KAJIAN PENYEBARAN LIMBAH CAIR BAWAH PERMUKAAN BERDASARKAN SIFAT KELISTRIKAN BATUAN DI LOKASI PEMBUANGAN AKHIR (LPA) BENOWO SURABAYA

Transkripsi

1 PKMP--- KAJIAN PENYEBARAN LIMBAH CAIR BAWAH PERMKAAN BERDASARKAN SIFAT KELISTRIKAN BATAN DI LOKASI PEMBANGAN AKHIR (LPA) BENOWO SRABAYA Suparmanto, Agus M.., Rahmadana A. Laboratorium Geofisika, Jurusan Fisika, Fakultas MIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya ABSTRAK Sebagai lokasi pembuangan akhir (LPA) sampah, LPA Benowo merupakan satusatunya depo akhir sampah kota Surabaya. Timbunan sampah merupakan sumber polutan, di antaranya polutan cair hasil pembusukan sampah yang biasa disebut lindi (leachate). Lindi dapat mencemari lingkungan sehingga dapat berdampak pada penurunan mutu pada lingkungan hidup sekitarnya. Sementara itu, Kecamatan Benowo dan sekitarnya pada khususnya dan daerah Surabaya Barat pada umumnya saat ini sedang mengalami perkembangan sosial ekonomi secara pesat. Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian pola penyebaran lindi dari LPA ke daerah sekitarnya, khususnya potensi pencemaran lingkungan melalui bawah permukaan tanah yang bersifat laten dan sulit dipantau. Pada penelitian ini telah dilakukan pengamatan sifat kelistrikan di daerah LPA Benowo dan sekitarnya dengan menggunakan Metode Geolistrik Resistivitas untuk mengetahui pola penyebaran polutan cair (lindi) pada daerah LPA Benowo. Hasil korelasi antara pengukuran resistivitas dan analisa data bor menunjukkan adanya pola penyebaran lindi pada daerah LPA Benowo dan sekitarnya. Pola penyebaran limbah cair di LPA Benowo adalah ke arah timur pada kedalaman meter, meter, serta pada kedalaman meter. Kata kunci : lindi, resistivitas, LPA Benowo PENDAHLAN Sampah merupakan masalah bagi hampir semua orang, terutama bila menyangkut jenis sampah yang tidak bisa dilebur oleh alam misalnya sampah rumah tangga atau sampah industri. Bila dalam skala kecil semisal pada rumah tangga atau lingkungan sekitar sampah sudah menjadi sumber pencemaran yang meresahkan baik secara langsung maupun tidak, maka dapat dibayangkan apabila skala itu adalah untuk daerah Lokasi Pembuangan Akhir (LPA). LPA Benowo merupakan satu-satunya lokasi tempat pembuangan akhir sampah di Surabaya, sehingga seluruh sampah di daerah Kotamadya Surabaya dan sekitarnya berakhir di sana. Secara geografis, LPA Benowo Surabaya berada di antara 7 58 BT - 8 BT dan 7 LS LS. Secara geologi, LPA Benowo berada di daerah Benowo yang termasuk lembar Surabaya (Sukardi, 99). Pengelolaan LPA yang kurang dapat memenuhi dan memperhatikan kaidah pengelolaan sampah dapat menimbulkan permasalahan yang lebih serius. mumnya sampah organik dan anorganik tidak dipisahkan di LPA. Akibatnya dikhawatirkan masih terdapat rembesan atau resapan akibat timbunan sampah yang dapat mencemari air tanah bawah permukaan di lokasi (Bahri, ). Air tanah yang sudah tercemar oleh limbah cair (logam berat atau fluida beracun) dapat membahayakan masyarakat di sekitarnya. Oleh karena itu, informasi

