PEMETAAN NILAI SUSEPTIBILITAS MAGNETIK PADA TOP SOIL SEBAGAI INDIKATOR PENYEBARAN LOGAM BERAT DI SEKITAR JALAN SOEKARNO-HATTA MALANG

Transkripsi

1 PEMETAAN NILAI SUSEPTIBILITAS MAGNETIK PADA TOP SOIL SEBAGAI INDIKATOR PENYEBARAN LOGAM BERAT DI SEKITAR JALAN SOEKARNO-HATTA MALANG Silvia Candra Wahyuni Universitas Negeri Malang ABSTRAK: Pencemaran tanah merupakan salah satu ancaman yang mempengaruhi kualitas lingkungan hidup dan kesehatan. Polutan tersebut dapat membawa logam berat yang dapat mengganggu manusia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui rentang nilai suseptibilitas magnetik top soil di Jalan Soekarno-Hatta Malang serta memetakan nilai suseptibilitas magnetik dan penyebaran logam berat di sekitar Jalan Soekarno-Hatta Malang. Hasil pengukuran suseptibilitas magnetik dengan frekuensi rendah (low frequency susceptibility) menunjukkan rentang nilai x 10-8 m 3 /kg 9827 x 10-8 m 3 /kg. Sementara itu, nilai suseptibilitas magnetik dengan menggunakan frekuensi tinggi (high frequency susceptibility) berada dalam rentang x 10-8 m 3 /kg to x 10-8 m 3 /kg. Pemetaan nilai suseptibilitas magnetik di sekitar Jalan Soekarno-Hatta Malang dilakukan dengan menggunakan software Surfer 8.0. Berdasarkan hasil pemetaan nilai suseptibilitas magnetik, dapat diketahui bahwa nilai suseptibilitas magnetik terbesar terletak pada jarak ( ) meter dari titik awal pengukuran yang merupakan area ruko Soekarno-Hatta. Sementara itu, nilai suseptibilitas magnetik terendah terletak pada jarak (0-150) meter dari titik awal pengukuran yang merupakan area lapangan Politeknik Negeri Malang. Kata kunci: Suseptibilitas magnetik, logam berat, polutan. PENDAHULUAN Pencemaran tanah merupakan salah satu ancaman yang mempengaruhi kesehatan dan kualitas lingkungan hidup. Seiring dengan perkembangan teknologi, mengakibatkan bertambahnya pencemaran udara, tanah, dan air. Lapisan permukaan tanah merupakan penerima dari berbagai macam polutan terutama logam berat dan dapat digunakan sebagai indikator untuk mengetahui kualitas lingkungan di perkotaan (Wong et al dalam Lu et al, 2010).

2 Pencemaran lingkungan dapat diakibatkan oleh beberapa hal, yakni transportasi, industri, pembangkit listrik, pembakaran, emisi pabrik yang menghasilkan gas-gas berbahaya, maupun timbunan gas metana dari tempat pembuangan sampah. Sumber pencemaran tanah yang paling dominan pada daerah perkotaan berasal dari emisi kendaraan bermotor dan aktivitas industri. Emisi kendaraan bermotor disebabkan oleh pembakaran gas kendaraan bermotor yang tidak sempurna yaitu berupa gas CO (Karbon Monoksida) dan Pb (timbal) (Siregar, 2005). Semakin bertambahnya pemakaian kendaraan bermotor dapat meningkatkan kadar pencemaran yang terkandung dalam tanah. Hubungan yang signifikan antara nilai suseptibillitas magnetik dan logam berat pada tanah dapat digunakan sebagai salah satu indikator untuk menentukan polutan dan sebarannya (Lu, 2007). Salah satu penelitian tentang suseptibilitas magnetik untuk memetakan logam berat pada top soil sebelumnya telah dilakukan oleh Yuli Triyanto di Surakarta. Pada penelitian tersebut menunjukkan adanya kandungan logam berat antara lain besi (Fe), nikel (Ni), kobalt (Co), gadolinum (Gd) yang terdapat pada lapisan tanah atas (Triyanto, 2005). Selain untuk mengidentifikasi pemetaan logam berat, sejumlah penelitian juga berusaha mengidentifikasi bentuk dan ukuran bulir (grain sizes and shapes) dari mineral tersebut (Huliselan, 2007). Area penelitian yang dipilih adalah Jalan Soekarno-Hatta Malang, karena di sepanjang jalan wilayah tersebut merupakan jalur protokol ke wilayah Terminal Landungsari, Universitas Brawijaya, dan juga Arjosari sehingga banyak kendaraan yang lalu lalang melewati jalur tersebut. Seringkali ditemukan kemacetan kendaraan bermotor pada saat pagi dan menjelang sore. Hal ini mengakibatkan banyaknya polusi lingkungan yang timbul dari emisi gas kendaraan bermotor yang melewati wilayah tersebut. Berdasarkan uraian tersebut di atas, maka diperlukan penelitian dengan judul Pemetaan Nilai Suseptibilitas Magnetik pada Top soil sebagai Indikator Penyebaran Logam Berat di Sekitar Jalan Soekarno-Hatta Malang.

