ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DAN ZONA KLORIDA PADA
SUMUR BOR DALAM DAN DANGKAL DI KAWASAN
KOTA MEDAN DAN SEKITARNYA
T E S I S
Oleh
ZALDY SASTRA
067004019/PSL
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2009
S E
K O L A
H
P A
S C
A S A R JA
ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DAN ZONA KLORIDA PADA
SUMUR BOR DALAM DAN DANGKAL DI KAWASAN
KOTA MEDAN DAN SEKITARNYA
T E S I S
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains dalam Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
pada Sekolah Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
Oleh
ZALDY SASTRA
067004019/PSL
SEKOLAH PASCASARJANA
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Judul Tesis : ANALISIS INTRUSI AIR LAUT DAN ZONA KLORIDA PADA SUMUR BOR DALAM DAN DANGKAL DI KAWASAN KOTA MEDAN DAN SEKITARNYA
Nama Mahasiswa : Zaldy Sastra
Nomor Pokok : 067004019
Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL)
Menyetujui : Komisi Pembimbing
(Prof. Dr. Ir. Sumono, M.S) Ketua
(Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., PhD) (Ir. Mukhlis, M.Si)
Anggota Anggota
Ketua Program Studi Direktur
(Prof. Dr. Alvi Syahrin, SH., MS) (Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B, M.Sc)
Telah diuji pada
Tanggal 23 April 2009
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Ir. Sumono, M.S
Anggota : 1. Prof. Ir. Zulkifli Nasution, M.Sc., PhD
2. Ir. Mukhlis, M.Si
3. Drs. Chairuddin, M.Sc
ABSTRAK
Intrusi Air Laut merupakan peristiwa masuknya air asin ke dalam aquifer dalam air tanah, peristiwa ini bisa terjadi oleh beberapa hal, antara lain penggunaan air tanah yang berlebihan, perubahan fungsi lahan dan penebangan hutan bakau. Salah satu dampak negatif dari terjadinya intrusi air laut adalah menimbulkan perubahan kualitas air tanah, sehingga air tanah tidak dapat digunakan sebagai air baku.
Metode untuk memprediksikan terjadinya Intrusi Air laut ini dilakukan dengan mengambil sampel air sumur dengan menguji parameter klorida, CO3, HCO3= serta Daya Hantar Listrik (DHL), selanjutnya penelitian intrusi air laut ini juga mengukur pengaruh kadar klorida terhadap beberapa faktor yang diperkirakan dapat mempengaruhi konsentrasi ion klorida dalam air tanah, adapun faktor-faktor tersebut antara lain letak sumur dari garis pantai, jumlah pemakaian air, permeabilitas serta kedalaman sumur.
Dari hasil pengujian sampel air tanah pada sumur bor dalam di daerah sekitar Belawan didapat kadar klorida dengan nilai masih di bawah 500 mg/L serta nilai Harga Perbandingan Klorida dan Bicarbonat di bawah nilai 1,0, maka dapat disimpulkan bahwa kondisi air tanah sumur bor dalam belum mengalami intrusi air laut, sedangkan dari hasil pengujian sumur gali beberapa tempat disimpulkan bahwa pada umumnya di daerah Belawan telah mengalami intrusi air laut dengan kategori tinggi, untuk daerah Kecamatan Labuhan sekitarnya dikategorikan daerah terintrusi air laut dengan kategori Menengah, sementara pada daerah sebagian Kecamatan Marelan telah terintrusi air laut dengan kategori rendah dan sebagian daerah belum terintrusi air laut.
Kemudian dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Intrusi Air Laut yang terjadi pada air sumur dangkal di Kota Medan diperkirakan sudah mencapai ±
13 km dari garis tepi pantai, dan peristiwa intrusi air laut ini terjadi pada daerah Marelan dengan kandungan klorida sebesar 700,10 mg/L dan Harga Perbandingan Chlorida Bicarbonate Ratio sebesar 2,25.
ABSTRACT
Salt Water Intrusion is event that representated by infiltrate sea water into an aquifer in ground water. This event can happened by several things, for example: usage the water too much, changes of farm function and deforestation of mangrove. One of the negative impact from the happening of salt water intrusion is generate change of ground water quality, so that ground water can`t be used as standard water.
The analysis methode to predicted a salt water intrusion are by taking sample irrigate well testing with a parameter of chloride, CO3¯, HCO3=, and also Electric
Conductivity. And than salt water intrusion research is also measure influence of chloride rate to some estimated factor can influence chloride ion concentration in ground water, that factor such as the well situation from coastline, amount of usage of water, permeability and deepness of well.
From the result of examination about drill well at Belawan Region, that concentrate of chloride are still on under 500 mg/L and also Bicarbonate Ratio are under 1,0, hence can conclude that the water from drill well on Belawan Region doesn`t have entering a salt water. But from the result of examination the water from deep well on several Belawan Region, the water are high contain of chloride, so its a high intrusion categorie, on Labuhan region a deep well are contain a medium chloride so its a medium intrusion categorie, on several Marelan Region are contaminated chloride with a small categorie so its conclude that the region is enter small intrusion categorie, but the other Marelan Region is yet contaminate by salt water intrusion.
Later from the result of research can be concluded that a salt water intrusion are happened at well water on Medan City and estimated have reached ± 13 km from a coastal margin and event salt water intrusion are happened at Marelan region with the chloride content equal 700.10 mg/L and Chloride Bicarbonate Ratio is equal to 2,25.
KATA PENGANTAR
Saya panjatkan puji syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT karena dengan
izinnya Penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan judul “Analisis Intrusi Air
Laut dan Zona Klorida pada Sumur Bor dalam dan Dangkal di Kawasan Kota Medan
dan Sekitarnya”.
Penelitian intrusi air laut ini memang sudah banyak dilakukan oleh peneliti
terdahulu, namun penelitian ini dianggap sangat perlu dilakukan kembali mengingat
peristiwa intrusi air laut diprediksikan bahwa posisi garis intrusi air laut tidak tetap,
seperti di Kota Jakarta yang menunjukkan majunya garis intrusi air laut setiap
tahunnya. Penelitian ini dilaksanakan di Daerah Utara Kota Medan dikarenakan
secara geologis daerah tersebut diperkirakan telah terjadinya intrusi air laut, untuk
menganalisa terjadinya intrusi air laut tersebut maka penulis mengambil contoh
sampel yang diamati berupa air yang diperoleh dari beberapa sumur bor dalam dan
sumur gali, selain hal tersebut ada beberapa faktor yang juga diamati sebagai bahan
pertimbangan yang dapat mendukung antara lain jarak sumur terhadap posisi garis
pantai, permeabilitas tanah, jumlah pemakaian air serta kedalaman sumur.
Penulis berharap hasil penelitian ini dapat menjadi bahan rujukan dalam
pengelolaan air tanah selanjutnya dan kemudian tak lupa Penulis pun menyadari
bahwa penelitian ini belum cukup sempurna, untuk itu penulis mengharapkan saran
Akhirnya Penulis mengucapkan terima kasih kepada seluruh pihak yang
membantu dalam penyusunan tesis ini dan mudah-mudahan tesis dapat bermanfaat
bagi pihak yang membutuhkan informasi tentang intrusi air laut.
W A S S A L A M
MEDAN, AGUSTUS 2009
UCAPAN TERIMA KASIH
Saya panjatkan puji syukur Alhamdulillah kepada Allah SWT karena dengan
izinnya Penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan judul “Analisis Intrusi Air Laut
dan Zona Klorida di Kawasan Kota Medan dan Sekitarnya”, dan tak lupa penulis
banyak mengucapkan ucapan terima kasih kepada:
1. Kepala Badan Lingkungan Hidup Kota Medan yaitu Ibu Ir. Purnama Dewi,
MM yang telah memberikan kesempatan penulis untuk menyelesaikan
Sekolah Pascasarjana serta memberikan data-data sekunder dalam penyusunan
tesis.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Sumono, MS sebagai Pembimbing Utama, Bapak Prof. Ir.
Zulkifli Nasution, MSc, PhD dan Bapak Ir. Mukhlis, MS sebagai Pembimbing
Pendamping atas segala arahan, bimbingan serta waktu luangnya untuk
membantu menyelesaikan tesis.
3. Dekan Institut Teknologi Medan (ITM) yaitu Bapak Ir. Syafriadi, MT yang
telah meluangkan waktu untuk berkonsultasi dalam penyusunan tesis dan
memberikan data-data sekunder serta bantuan alat-alat yang dibutuhkan dalam
penyusunan tesis.
4. Kasubdis ESDM Kota Medan Bapak Ir. M. Syahdar DH dan Kasi
Pemanfaatan ESDM Ibu Retta Rianda Sihite, STP yang banyak membantu
5. Bapak Gozali Lubis, S.Sos, Rasmita Br. Ginting, SP, Hotland ML Tobing, SP,
MM, Evi staf LabKes PROPSU, Erwin Hadi, ST, Kondar Rambe, ST, Dimas,
Amd, Bapak Majid, Boy Zaki, ST dan Pak Lili yang telah banyak membantu
dalam upaya pengambilan sampel di lapangan.
