Jumat, 03 Juni 2011

Aplikasi metode Geolistrik Resistivitas Untuk Menentukan Letak Akumulasi Polutan Sampah

BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Aktifitas manusia dalam memanfaatkan alam selalu meninggalkan sisa yang dianggap sudah tidak berguna lagi sehingga diperlakukan sebagai bahan buangan, yaitu sampah dan limbah (Widyatmoko dan Sintorini,2002). Sampah adalah buangan berupa padat merupakan polutan umum yang dapat menyebabkan turunnya nilai estetika lingkungan, membawa berbagai jenis penyakit ,menurunkan sumber daya,menimbulkan polusi, menyumbat saluran air dan berbagai negatif lainnya. Sampah merupakan masalah bagi semua orang, sehingga manusia menyingkirkan sampah sejauh mungkin dari aktifitas manusia. Di kota-kota besar untuk menjaga kebersihan sering kali menyingkirkan sampah ke tempat yang jauh dari pemukiman atau yang biasa disebut Tempat Pembuangan Akhir (TPA).
Di negara berkembang,sampah umumnya ditampung pada lokasi pembuangan dengan menggunakan sistem Sanitary Landfill (Johani, 2002). Sanitari Landfill adalah sistem pengelolaan sampah yang mengembangkan lahan cekungan dengan syarat tertentu yaitu jenis dan porositas tanah, dimana pada dasar cekungan dilapisi geotekstil untuk menahan peresapan lindi pada tanah serta dilengkapi dengan saluran lindi. Cara penimbunan seperti ini dianggap murah dan mudah. Karena kelihatannya mudah, sehingga penimbunannya tidak direncanakan dengan baik dan dilakukan dengan sembarangan sehingga tidak mengindahkan Sanitary Landfill akhirnya berubah menjadi sistem Open Dumping. Akibatnya adalah terjadi pencemaran air tanah dan udara di sekitar TPA (Widyatmoko dan Sintorini,2002).
Masalah sampah sebenarnya sudah lama menjadi masalah di kota-kota besar di Indonesia, masalah tersebut muncul karena terbatasnya lahan kosong yang dapat dijadikan sebagai tempat pembuangan akhir, sementara produksi sampah tiap hari terus berlangsung. Sampah yang dibuang pada lokasi TPA akan mengalami pembusukan terutama pada sampah basah yang umumnya terdiri dari sampah organik, apalagi di negara Indonesia merupakan negara tropis yang mempunyai iklim panas dan kelembaban tinggi. Hal ini merupakan faktor pemercepat terjadinya reaksi kimia, sehingga sampah lebih cepat membusuk jika dibandingkan dengan negara lain (Widyatmiko dan Sintorini, 2002). Air yang ada pada sampah hasil pembusukan umumnya mengandung bahan kimia, bakteri dan kotoran lainnya yang dapat merembes ke dalam tanah. Jika ada air hujan yang melewati sampah ini maka akan tercemar oleh polutan tersebut, sehingga hal ini dapat menimbulkan pencemaran air tanah baik yang berasal dari rembesan air sampah itu sendiri.
Air merupakan kebutuhan utama bagi manusia. Pada zaman dahulu, kehidupan daerah berada pada daerah yang dekat dengan air, sungai, mata air atau danau untuk mendapatkan sumber air. Dengan bertambahnya populasi dan kemajuan industri menyebabkan kebutuhan air akan sangat meningkat, sehingga banyak penduduk yang memanfaatkan air tanah (Magetsari dan Aziz, 1995). Air tanah merupakan sumber air tawar yang dapat dimanfaatkan untuk kegiatan pertanian dan konsumsi manusia, hewan serta tanaman yang jumlahnya mencapai 34,88% dari seluruh air yang ada di bumi (Magetsari dan Azis, 1995). Saat ini karena semakin menipisnya lahan pemukiman, semakin banyak penduduk di kota-kota besar yang tinggal di daerah sekitar TPA, beberapa diantaranya memanfaatkan air sumur sebagai sumber air minum. Hal ini dikarenakan kebutuhan air bersih di daerah sekitar TPA biasanya tidaak terjangkau pelayanan yang disediakan oleh pemerintah melalui Perusahaan Air Minum (PAM) (Suganda, 2004). Jika terjadi pencemaran air tanah akibat meresapnya air lindi yang berasal dari pembusukan sampah, maka hal ini bisa menjadi penghambat bagi kelangsungan hidup penduduk sekitar TPA tersebut. Oleh karena itu perlu adanya tindakan untuk mengatasi permasalahan tersebut.
Tempat Pembuangan Akhir (TPA) yang terletak di daerah Batu Kelurahan Mancani Kecamatan Telluwanua merupakan salah satu TPA yang berada di daerah Kota Palopo. Layanan TPA ini mencakup seluruh sampah yang ada di dalam kota dan sekitarnya. Sampah yang dibuang di tempat ini kebanyakan sampah organik yang berasal dari pasar-pasar dan perumahan masyarakat. Hal ini menyebabkan sampah lebih cepat membusuk dan menghasilkan polutan yang dapat mencemari air tanah. Pada daerah ini diduga terdapat rembesan air lindi yang merupakan polutan sampah yang dapat mencemari air tanah di daerah sekitar TPA tersebut.
Lindi atau polutan sampah diketahui mempunyai konduktivitas yang berbeda dengan air tanah. Menurut hasil penelitian yang dilakukan beberapa peneliti sebelumnya, menunjukkan bahwa polutan ini mempunyai konduktivitas yang lebih tinggi dari pada air tanah. Dengan demikian nilai resistivitas polutan ini lebih rendah dari pada air tanah. Menurut Loke (1997) resistivitas air bersih (fress) adalah antara 10-100 ‘Ωm. Berdasarkan sifat inilah bisa dilakukan penelitian untuk mengetahui letak akumulasi rembesan polutan cair disekitar TPA dengan memanfaatkan perbedaan resistivitas tersebut. Metode yang biasa digunakan adalah metode geolistrik resistivitas.
Metode geolistrik resistivitas merupakan salah satu metode geofisika yang memanfaatkan variasi resistivitas yang dapat digunakan untuk mendeteksi kontaminan cair dalam tanah yang sering diasosiasikan sebagai fluida konduktif.
Beberapa penelitian menunjukkan bahwa metode geolistrik bisa memetakan pencemaran air tanah, seperti penelitian yang dilakukan Sulistijo, dkk, (2001) berhasil memetakan arah penyebaran pencemaran air tanah disekitar TPA Pasir Impun di Kabupaten Bandung, Grandis dan Yudistira (2002) melakukan penelitian di bekas TPA Pasir Impun Bandung dan berhasil memperkirakan penyebaran kontaminan cair dalam tanah yang diasosiasikan sebagai fluida konduktif dengan anomali konduktif (resistivitas kurang dari 10 Ωm) menunjukkan akumulasi rembesan lindi yang dapat mencemari air tanah di sekitar daerah tersebut. Serta penelitian yang dilakukan oleh Johanis (2002) dengan menggunakan metode geolistrik resistivitas konfigurasi Wenner-Schlumberger dengan mengambil tiga lintasan sebagai sampel, yaitu lintasan A terletak pada timbunan sampah, lintasan B berada antara timbunan sampah dan tanah, lintasan C berada di luar timbunan sampah. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat resistivitas rendah pada ketiga lintasan tersebut yang diduga merupakan daerah yang tercemar polutan cair yang dihasilkan oleh pembusukan sampah.
Metode geolistrik terbukti merupakan metode sederhana yang terkenal dalam pendeteksian kualitas air tanah. Metode ini terbukti telah memecahkan banyak masalah tentang air tanah (Kalinski, dkk) (1993).