3 METODE Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu deskriptif kuantitatif. Beberapa tahapan dari penelitian ini antara lain tahap persiapan, tahap pengujian sampel, dan tahap analisis data. Tahap persiapan meliputi studi pustaka dan mengambil sampel lapisan top soil di Jalan Soekarno-Hatta Malang. Tahap selanjutnya yaitu tahap pengujian sampel. Pada tahap ini dilakukan dua pengujian, pengujian yang pertama menggunakan XRF untuk menentukan konsentrasi sampel. Sementara itu, pengujian yang kedua menggunakan Bartington Susceptibility meter MS2B untuk mengetahui nilai suseptibilitas magnetiknya. Tahap terakhir yaitu tahap analisis data. Pada tahap ini dilakukan identifikasi kandungan unsur logam berat dan identifikasi sifat magnetik. Selanjutnya dilakukan pemetaan nilai suseptibilitas magnetik dengan menggunakan software Surfer 8.0 untuk mengetahui penyebaran logam berat di Jalan Soekarno-Hatta Malang. Pengambilan sampel dilakukan secara horizontal (sejajar dengan jalan raya) dan vertikal (melintang dari sisi jalan raya). Pengambilan sampel pada posisi horizontal dilakukan sebanyak 30 titik yang berjarak 10 meter. Masing-masing titik pengambilan sampel tersebut diambil 4 titik secara vertikal dengan jarak titik pertama terhadap titik kedua 0,6 meter, titik kedua terhadap titik ketiga 3 meter, dan titik ketiga terhadap titik keempat 4 meter. Titik pengambilan sampel pertama diawali dari tepi jalan Soekarno-Hatta. Pemberian kode pada titik pertama yaitu 1.1. Titik vertikal kedua dari titik horizontal pertama ditandai dengan kode 1.2. Titik vertikal ketiga dari titik horizontal pertama ditandai dengan kode 1.3. Titik vertikal keempat dari titik horizontal pertama ditandai dengan kode 1.4. Urutan pemberian kode juga berlaku dalam posisi horizontal yang kedua, dimana titik pengambilan pertama ditandai dengan kode 2.1. Pemberian kode ini juga berlaku untuk posisi selanjutnya. Lokasi pengumpulan sampel ditunjukkan dalam Gambar 1.

4 Gambar 1. Lokasi Pengumpulan Sampel HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Nilai Suseptibilitas Magnetik Pada tahap ini dilakukan pengujian menggunakan Bartington MS2 B Susceptibility meter. Sebanyak 120 sampel dari 120 titik pengumpulan sampel telah dilakukan pengukuran suseptibilitas magnetik menggunakan frekuensi rendah dan frekuensi tinggi. Nilai tertinggi pada pengukuran suseptibilitas dengan frekuensi rendah (low frequency susceptibility) 9847 x 10-8 m 3 /kg pada sampel 5.3, sedangkan nilai terendahnya 592,7 x 10-8 m 3 /kg pada sampel 8.4. Nilai rata-rata suseptibilitas magnetik untuk frekuensi rendah adalah 3498,63 x 10-8 m 3 /kg. Sementara itu, nilai suseptibilitas magnetik dengan menggunakan frekuensi tinggi (high frequency susceptibility) menunjukkan nilai terendah sebesar 584,2 x 10-8 m 3 /kg dalam sampel 8.4, dan nilai tertingginya 9681,1 x 10-8 m 3 /kg pada sampel 5.3. Nilai ratarata suseptibilitas magnetik dengan menggunakan frekuensi tinggi yaitu 3424,49 x 10-8 m 3 /kg. Pemetaan nilai suseptibilitas magnetik ditunjukkan dalam Gambar 2.