6. Bapak Camat Medan Belawan, Bapak Camat Medan Marelan, Bapak Camat
Medan Labuhan dan Bapak Camat Medan Deli beserta seluruh jajaran dan
stafnya, yang telah memberikan arahan serta bantuan dalam upaya
pengambilan sampel di lapangan.
7. Ir. Lies Setyowati, MT, Rofie Dharmayanti, S.Si dan Sahlawati Siregar serta
Seluruh staf Badan Lingkungan Hidup Kota Medan yang turut berpartisipasi
dalam penyusunan tesis dan menuangkan saran serta masukan dalam
penyusunan tesis.
8. Seluruh Rekan-rekan PSL USU 2006 serta seluruh pihak yang tak dapat
disebutkan satu persatu dalam memberikan bantuan penyusunan tesis.
9. Keluarga tercinta papa dan mama, Endah dan Nanot, Evi yang turut
membantu dalam bentuk bantuan moral dan morilnya sekaligus berkat doa
dan ridhonya tesis ini dapat diselesaikan.
10. Istriku dr. Erniawati Lestari dan anakku Zaidan Obsidian Rahman yang selalu
memberikan motivasi, dukungan moral dan moril serta doa untuk
RIWAYAT HIDUP
ZALDY SASTRA lahir di Medan pada tanggal 11 Mei 1980 yang merupakan
seorang anak laki-laki dari pasangan H. Solehuddin dan Hj. Zulaifah Syamlan, dan
memiliki 2 (dua) saudara kandung yaitu Endah Puspa Maylinda dan Evi Latifah.
Zaldy Sastra saat ini telah memiliki seorang istri bernama dr. Erniawati Lestari dan
seorang anak bernama Zaidan Obsidian Rachman.
Riwayat pendidikan penulis dimulai pada Sekolah Dasar KCK di Bandung
yang diselesaikan pada tahun 1992, kemudian melanjutkan pendidikan pada SMPN
14 Bandung yang diselesaikan pada tahun 1995, pendidikan SMU dilaksanakan pada
SMUN 12 Bandung yang diselesaikan pada tahun 1998, selanjutnya pada tahun 2004
Zaldy Sastra mendapat gelar Sarjana Teknik Geologi di Universitas Padjadjaran
Bandung.
Saat ini penulis merupakan Pegawai Negeri Sipil yang bekerja sebagai salah
satu staf pada Badan Lingkungan Hidup Kota Medan dan penulis merupakan salah
satu Anggota Tim Teknis Penilai AMDAL Kota Medan, sehingga untuk mengenal
informasi masalah lingkungan lebih lanjut maka penulis mengikuti studi Sekolah
Pascasarjana Program Studi Magister Pengelolaan Sumberdaya Alam dan
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
ABSTRACT... ii
KATA PENGANTAR ... iii
UCAPAN TERIMA KASIH... v
RIWAYAT HIDUP... vii
DAFTAR ISI... viii
DAFTAR TABEL... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
DAFTAR LAMPIRAN... xiii
I PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Perumusan Masalah ... 5
1.3. Tujuan Penelitian ... 6
1.4. Hipotesis ... 6
1.5. Manfaat Penelitian ... 6
II TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Geologi Umum... 8
2.1.2. Stratigrafi... 9
2.2. Keterdapatan Air Tanah ... 10
2.3. Kualitas Air Tanah ... 19
2.3.1. Klorida... 20
2.3.2. Daya Hantar Listrik... 23
2.4. Pendekatan Statistik Melalui Uji Regresi Berganda dan t Melalui Program SPSS... 24
III METODE PENELITIAN... 26
3.1. Tempat dan Waktu ... 26
3.2. Bahan-bahan dan Alat-alat... 27
3.3. Teknik Pengumpulan Data dan Sampel ... 27
3.4. Variabel yang Diamati ... 28
3.4.1. Klorida... 28
3.4.2. Daya Hantar Listrik... 29
3.4.3. Jumlah Pemakaian Air ... 29
3.4.4. Permeabilitas Tanah ... 30
3.4.5. Kedalaman Sumur... 30
3.4.6. Jarak Sumur dari Garis Pantai... 30
3.5. Teknik Analisis Data... 30
3.5.1. Uji Pengaruh Secara Simultan ... 31
IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 34
4.1. Sumur Bor Dalam ... 34
4.1.1. Analisis Regresi Berganda Sumur Air Tanah Dalam .. 37
4.2. Sumur Gali ... 43
4.2.1. Analisis Regresi Berganda pada Sumur Gali ... 50
V KESIMPULAN DAN SARAN... 57
5.1 Kesimpulan ... 57
5.2 Saran-saran ... 58
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Kolom Stratigrafi Daerah Medan dan Sekitarnya ... 9
2. Permeabilitas pada Beberapa Tipe Batuan ... 11
3. Klasifikasi Air Berdasarkan Konsentrasi Klorida ... 21
4. Klasifikasi Air Berdasarkan Khlorida Bicarbonat Ratio ... 23
5. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik ... 23
6. Klasifikasi Air Sumur Bor dalam Berdasarkan Harga Perbandingan 34 7. Klasifikasi Air Berdasarkan Kadar Klorida ... 35
8. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik ... 36
9. Pengukuran Kedalaman Sumur, Jumlah Pemakaian, Permeabilitas Tanah dan Jarak terhadap Garis Pantai pada Sumur Bor Dalam ... 37
10. Ujit t pada Sumur Bor Dalam ... 39
11. Klasifikasi Air Sumur Gali Berdasarkan Harga Perbandingan ... 44
12. Pengukuran Kedalaman Sumur, Jumlah Pemakaian Air, Permeabilitas Tanah dan Jarak terhadap Garis Pantai pada Sumur Gali... 45
13. Klasifikasi Air Sumur Gali Berdasarkan Kadar Klorida ... 47
14. Klasifikasi Air Sumur Gali Berdasarkan Daya Hantar Listrik ... 48
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Siklus Hidrologi ... 11
2. Penampang Sayatan Akuifer ... 14
3. Hukum Herzberg pada Air Tanah Tawar dan Asin Dekat
Garis Pantai ... 18
4. Penerobosan Air Asin pada Air Terkekang ... 19
5. Peta Lokasi Penelitian di Kota Medan ... 26
6. Grafik Prediksi Konsentrasi klorida terhadap Jumlah
Pemakaian Air Sumur Dalam... 40
7. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Permeabilitas Tanah 41
8. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Kedalaman Sumur ... 42
9. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Jarak Sumur dari
Garis Pantai ... 42
10. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Jarak Sumur
dari Garis Pantai ... 52
11. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Kedalaman Sumur ... 53
12. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Permeabilitas ... ... 54
13. Grafik Prediksi Konsentrasi Klorida terhadap Jumlah Pemakaian
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Peta Sampling Sumur Bor Dalam ... 62
2. Peta Sampling Sumur Gali ... 63
3. Peta Intrusi Air Laut... 64
4. Tabel Analisis Kimia Air Sumur Bor Dalam... 65
5. Tabel Analisis Kimia Air Sumur Gali... 66
6. Analisa Regresi Berganda untuk Sumur Bor Dalam... 67
7. Uji T Variabel Dependen terhadap Variabel Independen pada Sumur Bor Dalam ... 68
8. Analisa Regresi Berganda untuk Sumur Gali ... 70
9. Uji T Variabel Dependen terhadap Variabel Independen pada Sumur Bor Dalam ... 71
10. SNI 03-2916-1992, Spesifikasi Sumur Gali untuk Sumber Air Bersih... ... 73
ABSTRAK
Intrusi Air Laut merupakan peristiwa masuknya air asin ke dalam aquifer dalam air tanah, peristiwa ini bisa terjadi oleh beberapa hal, antara lain penggunaan air tanah yang berlebihan, perubahan fungsi lahan dan penebangan hutan bakau. Salah satu dampak negatif dari terjadinya intrusi air laut adalah menimbulkan perubahan kualitas air tanah, sehingga air tanah tidak dapat digunakan sebagai air baku.
Metode untuk memprediksikan terjadinya Intrusi Air laut ini dilakukan dengan mengambil sampel air sumur dengan menguji parameter klorida, CO3, HCO3= serta Daya Hantar Listrik (DHL), selanjutnya penelitian intrusi air laut ini juga mengukur pengaruh kadar klorida terhadap beberapa faktor yang diperkirakan dapat mempengaruhi konsentrasi ion klorida dalam air tanah, adapun faktor-faktor tersebut antara lain letak sumur dari garis pantai, jumlah pemakaian air, permeabilitas serta kedalaman sumur.
