Grafik antara ph air Sungai Ciromban dengan ph air sumur warga menunjukkan nilai R 2 >0.5, begitupun dengan grafik antara nilai TDS air Sungai Ciromban dan air sumur warga. Grafik antara ph air Sungai Cibeureum dan air sumur warga memiliki nilai R 2 <0.5, begitupun dengan grafik antara nilai TDS air Sungai Cibeureum dan air sumur warga. Sumber pencemar air berasal dari air Sungai Ciromban.Unsurunsur berbahaya yang diperkirakan terkandung dalam air Sungai Ciromban berupa besi dan mangan dalam kadar berlebih, serta Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, dan Zn, yang timbul dari lindi yang dihasilkan dari tumpukan sampah di sekitar sungai tersebut. Uji kualitas air perlu dilakukan untuk memberikan rekomendasi solusi yang tepat dalam penyelesaian masalah tersebut. Kata Kunci: Air sungai, Air tanah, Efluen, Influen Latar Belakang Di dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 disebutkan bahwa air merupakan salah satu sumber daya alam yang memiliki fungsi sangat penting bagi kehidupan dan perikehidupan manusia, serta untuk memajukan kesejahteraan umum, sehingga merupakan modal dasar dan faktor utama pembangunan. Pentingnya air tentunya dapat dirasakan oleh semua orang. Air adalah sumber kehidupan yang dapat menunjang segala aktivitas, seperti memasak, mencuci, dan bercocok tanam. Oleh sebab itu, penyediaan air bersih sudah seharusnya untuk selalu diusahakan. Namun, tidak semua orang bisa merasakan kenikmatan air bersih, seperti yang terjadi pada pemukiman di bantaran Sungai Ciromban Tasikmalaya. Air yang berasal dari sumur warga selalu keruh dan menimbulkan warna kuning pada pakaian apabila air tersebut 108

2 digunakan untuk mencuci. Bahkan ketika air telah dimasak untuk dijadikan air minum pun masih tetap keruh. Kondisi ini semakin parah ketika musim kemarau datang. Air sumur warga pun menjadi semakin keruh dan bau lumpur. Padahal daerah ini merupakan daerah yang padat penduduk dengan kondisi ekonomi yang rata-rata menengah kebawah. Sehingga, untuk mendapatkan sumber air dari PDAM pun masih dirasakan begitu sulit. Akibatnya segala macam aktivitas warga masih ditunjang dengan sumber air yang kemungkinan telah tercemar. Sumur-sumur warga yang letaknya cukup dekat dengan sungai memungkinkan terpengaruhi kondisinya akibat interaksi air sungai dan air sumur. Sehingga apabila air sungai tercemar maka air sumur pun ikut tercemar. Oleh sebab itu, jenis interaksi antara air tanah dan air sungai harus diketahui untuk memastikan apakah sumber pencemarnya dari sungai atau bukan. Kondisi geologi daerah penelitian pun harus diketahui untuk mengetahui litologi yang menyusun daerah tersebut, apakah permeabel atau tidak. Penelitian dilakukan untuk mengetahui hal-hal di atas, sehingga permasalahan pencemaran air, di daerah penelitian dapat terselesaikan. Hasil penelitian ini juga diharapkan dapat diterapkan di daerah lain dengan kondisi yang sama seperti kondisi di daerah Sukalaya, Kecamatan Cihideung, Kota Tasikmalaya. Metoda Dataset yang digunakan dalam pengolahan data terdiri dari 49 poin: 21 poin didapatkan dari pengukuran air tanah di sumur gali di sepanjang tepi sungai dan 28 poin dari pengukuran air sungai di dekat sumur gali yang diukur. Alat-alat yang digunakan selama melakukan survei lapangan yang dilaksanakan pada Juli-Agustus 2014 adalah GPS untuk mengukur elevasi dan koordinat titik pengamatan, serta instrumen genggam dari Hanna Instrument, terdiri dari detektor muka air untuk mengukur kedalaman muka air, TDS meter untuk mengukur suhu dan jumlah padatan yang terlarut, dan DO meter untuk mengukur konsentrasi DO. Tingkat keakuratan dari instrumen adalah sebagai berikut: 0,1 cm untuk detektor muka air, 0.1 o C untuk suhu, dan 0,01 ppm atau mg/l untuk TDS, serta 0,01 ppm atau mg/l untuk DO meter. Semua peralatan dikalibrasi sebelum digunakan. Gambar 1 menunjukkan lokasi titik-titik pengamatan yang diambil pada periode Juli-Agustus Dalam menganalisis data, kami menggunakan 2 metoda, yaitu pembuatan peta kontur muka air tanah dan metoda statistik dengan mencari nilai R 2 (koefisien korelasi) antara sifat fisik/kimia air tanah dan air sungai. Pembuatan peta kontur muka air tanah dilakukan dengan menggunakan software surfer 10 dengan hasil berupa peta kontur air tanah beserta garis alirannya dan gambaran 3D dari peta kontur tersebut. Sementara itu, pembuatan grafik dilakukan dengan menggunakan excel yang kemudian hasilnya digunakan untuk menganalisis ada atau tidaknya hubungan antara sifat fisik/kimia air tanah dan air sungai. Microsoft Excel 2007 menyediakan dua fasilitas untuk mengolah data statistik, yaitu dengan memanfaatkan fungsi-fungsi statistik yang ada dan perintah analisis yang merupakan perintah tambahan (add-in) sehingga tidak ditampilkan pada menu utama Microsoft Excel 2007 (Sinollah). Perintah tambahan berupa data analysis kami gunakan dalam menganalisis data untuk mendapatkan deskripsi statistik dan nilai dari koefisien korelasi (R 2 ). Nilai maksimal R 2 adalah 1 dan -1. Semakin menjauhi nol dan mendekati 1 atau -1 maka kedua parameter saling berhubungan, dan sebaliknya. Hubungan ini dapat bernilai positif (misal: 0.65) atau negatif (misal: -0.65). Hubungan yang positif menunjukkan bahwa ketika parameter A nilainya meningkat maka nilai parameter B pun akan meningkat, sedangkan hubungan yang negatif sebaliknya. Ada atau tidaknya hubungan antara sifat kimia dan/atau sifat fisik air sungai-air tanah dapat digunakan sebagai salah satu parameter untuk mengetahui jenis interaksi interaksi air sungai-air tanah. 109

