Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan .'\Olikasi Isotop dan Radias~ 2001
PENYELmIKAN DAERAH IMBUH AIR TANAH BEKASI
DENGAN TEKNIK HmROISOTOP
Syafalni*, M. Sri Saeni**, Satrio*, dan Djijono* .Puslitbang TekIlologi Isotop dan Radiasi, BAT AN, Jakarta
..Institut Pertanian Bogor, Bogor
ABSTRAK
PENYELmIKAN DAERAH IMBUH AIR TANAH BEKASI DENGAN TEKNIK
HIDROISOTOP. Telah dilakukan penyelidikan tentang daerah imbuh air tanah Bekasi dengan dengan penanggalan karbon 14C dan isotop stabi1180. Hasil evaluasi data memperlihatkan bahwa pergerakan air tanah didaerah tersebut dari selatan ke utara yang mengarah ke barat laut. Hal ini diperkuat pula oleh basil analisis
penanggalan karbon yang digambarkan dalam bentuk kontur umur air tanah daerah Bekasi. Hasil penyelidikan
ini juga memperlihatkan bahwa air tanah di daerah selatan Bekasi adalah berumur muda yang sekaligus menunjukkan bahwa daerah imbuh air tanah Bekasi berada di daerah tersebut; sedangkan berdasarkan analisis
isotop stabil 180 pada contoh air tanah memperlihatkan bahwa daerah imbuh air tanah Bekasi berasa1 dari
daerah Bantar Gebang dan sekitarnya.
ABSTRACT
INVESTIGAnON OF BEKASI GROUNDWATER RECHARGE AREA BY USING
HYDROISOTOP. fuvestigation on Bekasi groWldwater has been done by using 14C (carbon dating) and
stable isotope of 180 for studying of recharge area of Bekasi groWldwater. Evaluation result of data was obtained that the movement of groWldwater direction in the area from the south to the north and toward to the northwest The result was .verified by carbon dating which is represent through the contour patterns of
groundwater ages of the area. Hence, the ages of groWldwater in the south Bekasi area indicated the young
groWldwater and it can be as recharge area of Bekasi groundwater. However, based on the stable isotope analysis of 180 described that the recharge area of Bekasi groundwater origin was from Bantar Gebang surrounding area.
PENDAHULUAN memancarkan radiasi beta (f:\) yang mempunyai watu
paroh tertentu sehingga dalam penelitian hidrologi dapat dipakai untuk menentukan umur air tanah. 14C
dapat menetukan umur air tanah yang bernmur sampai
dengan 40.000 tabun. Perkembangan peralatan spektrometer masa sekitar tabun 1950, penelitian dengan isotop stabil menjadi sangat mungkin untuk menentukan secara tepat rasio kelimpahan isotop. Dalam hat ini yang sangat menarik bagi ahli adalah rasio isotop-isotop molekul air seperti 180/ 160 dan 2H/IH. Rasio yang ditimbulkan dikenal dengan delta (0) dalam permill (0/00) merupakan perbedaan relatif antara sample danstandar yang dkenal dengan SMOW (standard mean ocean water);
Pada saat ini manajemen sumberdaya air sudah
merupakan kebutuhan dalam rangka pelestarian air dan
lingkungan. Pergerakan air, air tanah dangkal dan air tanah dalam daerah Bekasi dan sekitarnya sangat menarik untuk dipelajari. Hal ini ditunjang infonnasi
yang menyebutkan bahwa sebagian air tanah di daerah
ini telah tercemar dan semakin memprihatinkan.