Dari hasil pengujian sampel air tanah pada sumur bor dalam di daerah sekitar Belawan didapat kadar klorida dengan nilai masih di bawah 500 mg/L serta nilai Harga Perbandingan Klorida dan Bicarbonat di bawah nilai 1,0, maka dapat disimpulkan bahwa kondisi air tanah sumur bor dalam belum mengalami intrusi air laut, sedangkan dari hasil pengujian sumur gali beberapa tempat disimpulkan bahwa pada umumnya di daerah Belawan telah mengalami intrusi air laut dengan kategori tinggi, untuk daerah Kecamatan Labuhan sekitarnya dikategorikan daerah terintrusi air laut dengan kategori Menengah, sementara pada daerah sebagian Kecamatan Marelan telah terintrusi air laut dengan kategori rendah dan sebagian daerah belum terintrusi air laut.
Kemudian dari hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa Intrusi Air Laut yang terjadi pada air sumur dangkal di Kota Medan diperkirakan sudah mencapai ±
13 km dari garis tepi pantai, dan peristiwa intrusi air laut ini terjadi pada daerah Marelan dengan kandungan klorida sebesar 700,10 mg/L dan Harga Perbandingan Chlorida Bicarbonate Ratio sebesar 2,25.
ABSTRACT
Salt Water Intrusion is event that representated by infiltrate sea water into an aquifer in ground water. This event can happened by several things, for example: usage the water too much, changes of farm function and deforestation of mangrove. One of the negative impact from the happening of salt water intrusion is generate change of ground water quality, so that ground water can`t be used as standard water.
The analysis methode to predicted a salt water intrusion are by taking sample irrigate well testing with a parameter of chloride, CO3¯, HCO3=, and also Electric
Conductivity. And than salt water intrusion research is also measure influence of chloride rate to some estimated factor can influence chloride ion concentration in ground water, that factor such as the well situation from coastline, amount of usage of water, permeability and deepness of well.
From the result of examination about drill well at Belawan Region, that concentrate of chloride are still on under 500 mg/L and also Bicarbonate Ratio are under 1,0, hence can conclude that the water from drill well on Belawan Region doesn`t have entering a salt water. But from the result of examination the water from deep well on several Belawan Region, the water are high contain of chloride, so its a high intrusion categorie, on Labuhan region a deep well are contain a medium chloride so its a medium intrusion categorie, on several Marelan Region are contaminated chloride with a small categorie so its conclude that the region is enter small intrusion categorie, but the other Marelan Region is yet contaminate by salt water intrusion.
Later from the result of research can be concluded that a salt water intrusion are happened at well water on Medan City and estimated have reached ± 13 km from a coastal margin and event salt water intrusion are happened at Marelan region with the chloride content equal 700.10 mg/L and Chloride Bicarbonate Ratio is equal to 2,25.
I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Kota Medan merupakan salah satu kota terbesar yang ada di Indonesia, dan
saat ini perkembangan dan pembangunan di segala bidang semakin pesat, antara lain
ditandai dengan perkembangan di bidang pendidikan, ilmu, teknologi, kebudayaan,
serta pemerintahan, yang pada khususnya terlahir oleh Otonomi Daerah. Selanjutnya
pembangunan di sektor fisik baik barang atau jasa yang diikuti oleh kegiatan
Perdagangan serta Industri, dan Kota Medan merupakan salah satu kota yang
diprediksikan menjadi Kota Perdagangan (BAPPENAS, 2008).
Seiring dengan hal tersebut di atas maka beragam kegiatan serta aktivitas yang
ada di Kota Medan membutuhkan ketersediaan air bersih dalam menunjang
keberlanjutan program pembangunan yang dijalankan. Penyediaan air bersih di Kota
Medan saat ini diselenggarakan oleh pihak PDAM Tirtanadi, sebagai lembaga resmi
dalam penyelenggaraannya, namun disisi lain penyediaan air bersih dapat diperoleh
juga dengan memanfaatkan air bawah tanah. Pemanfaatan air bawah tanah di Kota
Medan dikendalikan oleh Pemerintah Kota Medan melalui Bagian Perekonomian
Setdako Medan, hingga saat ini perusahaan yang memakai air bawah tanah telah
terinventarisasi sebanyak 271 buah sumur bor, sedangkan yang tidak terdaftar
jumlahnya diperkirakan jauh lebih besar (DKLH - ESDM, 2007).
Peningkatan pemanfaatan air bawah tanah yang tidak memperhitungkan daya
(Hendrayana, 2002). Pandangan orang awam tentang air bawah tanah merupakan
barang bebas (Free Goods) yang dapat dipergunakan secara bebas tanpa memikirkan
upaya pemulihan serta kebutuhan di masa akan datang harus segera dirubah, karena
pada dasarnya air tanah merupakan Komoditi Ekonomi yang sangat vital bahkan
strategis dalam menunjang pembangunan.
Penggunaan air sebagai pemenuhan kebutuhan manusia dan kegiatannya
dapat dilihat di daerah-daerah pemukiman serta daerah industri. Penggunaan air tanah
yang terus meningkat secara bebas di kemudian hari diprediksi akan memunculkan
dampak negatif terhadap kualitas dan kuantitas air bawah tanah tersebut serta
terhadap lingkungan fisik di sekitarnya.
Dampak negatif terhadap penggunaan air bawah tanah secara berlebihan
menurut Bagian Lingkungan Hidup Pemko Medan (1999) antara lain:
a. Terjadinya degradasi air tanah baik kualitas maupun kuantitasnya.
b. Menurunnya muka air tanah.
c. Meningkatkan salinitas air bawah tanah, karena terjadinya peristiwa intrusi air
laut.
d. Dampak negatif terhadap lingkungan fisik ditandai dengan gejala amblesan
tanah (Land Subsidence) di sekitar lokasi pengambilan air tanah yang sangat
intensif.
Daerah Utara Kota Medan tepatnya pada daerah Belawan sebagian daerah
terdiri dari daerah pantai, kemungkinan terjadinya intrusi air laut sangat besar apabila
efektif dan efisien. Menurut Hendrayana (2002) Intrusi air laut pada akuifer pantai
mengakibatkan perubahan komposisi kimiawi air bawah tanah, perubahan ini dapat
terjadi dengan cara:
1. Reaksi antara air laut dengan mineral-mineral yang terdapat dalam akuifer.
2. Reaksi sulfat dan penambahan karbon atau asam lemah yang lain.
3. Terjadi pelarutan dan pengendapan.
Menurut Hendrayana (2002), bahwa ion Cl- dan Na+ lebih dominan pada air
laut, sedangkan pada air bawah tanah tawar ion yang dominan adalah CO3= dan
HCO3¯. Komposisi kimiawi air bawah tanah akan bertambah dengan kandungan ion
klorida, kemudian dari sebaran jumlah kandungan klorida yang memiliki nilai
tertentu akan dapat diketahui zona klorida. Demikian juga bahwa intrusi air laut akan
meningkatkan salinitas air bawah tanah dan Daya Hantar Listrik, atau dalam
perkataan lain bahwa ion klorida, dan Daya Hantar Listrik dapat menunjukkan
adanya intrusi air laut.
Dari hasil penelitian Girsang dan Siddik tahun 1992, diperkirakan kualitas air
bawah tanah sebagian daerah Kota Medan telah terintrusi air laut, berdasarkan kadar
klorida yang terdapat dalam air bawah tanah dengan kadar lebih besar dari 600 mg /L,
maka diperkirakan telah terjadi intrusi air laut di sepanjang pantai 4.5 – 8 km
di bagian Utara Medan, kemudian melebar 6.5 – 12 km di bagian Barat dan ke arah
Timur sampai Percut Sei Tuan berjarak 0.5 – 2 km, begitu juga menurut Delima
pada akuifer dalam, dan kadar klorida yang terendah terdapat pada daerah Medan
Deli sebesar 10 mg/L.
Adapun peningkatan kecepatan terjadinya peristiwa intrusi air laut dan
perluasan zona klorida di Utara Kota Medan menurut Dinas KLH – ESDM Kota
Medan (2003) disebabkan oleh beberapa hal antara lain adalah:
a. Pemanfaatan dan penggunaan air bawah tanah yang berlebihan tanpa
memperhatikan faktor lingkungan yang terjadi di Kecamatan Medan Belawan,
Medan Labuhan dan Medan Marelan. Pemompaan sejumlah air bawah tanah
yang lebih besar akan mengakibatkan terjadinya kekosongan pori pada akuifer
yang semakin besar sehingga tekanan pada akuifer semakin berkurang, dengan
kondisi demikian maka akan memungkinkan air laut menerobos akuifer.
b. Terjadinya perubahan fungsi lahan mangrove di Kecamatan Medan Belawan,
Medan Labuhan dan Medan Marelan yang kemudian berubah fungsi menjadi
lahan tambak, pemukiman tanpa izin dan kegiatan industri.
c. Penebangan hutan bakau yang berfungsi sebagai penahan air laut dan mencegah
terjadinya abrasi saat ini semakin sering dilakukan karena dapat digunakan
sebagai bahan baku kayu arang namun tanpa diikuti dengan penanaman pohon
bakau kembali.
