PEMILIHAN WILAYAH POTENSIAL UNTUK DISPOSAL LIMBAH RADIOAKTIF (AREA SURVEY STAGE, IAEA 111-G-3.1)

Transkripsi

1 PEMILIHAN WILAYAH POTENSIAL UNTUK DISPOSAL LIMBAH RADIOAKTIF (AREA SURVEY STAGE, IAEA 111-G-3.1) Budi Setiawan, Sucipta, Teddy Sumantry, Soegeng Waluyo*) ABSTRAK PEMILIHAN WILAYAH POTENSIAL UNTUK DISPOSAL LIMBAH RADIOAKTIF. Parameter standar dan kriteria yang diperoleh dari tahapan desktop study diaplikasikan pada tahapan survey wilayah potensial untuk disposal limbah radioaktif di Pulau Jawa dan sekitarnya. Kegiatan survei lapangan dilakukan untuk melengkapi hasil kerja desktop study melalui survei wilayah dengan tujuan mendapatkan informasi yang dipakai untuk menetapkan ada atau tidaknya wilayah potensial untuk penyimpanan lestari limbah radioaktif di Pulau Jawa dan sekitarnya. Data yang berbentuk data primer dan sekunder yang berupa data regional Pulau Jawa untuk aspek geologi maupun non-geologi perlu diperoleh. Untuk melengkapi kegiatan lapangan perlu ditunjang dengan kegiatan lain, seperti pengkajian topografi dan geolistrik daerah PPTN Serpong, kegiatan laboratorium (interaksi radionuklida dengan lempung) dan penyiapan draft prosedur penerimaan limbah ke fasilitas penyimpanan akhir limbah radioaktif. Pengambilan data telah dilakukan secara desk-study, lapangan maupun di laboratorium. Hasilnya menunjukkan bahwa banyak kesesuaian pada aspek-aspek yang dipertimbangkan di kawasan yang disurvei, seperti daerah Serang, Subang, Sumedang, Rembang dan Tuban, dan ada juga kekurang/tidak sesuai pada kawasan yang disurvei, seperti Bogor, Karawang, Majalengka dan Madura. Sebaran dan pola pengaliran air tanah baik dangkal maupun dalam di daerah PPTN Serpong dapat diperkirakan. Hasil interaksi radionuklida-lempung menunjukkan bahwa reaksi yang terjadi berupa reaksi sederhana. Sedangkan draft prosedur penerimaan limbah telah dibuat secara umum untuk mengakomodasi kemungkinan penerimaan limbah dari pengolah limbah ke fasilitas penyimpanan akhir di kemudian hari. Kata kunci : survey wilayah potensial, kegiatan penunjang, aspek geologi dan non-geologi ABSTRACT SELECTION OF POTENTIAL AREAS FOR RADWASTE DISPOSAL. Parameters of obtained standards and criteria from desktop study stage were applied on potentially area survey stage in Jawa Island and surrounding area. Field survey activity was done to complete the desktop study work results through area survey with objective to find out the information was used to confirm whether any appropriate potentially area occurs (or not) in Jawa Island and surrounding areas. The data could be formed as primary or secondary data of regional of Jawa Island in geological and non-geological aspects need to be obtained. For completing field activities other supporting activities were needed, such as study of topography and geoelectric on PPTN Serpong area, laboratory activity (interaction of radionuclide with clay) and preparation of draft of waste acceptance procedure to a disposal facility. Data was obtained through desktop study, field trip and from laboratory activities. Results showed that many surveyed areas such as Serang, Subang, Sumedang, Rembang dan Tuban areas were appropriate with considered aspects, however some inappropriate aspects also exist on surveyed areas, such as in Bogor, Karawang, Majalengka dan Madura areas. Dispersion