2 PKMP--- mengenai pola penyebaran limbah cair bawah permukaan sangat diperlukan untuk menghindarkan masyarakat dari bahaya pencemaran limbah cair bawah permukaan tersebut. ntuk menyikapi masalah tersebut dilakukanlah penelitian sifat kelistrikan daerah LPA Benowo dan sekitarnya dengan menggunakan metoda geolistrik. Metode geolistrik merupakan metode yang digunakan untuk mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi dengan cara mendeteksinya di permukaan bumi (Hendrajaya,99). Salah satu metode geolistrik yang sering digunakan dalam pengukuran aliran listrik dan untuk mempelajari keadaan geologi bawah permukaan adalah dengan metode resistivitas (Telford dkk, 99). Metode geolistrik resistivitas dapat dibagi menjadi dua kelompok besar yaitu metode resistivitas Mapping dan metode resistivitas Sounding atau VES - Vertical Electrical Sounding (Koefoed, 979) dan (Bhattacharya dan Patra, 98). Tujuan yang ingin dicapai dari PKMP ini adalah penggunaan metode resistivitas Sounding untuk mengkaji penyebaran limbah cair bawah permukaan di LPA Benowo Surabaya dan penggunaan analisa sampel di laboratorium untuk dikorelasikan dengan data pengukuran di lapangan sehingga diperoleh pola penyebaran limbah cair bawah permukaan yang lebih akurat. Luaran PKMP akan berupa sebuah laporan yang berisi informasi akurat mengenai penyebaran limbah cair bawah permukaan di LPA Benowo Surabaya, selanjutnya dapat digunakan untuk memberikan informasi kepada pihak terkait, dalam hal ini Dinas Kebersihan, Dinas Lingkungan hidup dan Pemkot Surabaya. Dengan informasi ini, diharapkan pihak-pihak di atas dapat melakukan tindakan preventif untuk mengurangi dampak negatif akibat kontaminasi limbah cair LPA Benowo Surabaya. Kegunaan yang lain adalah memberikan informasi kepada masyarakat mengenai daerah-daerah yang sudah tercemar limbah cair LPA Benowo Surabaya. Informasi ini dapat dimanfaatkan untuk menumbuhkan simpati dan empati terhadap permasalahan lingkungan hidup, khususnya pencemaran lingkungan akibat limbah cair dari sampah. METODE PENDEKATAN PKMP ini dilaksanakan selama 5 (lima) bulan pada bulan Februari-Juni. Bahan dan peralatan yang digunakan untuk mendukung kegiatan PKMP ini adalah sebagai berikut:. GPS (Global Positioning System) set. Resistivity-Meter merek Tigre Campus set. Piranti lunak IPWIN Resistivity Sounding Interpretation set 4. Piranti lunak SRFER versi 7. set 5. Peralatan Bor Dangkal set. Automatic LCR Meter set 7. Aquades secukupnya 8. Larutan NaCl 99% secukupnya Pemetaan lokasi dilakukan untuk menentukan panjang lintasan dan titik ukur. Selain itu, seluruh posisi titik ukur ditentukan dengan menggunakan GPS. Hasil pemetaan lokasi berupa 9 (sembilan) titik pengambilan data resistivitas (VES) dan