Selanjutnya dengan mengetahui telah terjadinya intrusi air laut di utara kota
Medan maka diperkirakan akan memunculkan dampak negatif yang dapat
a. Banjir dan masuknya air laut ke arah darat pada saat air pasang naik, sehingga
akan menggenangi perumahan, jalan, atau bangunan lain yang lebih rendah.
b. Rusaknya bangunan fisik seperti pondasi jembatan/bangunan gedung tinggi,
sumur bor, dan retaknya pipa saluran air limbah dan jaringan yang lain.
c. Intrusi air laut ini akan menimbulkan permasalahan pada pemanfaatan air bawah
tanah di daerah pantai, karena akan berakibat langsung pada mutu air bawah
tanah. Air bawah tanah yang sebelumnya layak digunakan untuk air minum,
maka akhirnya air bawah tanah tidak layak lagi digunakan untuk air minum.
1.2. Perumusan Masalah
Dari apa yang telah dipaparkan di atas, maka dapat dirumuskan beberapa
masalah sebagai berikut:
1. Seberapa jauh intrusi air laut yang terjadi di Kota Medan dan sekitarnya.
2. Adakah pengaruh jarak, permeabilitas tanah, jumlah pemakaian air dan
kedalaman sumur terhadap konsentrasi intrusi air laut.
3. Berapa besar kadar klorida, luas zona klorida, yang terdapat pada air bawah
1.3. Tujuan Penelitian
Pelaksanaan penelitian ini bertujuan untuk:
1. Mengetahui perkembangan intrusi air laut di Kota Medan.
2. Mengetahui pengaruh jarak, permeabilitas tanah, jumlah pemakaian air dan
kedalaman sumur terhadap intrusi air laut.
3. Mengetahui besar kadar klorida dan zona klorida dalam air bawah tanah karena
intrusi air laut.
1.4. Hipotesis
Berdasarkan permasalahan dalam penulisan penelitian ini maka dapat
dirumuskan hipotesis penelitian sebagai berikut:
1. Intrusi air laut di Kota Medan telah terjadi di daerah Utara Kota Medan.
2. Jarak, permeabilitas tanah, jumlah pemakaian air bawah tanah dan kedalaman
sumur akan memberikan pengaruh terhadap konsentrasi intrusi air laut.
3. Kadar klorida dan Chlorida Bicarbonate Ratio akan mempengaruhi kualitas air
bawah tanah.
1.5. Manfaat Penelitian
Hasil penelitian diharapkan dapat digunakan sebagai:
1. Informasi bagi Pemerintah Daerah dalam pembuatan kebijakan menyangkut
2. Mengurangi dampak negatif dari pengadaan, penggunaan serta pemanfaatan air
bawah tanah, sehingga air bawah tanah dapat digunakan secara efektif dan
efisien sesuai dengan fungsi kelestarian lingkungan hidup baik generasi saat ini
maupun akan datang.
3. Upaya mengelola kawasan secara preventif maupun represif akibat terjadinya
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Geologi Umum
2.1.1. Geomorfologi
Geologi daerah Kota Medan merupakan termasuk ke dalam Zona Dataran
Rendah, dengan susunan batuan lempung, kerikil serta pasir selanjutnya bentang alam
daerah penelitian termasuk dataran rendah bagian Timur yang sedikit bergelombang
dengan ketinggian 0 – 100 meter di atas permukaan laut, yang tersusun oleh produk
gunung api muda yaitu Tufa Toba (Girsang dan Siddik, 1992).
Sungai yang berada di kota Medan seperti sungai Belawan, sungai Deli,
Sungai Patahan, sungai Percut yang kemudian akan bermuara ke Selat Malaka. Pola
aliran yang berkembang di daerah Medan dan sekitarnya terutama di bagian selatan
merupakan pola aliran paralel yang dikontrol oleh struktur kekar dan rekahan dengan
elevasi antara 35 – 350 meter di atas permukaan laut, dengan kemiringan lebih besar
5% (Girsang dan Siddik, 1992).
Sungai Belawan, memiliki beberapa anak sungai yaitu paluh Pertamina dan
paluh Pegatalan, paluh ini pada saat air pasang naik akan terasa payau, dan
diperkirakan mempengaruhi sungai Belawan sejauh 4 km ke arah hulu
2.1.2. Stratigrafi
Secara geologi Kota Medan dibentuk oleh batuan sedimen Tersier, yang
masing-masing satuan tersusun oleh formasi Seurula, kemudian formasi Seurula
diendapkan secara selaras oleh formasi Julok Reyeu yaitu berupa batupasir selang
seling batu lempung, kemudian formasi Julok Reyeu ditutupi oleh formasi Tufa Toba
dengan diselingi oleh batuan vulkanik, secara tidak selaras, kemudian pada jaman
Kwarter, formasi Medan berupa bongkah, kerikil pasir, lanau dan lempung menutupi
formasi Tufa Toba secara tidak selaras, kemudian pengendapan formasi aluvium
menutupi formasi Medan secara tidak selaras (Tabel 1).
Tabel 1. Kolom Stratigrafi Daerah Medan dan Sekitarnya
Formasi / Satuan
Simbol
Geologi Litologi
Umur Geologi Aluvium Medan Tufa Toba Julok Rayeu Seurula
Kerikil, pasir, lempung
Bongkah-bongkah, kerikil, pasir, lanau, lempung
Tufa Riodasit sebagian terelaskan
Batu pasir selang-seling batu lempung
Batu lempung berglaukonit, batu pasir, batu lanau, dan Konglomerat.
K W A R T E R T E R S I E R
Sumber: Girsang dan Siddik, 1992.
V V V V V V
Menurut Girsang dan Siddik tahun 1992, diperkirakan lapisan batuan yang
telah terintrusi air laut pada Kota Medan diperkirakan terjadi pada endapan aluvium,
di mana ketebalan aquifer yang dimiliki oleh alluvium berkisar 20 – 30 meter,
sehingga diperkirakan sumur yang telah terintrusi merupakan sumur dangkal.
2.2. Keterdapatan Air Tanah
Air bawah tanah adalah air yang terdapat di pori-pori tanah atau batuan, Air
tanah berasal dari proses peresapan (recharge) dan dapat keluar ke permukaan
(discharge) dengan beberapa cara seperti melalui mata air atau pemompaan.
Pola aliran air tanah regional dipengaruhi oleh keadaan topografi dan geologi,
kondisi geologi antara lain stratigrafi, misalnya perbedaan lapisan lensa bawah
permukaan, struktur geologi misalnya rekahan dan perlipatan. Semua kondisi ini
menyebabkan perbedaan nilai permeabilitas yang menentukan pola aliran air tanah.
Menurut Todd (1993), permeabilitas merupakan suatu ukuran kemudahan aliran
melalui suatu media porous. Perkiraan permeabilitas berbagai tipe batuan dapat
Tabel 2. Permeabilitas pada Beberapa Tipe Batuan
Tipe Batuan Permeabilitas (m/hari)
Kelas (USDA, 1951)
Lempung 0.0004 Sangat Lambat
Pasir 41 Sedang
Kerikil 4100 Sangat Cepat
Kerikil & Pasir 410 Cepat
Batupasir 4.1 Sedang Sampai Lambat
Batukapur/Serpih 0.041 Lambat
Kwarsit/Granit 0.0004 Sangat Lambat
Sumber: USDA, 1951.
Sebagian besar air tanah berasal dari air hujan dan permukaan yang meresap
masuk ke dalam tanah yang merupakan suatu proses peredaran atau yang umum
disebut siklus Hidrologi (Gambar 1). Air hujan jatuh di permukaan tanah yang
selanjutnya mengalir ke arah sungai, danau dan laut dan sebagian dari air tanah akan
muncul dalam bentuk mata air yang diserap ke dalam tanah pada daerah tangkapan
air (Catchment Area).
Sumber: DKLH – ESDM Kota Medan, 2003.
[image:30.612.151.472.448.658.2]Berdasarkan perlakuan batuan atau material dalam menyimpan dan atau
mengalirkan air tanah terutama pada sifat fisik berupa tekstur dari batuan dapat
dibedakan menjadi (Buddemeier, Macfarlane, Misgna, 2004):
a. Akuifer, yaitu suatu tubuh batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa
sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam jumlah yang berarti
di bawah kondisi lapangan. Dengan demikian batuan ini berfungsi sebagai
lapisan pembawa air yang bersifat permeabel. Contoh: Batu pasir, batu
gamping, batuan beku yang berkekar, dan lain-lain.
b. Akuitar, yaitu suatu tubuh batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa,
sehingga dapat menyimpan air, tetapi hanya dapat mengalirkan air dalam
jumlah yang terbatas. Dengan demikian batuan ini bersifat semi permeabel.
Contoh: Batu lempung, batu lempung pasiran.
c. Akuiklud, yaitu suatu tubuh batuan yang mempunyai susunan sedemikian rupa
sehingga dapat menyimpan air, tetapi tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah
yang berarti. Dengan demikian batuan ini bersifat impermeabel. Contoh: Lanau,
Serpih dan tufa halus.
d. Akuifug, yaitu suatu tubuh batuan yang tidak dapat menyimpan dan
mengalirkan air. Dengan demikian batuan ini bersifat kebal air. Contoh: Batuan
beku yang kompak dan padat.