and flow pattern of shallow/deep groundwater on PPTN Serpong area could be predicted. Result of radionuclide-clay interaction showed that occurred reaction as a simple reaction. And draft of waste acceptance procedure was arranged generally to accommodate the possibility of waste acceptance from waste treatment facility to waste disposal facility in the future. Keywords : potentially areas survey, supporting activities, geological and non-geological aspects *) Pusat Teknologi Limbah Radioaktif-BATAN 197

2 PENDAHULUAN Tahapan pemilihan wilayah potensial untuk disposal limbah radioaktif merupakan kelanjutan dari tahapan sebelumnya berupa kegiatan pembuatan konsep dan rencana, dimana pada tahapan sebelumnya telah disusun suatu jadual kegiatan bidang dalam rentang waktu tahun , roadmap pembangunan disposal, standar dan kriteria untuk tiap tahapan pemilihan lokasi disposal [1]. Parameter standar dan kriteria yang telah dibuat kemudian diaplikasikan untuk kegiatan survei wilayah potensial di Pulau Jawa dan sekitarnya. Hal ini juga sejalan dengan rekomendasi yang diberikan oleh Badan Tenaga Atom Internasional (IAEA) melalui Extra Budgetary Program tahun 2008, dimana perlunya dilakukan kegiatan survei lapangan untuk melengkapi hasil kerja yang telah dilakukan secara desktop study dengan kondisi lapangan yang sebenarnya melalui kegiatan survei wilayah [2]. Tujuan kegiatan ini secara keseluruhan adalah guna mendapatkan informasi yang dipakai untuk menetapkan ada atau tidaknya wilayah potensial untuk penyimpanan lestari limbah radioaktif di Pulau Jawa dan sekitarnya, seperti wilayah Serang, Bogor, Karawang, Subang, Majalengka, Rembang, Tuban dan Madura [1]. Data dapat berbentuk data primer maupun sekunder, dimana data regional Pulau Jawa untuk aspek geologi maupun non-geologi perlu diperoleh baik lewat kegiatan lapangan maupun dari kegiatan lain sebagai pendukung kegiatan penetapan wilayah potensial, seperti kegiatan pengkajian tentang topografi dan geolistrik di daerah Pusat Penelitian Teknologi Nuklir (PPTN)- Serpong, laboratorium (interaksi radionuklida dengan lempung) dan penyiapan draft prosedur penerimaan limbah ke fasilitas penyimpanan akhir limbah radioaktif. Aspek-aspek yang diperlukan untuk perolehan data diadopsi dari petunjuk yang dipublikasi oleh IAEA dan pustaka lainnya [3-9]. Hasil yang diperoleh diharapkan akan semakin melengkapi jumlah data yang telah diperoleh dari kegiatan sebelumnya. TATA KERJA Pengambilan data lapangan yang berhubungan dengan aspek-aspek geologi dan non-geologi dilakukan secara penyelidikan lapangan ke beberapa calon wilayah potensial, dan sebagian lainnya diperoleh dari penelusuran informasi di peta, laporan hasil terdahulu dan internet. Aspekaspek yang diharapkan dan dipertimbangkan dari kegiatan lapangan adalah aspek geomorfologi, litostratigrafi, seismotektonik, vulkanologi, hidrologi, hidrogeologi, cebakan tambang, demografi, kawasan penting dan situs bersejarah. Pengumpulan data sekunder daerah PPTN Serpong serta teori pendekatan kegiatan geolistrik yang dilakukan melalui pengumpulan data tertulis maupun elektronik. Penelitian tentang interaksi radionuklida-lempung dilakukan di laboratorium dengan cara mengontakkan radiocesium dengan lempung dan hasilnya adalah data sorpsi-desorpsi radionuklida oleh lempung dari daerah Tuban. Sedangkan