BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Cekungan Air Tanah Magelang Temanggung meliputi beberapa wilayah administrasi di Kabupaten Temanggung, Kabupaten dan Kota Magelang. Secara morfologi CAT ini dikelilingi oleh rangkaian pegunungan dan gunung di sekitarnya, bagian barat terdapat Gunung Sumbing & Gunung Sindoro, bagian timur terdapat Gunung Merbabu & Gunung Merapi (Setiadi 2004). Menurut Berner dan Berner (1996) dalam Eby (2004) air mengalami berbagai interaksi selama perjalanannya pada siklus hidrologi, air mengalami interaksi dengan gas dan partikel di atmosfer kemudian ketika jatuh ke daratan maupun lautan juga mengalami interaksi dengan material yang ada di daratan maupun lautan. Interaksi tersebut akan berpengaruh pada kandungan kimia air. Berkaitan dengan hal tersebut maka penelitian kandungan kimia air tanah pada CAT Magelang Temanggung menjadi objek penelitian yang menarik karena daerah tangkapan airnya bersumber dari Gunung api Sindoro dan Sumbing pada bagian barat sedangkan bagian timur bersumber dari Gunung api Merapi dan Merbabu yang masing-masing memberikan kontribusi terhadap kandungan kimia air tanah pada CAT Magelang Temanggung karena pengaruh variasi litologinya dan kondisi geologi lainnya seperti morfologi dan struktur geologi. Lokasi penelitian merupakan bagian barat dari CAT Magelang Temanggung yang 1
2 dibatasi oleh Sungai Progo pada bagian timur. Berdasarkan peta geologi lembar Magelang-Semarang dengan skala 1:100.000 (Thaden, dkk. 1975) lokasi penelitian dominan tersusun oleh batuan vulkanik kuarter terdiri dari lava andesit, breksi piroklastik, lahar hingga batupasir vulkanik/tufan dan sebagian kecil oleh campuran batuan vulkanik dan batuan sedimen laut. Dari segi keilmuan, umumnya diketahui bahwa batuan vulkanik mempunyai kualitas air tanah yang baik (Suharyadi, 1984) namun pembahasan mengenai geokimia air tanah secara regional di CAT Magelang-Temanggung bagian barat belum pernah dilakukan. Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan informasi detail mengenai komposisi kimia air tanah di wilayah cekungan air tanah Magelang Temanggung sehingga dapat menentukan tipe air tanah, konektivitas akuifer dan hubungannya dengan kondisi geologi di wilayah penelitian. I.2. Perumusan Masalah Masalah yang menjadi dasar penelitian adalah : 1. Apa saja tipe air tanah pada Cekungan Air Tanah Magelang-Temanggung bagian barat? 2. Bagaimana konektivitas akuifer air tanah pada Cekungan Air Tanah Magelang-Temanggung bagian barat? 3. Bagaimana pengaruh kondisi geologi ada Cekungan Air Tanah Magelang-Temanggung bagian barat terhadap kondisi kimia air tanahnya?
3 I.3. Maksud dan Tujuan Maksud dari penelitian ini adalah untuk memahami kondisi geokimia air tanah secara regional di CAT Magelang Temanggung bagian barat, Provinsi Jawa Tengah. Tujuan: 1. Menentukan tipe air tanah berdasarkan kandungan ion dalam air tanah di daerah penelitian. 2. Menentukan konektivitas akuifer air tanah berdasarkan data geokimia air tanah di daerah penelitian. 