3 PKMP--- (enam) titik pengambilan data bor. Lokasi pengambilan data disajikan pada Gambar. Gambar. Lokasi Titik VES dan Titik Bor Pengambilan data resistivitas (VES) dilakukan pada 9 titik ukur dan lintasan yang telah ditentukan pada Gambar. Data VES yang diperoleh kemudian diolah dengan menggunakan piranti lunak IPWIN Resistivity Sounding Interpretation...a dari Moscow State niversity yang menghasilkan kurva lapangan dan resistivity cross-section. Langkah selanjutnya adalah membuat kontur sebaran resistivitas berdasarkan kedalamannya yang didapatkan dari hasil pengolahan data VES dengan menggunakan piranti lunak Surfer versi 7. dari Golden Software Inc. Kontur sebaran resistivitas digambarkan dalam setiap kedalaman dengan spasi meter hingga kedalaman meter. Pengambilan data bor dilakukan dengan menggunakan bor dangkal bekerjasama dengan Laboratorium Geofisika ITS. Pengeboran dilakukan sebanyak titik dan pengambilan sampel dilakukan pada tiap kedalaman meter hingga kedalaman meter. Total sampel tanah hasil pengeboran yang didapatkan adalah sebanyak sampel. Sampel tanah hasil pengeboran dianalisa di laboratorium untuk mendapatkan nilai resistivitasnya. Sampel batuan yang akan diukur dipadatkan dan dimasukkan ke dalam tabung elektroda berupa bahan non-konduktif (plastik PVC) berbentuk silinder dengan diameter cm dan panjang cm. Setelah itu larutan elektrolit dimasukkan ke dalam tabung hingga sampel di dalam tabung tersaturasi penuh. Dalam pengukuran ini terdapat 5 buah tabung dengan kadar larutan yang berbeda, yaitu sampel dengan larutan aquades, sampel dengan konsentrasi larutan NaCl gr/ltr (Larutan I), NaCl gr/ltr (Larutan II), NaCl 5 gr/ltr (Larutan III), dan NaCl gr/ltr(larutan IV). Setelah itu resistivitasnya diukur dengan menggunakan Automatic LCR Meter di Laboratorium Elektronika Fisika ITS.

4 PKMP---4 Hasil pengolahan data VES dan hasil analisa laboratorium dikorelasikan dan dianalisa untuk mendapatkan nilai resistivitas tanah yang sesuai. Nilai resistivitas tanah tersebut kemudian diinterpretasikan dalam bentuk pola penyebaran limbah cair bawah permukaan di LPA Benowo Surabaya. HASIL DAN PEMBAHASAN Metode resistivitas VES dilakukan untuk memperoleh distribusi tahanan jenis secara vertikal. Hasil pengolahan data VES dengan menggunakan piranti lunak IPIWin Resistivity Sounding Interpretation Versi...a dari Moscow State niversity dari ke 9 titik pengukuran diperlihatkan pada Gambar hingga Gambar 4 di bawah ini. Titik Titik Titik Gambar. Hasil pengolahan data VES pada titik, titik, dan titik Titik 4 Titik 5 Titik Gambar. Hasil pengolahan data VES pada titik 4, titik 5, dan titik Titik 7 Titik 8 Titik 9 Gambar 4. Hasil pengolahan data VES pada titik 7, titik 8, dan titik 9 Kontur sebaran tahanan jenis berdasarkan kedalaman didapatkan dari hasil pengolahan data VES dengan menggunakan piranti lunak Surfer versi 7. dari Golden Software Inc. Kontur sebaran tahanan jenis digambarkan dalam setiap kedalaman dengan spasi meter hingga kedalaman meter. Berikut kontur sebaran tahanan jenis berdasarkan kedalaman yang digambarkan pada Gambar 5 hingga Gambar dengan keterangan tanda kotak merupakan lokasi bak sampah.

5 PKMP Gambar 5. Distribusi tahanan jenis pada kedalaman meter Gambar. Distibusi tahanan jenis pada kedalaman meter Gambar 7. Distribusi tahanan jenis pada kedalaman meter

6 PKMP Gambar 8. Distribusi tahanan jenis pada kedalaman 4 meter Gambar 9. Distribusi tahanan jenis pada kedalaman 5 meter Gambar. Distribusi tahanan jenis pada kedalaman meter

