PENENTUAN SEBARAN LINDI DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER DAN UJI
GEOKIMIA DI TPA MUARA FAJAR
REPOSITORY
OLEH :
HELEN RONAULI SIMANJUNTAK NIM. 1703113577
PROGRAM STUDI S-1 JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU 2021
1
PENENTUAN SEBARAN LINDI DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK KONFIGURASI WENNER DAN UJI GEOKIMIA DI TPA
MUARA FAJAR
Helen Ronauli Simanjuntak, Antonius Surbakti* Program S1 FisikaFMIPA-Universitas Riau Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Riau,
Pekanbaru, Riau, 28293, Indonesia.
*Email : helen.ronauli3398@student.unri.ac.id
ABSTRACT
The process of determining the leachate distribution at Muara Fajar Final Disposal, Rumbai, Pekanbaru has been carried out using geoelectric methods of the Wenner rule and the Geochemical test. This study aims to determine the distribution of the leachate and analyze the quality of leachate. Measurements were made on two tracks, each track was 100 meters long. Based on the results of data processing, it is known that the leachate distribution layer on track 1 has a depth of 2.25 – 7.46 meters below the surface with a resistivity value of 0.729 – 4.38 Ωm. The leachate distribution layer on track 2 has a depth of 2.25 – 5.56 meters below the surface with a resistivity value of 1.82 – 10.2 Ωm. The distribution of leachate found from the result of interpretation is not evenly distributed on each track. The quality parameters of leachate in Muara Fajar Final Disposal such as pH has a values ranging from 5.29 to 8.30 and concentration of heavy metals Cadmium has a value < 0.0031 Mg/L, Lead <
0.0017 Mg/L. This values are still met the leachate standard parameters. Based on the standard parameter of clean water where its pH is 4, while the quality of the residents' wells pH is 5.29, meaning that it is more acidic and is not suitable for human consumption and for Lead < 0.0017 Mg/L and Cadmium < 0.0031 Mg/L still in accordance with clean water standard parameters.
Keywords : Geoelectric, Subsurface, Rock Resistivity, Wenner, Leachate Water Quality.
2 ABSTRAK
Penentuan sebaran lindi di TPA Muara Fajar, Rumbai, Pekanbaru telah dilakukan dengan menggunakan metode geolistrik aturan Wenner dan uji Geokimia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sebaran lindi dan menganalisa serta memetakan kualitas lindi. Pengukuran dilakukan pada dua lintasan dengan panjang masing-masing lintasan adalah 100 meter.
Berdasarkan hasil pengolahan data, diketahui lapisan sebaran air lindi pada lintasan 1 berada pada kedalaman 2,25 – 7,46 meter di bawah permukaan dengan nilai resistivitas 0,729 – 4,38 Ωm. Lapisan sebaran air lindi pada lintasan 2 berada pada kedalaman 2,25 – 5,56 meter di bawah permukaan dengan nilai resistivitas 1,82 – 10,2 Ωm. Sebaran lindi yang ditemukan dari hasil interpretasi tidak merata pada setiap lintasan. Parameter standar air lindi di TPA Muara Fajar ditinjau dari parameter pH didapatkan nilai berkisar dari 5,29 – 8,30 dan logam berat Kadmium < 0,0031 Mg/L, Timbal < 0,0017 Mg/L masih memenuhi standar baku mutu lindi. Berdasarkan baku mutu air bersih, kualitas sumur warga pada sampel 4 untuk parameter pH yang bernilai 5,29 bersifat asam sehingga tidak layak untuk dikonsumsi dan untuk parameter Timbal < 0,0017 Mg/L dan Kadmium < 0,0031 Mg/L masih sesuai dengan baku mutu air bersih.
Kata Kunci : Geolistrik, Lapisan Bawah Tanah, Resistivitas Batuan, Wenner, Kualitas Air Lindi.