kegiatan pembuatan draft prosedur penerimaan limbah ke fasilitas penyimpanan akhir limbah radioaktif dilakukan secara desktop study. Semua kegiatan pengkajian dan laboratorium telah dilakukan pada tahun anggaran 2009 di Bidang Teknologi Penyimpanan Lestari-PTLR. HASIL DAN PEMBAHASAN Kegiatan penelitian lapangan dalam rangka pemilihan wilayah potensial untuk penyimpanan limbah radioaktif di pulau Jawa dan sekitarnya ditekankan pada sejumlah daerah penelitian terutama yang mempunyai batuan lempung. Kriteria yang dikenakan pada daerah penelitian dapat dilihat pada Tabel

3 Tabel 1. Kriteria lingkungan tapak penyimpanan limbah radioaktif [6] 1 Letak dan aksebilitas 1). Dekat dengan instalasi pengolahan limbah 2). Jangkauan mudah Geomorfologi 1). Bentuk lahan bukan pegunungan terjal dan bukan lembah 2 2). Sudut kelerengan kecil (< 5 o ) 3). Intensitas proses geomorfologi kecil Litologi 1). Permeabilitas rendah 3 2). Sifat sorpsi baik 3). Kompak keras dan homogen 4 Stratigrafi Pelapisan relatif sederhana 5 Struktur geologi Struktur relatif sederhana 6 Kegempaan Tidak ada (kecil) terhadap ancaman bahaya gempa bumi 7 Hidrologi 1). Aliran permukaan kecil 2). Jauh dari tubuh air permukaan 8 Hidrogeologi 1). Muka air tanah > 4 m dari dasar repository 2). Laju air tanah rendah 3). Pola aliran air tanah sederhana 9 Vulkanologi Tidak ada aktivitas dan ancaman bahaya gunung api 10 Iklim 1). Curah hujan rendah 11 Sumber daya alam (SDA) 2). Kelembaban rendah- sedang 1). Tidak ada SDA yang bernilai tinggi 2). Dekat dengan potensi cadangan bahan kontruksi, bahan uruk dan bahan pengisi repositori 12 Guna lahan dan data ruang 1). Penggunaan lahan yang ada bernilai rendah 2). Kesesuaian dengan tata ruang wilayah 13 Demografi 1). Kerapatan penduduk relatif rendah 2). Perkembangan jumlah penduduk relatif kecil 14. Hak atas tanah Potensi pengalihan hak dan fungsi lahan Berdasarkan kriteria pada Tabel 1 diatas telah diperoleh data untuk masing-masing aspek/parameter pada daerah penelitian. Aspek Geomorfologi dan Litostratigrafi Wilayah dengan batuan lempung dari aspek geomorfologi mempunyai kesesuaian yang cukup sebagai wilayah potensial, kecuali di daerah Serang yang mempunyai jenis batuan andesit piroksen (beku) [10-12]. Pada daerah-daerah yang disurvei terlihat bahwa secara litostratigrafi daerah tersebut memiliki pelapisan batuan yang relatif sederhana tersusun dari batuan sedimen (batuan lempung dan asosiasinya). Aspek Kegempaan Kemudian dari data kegempaan (Peta Wilayah Gempa Indonesia), daerah-daerah yang disurvei mempunyai nilai percepatan gempa dengan rentang antara 0,1 0,2 g atau secara seismotektonik berada pada daerah dengan bahaya guncangan gempa bumi sebesar gal dimana daerah Serang mempunyai nilai percepatan yang tertinggi (0,2g) dan daerah-daerah Rembang, Tuban dan Madura dengan percepatan rendah (0,1g) seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Menyebabkan daerah-daerah tersebut merupakan daerah dengan potensi ancaman tsunami yang kecil [13,14]. 199