Penyelidikan daerah irnbuh dengan penanggalan
karbon r4C) dan isotop stabil180 daerab ini diIakukan untuk kIarifikasi terhadap daerab irnbuh yang pada
akhimya dapat digunakan sebagai data penunjang bagi
pengambil keputusan dalam merencanakan
pengembangan daerab tersebut. Studi pergerakan air
tanah pada prinsipnya menyangkut pergerakan air
permukaan ke sistem air lainnya yang selanjutnya dapat bergerak sesuai dengan arab aliran air tanah daerah
tersebut. Peng~an teknik isotop lingkungan 14C dan
isotop stabil 1 0 telah banyak dilaksanakan di negara-negara maju dan berkembang untuk tujuan
pemonitoran. analisis, pengurnngan dan pengendalian
suatu sistem sumber daya air suatu daerah yang datanya sangat berguna untuk manajemen sumberdaya air daerab tersebut. Penggunaan 14C sebagai perunut daIam penelitian air tanah adalah karena 14C diproduksi secara tetap dan terus menerus, sehingga bila 14C dalam
senyawa karbon dioksida yang ikut bersarna air daIam
siklus hidrologi dapat digunakan sebagai perunut. 14C
80/00 = [ (R-R.tandar)lR.tandarJ X 1000
R daD R.tandar adalah rasio isotop 2H/IHataU 180160
Pacta prinsipnya analisis 180 daD 2H daIam
penelitian dinamika air pacta suatu daerah adalah
berdasark.'lll perbedaan kandungan isotop stabil180 daD 2H dialltara somber air yang terdapat di daerah penelitian seperti air sungai, air tanah, air danau, reservoar atau air laut. Dilain pihak air tanah dangkal dan air tanah daIam di daerah tersebut dapat berasal dar:i
imbuh lokal ataupun regional yang akan
memperlilJatkan perbedaan diantara somber-somber air yang dipelajari. Untuk air hujan diketahui hubungan
Risalah Pertemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan I-{Jlikasi Isolop dan Radiasi, 2{x) 1
Kabupaten Bogor dan DKI Jakarta. Menurut Sj~iful
Ruchijat, Syamsul Hadi (1997) daernh Bekasi
penyebaran batuannya dapat dilihat pacta Gambar 1. : peta Geologi daernh Jonggol-Bekasi dan sekitamya. Umur formasi ini adalah kuarter. Umumnya batuan yang acta didaernh Bekasi secara hidrogeologis dibedakan menjadi batuan lepas dan batuan padu yang mempunyai kesarangan dan kelulusan yang berbeda-beda serta memiliki sifat-sifat keairnn yang berberbeda-beda pula. Batua.'l lepas berukuran butir pasiran atau lebih besamya serta batuan padu yang memiliki celahan atau rekahan dapat bertindak sebagai akuifer, sedangkan batuan lepas berukuran berbutir lempungan serta batuan padu tak bercelah tidak dapat bertindak sebagai akuifer.
Kabupaten Bekasi mempunyai 3 lapisan akuifer yang mempunyai potensi untuk di eksploitasi terletak didaerah selatan mulai dari Bantar Gebang terns menuju utara. Pacta daernh formasi (Qav) yang mempunyai potensi air tanah. Bila dilihat dari penampang melintang daernh Bantar Gebang terletak pacta ketinggian 30 m sampai 50 m dari pennukaan laut Akuifer air tanah di daernh ini terdiri atas 4 lapisan akuifer, yang disebut lapisan akuifer bebas, semi tertekan, tertekan dangkal daD tertekan dalam. Kondisi air tanah di daernh penelitian mulai dari Bantar Gebang sampai Bekasi Selatan adalah baik, hat ini dapat dilihat dari peta potensi air tanah Bekasi yang menunjukan bahwa air tanah didaernh ini mempunyai potensi dari sedang sampai tinggi. Lapisan akuifer pertama (akuifer bebas) terdc1pat pacta kedalal11L1ll 0-24 m, semi tertekan pacta kedalaman 30 sampai 48 meter, akuifer tertekan
dangkal mempunyai kedalaman 40 sampai 120 m dan lapisan ke empat pacta kedalaman > 120 m. Sedangkan pergerakan air tanah secara umum bergerak dari arab selatan ke utara daD daerah ini mernpakan daernh imbuh untuk daernh Bekasi (lihat Gambar 2. peta daerah imbuh daD lepasan air tanah dalam).
BAHAN DAN METODE
Pengambilan contob. Contoh air tanah untuk penelitian daerah imbuh air tanah Bekasi diambil dalam peri ode waktu bulan April 2001 sampai Juni 2001 yang dilakukan untuk anaIisis radiokarbon 14C, 180, dan deuterium. Contoh air tanah tersebut diambil dalam daerah Bekasi dengan kedalaman >40 meter untuk analisis radiokarbon 14C, 180 dan deuterium dan pada daerah Bantar Gebang, Bekasi dan selatan Bekasi dimnbil air tanall dcWgkal untuk analisis 180 dan deuterium. Contoh air tanah tersebut diambil dalam peri ode waktu bulan April 200 1 sampai Juni 200 1. antara 180 dan 2H adalah linier yang didapat dari data
air hujan global dunia yang memenuhi persamaan garis
lurus () 2H = 8 () 180 + 10. Sedangkan air tanah karena berasal dari infiltrasi air hujan ke dalam tanah kandungan 180 dan 2H air tanah akan terletak pada garis meteorik (air hujan), kecuali apabila air tanah tersebut
mengalami pembahan, misalnya mengalami pertukaran
180 karena melewati magma, percampuran atau telah
mengalami proses penguapan maka dalam graflk
hubungan 180 dan 2H akan menyimpang dari persamaan
garis lurns air hujan.