Pada dasarnya air tanah mengisi lubang-lubang pori dalam suatu tubuh atau
berdasarkan hubungan batuan dengan batuan lainnya (Gambar 2), akuifer terbagi atas
(Collection of Groundwater Data, 2004):
a. Unconfined aquifer: Akuifer tidak tertekan (bebas), di mana akuifer ini pada
bagian bawahnya dibatasi oleh suatu lapisan yang tidak dapat meloloskan air
(lapisan impermeabel), sedangkan pada bagian batas atasnya dapat kontak
langsung dengan udara di atmosfer. Akuifer ini juga dapat disebut Phreatic
Aquifer, non artesian aquifer atau free aquifer. Ketinggian muka air tanah bebas
umumnya sangat dipengaruhi oleh kondisi musim, biasanya pada musim kering
muka air tanah akuifer ini posisinya menurun dan pada musim hujan kondisi
muka air tanah akan naik.
b. Confined Aquifer: Akuifer tertekan, adalah akuifer yang bagian atas dan
bawahnya dibatasi oleh lapisan impermeabel. Umumnya terletak pada kedalaman
relatif besar. Pola penyebaran ketebalannya bervariasi dan sangat dipengaruhi
kondisi geologi yang berperan pada waktu proses pembentukan daerah yang
bersangkutan. Pada bagian atas akuifer ini memiliki sumber daerah tangkapan
curah hujan (Catchment Area), dan pada bagian bawahnya terpotong oleh suatu
perlapisan batuan lainnya. Jika batuan yang memotong merupakan batuan yang
porous yang tersingkap di permukaan maka air tanah tertekan akan keluar dan
dapat memancar sampai ketinggian tertentu, yang disebut juga dengan mata air
artesis dan ketinggian muka air tanah ini relatif tidak dipengaruhi oleh kondisi
perubahan musim. Pada daerah topografi yang landai maupun yang curam,
akan positif dan air akan mengalir secara alamiah tanpa dipompa. Sebaliknya
pada topografi perbukitan di mana permukaan potensiometrik lebih rendah dari
permukaan topografi maka watertable akan negatif dan tidak keluar melalui
permukaan tanah secara alamiah. Discharge air tanah akan cenderung
terkonsentrasi pada daerah topografi lembah dan rendah.
c. Leakage Aquifer: akuifer bocor adalah suatu akuifer yang berada di bawah lapisan
setengah kedap air (semi permeable), sehingga akuifer ini diklasifikasikan juga
di antara akuifer bebas dan akuifer tertekan.
d. Perched Aquifer: akuifer menggantung, merupakan akuifer yang mempunyai
massa air tanah terpisah dari aliran induk oleh suatu lapisan yang relatif kedap air
yang tidak begitu luas dan terletak di atas zona air jenuh.
Sumber: R. Girsang, 2007.
Di daerah Medan dan sekitarnya, sumur gali memiliki kedalaman yang
bervariasi dari kedalaman 1 meter hingga 8 meter di bawah muka tanah setempat,
kedudukan muka air tanah antara 0.5 – 4 meter, sedangkan di wilayah bagian Selatan
muka air tanah lebih dari 4 meter, sementara di musim penghujan muka air tanah
meningkat secara tajam mencapai 2 – 3 meter dari kedudukan semula, sehingga
kedudukan muka air tanah di Kota Medan dan sekitarnya dipengaruhi oleh curah
hujan (Girsang dan Siddik, 1992).
Aquifer di Kota Medan terbagi menjadi 3 (tiga) kelompok (Girsang dan
Siddik, 1992) antara lain:
1. Aquifer endapan aluvium berupa pasir dan kerikil berkelulusan sedang – tinggi,
dengan ketebalan 20 – 30 meter, debit air yang dapat dihasilkan kurang dari 1
l/detik, berkedudukan muka air tanah sekitar 3 – 4 m di bawah muka air tanah
setempat.
2. Aquifer endapan Kwarter berupa pasir, kerikil dan Formasi Medan berkelulusan
sedang – tinggi, dengan ketebalan lebih dari 50 meter, debit air yang dapat
dihasilkan kurang dari 1 – 2 l/detik, berkedudukan muka air tanah sekitar 5 – 7
m di bawah muka air tanah setempat.
3. Aquifer endapan Julurayeu dan Seureula berupa batu pasir dan konglomerat
berkelulusan sedang – tinggi, dengan ketebalan pemboran 225 meter, debit air
yang dapat dihasilkan kurang dari 10 l/detik.
Aquifer yang tersusun oleh material batu pasir diperkirakan memiliki derajat
akan lebih cepat terintrusi oleh air laut dibandingkan dengan material pasir atau
kerikil, mengingat batu pasir bersifat lebih porous. Kemudian dengan melihat derajat
kelulusan dari ketiga aquifer di atas maka aquifer endapan Julureyeu dan Seureula
memiliki debit air yang tertinggi dibandingkan kedua aquifer (aquifer endapan
alluvium dan aquifer endapan kwarter).
Untuk kualitas air tanah ditentukan oleh lingkungan mulai dari batuan
penyusun aquifer dan areal lintasan pada saat aliran air bergerak dari daerah
timbulnya sampai ke tempat daerah penyimpanan cadangan air tanah atau aquifer,
kualitas air tanah juga dipengaruhi oleh perilaku manusia terutama menyangkut
limbah yang dihasilkan oleh aktivitas hidupnya (Hendrayana, 2002).
Air tanah tawar mengalir ke laut melewati akuifer di daerah pantai yang
berhubungan dengan laut dalam keadaan alami, tetapi karena meningkatnya
kebutuhan air tawar, maka aliran air tawar ke arah laut telah menurun atau bahkan
sebaliknya air laut mengalir masuk ke dalam akuifer air tawar di daratan karena muka
air tanah telah berada di bawah muka air laut yang disebabkan oleh pengambilan air
tanah secara berlebihan, peristiwa ini dinamakan intrusi air laut (Delima Panjaitan,
2001), karena akuifer telah dicemari air asin, maka air tidak dapat digunakan sesuai
peruntukannya, dan untuk mengembalikan kondisi seperti pada awalnya sangat sulit
dan membutuhkan waktu yang relatif lama.
Dari hasil analisis kimia yang diambil dari sumur gali di daerah pantai, maka
diperkirakan kualitas air tanah yang rendah dengan ditujukan berupa rasa asin,
diperkirakan telah terjadi penyusupan air laut di sepanjang pantai 4.5 – 8 km
di bagian Utara Medan, kemudian melebar 6.5 – 12 km di bagian Barat dan ke arah
Timur sampai Percut Sei Tuan berjarak 0.5 – 2 km (Girsang dan Siddik, 1992).
Berdasarkan hal tersebut di atas maka kecepatan penyebaran intrusi air asin
tergantung oleh permeabilitas material penyusun aquifer, debit pemakaian air bawah
tanah serta perubahan fungsi lahan mangrove. Kemudian kondisi air bawah tanah
yang mempunyai kelulusan tertinggi untuk diterobos air asin adalah sebagai berikut:
a. Air Tanah Bebas; pencampuran air asin dan air tawar dalam sebuah sumur sesuai
Hukum Ghyben – Herzberg (Gambar 3) dapat terjadi dalam hal-hal sebagai
berikut (Atsunao Marui, 2003):
i. Hubungan antara air laut dengan air bawah tanah tawar pada akuifer pantai
pada keadaan statis dapat diterangkan dengan hukum Ghyben – Herzberg.
ii. Dasar sumur terletak di bawah perbatasan antara air asin dan air tawar.
iii. Permukaan air dalam sumur selama pemompaan menjadi lebih rendah dari
permukaan air laut, sehingga daerah pengaruhnya mencapai tepi pantai.
iv. Keseimbangan Perbatasan antara air asin dan air tawar tidak dapat
dipertahankan, perbatasan itu dapat naik secara abnormal yang disebabkan
oleh penurunan permukaan air di dalam sumur selama pemompaan.
v. Dengan adanya perbedaan berat jenis antara air laut dengan air bawah tanah
tawar, maka bidang batas (interface) tergantung pada keseimbangan
Sumber: Atsunao Marui, 2003.
Gambar 3. Hukum Herzberg pada Air Tanah Tawar dan Asin Dekat Garis Pantai
b. Air Tanah Terkekang di Pantai
Perbatasan antara air asin dan air tawar dalam akuifer terkekang ditentukan oleh
dalamnya akuifer, besarnya tekanan dan lain-lain. Sehingga bisa saja sumur itu
dalam dan terletak di dekat pantai tidak tercampur dengan air asin, tetapi
terkadang percampuran tersebut terjadi meskipun sumur tersebut dangkal dan
cukup jauh dari pantai (Gambar 4). Namun faktor lingkungan setempat, terutama
sifat kemampuan meneruskan air dari jenis batuan yang menyusunnya, serta
perbedaan jarak dengan lokasi sumber pencemaran, memegang peranan penting
juga dalam hal terjadinya proses pencemaran air pada beberapa sumur (Collection
Sumber: Collection of Groundwater Data, 2004.