4 Gambar 1. Wilayah gempa Indonesia dengan percepatan puncak batuan dasar dengan periode ulang 500 tahun Aspek Struktur Geologi dan Vulkanologi Keberadaan struktur geologi yang komplek juga menjadi bahan pertimbangan sehingga daerah-daerah seperti Bogor, Madura dan sebagian Subang tereliminasi sebagai wilayah potensial [15-17]. Hal ini diperkuat dengan banyaknya patahan dan lipatan yang dijumpai di daerah tersebut. Dari aspek kegunungapian terlihat bila daerah-daerah penelitian Serang, Karawang, Subang, Rembang, Tuban dan Madura mempunyai jarak yang cukup jauh (>30 km) dari keberadaan gunung api yang aktif, baik tipe A dan B kecuali pada daerah Bogor dan Majalengka (jarak<25 km) [18]. Aspek Hidrogeologi Aspek hidrogeologi dari daerahdaerah yang disurvei menunjukkan bahwa semua daerah penelitian termasuk daerah bukan cekungan air tanah dengan permeabilitas batuan yang sangat rendah. Selain itu juga daerah penelitian termasuk daerah aman terhadap potensi banjir dan pergerakan tanah yang rendah/longsor [19-23]. Aspek Demografi dan Tata Guna Lahan Kepadatan penduduk yang rendah (<1000 jiwa) menyebabkan daerah-daerah yang diteliti cukup menjanjikan sebagai wilayah potensial, kecuali daerah Bogor, Karawang dan Majalengka. Berdasarkan aspek tata guna lahan sebagaian wilayah studi perlu dipertimbangkan lagi karena merupakan daerah cebakan tambang, kawasan penting maupun situs bersejarah. Sehingga secara umum dapat disimpulkan dari aspek-aspek yang dipertimbangkan bahwa daerah penelitian Serang, Subang, Sumedang, Rembang dan Tuban memiliki keseuaian yang baik, sedangkan derah Bogor, Karawang, Majalengka dan Madura dinilai kurang sesuai untuk dipertimbangkan sebagai wilayah potensial. 200

5 Pengkajian Topografi Daerah Kawasan Nuklir Serpong dan Geolistrik Secara pengamatan dengan satelit (Google Map) tampak bahwa morfologi daerah penelitian/pptn Serpong dapat dikelompokkan kedalam klasifikasi morfologi dataran bergelombang dengan relief hampir datar dengan ketinggian meter diatas muka laut. Morfologi bergelombang lemah dapat ditemui sekitar daerah Kranggan dengan lembah-lembah kecil di sepanjang sungai Cisadane yang di antaranya adalah sungai Cisalak yang berada di sebelah selatan gedung Reaktor RSG dan sungai Cipelang di sebelah timur gedung Reaktor. Dekatnya lokasi sungai dengan daerah penelitian menyebabkan kedua sungai tersebut akan berpengaruh sangat penting terhadap pola aliran air tanah dangkal di sekitar (Sumur Pantau-4) SP-4 sehingga perkiraan sebaran dan pola pengaliran air tanah baik dangkal maupun dalam di daerah PPTN Serpong akan dapat diduga. Data geolistrik suatu lokasi/titik penyelidikan akan diperoleh melalui pengukuran beda potensial dari ketebalan lapisan dan jenis batuan pada tiap-tiap titik pengukuran daerah penyelidikan dan hasilnya kemudian dibuatkan pemodelan 1-D dengan menggunakan program Resty. Hasil pemodelan dengan menggunakan Program Resty atau IPI2WIN 2006 diperoleh variasi nilai resistivitas pada tiap kedalaman, sehingga dapat diketahui ketebalan lapisan dan jenis batuan pada tiap-tiap titik pengukuran. Hasil pemodelan 2-D didapatkan dari pengolahan data resistivitas dengan menggunakan program Res2Dinv, sehingga diperoleh model penampang 2-D. Sedangkan untuk hasil pemodelan 3-D diperoleh dengan menggabungkan harga resistivitas sebenarnya pada model 1-D dan 2-D dengan menggunakan program Rockwork. Dari data yang diperoleh tersebut selanjutnya keadaan bawah permukaan daerah penyelidikan dapat dianalisis dengan lebih detil. [24-26]. Contoh hasil pengukuran geolistrik dapat ditunjukkan pada Gambar 2. Dari hasil resistivitas yang diperoleh menunjukkan bila