Kondisi gerakan air tanah daernh penelitian
sangat dipengamhi oleh perkembangan daernh yang
diteliti, seperti pengambilan air tanah untuk keperluan rumah tangga, industri, sekolah, pertokoan. perkantoran dan tempat-tempat komersial yang ada disekitarnya sefta sistem geohidrologi setempat. Selain dari itu daernh ini berdekatan dengan DKI Jakarta yang juga sumber air untuk kebutuhannya juga diambil dari air tanah baik air tanah dalam maupun air tanah dangkal
yang pada akhirnya akan mempengaruhi sumberdaya
air tanah sekitarnya juga.
Wandowo ill. (1999) telah melakukan
penelitian dinamika aliran air tanah dalam di cekungan Jakarta yang menjelaskan bahwa teknik isotop penanggalan 14C dapat memberikan kontribusi untuk menambah informasi fenomena daernh ini yang secara jelas diperlihatkan bahwa daerah imbuh air tanah dalam
daernh ini berasal dari selatan Jakarta atau daernh Depok daD Bogor. Tandia A.A. dkk. (1998) juga
men~akan teknik hidroisotop dan hidrokimia untuk
melakukan penelitian asal-usul, proses daD migrasi senyawa nitrat dalam akuifer daerah Dakkar, Sinegal. Syafalni dkk (1999) telah melakukan penelitian air
tanah dangkal daerah Bogor dan Jakarta bagian selatan
dengan teknik isotop stabil180, deuterium. tritium, dan
hidrokimia yang dapat menjelaskan bahwa air tanah
dangkal Bogor mempunyai interaksi atau hubungan yang jelas dengan air tanah Jakarta bagian selatan.
Penelitian daernh imbuh dengan metode isotop alam dilakukan dengan pendekatan analisis 14C dan 180 yang akan memberikan data daD informasi yang saling melengkapi dengan bantuan analisis statistik. Teknik hidroisotop dengan metode isotop alam adalah metode yang menggunakan isotop yang terdapat di alam atau yang terjadi di alam yang akan dapat memperlihatkan gambaran yang lebih tepat dan saling
melengkapi dengan metode konvensionallailmya.
Penelitian mempelajari daernh imbuh air tanah Bekasi bertujuan untuk prediksi pergerakan air tanah daernh ini yang selanjutnya dapat digunakan untuk
analisis keselama~ rencana penanggulangan.
perlindungan secara menyeluruh sumberdaya air tanah
daernh Bekasi yang pada dasarnya digunakan lansung
oleh masyarakat untuk kebutuhan mereka.
Radiokarbon 14C. Analisis rndiokarbon
dilaksakaIl dengan mengambil contoh air sebanyak 60 liter yang diendapkan karbonat daD bikarbonatnya dalam bentuk BaCO3 yang kemudian di laboratorium, karbon dalam senyawa anorganik (BaCO3) disintesis
menjadi benzena (C~). Senyawa benzena selanjutnya
dicacah dengan alat pencacah sintilasi cair (LSC).
180dan 2H. PengukUIaD 2H dilakukan dengan
carn mereaksikan contoh air dengan Zn pacta suhu 4500
HmROGEOLOGIBEKASI
Daerah Bekasi merupakan daerah yang
mempunyai tingkat perkembangan yang sangat pesat
seperti halnya daerah-daerah berdekatan seperti 34
Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan RadiaSl; 200 1
berinteraksi langsung dengan air tanah daerah DKI Jakarta. Dengau kata lain bahwa cadangau air tanah Jakarta dipengaruhi juga oleh air tanah daerah Bekasi yang ditunjukkan perubahan arab gerakan di bagian utara Bekasi sebagai akibat dari eksploitasi yang besar didaerah utaril Jakarta. Kondisi ini diperkuat oleh basil penelitian Syaiful Ruchijat dkk (1997) yang telah melakukan penelitian untuk daerah Jonggol-Bekasi yang telah menjelaskan bahwa air tanah Bekasi
mengalir dari Selatan ke Utara dan mempWlyai daerah
imbuh didaerah Selatan (lihat Gambar 2).
Hasil analisis kandWlgan 180 daD deuterium air tanah dangkal Bantar Gebang secara umum yang ditunjukkan pada Tabel 2. yang seterusnya dibuat graflk hubungau 180 dan deuterium yang dapat dilihat pada Gambar 4. berikut,
Hasil ini menunjukkan bahwa secara umum air tanah da.'1gkal daerall Bantar Gebang. Bekasi telah dipengarulli oleh pen~pan dan berinteraksi dengan lapisan Geologi setempat yang pacta saat ini
diasumsikan dipengaruhi oleh adanya lokasi
pembuangan sampah di daerah ini.