1. PENDAHULUAN
Sampah merupakan sisa buangan dari suatu barang atau produk yang sudah tidak berguna dan dipergunakan lagi. Aktivitas keseharian manusia akan menghasilkan sampah yang menumpuk. Penumpukan sampah akan mengalami degradasi dan proses pembusukan yang akan menghasilkan limbah cair berbaya atau disebut lindi (leachate). Pembentukan lindi terjadi karena dua hal, yaitu cairan yang berasal dari sampah itu sendiri dan cairan yang berasal dari luar karena curah hujan yang jatuh ke tempat penimbunan sampah. Lindi yang tidak terkelola dengan baik akan semakin cepat mencapai air tanah karena didukung oleh kondisi tanah yang bersifat permeabel, seperti pasir, kerikil dan batu pasir. Selain batuan yang mempengaruhi aliran lindi, kontur pada setiap lokasi TPA akan selalu mempengaruhi penyebaran serta aliran lindi (Darsono, 2008). Lindi yang merembes ke tanah akan menyebabkan air bawah permukaan terkontaminasi yang pada akhirnya akan menyebabkan tercemarnya sumur - sumur dangkal yang dimanfaatkan masyarakat sebagai sumber air minum.
Keberadaan TPA Sampah Muara Fajar sebagai tempat pembuangan, penimbunan sampah dari Kota Pekanbaru, tidak jauh dari daerah
pemukiman penduduk sehingga dikhawatirkan akan dapat mencemari lingkungan, terutama kualitas air tanah sebagai sumber air yang dimanfaatkan masyarakat sekitarnya. Sampai saat ini, penduduk yang bermukim di sekitar TPA Muara Fajar yaitu di Desa Muara Fajar Kecamatan Rumbai Pesisir masih memanfaatkan air tanah sebagai sumber air minum, MCK dan lain sebagainya. Proses pengolahan sampah di TPA Muara Fajar Kota Pekanbaru berlangsung secara rutin setiap harinya, yang berarti lindi juga dihasilkan secara kontiniu (Putra, 2016).
Salah satu cara untuk menentukan penyebaran lindi di bawah permukaan tanah yang menjadi sumber pencemar air tanah yaitu menggunakan metode geolistrik resistivitas.
Metode geolistrik resistivitas merupakan salah satu metode geofisika yang dapat mengukur nilai resistivitas batuan di bawah permukaan tanah dengan cara mengalirkan arus listrik kedalam batuan atau tanah melalui elektroda arus dan mengukur beda potensialnya. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa metode geolistrik dapat memetakan pencemaran air tanah maupun memperlihatkan penyebaran lindi yang berada di bawah permukaan tanah. Metode geolistrik merupakan metode sederhana yang dapat memperlihatkan gambaran di bawah permukaan
3 tanah berdasarkan nilai resistivitasnya. Adapun
konfigurasi yang digunakan yaitu konfigurasi Wenner (Wijaya, 2015).
2. METODOLOGI PENELITIAN 2.1 Pengukuran Geolistrik
Penelitian ini menggunakan metode geolistrik resistivitas konfigurasi Wenner. Metode ini memiliki detail lateral yang baik untuk profiling, sehingga metode ini bisa memberikan informasi yang cukup untuk kedalaman dan variasi lateral yang baik. Dalam konfigurasi Wenner posisi AB dan MN tetap berada dalam satu garis, tetapi MN berada diluar bentangan AB.
Gambar 2.1 Urutan pengukuran geolistrik dan susunan elektroda konfigurasi Wenner
(Reynolds, J.M, 1997).
Konfigurasi Wenner adalah konfigurasi dengan sistem aturan spasi yang konstan. Proses penentuan resistivitas menggunakan 4 buah elektroda yang diletakkan dalam sebuah garis lurus.
Gambar 2.2 Susunan Elektroda Konfigurasi Wenner
Elektroda arus dan elektroda potensial mempunyai jarak yang sama pada gambar 2.1 yaitu C1P1= P1P2= P2C2= ɑ.
Perhitungan resistivitas semu pada konfigurasi ini adalah :
(2.1)
dimana .
Faktor geometri setiap konfigurasi berbeda-beda, karena besar faktor geometri tersebut berdasarkan pada letak atau posisi elektroda arus dan potensial suatu konfigurasi. Dengan penginjeksian elektroda arus dan elektroda potensial suatu konfigurasi.