3 Geologi dan Hidrogeologi Daerah Penelitian Berdasarkan Peta Geologi Lembar Tasikmalaya Budhitrisna (1986), pada daerah penelitian terdapat satu satuan batuan, yaitu satuan breksi vulkanik Galunggung. Breksi pada satuan ini memiliki bongkahan lava andesit dan membentuk gumuk dengan ketebalan antara beberapa meter hingga 1 kilometer, diperkirakan material tersebut berasal dari letusan Gunung Galunggung. Sementara itu, didalam Laporan BPS II Kota Tasikmalaya (2011), dijelaskan bahwa litologi Kota Tasikmalaya berupa breksi vulkanik termampat lemah dengan bongkah lava andesit yang dihasilkan pada tingkatan gunung api tua. Batuan ini tersebar merata, menutupi hampir seluruh wilayah Kota Tasikmalaya. Pada tingkatan gunung api muda, susunan batuan yang dihasilkan mulai dari breksi gunung api, lahar, tufa berlapis, batuan andesit sampai basal yang tersebar secara terbatas di bagian tenggara. Di Kota Tasikmalaya terdapat tiga sistem akifer menurut BPS Kota Tasikmalaya (2011), antara lain: Sistem akuifer tunggal pada unit vulkanik, terdiri dari endapan kipas aluvial hasil pengendapan material gunung api (lahar), luas penyebarann sekitar 140 km2, berada pada keelevasian m dengan ketebalan sekitar 40 m, kedalaman MAT rata-rata 5 meter dari permukaan tanah. Sistem akuifer pada celahan-celahan batuan sedimen tersier, terdapat pada Formasi Halang, Formasi Genteng, dan Formasi Bentang yang terletak di bagian selatan kota dengan ketebalan antara m, kedalaman MAT antara 5-12 m dari permukaan tanah. Sistem akuifer rekahan-rekahan yang dibentuk oleh batu gamping, tersebar di bagian selatan dengan kedalaman MAT >10 m di bawah permukaan tanah. Data dan Analisis Peta Kontur Elevasi Muka Air Tanah Peta kontur di bawah ini merupakan hasil analisis elevasi muka air tanah. Peta pada Gambar 2 berikut ini memperlihatkan interaksi air tanah dengan air Sungai Ciromban bersifat influen, artinya bahwa air Sungai Ciromban meresap melalui batuan permeabel dan masuk memengaruhi kondisi air tanah. Sementara itu, interaksi air tanah dengan air sungai Cibeureum bersifat efluen, air tanah keluar dan mengisi sungai. Pada peta kontur juga dapat dilihat bahwa arah aliran cenderung berpusat di tengah, sekitar lokasi Sungai Ciromban, dan bergerak ke arah sumur warga (titik berwarna biru) serta Sungai Cibeureum (titik berwarna merah). Kondisi ini menunjukkan bahwa posisi relatif muka air tanah lebih rendah dibandingkan dengan elevasi muka air Sungai Ciromban dan lebih tinggi apabila dibandingkan muka air Sungai Cibeureum. Hal ini menyebabkan terpengaruhinya air tanah oleh air Sungai Ciromban. Sehingga ketika air sungai ini tercemar, maka air tanah pun akan tercemar. Analisis Statistik Beberapa tabel berikut ini merupakan hasil dari analisis statistik dasar yang telah dilakukan. Tabel 1 menunjukkan ringkasan deskripsi statistik dari data yang digunakan untuk melakukan analisis. Sementara itu, tabel 3 menunjukkan deskripsi statistik data yang dibagi berdasarkan lokasi pengamatan. Berdasarkan Permenkes RI No. 492/MENKES/PER/IV/2010, nilai ambang batas TDS adalah 500 ppm, suhu ±3 o suhu udara, dan ph adalah Tabel 3 menunjukkan bahwa TDS air Sungai Ciromban berada di atas nilai ambang, diantara ppm. Sementara itu, ph air sungai tersebut berada di bawah nilai ambang, yaitu berkisar Berbeda dengan keduanya, 110