Apabila dilakukan evaluasi dari kandungan contoh 180 yang diuji dengan uji statistik t-student yang dapat dilihat pacta tabel 3 berikut. yang mana nilai rata-rata 180 Bantar Gebang adalah -6,338 :t 0,270 0/00 danJ80 Bekasi adalah -6,222 :t 0,296 0/00 yang menunjukkan ballwa kedua kelompok contoh tidak
terjadi perbedaan pacta tingkat kepercayaan 95% dan
99%, yang dapat diasumsikan bahwa air tanah Bekasi
tidak berbeda atau kemungkinan berasal dari air tanah dangkal selatan Bekasi (Bantar Gebang, Setu, Cileungsi
0 -5 -10 -15 -20 -25 -30
g
~
=
r.o -35 -40 -45 -50 -55 -60 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1a
~ 180 ~/OO)Gambar-4 Hubungan D vs 0-18 Air Tanah Dangkal Bantar Gebang -Bekasi
Risalah Pet1em/Jan Ilmiah Pene/itian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan Radias~ ZOOt
& Serang) yang juga memperkuat data dan infonnasi tersebut diatas. Dengan demikian dibutuhkan sekali manajemen sumber daya air tanall daerall Bekasi dan Jakarta secara terpadu agar data daD informasi ini dapat
digunakan oleh pengambil keputusan di daerah tersebut
untuk rencana pengembangan daerah tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
ALLAN FREEZE R. JOHN A. CHERRY, "Groundwater", Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, (1979).
2. DAVID KEITH TODD, " groundwater Hydrology", Second edition, Jolm wiley & Sons, New York, (1980).
Tabel3. Basil pengujian t-student antara air tanah Bekasi daD air tanah dangkal Bantar Gebang,
Bekasi 3. SYAFALNI, BAROKAR A., DnONO, PASTON
S., DAN AGUS MARTINUS, "Studi Air Tanah Dangkal Daernh Bogor dan Jakarta Bagian Selatan Dengan Hidroisotop", APISORA, BATAN, (1999).
4. SJAIFUL RUCHIJAT, SYAMSUL HADI,
"Penyelidikan Potensi Air Tanah Daerah Jonggol-Bekasi, Jawa Barat.", DGTL Dep. Pertambangan & Energi, Bandung,(I997). 5. TANDIA A.A., C.B. GAYE, A. FAYE, "Origin,
process and migration nibtlte compounds in the aquifers of Dakar region, Sinegal ", IAEA-TECDOC-I046, (1998).
KESIMPULAN
Dari basil penyelidikan ini dapat disimpulkan
bahwa pergerakan air tanah di daerah Bekasi bergerak
dari Selatan ke Utara menuju ke Barat Laut, dan terjadi pencampuran dari air tanah pengaruh penempatan
sampah kola. Selain itu llasil penelitian ini
menunjukkan pula pengaruh eksploitasi sumberdaya air
tanah di utara Jakarta yang meOimbulkan perubahan
gerakan air tanah di Bekasi.
6. TECHNICAL REPORT SERIES No. 91, "Guide-book on Nuclear Techniques in hydrology", lAEA, Vienna, (1983).
7. WANDOWO, ZAINAL ABillIN, SATRIO,
DllONO, DAN ALIP, "Dinamika aliran air tan.m dalam di Cekungan Jakarta", APISORA, BATAN, (1999).
Risalah Pet1emuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Aplikasi Isalop dan Radiasi, 2{XJ 1
Gambar 3.
Risa/ah Pertemuan //miah Penelitian dan Pengembangan Ap/ikasi /sotop dan Radias~ 2tXJ1
DISKUSI
WISNU HENDROMARTONO
Mohon ditayangkan ulang hasil uji dengan isotop yang digunakan menunjukan signifikansi yang sarna terhadap aliran aquiver yang ditunjukan pada peta tersebut mohon untuk dapat diperjelas ?
selanjutnya dibuatkan peta iso-umur (Gambar 3) dan dapat dilihat bahwa daerah imbuh dari selatan.
-Uji dengan 180 didapatkan hubungan antara air
tanah Bekasi dengan air tanah dangkal dasar selatan
(Tabel 2) yang diuji dengan student yang
memperlihatkan tidak terjadi perbedaan.
-Uji dengan 180 & D haI ini memperlihatkan
bahwa asal air tanah dangkal di sebelah selatan telah
dipengaruhi oleh air daerah penempatan sampah karena
180 & D memperlihatkan percampuran antarn air hujan & air sampah (di daerah sampah).
SYAFALNI
Uji dengan CJ4 dilaksanakan dengan
Risalah Pertemuan Ilmiah Pene/ilian dan Pengembangan ~/ikasi Isolop dan RadiaSl; 2001