Dengan penginjeksian elektroda arus dan elektroda potensial ke dalam bumi, maka diperoleh nilai resistivitas bawah permukaan bumi
(Purwanti Henny,2015) Panjang lintasan pengukuran ini adalah
100 meter dan jarak spasi elektrodanya 3 meter.
Besaran yang didapatkan dari pengukuran di lapangan adalah tegangan dan arus. Hasil pengukuran yang didapatkan diolah dengan software Res2Dinv. Hasil pengolahan datanya berupa penampang 2D nilai resistivitas bawah permukaan. Interpretasi lapisan bawah permukaan berdasarkan perbedaan nilai resistivitas dan peta geologi daerah penelitian.
2.2 Pengujian Geokimia
Pengambilan sampel lindi dilakukan pada 4 titik, yaitu sampel 1 dari tempat penampungan air lindi dikolam 1 (sebelum penyaringan). Sampel 2 dari tempat penampungan air lindi dikolam 4 (penyaringan terakhir). Sampel 3 dari sungai pembuangan air lindi. Sampel 4 dari sumur warga berjarak 500 meter dari TPA Muara Fajar.
Derajat keasaman dapat diketahui dengan cara alat uji kualitas air AMTAST AMT03 dilakukan dengan menyalakan alat tersebut kemudian dikalibrasi dengan larutan pH 7 dan pH 4. Setelah proses kalibrasi selesai bilas dengan aquades lalu celupkan elektroda ke dalam sampel air pada gelas beker, selanjutnya tunggu beberapa saat sampai muncul angka pH yang menunjukkan kadar pH dari cairan tersebut dan catat angka hasil pengukuran.
Uji sampel dengan dengan parameter logam Timbal (Pb) dan Kadmium (Cd) dilakukan di laboratorium dengan spektrofotometri menggunakan metode APHA 3030 B, 3111B 2012.
4 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Analisa Hasil Pengolahan Data Geolistrik Lintasan 1
Lintasan 1 terletak pada titik koordinat 0039’29” LU dan 101026’38” BT dengan arah bentangan yang memanjang dari arah Timur Laut ke Barat Daya sepanjang 100 meter dan berjarak 50 meter dari penampungan sampah.
Gambar 3.1 Citra 2D Resistivitas Lintasan 1 Berdasarkan gambar 3.1 nilai resistivitas lapisan bawah permukaan berkisar mulai dari 0,729 Ωm sampai > 947 Ωm. Distribusi nilai tahanan jenis memberikan informasi mengenai jenis batuan/mineral bawah permukaan dan menggunakan sumber acuan data geologi lembar Pekanbaru dan tabel resistivitas batuan Telford 1990. Air lindi atau air terkontaminasi memiliki nilai resistivitas yang rendah. Pada lintasan ini, yang diduga sebagai air lindi memiliki nilai resitivitas antara 0,729 – 4,38 Ωm yang digambarkan dengan warna biru tua sampai biru.
Material dengan resistivitas rendah tersebut bukan murni air lindi, namun diduga sebagai pasir dan lempung yang pori – porinya terisi atau tersaturasi dengan lindi.
Lintasan 2
Lintasan 2 terletak pada titik koordinat 0039’14” LU dan 101026’28” BT dengan arah bentangan yang memanjang dari arah Selatan ke Utara sepanjang 100 meter dan berjarak 500 meter dari TPA, 50 meter dari aliran sungai pembuangan lindi dan 50 meter dengan rumah warga disekitar TPA.
Gambar 3.2 Citra 2D Resistivitas Lintasan 2 Berdasarkan gambar 3.2 nilai resistivitas lapisan bawah permukaan berkisar mulai dari 1,82 Ωm sampai > 1801 Ωm. Distribusi nilai tahanan jenis memberikan informasi mengenai jenis batuan/mineral bawah permukaan dan menggunakan sumber acuan data geologi lembar Pekanbaru dan tabel resistivitas batuan Telford 1990. Air lindi atau air terkontaminasi memiliki nilai resistivitas yang rendah. Pada lintasan ini, yang diduga sebagai air lindi memiliki nilai resitivitas antara 1,82 – 10,2 Ωm yang digambarkan dengan warna biru tua sampai biru.