4 temperatur air Sungai Ciromban pada umumnya berada di bawah nilai ambang dengan rata-rata o C. Namun, adanya nilai maksimum sebesar 29.3 o C menunjukkan bahwa pada tempat tertentu terdapat nilai temperatur di atas nilai ambang. Hal yang hampir serupa dengan kondisi air Sungai Ciromban dapat dilihat pula pada sifat fisik dan sifat kimia air sumur. Nilai TDS yang berada diantara ppm dengan rata-rata dan temperatur dengan nilai o C dengan rata-rata o C menunjukkan bahwa kualitas air sumur mengalami penurunan, dibuktikan dengan adanya nilai TDS dan temperatur yang berada di atas nilai ambang. Penurunan kualitas air pun terjadi pada air Sungai Cibeureum. Namun parameter yang menunjukkan adanya pencemaran berbeda dengan parameter yang menunjukkan pencemaran pada air sumur dan air Sungai Ciromban. TDS dan ph air Sungai Cibeurem berada di bawah batas ambang. Sementara itu, nilai temperatur yang justru menunjukkan adanya penurunan kualitas air, yaitu adanya nilai maksimum sebesar 28.5 o C yang berada di atas ambang batas. Namun, secara umum temperatur di sepanjang aliran Sungai Cibeureum cukup normal dengan nilai rata-rata temperatur yang berada di bawah ambang batas, yaitu o C. Adanya kesamaan kondisi antara air sumur dan air Sungai Ciromban menunjukkan adanya hubungan antara keduanya. Hal ini dibuktikan melalui nilai koefisien korelasi (R 2 ) antara TDS dan ph air sumur dengan air Sungai Ciromban. Tabel 2 menunjukkan bahwa koefisien korelasi antara TDS air sumur dan air Sungai Ciromban adalah Sedangkan R 2 antara ph air sumur dan air Sungai Ciromban adalah 0.6. Nilai R 2 yang cukup jauh dari no dan lebih besar dari 0.5 menunjukkan hubungan dua variabel tersebut cukup kuat dan berhubungan secara positif, apabila ph air sumur meningkat berarti ph air Sungai Ciromban pun meningkat pula. Sementara itu, air Sungai Cibeureum dan air sumur tidak saling berhubungan, ditunjukkan oleh nilai R 2 ph dan TDS antara keduanya yang memiliki nilai yang mendekati nol dan dibawah Nilai ini menunjukkan bahwa dua parameter tersebut relatif tidak saling berhubungan, adapun sedikit data yang seolah-olah berhubungan menunjukkan hubungan yang negatif, meningkatnya nilai ph air sumur diikuti dengan penurunan ph air Sungai Cibeureum. Hubungan antara air di kedua sungai dengan air sumur juga dapat dilihat dari grafik pada Gambar 4, grafik nilai TDS di setiap titik pengamatan tersebut menunjukkan pola grafik yang hampir serupa antara grafik air Sungai Ciromban dan grafik air sumur. Sedangkan grafik air Sungai Cibeureum berbeda sama sekali dengan keduanya. Hal ini semakin memperkuat hasil yang diperoleh dari analisis R 2. Adanya hubungan antara sifat kimia dan/atau sifat fisik air Sungai Ciromban dan air sumur memperkuat dugaan jenis interaksi keduanya yang didasarkan peta kontur elevasi air tanah, yaitu influen. Tidak adanya hubungan sifat-sifat tersebut antara air Sungai Cibeureum dan air sumur warga juga memperkuat dugaan bahwa jenis interaksi keduanya adalah efluen. Sehingga dapat dikatakan bahwa pencemaran yang terjadi pada air tanah dipengaruhi oleh kondisi air Sungai Ciromban yang tercemar yang kemudian masuk melalui batuan yang permeabel kedalam air tanah. Bahan Pencemar Air Sungai Banyaknya sampah yang dibuang begitu saja ke sungai (Gambar 4) dapat menjadi salah satu sumber pencemar yang mencemari air Sungai Ciromban. Bahan pencemar berbahaya yang dapat terkandung pada sampah salah satunya adalah logam berat toksik. Logam berat yang tergolong toksik adalah Fe, Mn, Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, dan Zn (Duruibe dkk., 2007 dalam Ghifari, 2011). Logam berat toksik yang terkandung dalam cairan sampah nantinya dapat meresap melalui lapisan permeabel kedalam akifer, sehingga dapat 111