lapisan batuan pasir tufaan diperkirakan berada pada kedalaman lebih dari 20 m, dimana lapisan pasir tufaan akan berperan sebagai zona perangkap air tanah dan selanjutnya dapat ditunjukkan bahwa pola penyebaran air tanah di daerah tersebut akan menyebar secara lateral. dimana N adalah no lapisan tanah di daerah penyelidikan, ρ adalah resistivitas dari tanah pada lapisan n, h adalah ketebalan lapisan tanah pada lapisan n, d adalah kedalaman lapisan tanah n, dan Alt adalah kedalaman lapisan tanah n dari titik 0 atau permukaan tanah. Nilai resistivitas dapat diperoleh dari perhitungan yang ada pada perangkat lunak IPI2WIN Gambar 2. Pengaruh kedalam terhadap resistivitas 201

6 Aspek Interaksi Radionuklida dengan Lempung Hasil kinetika sorpsi-desorpsi radiocesium ke lempung menunjukkan bahwa fase kesetimbangan tercapai setelah kontak selama 96 jam dengan nilai koefisien distribusi, Kd= 6500 ml/g dan kondisi kesetimbangan baru setelah desorpsi tercapai setelah 72 jam kontak. Reaksi yang relatif cepat ini kemungkinan besar dikarenakan reaksi yang terjadi adalah reaksi sederhana [27]. Pengaruh konsentrasi NaCl di larutan (mewakili kekuatan ion larutan/i) menyebabkan menurunnya nilai Kd radionuklida cesium oleh lempung. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh terjadinya kompetisi antara ion Na + sebagai garam latar dengan ion Cs + pada permukaan lempung yang menyebabkan terjadinya penurunan nilai Kd [28]. Persyaratan, spesifikasi dan klasifikasi limbah yang dapat diterima oleh suatu fasilitas penyimpanan lestari harus mengikuti segala aturan dan prosedur yang dibuat oleh otoritas fasilitas pembuangan/penyimpanan lestari limbah tanah dangkal (near surface disposal), dimana aturan tersebut merupakan hasil adopsi dan penyesuaian dari aturan yang ada di IAEA [29,30]. Hal ini dimaksudkan agar paket limbah yang dikirim ke fasilitas penyimpanan lestari dapat diterima oleh fasilitas tersebut dan berdasarkan spesifikasi kemampuan fasilitas tersebut tidak membahayakan lingkungan dan masyarakat di kemudian hari. KESIMPULAN Telah dilakukan penyelidikan dan penelitian dalam rangka pemilihan wilayah potensial untuk penyimpanan lestari limbah radioaktif di pulau Jawa dan sekitarnya, dimana hasilnya menunjukkan bahwa daerah penelitian Serang, Subang, Sumedang, Rembang dan Tuban memiliki kesesuaian yang baik, sedangkan derah Bogor, Karawang, Majalengka dan Madura dinilai kurang sesuai untuk dipertimbangkan sebagai wilayah potensial. Kajian morfologi di derah Serpong menunjukkan bahwa zona dataran setempat lapuk dengan sudut kemiringan kecil. Lapisan batuan pasir tufaan diperkirakan berada pada kedalaman lebih dari 20 m, dan pola penyebaran air tanah menyebar secara lateral dimana lapisan pasir tufaan berperan sebagai zona perangkap air tanah. Dari hasil interaksi radionuklidalempung menunjukkan bila reaksi yang terjadi sangat cepat (96 dan 72 jam) sehingga dapat diperkirakan bila reaksi tersebut berupa reaksi yang sederhana. Draft prosedur penerimaan limbah secara umum telah dibuat untuk mengakomodasi kemungkinan penerimaan limbah dari pengolah limbah ke fasilitas penyimpanan akhir di kemudian hari. DAFTAR PUSTAKA 1. B.SETIAWAN dkk, Penyiapan Tapak Penyimpanan Lestari Limbah Radioaktif di Pulau Jawa dan sekitarnya, Pros. Hasil Penelitian Tahun 2007, PTLR-BATAN (2008). 