Material dengan resistivitas rendah tersebut bukan murni air lindi, namun diduga sebagai pasir dan lempung yang pori – porinya terisi atau tersaturasi dengan lindi.
3.2 Analisa Hasil Pengujian Parameter Standar Lindi
1. Parameter pH
Nilai pH air lindi berada dikisaran 8,11-5,29 Hal ini menunjukkan bahwa kadar pH masih berada diambang normal, yaitu berada pada kisaran 6,0-9,0 Mg/L berdasarkan standar Permenkes LHK Tahun 2016.
Tabel 4.1 Hasil Analisis Kualitas Lindi Berdasarkan pH dan Baku Mutu Kode
Sampel
Titik Koordinat
Ph Baku Mutu
1 00 39’ 22” LU
1010 26’ 31” BT 8,30
6,5 – 8,5 (PERATURAN KEMENTERIAN No.
P.59/Menlhk/Setj en/Kum.1/7/2016 )
2 00 38’ 28” LU 1010 25’ 55” BT
8,11 3 00 39’ 16” LU
1010 26’ 32” BT
7,46 4 00 39’ 22” LU
1010 26’ 31” BT
5,29
5 Nilai pH pada sampel 1 dan 2 yang merupakan
sampel air lindi yang berada pada kolam lindi sebelum dan sesudah penyaringan adalah 8,30 dan 8,11. Nilai ini cukup tinggi tetapi masih berada di bawah standar baku mutu lindi. Nilai pH pada sampel 3 yang merupakan sampel lindi yang berada pada sungai tempat pembuangan lindi sesudah penyaringan adalah 7,64. Nilai ini masih berada dibawah standar baku mutu lindi. Nilai pH pada sampel 4 yang merupakan sampel air yang berada pada sumur warga adalah 5,29. Nilai pH pada sampel ini bersifat asam (pH < 6) sehingga tidak layak untuk dikonsumsi.
2. Parameter Kandungan Logam Timbal (Pb) Diketahui bahwa sampah yang dikelola di TPA Muara Fajar tidak melalui proses pemilahan, sehingga berbagai jenis sampah yang berpotensi dapat menyebabkan pencemaran logam seperti pigmen plastik, ban bekas, aki bekas, cat bekas, baterai listrik dan pipa ditemukan bersamaan dengan jenis sampah yang lain. Fraksi anorganik di dalam sampah yang mengandung berbagai mineral hingga logam berat tersebut dapat terdekomposisi dan larut bersama terbentuknya air lindi. Tingginya kadar timbal dalam dapat disebabkan karena dimungkinkan karena akumulasi hasil dekomposisi sampah organik dan anorganik yang ditimbun di TPA. Logam Pb bersifat toksik pada manusia dan dapat menyebabkan keracunan akut dan kronis.
Tabel 4.2 Hasil Analisis Kualitas Lindi Berdasarkan Timbal dan Baku Mutu
Kode Sampel
Titik Koordinat
Ph Baku Mutu
1 00 39’ 22” LU 1010 26’ 31”
BT
<0,0017
6,5 – 8,5 (PERATUR AN
KEMENTER IAN
NO.P.59/
MENLHK/
SETJEN/KU M.1/7/2016) 2 00 38’ 28” LU
1010 25’ 55”
BT
<0,0017
3 00 39’ 16” LU 1010 26’ 32”
BT
<0,0017
4 00 39’ 22” LU 1010 26’ 31”
BT
<0,0017
Berdasarkan baku mutu lindi Permenkes LHK 2016 kadar paling tinggi pada logam berat
timbal adalah 1 Mg/L. Kadar timbal pada sampel 1 sampai 4 adalah sama yaitu <0,0017 dan masih berada dibawah baku mutu lindi.