5 mencemari air tanah. Logam berat ini dapat berbahaya bagi kesehatan apabila terkonsumsi secara berlebihan. Untuk mengetahui ada atau tidaknya kandungan logam tersebut dalam air sungai maupun sumur yang dijadikan sebagai objek penelitian, diperlukan uji laboratorium lebih lanjut agar diketahui pula pengolahan dan penggulangan yang tepat diterapkan di daerah penelitian tersebut. Kesimpulan Berdasarkan studi pustaka lewat peta geologi lembar Tasikmalaya Budhitrisna (1986) dan laporan BPS II Kota Tasikmalaya (2011), pengamatan langsung di lapangan, serta analisis data, maka diperoleh kesimpulan: (1) Interaksi antara air Sungai Ciromban dengan air tanah adalah influen. (2) Interaksi antara air Sungai Cibeureum dengan air tanah adalah efluen; (3) Sumber pencemaran air tanah berasal dari Sungai Ciromban; (3) Bahan pencemar berbahaya yang mungkin ditemukan pada air Sungai Ciromban adalah besi dan mangan dalam kadar berlebih, serta Cd, Cu, Ag, Ni, Pb, As, Cr, Sn, dan Zn, yang dapat berasal dari lindi yang dihasilkan dari tumpukan sampah di sekitar sungai tersebut; (4) Diperlukan uji laboratorium untuk mengetahui keberadaan logam berat tersebut dan unsurunsur berbahaya lainnya dalam air sungai dan air tanah. Daftar Pustaka BPS, Laporan BPS II Kota Tasikmalaya, Tasikmalaya. Budhitrisna, T., Peta Geologi Lembar Tasikmalaya, Jawa Barat, Bandung: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Ghifari, A. S., Biosorpsi Logam Berat di Lingkungan Akuatik Menggunakan Limbah Sekam Padi (Oryza Sativa L.) Sebagai Biosorben, Depok. Republik Indonesia, Peraturan tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air No.82. Republik Indonesia, Peraturan Kementerian Kesehatan No. 492/MENKES/PER/IV/2010 tentang Persyaratan Kualitas Air Minum. Sinollah, Cara Mencari Koefisien Korelasi dan Regresi dengan Excel 2007, [diakses: 25 Oktober 2014] 112

6 Tabel 1. Ringkasan deskripsi statistik sifat kimia dan sifat fisik yang terukur di lapangan. No. Parameter Jumlah Rata-rata Maksimum Minimum 1 Elevasi (m) TDS (ppm) ph DO (ppm) Temperatur ( o C) Tabel 2. Koefisien korelasi ph dan TDS air sungai-air sumur ph Sungai Ciromban ph Sungai Cibeureum TDS Sungai Ciromban TDS Sungai Cibeureum ph air sumur TDS air sumur Tabel 3. Deskripsi statistik sifat kimia dan sifat fisik di masing-masing tempat pengukuran TDS (ppm) Air Sungai Ciromban Air Sungai Cibeureum Air Sumur ph Temperatur ( o C) TDS (ppm) ph Temperatur( o C) TDS (ppm) ph Temperatur ( o C) Rata-rata Maksimum Minimum Java sea Tasikmalaya area West Java Tasikmalaya U Gambar 1. Peta daerah pengamatan, lokasi pengambilan sampel, dan peta geologi daerah pengamatan (Budhitrisna,1986) 113

7 Gambar 2. Peta kontur elevasi muka air tanah, titik merah (CB)=titik pengamatan di Sungai Cibeureum, titik hijau (CR)=titik pengamatan di Sungai Ciromban, titik biru (SU)=titik pengamatan di sumur warga Gambar 3. Kenampakan 3D peta kontur elevasi muka air tanah Sungai Ciromban Sungai Cibeureum Sumur Warga Gambar 4. Grafik nilai TDS di setiap titik pengamatan 114

8 Gambar 5. Tumpukan sampah di Sungai Ciromban 115