7 PKMP---7 Sampel tanah yang didapatkan dari hasil pengeboran dilakukan analisa yang meliputi penentuan jenis batuan/tanah, dan resistivitas yang berasosiasi dengan konduktivitas tanah. Berikut merupakan contoh hasil analisa data bor yang berkaitan dengan penentuan jenis tanah di sekitar LPA Benowo yang ditunjukkan pada Tabel. Tabel. Hasil analisa sampel tanah pada data bor Lokasi : Benowo Bore Hole : B- Kedalaman (m) Diskripsi Tanah/Batuan Warna Lempung Coklat muda Lempung Coklat muda Lempung Coklat muda 4 Lempung sedikit lanau Abu abu 4 5 Lempung sedikit lanau Abu abu 5 Lempung sedikit lanau Abu abu Berdasarkan hasil dari data bor pada titik, diketahui bahwa pada kedalaman sampai meter rata rata berjenis tanah sama yaitu lempung dan pada kedalaman meter sampai dengan meter berjenis tanah lempung dengan sedikit lanau. ji konduktivitas dilakukan terhadap sampel tanah pada kedalaman meter dan 5 meter dan dianggap sudah mewakili jenis tanah tersebut. ji konduktivitas dilakukan dengan menggunakan lima jenis larutan NaCl seperti diperlihatkan pada Tabel. Berdasarkan hasil uji konduktivitas batuan maka dapat ditentukan konduktivitas batuan yang tercemar yaitu dengan mencari persamaan garis dari hasil perhitungan konduktivitas batuan tersebut kemudian disubstitusi dengan nilai konduktivitas limbah cair. Pendekatan atas nilai konduktivitas limbah cair hasil pengukuran laboratorium diambil dari Reinhart et. al. (998) yaitu sebesar,5 S/m. Perhitungan nilai resistivitas tanah menghasilkan nilai, Ω/m ±. untuk kedalaman meter dan,59 Ω/m ±. untuk kedalaman meter. Tabel. Konduktivitas Larutan NaCl. (Mardianawati, 4) Sampel Massa dalam liter Aquades (gram) Suhu ( C) Konduktivitas Larutan (S/m) Hambatan Jenis (Ω/m) Pembahasan Jika dilihat dari hasil pengukuran yang telah dilakukan di LPA Benowo dengan metode Resistivitas, maka dapat diperkirakan pola penyebaran lindi yang masuk ke dalam sistem akuifer di sekitar wilayah LPA Benowo adalah ke arah timur.

8 PKMP---8 Hal tersebut diperkirakan dengan nilai resistivitas yang rendah pada area tersebut. Nilai resistivitas rendah berdampak pada nilai konduktivitas yang tinggi. Pola dan nilai resistivitas yang rendah seperti ini dapat diartikan bahwa pada daerah kedalaman tersebut memiliki medium yang berpori sehingga dimungkinkan terdapat akumulasi fluida di dalamnya. Selain itu, pola distribusi fluida tersebut dapat terbentuk dan mampu menyebar apabila terdapat sistem pelapisan tanah yang memiliki porositas dan permeabilitas yang tinggi. Gambar berikut menunjukkan hubungan antara data hasil pengeboran dan data pengukuran metode resistivitas VES. Posisi kedua data pengukuran tersebut ditunjukkan pada denah (Gambar ). Selanjutnya dilakukan korelasi antara hasil pengukuran dan hasil pengeboran. Gambar 7 menunjukkan bahwa korelasi antara data bor yang menunjukkan jenis batuan/tanah terhadap kedalaman relatif sama dengan data pengukuran metode resistivitas VES. Kedalaman Diskripsi Tanah/Batuan (m) Lempung Lempung Lempung 4 Lempung sedikit lanau 4 5 Lempung sedikit lanau 5 Lempung sedikit lanau Gambar. Korelasi data bor di titik bor terhadap data VES. Hasil perbandingan antara data bor dan data hasil pengukuran dengan menggunakan dengan metode resistivitas VES relatif menunjukkan kedekatan yang baik. Dengan kata lain, bahwa data hasil pengukuran dengan menggunakan metoda resistivitas VES dapat dijadikan acuan untuk mengetahui struktur dan pola pelapisan tanah/batuan terhadap kedalaman. Namun demikian masih diperlukan pengambilan data bor sebagai perbandingan data yang didapatkan dari pengukuran. Dalam skala pengukuran yang lebih luas hal tersebut dapat menjadikan pekerjaan penelitian menjadi efisien dan validitasnya dapat dipertanggungjawabkan. Setelah didapatkan nilai konduktivitas batuan yang tercemar, maka dilakukan korelasi antara data hasil pengukuran yang berupa kontur nilai resistivitas dengan nilai nilai resistivitas tanah yang tercemar. Berdasarkan data bor di lokasi LPA, tanah dengan kedalaman sampai dengan meter merupakan tanah dengan struktur yang sama yaitu lempung. Nilai resistivitas tanah yang tercemar pada kedalaman sampai meter sebesar, Ω/m ±.. Nilai ini kemudian dikorelasikan dengan hasil kontur nilai resistivitas hasil pengukuran pada kedalaman meter, meter, dan meter dan didapatkan pola persebaran lindi pada kedalaman tersebut adalah menuju ke timur pada kedalaman meter dan meter, dan pada kedalaman meter tidak ditemukan adanya penyebaran. Sedangkan untuk kedalaman 4 meter hingga meter, struktur lapisannya juga sama yaitu berupa lempung dengan sedikit lanau dan memiliki nilai resistivitas tanah tercemar sebesar,59 Ω/m ±.. Sehingga berdasarkan hasil kontur nilai resistivitas pada kedalaman 4 meter dan 5 meter, tidak terlihat adanya persebaran polutan dikarenakan pada kedalaman tersebut lapisan tanah yang terkontaminasi