5 Gambar 2. Pemetaan Nilai Suseptibilitas Magnetik sampel Topsoil terhadap Titik Pengambilan Sampel Berdasarkan gambar 2, dapat diketahui bahwa nilai suseptibilitass terbesar terletak pada posisi horizontal ( ) meter. Daerah ini terletak pada wilayah ruko di Jalan Soekarno-Hatta Malang. Nilai suseptibilitas magnetik yang lebih besar ini diduga karena pada daerah tersebut sering dilewati kendaraan bermotor sehingga mengakibatkann bertambahnya mineral magnetik pada sampel top soil. Sementara itu, posisi terendah berada pada posisi horizontal (0-150) meter. Daerah ini merupakan area lapangan Politeknik Negeri Malang. Nilai suseptibilitas yang rendah diduga karena pada daerah tersebut jarang dilalui kendaraan bermotor. Hasil pengukurann suseptibilitas pada top soil menunjukkan nilai yang lebih besar jika dibandingkan dengan nilai suseptibilitas magnetik top soil yang telah diteliti di berbagai tempat. Hal ini menunjukkan bahwa mineral magnetik yang terkandung dalam sampel top soil yang diuji sangat besar. Variasi nilai suseptibilitas magnetik tersebut diduga karena adanya perbedaan mineral magnetik, jumlah domain, dan ukuran bulir pada tanah lapisan atas yang diuji. Perbedaan nilai tersebut juga dapat diakibatkan oleh sumber polutan, komposisi sampel, cuaca, waktu, dan kondisi area di sepanjang jalan Soekarno-Hatta Malang.

6 Pengujian Persentase Sampel dengan X-Ray Fluoresensi (XRF) X-Ray Fluoresensi (XRF) merupakan metode analisis yang digunakan untuk menganalisis unsur dalam bahan secara kuantitatif. Prinsip kerja metode analisis XRF berdasarkan terjadinya tumbukan atom-atom pada permukaan sampel (bahan) oleh sinar-x (Kriswarini dkk, 2010). Sebanyak 12 sampel dari 120 titik pengumpulan sampel telah diuji dengan menggunakan XRF. Sampel tersebut antara lain: 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 25.1, 25.2, 25.3, dan Hasil analisa XRF menunjukkan 10 unsur logam yang dominan yaitu Aluminium (Al), Silika (Si), Titanium (Ti), Vanadium (V), Krom (Cr), Mangan (Mn), Besi (Fe), Nikel (Ni), Tembaga (Cu), dan Seng (Zn). Persentase hasil pengujian XRF ditunjukkan dalam tabel 1. Tabel 1 Hasil pengujian XRF pada top soil di Jalan Soekarno-Hatta, Malang (n=12) Nilai Al Si Ti V Cr Mn Fe Ni Cu Zn (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) Minimum 7,7 20,5 1,88 0,13 0,073 0,6 36,8 0,18 0,16 0,01 Maksimum 9,8 36,5 2,58 0,21 0,16 0, ,33 0,27 0,17 rata-rata 8,65 25,2 2,23 0,16 0,089 0,72 43,28 0,216 0,205 0,12 Tabel 1 menunjukkan bahwa persentase top soil yang terbesar yaitu besi (Fe) dengan persentase 36,8% - 49%. Sementara Silika (Si) mempunyai rentangan nilai 20,5% - 36,5%. Aluminium (Al) mempunyai rentangan nilai 7,7% - 9,8 %, sedangkan persentase Titanium (Ti) sebesar 1,88% - 2,58%. Rentangan nilai antara Tembaga (Cu) dan Nikel (Ni) hampir sama yaitu (0,16-0,27)% dan (0,18-0,33)%, sedangkan V mempunyai persentase 0,13% sampai 0,21%, dan Cr merupakan unsur dengan persentase nilai terendah yaitu 0,073% - 0,16%. Berdasarkan nilai rata-rata, dapat diketahui besar persentase logam dari yang paling besar yaitu Besi, Silika, Aluminium, Titanium, Mangan, Tembaga, Seng, Vanadium, dan Krom. Hasil analisis XRF menunjukkan sebagian besar sampel yang diuji mengandung logam berat. Hal ini dibuktikan dengan adanya mineral ferromagnetik (Fe dan Ni), mineral diamagnetik (Pb, Si, Zn, dan Cu), mineral parramagnetik (K, Mn, Ca, Ti, dan Al), serta mineral antiferomagnetik (Cr) yang terdapat dalam sampel. Unsur Fe, Si, dan Ni lebih dominan jika dibandingkan