3. Parameter Kandungan Logam Kadmium (Cd)
Kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah.
Kadmium berpengaruh terhadap manusia dalam jangka waktu panjang dan dapat terakumulasi pada tubuh khususnya hati dan ginjal. Sumber pencemaran cadmium berasal dari limbah industri, pelindihan TPA, penggunaan pupuk yang berlebihan dan limbah domestic. Berdasarkan baku mutu lindi Permenkes LHK 2016 kadar paling tinggi pada logam berat Kadmium adalah 0,1 Mg/L. Kadar kadmium pada sampel 1 sampai 4 adalah sama yaitu <0,0031 dan masih berada dibawah baku mutu lindi. Kadar lindi masih berada diambang batas normal dan tidak akan menimbulkan pencemaran pada air.
Tabel 4.3 Hasil Analisis Kualitas Lindi Berdasarkan Kadmium dan Baku Mutu
Kode Sampel
Titik Koordinat
Ph Baku Mutu
1 00 39’ 22” LU 1010 26’ 31”
BT
<0,0031
6,5 – 8,5 (PERATURAN KEMENTERIA N
NO.P.59/
MENLHK/
SETJEN/KUM.
1/
7/2016) 2 00 38’ 28” LU
1010 25’ 55”
BT
<0,0031
3 00 39’ 16” LU 1010 26’ 32”
BT
<0,0031
4 00 39’ 22” LU 1010 26’ 31”
BT
<0,0031
4. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan dari penelitian ini yaitu:
1. Sebaran air lindi terdapat di lintasan 1 yang berjarak 50 meter dari TPA dan tersebar di kedalaman 2,25 - 7,46 meter dibawah permukaan dengan nilai resistivitasnya (0,729 - 4,38) Ωm. Pada lintasan 2 yang berjarak 500 meter dari TPA, 50 meter dari aliran sungai pembuangan lindi dan 50 meter dengan rumah warga disekitar TPA terdapat
6 sebaran lindi di kedalaman 2,25 - 5,56
meter dibawah permukaan dengan nilai resistivitasnya (1,82 – 10,2) Ωm. Sebaran lindi yang ditemukan dari hasil interpretasi tidak merata pada setiap lintasan.
2. Kualitas air lindi di TPA Muara Fajar ditinjau dari parameter pH didapatkan nilai berkisar dari 5,29 – 8,30 dan logam berat Kadmium < 0,0031 Mg/L, Timbal <
0,0017 Mg/L masih memenuhi standar baku mutu lindi. Berdasarkan baku mutu air bersih, kualitas sumur warga pada sampel 4 untuk parameter pH yang bernilai 5,29 bersifat asam sehingga tidak layak untuk dikonsumsi dan untuk parameter Timbal < 0,0017 Mg/L dan Kadmium <
0,0031 Mg/L masih sesuai dengan baku mutu air bersih.
5. DAFTAR PUSTAKA
Darsono. (2008). Tapak Pembuangan TPA, Diktat Kuliah Fisika. Universitas Negri Sebelas Maret : Surakarta.
Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia Nomor
P.59/Menlhk/Setjen/Kum. 2016. Baku Mutu Lindi bagi Usaha dan/atau Kegiatan Tempat Pemrosesan Akhir Sampah. Jakarta, Putra, A. 2016. Dampak Tempat Pembuangan
Akhir (TPA) Sampah Batulaya bagi Masyarakat Sekitar di Kelurahan Batulayang Kecamatan Pontianak Utara Kota Pontianak. Jurnal S-1 Sosiologi Vol.
4 No. 2. 2016.
Reynolds, J. M. 1997. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. New York:
John Wiley & Sons Inc.
Purwanti, Henni. 2000. Identifikasi Pencemaran Lingkungan Limbah Cair Hasil Pengolahan Alkohol dengan Metode Geolistrik. Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang : Semarang.
Wijaya, A. S. (2015). Aplikasi Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner untuk Menentukan Struktur Tanah di Halaman Belakang SCC ITS Surabaya. Jurnal Fisika Indonesia, 19(5): 1-5.