2. T.BANNAI et.al., Report of IAEA EBP- Asia Expert Mission to Review Site Evaluation Activities for a RW Disposal Facility in Jawa Island, Feb 2008, IAEA, (2008). 3. IAEA, Siting of Near Surface Disposal Facilities, SS no 111 G-3.1, IAEA, Vienna (1994). 4. IAEA, Near Surface Disposal of Radioactive Waste, SS no 111 S-3, IAEA, Vienna (1994). 5. IAEA, Site Investigations for Repositories for Solid Radioactive Wastes in Shallow Ground, TRS no 216, IAEA, Vienna (1982). 6. DJ.SQUIRES, Siting of Shallow Land Repositories, RTC on National Infrastucture for Radwaste Management, Jakarta-Indonesia (1991). 7. IAEA, Storage of Radioactive Waste, SSS No. WS-G-61, IAEA, Vienna (2006). 8. IAEA, Near Surface Disposal of Radioactive Waste, SSS No. WS-R-1, IAEA, Vienna (1999). 9. IAEA, Classification of Radioactive Waste, SS No. 111-G-1.1. IAEA, Vienna (1994). 10. TC.AMIN, N.RATMAN, S.GAFOER, Peta Geologi Lembar Jawa Bagian Barat, skala 1: P3G-ESDM, Bandung-Indonesia (1998). 11. TC.AMIN, N.RATMAN, S.GAFOER, Peta Geologi Lembar Jawa Bagian Tengah skala 1: P3G-ESDM, Bandung-Indonesia (1999). 202

7 12. TC.AMIN, N.RATMAN, S.GAFOER, Peta Geologi Lembar Jawa Bagian Timur skala 1: P3G-ESDM, Bandung-Indonesia (1999). 13. EK.KERTAPATI, YB.SETIAWAN, IPRANTA, Peta Bahaya Goncangan Gempabumi Indonesia, P3G-ESDM, Bandung (1992). 14. DEPARTEMEN PEKERJAAN UMUM-Direktur Jenderal Ciptakarya, diunduh Desember AC.EFFENDI, KUSNAMA, B.HERMANTO, Peta Geologi Lembar Bogor, P3G-ESDM, Bandung (1998). 16. S.AZIZ, SUTRISNO, Y.NOYA, K.BRATA, Peta Geologi Lembar Pamekasan, P3G-ESDM, Bandung (1992). 17. HD.TJIA, Peta Geologi Bersistem Jawa, lembar 35 Subang, Field Report 1-4, tidak dipublikasi, Geological Survey of Indonesia (1963). 18. Dir.Vulkanologi dan Mitigasi Bencana Geologi, Peta Sebaran Gunung Api Aktif di Indonesia. DVMBG-ESDM, Bandung (2001). 19. A.SUKRISNA, E.MURTIANTO, S.RUCHIYAT, Peta Cekungan Air Tanah Prop.Banten, PLG-ESDM, Bandung (2008). 20. A.SUKRISNA, E.MURTIANTO, S.RUCHIYAT, H.SETIADI, Peta Cekungan Air Tanah Prop.DKI dan Jawa Barat, PLG-ESDM, Bandung (2008). 21. H.SETIADI, Peta Cekungan Air Tanah Prop. Jawa Tengah, PLG-ESDM, Bandung (2008). 22. MB.ARIFIN, Peta Cekungan Air Tanah Jawa Timur, PLG-ESDM, Bandung (2008). 23. KLH.,Peta Daerah Rawan Banjir dan Longsor P.Jawa, (2006). 24. AZHAR, G. HANDAYANI, Penerapan Metode Geolistrik Konfigurasi Schlumberger Untuk Penentuan Tahanan Jenis. Jurnal Natural Indonesia, (2004) 25. L.HENDRADJAYA, I. ARIF, Geolistrik Tahanan Jenis. Laboratorium Fisika Bumi. Jurusan FMIPA. ITB. Bandung (1988). 26. MH., LOKE, RES2DINV ver.3.3 for Windows 3.1, 95 and NT: Rapid 3D Resistivity & IP Inversion Using The Least-Squares Method. Penang. Malaysia, (1999). 27. HM. ERTEN et.al., Sorption of Cesium and Strontium on Montmorillonite and Kaolinite, Radiochim. Acta 44/45, (1988), STAUNTON, S., ROUBAUD, M., Adsorption 137 Cs on Montmorillonite and Illite, Clay & Clay Minerals Vol.45, No.2, (1997). 29. IAEA, Operational Experience in Shallow Ground Disposal of Radioactive Wastes TRS No. 253, IAEA, Vienna, (1985). 30. RB.SHARAFUTDINOV. Waste Acceptance Criteria for Storage and (or) Disposal Requirements of the Safety Regulatory Authority, Scie. and Eng. Center for Nucl. and Rad. Safety, Federal Environmental Industrial and Nuclear Supervision Service, Russian Federation (2007). 203

8 204