3. Menentukan hubungan antara kondisi geologi dengan tipe air tanahnya di daerah penelitian. I.4. Batasan Masalah Penelitian ini difokuskan pada penentuan hubungan kondisi geologi dengan kimia air tanah berdasarkan analisis dan deskripsi data geokimia air tanah, meliputi kandungan ion-ion mayor antara lain: magnesium (Mg 2+ ), kalsium (Ca 2+ ), kalium (K + ), sodium (Na + ), sulfat (SO4 2- ), klorida (Cl - ), dan bikarbonat (HCO3 - ), komponen fisika-kimia yang meliputi ph, temperatur air tanah dan daya hantar listrik (DHL), yang diambil dari 19 data sumur gali dan 17 data mata air pada Cekungan Air Tanah Magelang-Temanggung bagian barat, selain itu dilakukan analisis petrografi dari batuan segar dan XRF (X-Ray Flourescence) dari matrik breksi untuk menentukan mineral yang dominan mempengaruhi kimia air tanah. I.5. Manfaat Penelitian
4 Berdasarkan tujuan yang akan dicapai dalam penelitian ini, manfaat penting yang akan diperoleh dari hasil tersebut adalah memberikan informasi dan pemahaman baru mengenai geokimia air tanah secara regional di lokasi pengelitian yang dapat digunakan sebagai dasar untuk berbagai aplikasi terkait pemanfaatan air tanah maupun upaya konservasi di lokasi penelitian. I.6. Informasi Penelitian I.6.1. Lingkup wilayah Daerah penelitian berada di cekungan air tanah Magelang Temanggung bagian barat dibatasi oleh Sungai Progo di sebelah timur, wilayah CAT Magelang Temanggung meliputi beberapa wilayah administrasi di Kabupaten Temanggung, Kabupaten dan Kota Magelang. Letak daerah penelitian tersebut dapat dilihat pada Gambar I.1. I.6.2. Lingkup penelitian Ruang lingkup penelitian mencakup beberapa hal, yaitu: 1. Pengumpulan data-data sekunder yang berkaitan dengan kondisi geologi dan hidrogeologi daerah penelitian. 2. Observasi geologi, meliputi: a) Pengamatan geomorfologi daerah penelitian b) Pengamatan struktur geologi daerah penelitian c) Pengamatan litologi pada setiap formasi daerah penelitian d) Pengambilan sampel batuan daerah penelitian 3. Survei hidrogeologi, meliputi:
5 a) Pengamatan sumber air berupa mata air dan sumur gali beserta litologi disekitar sumber air tanah dan menandakan lokasi sumber air pada peta topografi. b) Pengukuran daya hantar listrik (DHL), ph, dan temperatur air tanah. c) Pengukuran muka air tanah dan pengambilan sampel air tanah. 4. Perkerjaan laboratorium, meliputi: a) Analisis geokimia sampel air tanah daerah penelitian. b) Analisis petrografi dari beberapa sampel batuan segar daerah penelitian. c) Analisis X-ray Flourescence (XRF) dari beberapa sampel batuan lapuk daerah penelitian. 5. Analisis data, meliputi: a) Analisis dan evaluasi tipe air tanah di daerah penelitian berdasarkan metode klasifikasi kurlov, diagram pipper dan diagram stiff. b) Analisis dan evaluasi konektivitas hidrolika berdasarkan data geokimia air tanah menggunakan metode diagram fingerprint dan metode diagram komposisi. c) Analisis dan evaluasi hubungan antara kondisi geologi dan tipe air tanah berdasarkan hasil observasi geologi dan survei hidrogeologi dengan mengkorelasikan kondisi geomorfologi, litologi dan struktur geologi terhadap kandungan kimia air tanah.
6 Gambar I.1. Lokasi penelitian (Peta Pulau Jawa, Peta CAT Jawa Tengah, dan peta lokasi penelitian dengan modifikasi) I.6.3. Lingkup waktu Penelitian dimulai pada bulan September 2014 diawali dengan studi pustaka mengenai daerah penelitian dan pembuatan proposal skripsi, lalu dilanjutkan dengan pengumpulan data sekunder dan data primer melalui observasi hidrogelogi, analisis data dan interpretasi keadaan geokimia air tanah daerah penelitian kemudian penyusunan laporan.