7 dengan logam yang lainnya. Keberadaan logam berat yang relatif signifikan digunakan sebagai salah satu indikator pencemaran tanah. Munculnya logam berat dalam pengujian XRF menunjukkan lapisan tanah atas di Jalan Soekano-Hatta Malang tercemar. Pencemaran ini diduga dikontribusi dari emisi kendaraan bermotor. KESIMPULAN Pada hasil pengujian suseptibilitas magnetik dengan frekuensi rendah (low frequency susceptibility) didapat rentang nilai 592,7 x 10-8 m 3 /kg sampai 9847 x 10-8 m 3 /kg. Sementara itu, nilai suseptibilitas magnetik dengan menggunakan frekuensi tinggi (high frequency susceptibility) berada dalam rentang 584,2 x 10-8 m 3 /kg sampai 9681,1 x 10-8 m 3 /kg. Berdasarkan hasil pemetaan nilai suseptibilitas magnetik, dapat diketahui bahwa nilai suseptibilitas magnetik terbesar terletak pada jarak ( ) meter dari titik awal pengukuran yang merupakan area Ruko Soekarno-Hatta. Sementara nilai suseptibilitas magnetik terendah terletak pada jarak (0-150) meter dari titik awal pengukuran yang merupakan area lapangan Politeknik Negeri Malang. DAFTAR RUJUKAN Canbay, Mucella Investigation of the Relation between Heavy Metal Contamination of Soil and Its Magnetic Susceptibility. International Jurnal of Physical Sciences, (Online), 5(5): , ( diakses 1 April Huliselan, E.K., & Bijaksana, S Identifikasi Mineral Magnetik pada Lindi (Leachate). Jurnal Geofisika, (2). Kriswarini, R., Anggraini, D., & Djamaludin, A. Validasi Metoda XRF (X-Ray Fluoresense) secara Tunggal dan Simultan untuk Analisis Unsur Mg, Mn, dan Fe dalam Paduan Aluminium. Makalah diseminarkan dalam Seminar Nasional VI SDM Teknologi Nuklir. Pusat Teknologi Bahan Bakar Nuklir (PTBN), BATAN, Yogyakarta. 18 November Lu, S., Wang, H., & Guo, J. Magnetic Response of Heavy Metals Pollution in Urban Soil: Magnetic Proxy Parameters as an Indicator of Heavy Metals Pollution. Makalah diseminarkan dalam World Congress of

8 Soil Science, Soil Solution for a Changing World, Brisbane, Australia. 1-6 Agustus Lu, S.G., Bai, S.Q, & Xue, Q.F Magnetic Properties as Indicators of Heavy Metals Pollution in Urban Topsoil: a Case Study from The City of Louyang, China. Jurnal International Geophys, 171: Siregar, Edi Batara Mulya Pencemaran Udara, Respon Tanaman, dan Pengaruhnya pada Manusia. Sumatera: Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Triyanto, Yuli Pemetaan Nilai Suseptibilitas Magnetik Tanah Lapisan Atas di Kodya Surakarta Menggunakan Bartington MS2 sebagai Indikator Pendekatan Sebaran Logam. Surakarta: Universitas Sebelas Maret.