9 PKMP---9 lindi berada di tengah area LPA, sedangkan pada kedalaman meter terlihat lagi persebarannya yang juga menuju ke timur area LPA. Pola penyebaran selengkapnya disajikan pada Gambar dan Gambar berikut: Gambar. Pola persebaran lindi pada kedalaman meter, meter, dan meter Gambar. Pola persebaran lindi pada kedalaman 4 meter, 5 meter, dan meter KESIMPLAN Dari pembahasan yang telah dilakukan dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:. Pola penyebaran limbah cair (lindi) pada LPA Benowo terlihat pada kedalaman meter, meter, dan meter. Hal ini ditunjukkan dari hasil pengolahan data VES dimana terlihat sebaran nilai resistivitas rendah pada kedalaman tersebut dan hasil analisa data bor yang menunjukkan bukti formasi tanah lempung yang dapat dijadikan media transfortasi fluida atau menjadi medium terdistribusinya aliran fluida yang diperkirakan merupakan limbah cair atau lindi dari hasil pembusukan sampah LPA.

10 PKMP---. Arah penyebaran limbah cair di LPA Benowo adalah ke arah timur pada kedalaman meter, meter, serta pada kedalaman meter. DAFTAR PSTAKA. Bahri, AS.,. Interpretasi Data Resistivitas di Tempat Pembuangan Sampah Akhir Sukolilo. Surabaya, Jurnal Purifikasi.. Bhattacharya P.K dan Patra H.P, 98. Direct Current Geoelectric Sounding, Elsevier Publishing, India.. Hendrajaya, dan Arif I., 99, Geolistrik Tahanan Jenis, Laboratorium Fisika Bumi, Jurusan Fisika, FMIPA, ITB. 4. Koefoed, O., 979, Geosounding Principles,., Resistivity Sounding Measurements, Elsevier Scientific Publishing Company, Netherlands. 5. Mardianawati, S., 4 Pengukuran Resistivitas ntuk Menentukan Faktor Formasi dan Konduktivitas Permukaan Pada Tanah Pasir, Tugas Akhir, Jurusan Fisika FMIPA-ITS Surabaya. Reinhart, 998, Landfill Bioreactor Design & Operation: Lewis Publisher, New York. 7. Sukardi, 99, Geologi Lembar Surabaya dan Sapulu, Jawa, Edisi Pertama, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, Bandung, Indonesia. 8. Telford, WM, Geldart, LP, dan RE Sheriff, 99. Applied Geophysics. Cambridge niversity Press, London.