7 I.7. Peneliti Terdahulu Beberapa penelitian yang pernah dilakukan di lokasi ini antara lain dijabarkan pada Tabel I.1 dan penelitian sebelumnya yang berkaitan dengan geokimia air tanah pada Tabel I.2. Tabel I.1. Hasil penelitian terdahulu di lokasi penelitian Peneliti Daerah penelitian Ringkasan Penelitian Van Bemmelen, 1949 Rahardjo dkk., 1995 Thaden dkk., 1975 Effendi, 1984 Daerah di Indonesia secara umum. Provinsi D.I. Yogyakarta, Provinsi Jawa Tengah (Kab. Klaten). Provinsi Jawa Tengah (Kendal, Temanggung, Magelang, Salatiga, Semarang). Cekungan Air Tanah Magelang- Temanggung Objek penelitian yaitu kondisi geologi daerah secara umum, berdasarkan penelitian tersebut diketahui bahwa fisigrafi Jawa Tengah dibagi menjadi 6 zona. Lokasi penelitian termasuk pada zona Gunungapi Kuarter. Objek penelitian yaitu kondisi geologi daerah yang difokuskan pada persebaran lateral dan vertikal dari litologi penyusun daerah damn struktur geologi. Dihasilan peta geologi lembar Yogyakarta, skala 1 : 100.000 menjelaskan bahwa lokasi penelitian pada bagian selatan tersusun oleh material vulkanik. Objek penelitian yaitu kondisi geologi daerah yang difokuskan pada persebaran lateral dan vertikal dari litologi penyusun daerah dan struktur geologi. Dihasilkan peta geologi lembar Magelang-Semarang, skala 1 : 100.000 menjelaskan bahwa litologi penyusun lokasi penelitian didominasi oleh material vulkanik dan sedikit pada bagian utara tersusun oleh campuran batuan sedimen laut dalam dan material vulkanik. Jenis struktur geologi pada lokasi penelitian adalah sesar-sesar yang diperkirakan dengan arah barat laut-tenggara dan beberapa berarah utara-selatan. Objek penelitian yaitu kondisi hidrogeologi daerah yang difokuskan pada sifat fisik dari batuan penyusun di wilayah Cekungan Air Tanah Magelang- Temanggung karakteristik hidrogeologi di wilayah ini terdapat 5 satuan hidrogeologi, yaitu sistem akuifer dengan produktivitas tinggi, produktivitas akuifer sedang, setempat akuifer produktif, produktivitas akuifer kecil dan daerah air tanah langka. Tabel I.2. Hasil penelitian terkaitan geokimia air tanah Peneliti Judul Penelitian Tujuan Penelitian Metode Penelitian
8 Bodian Davin Panggabean, 2013 Yogy Palam, 2014 Hastuti, 2015 Pengaruh Kondisi Batuan Terhadap Kimia Air Tanah di Daerah Kota Jayapura dan Sekitarnya Geokimia Air Tanah Lereng Bagian Timur Gunung Ciremai, Kabupaten Kuningan, Provinsi Jawa Barat Geokimia Air Tanah Kawasan Karst di Gunungkidul 1. Mengetahui tipe, kelas air tanah berdasarkan kandungan ion dalam air tanah. 2. Mengetahui hubungan antara kondisi batuan terhadap kandungan kimia pada air tanah di daerah Jayapura. 1. Mengetahui tipe air tanah berdasarkan geokimia air tanah. 2. Hubungan antara morfologi dan litologi terhadap geokimia air tanah di daerah penelitian. 3. Interpretasi sistem hidrogeologi yang berkembang di daerah penelitian kaitannya dengan keterdapatan mata air di daerah penelitian. 1. Mengklasifikasikan tipe air tanah berdasarkan geokimia air tanah di daerah penelitian. 2. Menentukan genesa kimia air tanah di daerah penelitian yaitu jenis batuan yang dilewati oleh air tanah berdasarkan analisis geokimia airtanah. 3. Menentukan sistem akuifer karst yang berkembang di daerah penelitian seperti apakah aliran air tanah hanya berada di Formasi Wonosari atau telah mencapai formasi batuan lain. Observasi keadaan geologi dan hidrogeologi. Analisis kimia air tanah dengan metode klasifikasi Kurlov, diagram Piper, diagram pola Stiff, dan metode bar collins. Observasi keadaan geologi dan hidrogeologi ditambah survei geolistrik. Analisis kimia air tanah dengan metode Kurlov, diagram piper, diagram fingerprint, diagram komposisi. Analisis batuan menggunakan petrografi Observasi keadaan geologi dan hidrogeologi. Analisis kimia air tanah dengan metode Kurlov,diagram Piper, diagram fingerprint dan diagram komposisi. Analisis batuan menggunakan petrografi dan XRD. Berdasarkan Tabel I.1. penelitian di CAT Magelang Temanggung bagian barat dengan objek berupa geokimia air tanah belum pernah dilakukan. Sedangkan jika dibandingan dengan beberapa penelitian berkaitan dengan geokimia air tanah yang dilakukan sebelumnya pada Tabel I.2. yang membedakan adalah lokasi penelitian. Lokasi penelitian ini dilakukan berada di bagian barat CAT Magelang Temanggung, Provinsi Jawa Tengah.