Gambar 4. Penerobosan Air Asin pada Air Terkekang
2.3. Kualitas Air Tanah
Untuk mengetahui tingkat kelayakan suatu air bawah tanah untuk dapat
dimanfaatkan sesuai dengan peruntukannya, maka terlebih dahulu diperlukan
pengetahuan tentang kualitas air tanah tersebut. Menurut Dinas KLH – ESDM Kota
Medan (2003), kualitas air tanah sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain
lapisan akuifer yang dilalui, morfologi daerah sekitar, litologi penyusun akuifer, serta
kegiatan atau aktivitas manusia di sekitar lokasi, sedangkan kestabilan kualitas air ini
dapat dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya masuknya unsur-unsur asing yang
melewati ambang batas kenormalan, unsur-unsur asing tersebut dapat terjadi karena
adanya aktivitas manusia yang berlebihan dan pembuangan limbah tanpa ada
Kualitas air tanah pada daerah hulu pada umumnya lebih baik dari pada
kualitas air tanah pada bagian hilir, karena pada bagian hilir umumnya telah
dipengaruhi oleh adanya rembesan air laut yang masuk kedalam akuifer air tanah,
rembesan air laut terjadi disebabkan oleh adanya ketidakseimbangan tekanan yang
terjadi antara air tanah dan air laut pada akuifer dan ketidakseimbangan ini
disebabkan oleh adanya pemanfaatan air tanah yang tidak terkendali (Delima
Panjaitan, 2001).
Untuk mengidentifikasi adanya intrusi air laut terhadap air tanah pada daerah
pesisir terlebih dahulu perlu dilakukan pengujian laboratorium terhadap sampel air,
adapun pengambilan sampel air pada sumur bor akan menguji perbandingan ion
Klorida dengan karbonat dan bikarbonat, konsentrasi ion klorida, dan Daya Hantar
Listrik (Hendrayana, 2002).
2.3.1. Klorida
Secara semula klorida hanya dijumpai dalam bentuk ion klorida. Klorida
membentuk kebanyakan garam zat terlarut dalam lautan bumi— kira-kira 1.9% air
laut adalah ion klorida, Kebanyakan klorida larut dalam air, oleh itu klorida pepejal
biasanya hanya ditemui dengan berlimpahnya di kawasan beriklim kering, atau
bawah tanah. Klorida merupakan unsur yang diserap dalam bentuk ion Cl- oleh akar
tanaman dan dapat diserap pula berupa gas atau larutan oleh bagian atas tanaman,
misalnya daun. Sumber Cl sering berasal dari air hujan, oleh karena itu, hara Cl
kebanyakan bukan menimbulkan defisiensi, tetapi justru menimbulkan masalah
meningkatkan osmose sel, mencegah kehilangan air yang tidak seimbang,
memperbaiki penyerapan ion lain, dan juga berperan dalam fotosistem II dari proses
fotosintesis, khususnya dalam evolusi oksigen (Wikipedia, 2009).
Selanjutnya berdasarkan konsentrasi klorida dapat dibedakan klasifikasi air
menurut A.B Gosmawi (2006) yaitu apabila air dengan kadar klorida berada di bawah
300 mg/L maka air diklasifikasikan sebagai air tawar dan jika air dengan kadar
[image:40.612.215.422.334.388.2]klorida di atas 500 mg/L maka diperkirakan air tersebut merupakan air asin (Tabel 3).
Tabel 3. Klasifikasi Air Berdasarkan Konsentrasi Klorida
Konsentrasi Cl (mg/L) Klasifikasi
0 – 300 Air Tawar
300 – 500 Air Payau
> 500 Air Asin
Sumber: A.B. Gosmawi, 2006.
Kemudian untuk menentukan kualitas air yang berkaitan dengan pengaruh
intrusi air laut maka dilakukan metode “Chlorida Bikarbonat Ratio”, Harga
Perbandingan antara kadar klorida dengan jumlah kadar karbonat dan bikarbonat
adalah penentu klasifikasi air tanah dalam pengaruh ada intrusi air laut pada air tanah
atau tidak terintrusinya air tanah (Ipung Fitri Purwanti, Ira Mutiara Anjasmara,
Suharmadi, 2006).
Keberadaan ion karbonat pada umumnya tersebar di laut, pada dasarnya laut
mengandung sekitar 36.000 gigaton karbon, di mana sebagian besar dalam bentuk ion
bikarbonat. Karbon anorganik, yaitu senyawa karbon tanpa ikatan karbon-karbon atau
karbon-hidrogen, adalah penting dalam reaksinya di dalam air. Pertukaran karbon ini
(source) atau lubuk (sink) karbon. Karbon siap untuk saling dipertukarkan antara
atmosfer dan lautan. Pada daerah upwelling, karbon dilepaskan ke atmosfer.
Sebaliknya, pada daerah downwelling karbon (CO2) berpindah dari atmosfer ke
lautan. Pada saat CO2 memasuki lautan, asam karbonat terbentuk:
CO2 + H2O ⇌ H2CO3
Reaksi ini memiliki sifat dua arah, mencapai sebuah kesetimbangan kimia. Reaksi
lainnya yang penting dalam mengontrol nilai pH lautan adalah pelepasan ion
hidrogen dan bikarbonat. Reaksi ini mengontrol perubahan yang besar pada pH:
H2CO3⇌ H+ + HCO3 −
Selanjutnya sekitar 1% daripada jumlah karbon dioksida terlarut bertukar menjadi
asid karbonik dan kemudian Asid karbonik seterusnya berpisah sebahagiannya untuk
membentuk bikarbonat dan ion karbonat (Wikipedia, 2009).
Kemudian penentuan klasifikasi air yang diindikasikan telah terintrusi oleh air
laut dapat ditentukan melalui Harga Perbandingan atau Chlorida Bicarbonat Ratio
(A.G. Chachadi, 2005), Harga Perbandingan ini diperoleh dari nilai hasil
perbandingan kadar klorida terhadap HCO3¯ dan CO3=, bila air terindikasi intrusi air
laut maka memiliki nilai Harga Perbandingan di atas angka 1.5, sedangkan air tanah
yang diperkirakan belum mengalami intrusi air laut memiliki Harga Perbandingan
Tabel 4. Klasifikasi Air Berdasarkan Klorida Bikarbonat Ratio
Harga Pembanding Klasifikasi
> 2,0 Kategori Tinggi
1,5 – 2,0 Kategori Menengah
1,0 – 1,5 Kategori Rendah
< 1,0 Sangat Rendah/Belum Terintrusi
Sumber: A.G. Chachadi, 2005.
2.3.2. Daya Hantar Listrik
Daya Hantar Listrik adalah sifat air dalam menghantarkan listrik. Apabila air
banyak mengandung garam maka Daya Hantar Listrik yang tinggi, Panitia Ad Hoc
Intrusi Air Laut (PAHIAA, 1986) menetapkan apabila air memiliki Daya Hantar
Listrik di atas 15000 mikromhos/cm maka air diklasifikasikan termasuk air asin,
seperti yang tertera pada Tabel 5.
Tabel 5. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik
Daya Hantar Listrik
(mikromhos/cm pada 250 C) Jenis Air
< 1500 air tawar
1500 - 5000 air agak payau
5000 - 15000 air payau
15000 - < 50000 air asin
Sumber: PAHIAA, 1990.
Pengukuran Daya Hantar Listrik (DHL) pada saat suhu campuran tersebut
harus dikonversikan terlebih dahulu, mengingat pada kondisi di lapangan suhu air
relatif beragam, untuk itu berdasarkan DHL dapat dihitung pada suhu 250 C dengan
persamaan (Collection of Groundwater Data):
DHL25 = DHLt 25
Keterangan : DHL25 = Daya Hantar Listrik pada Suhu 250 C
DHLt = Daya Hantar Listrik pada Suhu t 0 C
t air = suhu air (0 C)
2.4. Pendekatan Statistik Melalui Uji Regresi Berganda dan Uji t Melalui Program SPSS
Program SPSS merupakan salah satu software yang dapat digunakan untuk
membantu pengolahan, perhitungan, dan analisis data secara statistik. Program SPSS
menyediakan Command Windows dengan nama Analyze, menu Analyze ini memiliki
beberapa sub menu yang dapat mengolah data secara statistik sesuai kebutuhan,
antara lain mengenai statistik parametrik seperti Descriptive Statistics, Compare
Means, Correlate, Regression, Classify, Data Reduction dan Scale.
Uji Regresi bertujuan untuk menguji hubungan pengaruh antara satu variabel
terhadap variabel lain. Variabel yang dipengaruhi disebut variabel tergantung atau
dependen variabel, sedangkan variabel yang mempengaruhi disebut variabel bebas
atau independen variabel, variabel ini telah ditetapkan sebelumnya oleh peneliti
berdasarkan perkiraan serta penelitian sebelumnya, untuk kemudian diharapkan
bahwa variabel independen ini memiliki hubungan pengaruh terhadap variabel
dependen.
Pendekatan statistik melalui uji regresi dalam penelitian ini maksudnya adalah
untuk mengetahui hubungan pengaruh kadar klorida (variabel dependen) terhadap
Selanjutnya untuk mengetahui hubungan antara variabel independen dengan
variabel dependen secara parsial maka dilakukan Uji t, Uji t ini bermaksud untuk
mengetahui pengaruh masing-masing variabel independen terhadap variabel
dependen, sehingga kita dapat menjelaskan apakah Ho ditolak dan Ha diterima
ataukah Ho diterima dan Ha ditolak, untuk itu apabila t Hitung > t Tabel maka Ho
III. METODE PENELITIAN
3.1. Tempat dan Waktu
Lokasi penelitian ini akan dilaksanakan di daerah Kota Medan, yang
difokuskan pada daerah Utara Kota Medan, dikarenakan daerah tersebut secara
geologi diperkirakan berkaitan untuk diteliti dengan terindikasinya intrusi air laut
di daerah tersebut dan daerah tersebut merupakan daerah yang cukup dekat dengan
pantai Utara daerah Kota Medan, yang secara administratif daerah tersebut termasuk
dalam Kecamatan Medan Belawan.
Waktu penelitian dimulai pada bulan Maret tahun 2008 sampai bulan
September tahun 2008. Penelitian ini dilakukan melalui kerjasama dengan pihak
[image:45.612.171.469.442.672.2]Institut Teknologi Medan dan Badan Lingkungan Hidup Kota Medan.
Gambar 5. Peta Lokasi Penelitian
3.2. Bahan-bahan dan Alat-alat
Bahan dan alat-alat yang dibutuhkan untuk mengambil data lapangan dan
sampel di lapangan antara lain:
a. Peta Google Earth.
b. Peta Geologi/Peta Potensi Air Bawah Tanah.
c. GPS.
d. Alat Ukur/Meteran.
e. Botol Sampel.
f. Plastik Sampel.
g. Conductivity Meter.
h. Termometer.
i. Alat-alat tulis
3.3. Teknik Pengumpulan Data dan Sampel
Teknik pengambilan sampel digolongkan menjadi dua golongan yaitu sumur
bor dalam dan sumur dangkal. Pengumpulan data lapangan yang akan diuji diperoleh
dari beberapa sumur bor dalam dan sumur dangkal yang ada di daerah penelitian yang
dimiliki oleh masyarakat setempat, sampel yang akan diambil direncanakan
berjumlah 10 buah sampel sumur bor dalam dan 28 sampel sumur dangkal (dapat
lihat pada lampiran).
Data primer yang akan diperoleh dengan cara observasi atau pengukuran
dilakukan dengan mengukur pemakaian air sumur oleh masyarakat setempat yang
menggunakan sumur tersebut atau menggunakan asumsi Puslitbang Permukiman,
Badan Penelitian dan Pengembangan Permukiman, Departemen Kimpraswil, untuk
mengetahui nilai permeabilitas tanah maka dilakukan pengujian dengan cara
mengambil sampel tanah yang kemudian di analisa di labolatorium, sedangkan
sampel air yang diambil di lapangan dianalisa untuk mengetahui kadar klorida, kadar
HCO3¯ dan kadar CO3=, yang kemudian akan di uji di labolatorium, sementara untuk
Daya Hantar Listrik akan diukur langsung di lapangan.
Data sekunder yang akan membantu penelitian antara lain Peta Geologi, Peta
Topografi Daerah Kota Medan, kedalaman sumur bor dalam, dan Peta Air Tanah
yang diperoleh dari Dinas Pertambangan Energi Propinsi SUMUT dan Dinas KLH –
ESDM Kota Medan.
3.4. Variabel yang Diamati
3.4.1. Klorida
Untuk menentukan kualitas air yang berkaitan dengan pengaruh intrusi air laut
maka dilakukan metode “Chlorida Bicarbonat Ratio”, yang merupakan Harga
Perbandingan antara kadar klorida dengan jumlah kadar karbonat dan bikarbonate.
Sampel air dari sumur bor dalam dan sumur dangkal yang diambil di lapangan akan
diuji di Laboratorium. Ion klorida diuji dengan metode analisis Titrimetri, sedangkan
untuk HCO3¯ dan CO3= akan di analisa dengan metode acidi – alkalimetri. Kemudian
diketahui zona klorida yang diperoleh dengan cara menghubungkan nilai-nilai klorida
sesuai.
3.4.2. Daya Hantar Listrik
Sampel air dari sumur bor dalam dan sumur dangkal yang diambil di lapangan
akan diuji Daya Hantar Listrik (sifat air dalam menghantarkan listrik), pengukuran
Daya Hantar Listrik akan dilakukan secara langsung di lapangan dari sampel air yang
diperoleh, adapun pengukuran Daya Hantar Listrik ini akan diukur dengan alat
Electric Conductivitymeter.
3.4.3. Jumlah Pemakaian Air
Untuk pengukuran jumlah pemakaian air bawah tanah pada sumur bor dalam
akan diukur di lapangan secara langsung dengan melihat pengukuran pada flow
meter, sedangkan untuk pengukuran jumlah sumur dangkal akan diukur dengan cara
mengukur pemakaian masyarakat terhadap air sumur gali, kemudian dihitung melalui
standarisasi dari SNI 03-2916-1992 Spesifikasi Sumur Gali Untuk Air Bersih, adapun
rumus jumlah pemakaian air tersebut adalah sebagai berikut:
Pemakaian air
Q(md) = q x Fmd
Keterangan:
Q(md) = Pemakaian air dengan Faktor Maksimum (m3/hari)
q = Pemakaian air (m3/hari)
Fmd = Faktor Maksimum (1.05-1.15)
Pemakaian total air dengan faktor kehilangan air 20% (Qt).
Qt = Q(md) x 100/80
3.4.4. Permeabilitas Tanah
Pengukuran permeabilitas tanah diperoleh dari sampel pada sumur bor
dangkal yang kemudian diukur permeabilitasnya pada Laboratorium, sedangkan
permeabilitas sumur bor dalam diperoleh dari informasi sekunder yang diperoleh dari
Institut Teknologi Medan (ITM).
3.4.5. Kedalaman Sumur
Kedalaman sumur air bawah tanah dangkal akan diukur langsung di lapangan
dengan mengukur kedalaman sumur melalui alat ukur, sedangkan sumur bor dalam
akan diperoleh dari data sekunder yang didapatkan dari Institut Teknologi Medan
(ITM).
3.4.6. Jarak Sumur dari Garis Pantai
Pengukuran variabel jarak diukur dengan cara mengukur letak sumur dari
garis pantai, pengukuran ini diukur dengan Google Earth, posisi sumur dengan
koordinat yang diperoleh di lapangan kemudian ditarik garis lurus dengan posisi garis
pantai.
3.5. Teknik Analisis Data
Penelitian ini pada dasarnya bersifat penelitian analitik dan diharapkan dapat
menjelaskan kondisi air bawah tanah dengan analisis teknik survey dan pengujian
Y = B0 + B1X1 + B2X2 + B3X3 + B4X4
Keterangan :
Y = Tingkat kadar klorida (mg/l)
X1 = Jumlah pemakaian air (m3/ h)
X2 = Permeabilitas tanah (m/hari)
X3 = Kedalaman sumur pemompaan (m)
X4 = Jarak sumur dari garis pantai (m)
B0 = Konstanta regresi
B1, B2, B3, B4 = Koefisien regresi yang berkaitan dengan variabel X
3.5.1. Uji Pengaruh Secara Simultan
Uji simultan terhadap seluruh variabel independen terhadap variabel
dependen, uji ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh bersama-sama antara variabel
independen terhadap variabel dependen.
Uji f ini bertujuan untuk mengetahui besarnya pengaruh variabel independen
secara simultan terhadap variabel dependen, apabila f Hitung > f Tabel maka Ho
ditolak dan Ha diterima.
Ho : Bi = 0 (Tidak ada pengaruh yang signifikan jarak, jumlah pemakaian air,
permeabilitas, kedalaman sumur terhadap Tingkat kadar klorida).
Ha : Bi ≠ 0 (Terdapat pengaruh yang signifikan jarak, jumlah pemakaian air,
3.5.2. Uji Pengaruh Parsial
Selanjutnya dilakukan analisa Uji t (t-Test) terhadap parameter-parameter
yang telah ditetapkan.
Keterangan:
t = Uji parsial
s = standar deviation (1 = parameter 1, 2 = parameter 2)
n = Jumlah sampel
Uji t ini bertujuan untuk mengetahui besarnya pengaruh masing-masing
variabel independen secara individual (parsial) terhadap variabel dependen, apabila t
Hitung > t Tabel maka Ho ditolak dan Ha diterima.
Ho : Bi = 0 (Tidak ada pengaruh yang signifikan jarak, jumlah pemakaian air,
permeabilitas, kedalaman sumur terhadap Tingkat kadar klorida).
Ha : Bi ≠ 0 (Terdapat pengaruh yang signifikan jarak, jumlah pemakaian air,
permeabilitas, kedalaman sumur terhadap Tingkat kadar klorida).
Pengujian secara parsial yang dilakukan melalui uji t dalam kasus ini adalah:
1. Menguji sendiri variabel pengaruh jumlah pemakaian air terhadap tingkat
kadar klorida.
2. Menguji sendiri variabel pengaruh permeabilitas tanah terhadap tingkat kadar
3. Menguji sendiri variabel pengaruh kedalaman sumur pompa terhadap tingkat
kadar klorida.
4. Menguji sendiri variabel pengaruh jarak sumur pompa dari garis pantai
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
4.1. Sumur Bor Dalam
Dari hasil sampling untuk sumur Bor Dalam yang dilakukan pada daerah
[image:53.612.129.512.281.471.2]Kecamatan Medan Belawan, didapatkan hasil uji sebagai berikut:
Tabel 6. Klasifikasi Air Sumur Bor dalam berdasarkan Harga Perbandingan
No Kode/Lokasi Sampling Sampel HP suhu Klasifikasi
CL (mg/L)
HCO3¯
(mg/L)
CO3=
(mg/L) 0C
1 S BB I/ BAHARI I 11.36 134.2 0 0.04 27 Belum Terintrusi 2 S PLB /P. LABUHAN 13.49 73.2 0 0.18 27 Belum Terintrusi 3 S SB 1 /SICANANG 71.9 195.7 0 0.36 28 Belum Terintrusi 4 S BB 2 /BAHARI 67.45 152.5 0 0.44 27 Belum Terintrusi 5 S BDB /BAGAN DELI 19.88 158.6 0 0.13 26 Belum Terintrusi 6 S BLB 1 /BELAWAN 1 19.17 158.6 0 0.12 27 Belum Terintrusi 7 S BLB 2 /BELAWAN 2 19.17 219.6 0 0.09 27 Belum Terintrusi 8 S BLB 3 /BELAWAN 3 12.07 146.4 0 0.08 27 Belum Terintrusi 9 S SB 2 /SICANANG 2 12.07 140.3 0 0.08 28 Belum Terintrusi 10 S SB 3 /SICANANG 3 17.04 67.1 0 0.25 28 Belum Terintrusi
Ket : HP = Cl / CO3¯ + HCO3
=
Berdasarkan Chlorida Bicarbonat Ratio dengan perhitungan Harga
Perbandingan antara klorida dengan jumlah CO3¯ dan HCO3=, diperoleh bahwa
Harga Perbandingan bervariasi antara 0.04 sampai 0.44, angka ini dapat diartikan
bahwa air sumur bor dalam bersifat air tawar dan belum terintrusi oleh air laut (Tabel
Lokasi sampling untuk Peta Sumur Bor dalam dilakukan pada daerah
Belawan, Bagian Lingkungan Hidup Kota Medan yang menyimpulkan sejumlah
sumur bor dalam belum terintrusi air laut, sementara dari hasil investigasi penulis
di lapangan terhadap sumur bor dalam (Tabel 7) dapat disimpulkan bahwa kondisi air
tanah masih termasuk sebagai air tawar sesuai standar klasifikasi klorida (A.B.
Gosmawi, 2006), di mana konsentrasi klorida berkisar pada angka 71.90 sampai
11.36 mg/L, untuk daerah yang memiliki konsentrasi klorida relatif lebih tinggi
terdapat pada Sumur Bor Dalam pada daerah Sicanang dengan jarak sekitar 4857,37
m dari garis pantai, sedangkan daerah dengan konsentrasi klorida yang relatif rendah
[image:54.612.178.462.415.674.2]terdapat pada daerah Bahari I dengan jarak sekitar 4198,44 m dari garis pantai.
Tabel 7. Klasifikasi Air Berdasarkan Kadar Klorida
No. Kode/Lokasi Sampling
CL (mg/L)
Klasifikasi
1
S BB I/BAHARI I 11.36 Air Tawar
2
S PLB/P. LABUHAN 13.49 Air Tawar
3
S SB 1/SICANANG 71.9 Air Tawar
4
S BB 2/BAHARI 67.45 Air Tawar
5
S BDB/BAGAN DELI 19.88 Air Tawar
6
S BLB 1/BELAWAN 1 19.17 Air Tawar
7
S BLB 2/BELAWAN 2 19.17 Air Tawar
8
S BLB 3/BELAWAN 3 12.07 Air Tawar
9
S SB 2/SICANANG 2 12.07 Air Tawar
10
Untuk Daya Hantar Listrik yang diukur langsung di lapangan yang kemudian
dikonversikan pada suhu 250C menunjukkan angka antara 303.03 sampai 1866.88
mikromhos/cm selanjutnya jika dibandingkan dengan Klasifikasi Air atas Daya
Hantar Listrik (PAHIAA, 1990) menunjukkan bahwa klasifikasi air tersebut termasuk
[image:55.612.131.507.308.459.2]jenis air tawar sampai air agak payau (Tabel 8).
Tabel 8. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik
No. Kode/Lokasi Sampling
DHL (µmhos/cm)
DHL25C
(µmhos/cm) Klasifikasi
1 S BB I/BAHARI I 327.27 303.03 Air Tawar 2 S PLB/P. LABUHAN 381.82 353.54 Air Tawar 3 S SB 1/SICANANG 2090.90 1866.88 Air Agak Payau 4 S BB 2/BAHARI 2000.00 1851.85 Air Agak Payau 5 S BDB/BAGAN DELI 581.82 559.44 Air Tawar 6 S BLB 1/BELAWAN 1 580.00 537.04 Air Tawar 7 S BLB 2/BELAWAN 2 580.00 537.04 Air Tawar 8 S BLB 3/BELAWAN 3 345.5 319.90 Air Tawar 9 S SB 2/SICANANG 2 345.5 308.48 Air Tawar 10 S SB 3/SICANANG 3 509.09 454.54 Air Tawar
Dari beberapa parameter pendukung seperti konsentrasi klorida, Daya Hantar
Listrik dan, rumus Chlorida Bicarbonat Ratio dapat kita simpulkan bahwa kualitas
Air Sumur Bor Dalam pada daerah Belawan dan sekitarnya belum menunjukkan
terjadinya peristiwa Intrusi Air Laut. Namun perlu kita perhatikan bahwa pemakaian
dilihat bahwa penggunaan air sumur bor dalam terbesar dilakukan di daerah Belawan
dan Sicanang mengingat daerah tersebut terdapat banyak kegiatan maupun industri,
apabila tidak dikelola dengan baik melalui pemakaian air yang efektif dan efisien
maka besar kemungkinan di kemudian hari sumur bor dalam akan terintrusi air laut.
Faktor kedalaman sumur dan permeabilitas tanah pada Tabel 9 kurang menunjukkan
pengaruh terhadap konsentrasi kadar klorida, namun pada sampel dengan kode SSB1
dan SSB2 yang memiliki faktor kedalaman relatif dalam yang menunjukkan kadar
klorida yang cukup tinggi dibandingkan dengan sampel lainnya.
Tabel 9. Pengukuran Kedalaman Sumur, Jumlah Pemakaian, Permeabilitas Tanah dan Jarak terhadap Garis Pantai pada Sumur Bor Dalam
No Lokasi Sampling Kedalaman
Jumlah Pemakaian
Air
Permeabilitas
Tanah Jarak
(m) (m3/hari) (m/hr) (m)
1 S BB I/BAHARI I 120 253 45 4198,44
2 S PLB/PEKAN LABUHAN 172 275 45 5539,02
3 S SB 1/SICANANG 126 520 45 4857,37
4 S BB 2/BAHARI 110 560 45 4520,29
5 S BDB/BAGAN DELI 160 142 150 1726,54
6 S BLB 1/BELAWAN 1 150 189 150 2515,18
7 S BLB 2/BELAWAN 2 125 210 45 3516,46
8 S BLB 3/BELAWAN 3 130 260 12 1514,04
9 S SB 2/SICANANG 2 80 320 45 6970,81
10 S SB 3/SICANANG 3 96 290 45 7076,97
4.1.1. Analisis Regresi Berganda Sumur Air Tanah Dalam
Analisis Regresi Berganda dilakukan untuk menguji hubungan pengaruh
[image:56.612.114.529.378.573.2]jumlah pemakaian air, jarak sumur terhadap garis pantai, permeabilitas dan
kedalaman sumur.
Dari hasil analisis statistik regresi berganda untuk sumur air tanah dalam
didapat Multiple R 0.96 maka dapat dikatakan bahwa model regresi cukup baik dan
angka ini menunjukkan bahwa korelasi antara variabel dependen dan variabel
independen memiliki hubungan yang sangat erat, sementara koefisien determinasi (R
Square) sebesar 92.74%, ini berarti 92.74% variabel dependen yaitu klorida dapat
dijelaskan variabel independen yaitu oleh faktor jarak sumur terhadap garis pantai,
permeabilitas, jumlah pemakaian air dan kedalaman sumur, sedangkan 7.26%
dijelaskan oleh faktor ataupun variabel lainnya (variabel independen