B. Rumusan Masalah
Adapun yang menjadi rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Dimanakah letak akumulasi rembesan lindi yang dihasilkan dari pembusukan sampah TPA Batu Kelurahan Maccani Kecamatan Telluwanua Palopo?
2. Bagaimana pola distribusi dari rembesan lindi tersebut?

C. Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui keberadaan dan pola distribusi dari akumulasi rembesan air lindi di TPA Batu Kelurahan Maccani Kecamatan Telluwanua Palopo.

D. Manfaat
Penelitian ini merupakan penelitian lapangan, hasil dari penelitian ini diharapkan:
1. Mampu memberikan sumbangan pemikiran di bidang ilmu pengetahuan terutama geofisika dalam memecahkan berbagai permasalahan tentang air tanah sebagai sumber air.
2. Bermanfaat dari sudut pandang peringatan awal dalam upaya memantau pencemaran air tanah dangkal dan dapat menjadi bahan pertimbangan yang berguna dalam pengelolaan dan penentuan lokasi TPA.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Sampah dan Sistem Pengelolaannya
Sampah adalah sisa suatu usaha atau kegiatan yang berwujud padat baik berupa zat organik maupun anorganik yang bersifat dapat terurai maupun tidak dapat terurai dan dianggap sudah tidak berguna lagi sehingga dibuang ke lingkungan. Pada umumnya sampah dibagi menjadi,pertama adalah sampah basah yang terdiri dari bahan organik yang mudah membusuk, sebagian besar adalah sisa makanan, potongan hewan, sayuran dan lain-lain. Kedua adalah sampah kering, yaitu sampah yang terddiri dari logam seperti besi tua, kaleng bekas dan sampah kering yang non logam seperti kertas, kayu, kaca, keramik, batu-batuan dan sisa yang lain (Mansuruddin Anwar, 2005).
Sampah organik merupakan sampah yang mudah membusuk yang disebabkan oleh aktifitas mikroorganisme. Pembusukan sampah ini akan menghasilkan gas metana (CH4 dan H2S) yang bersifat racun bagi tubuh makhluk hidup. Penanganan jenis sampah ini sebenarnya dapat dilakukan dengan cara meminimalkan bangkitan sampah di perkotaan, pertama melalui program upaya pengurangan jumlah sampah, kedua dengan mendaur ulang dan ketiga memanfaatkan sampah yang masih berguna. Sampah yang tidak dapat membusuk adalah sampah yang memiliki bahan dasar plastik, logam, gelas, karet. Untuk pemusnahannya dapat dilakukan pembakaran tetapi dapat menimbulkan dampak lingkungan karena menghasilkan zat kimia, debu dan abu yang berbahaya bagi makhluk hidup (Mansuruddin Anwar, 2005).
Sampah di tampung pada sebuah TPA untuk dikelola. Sistem pengelolaan sampah biasanya menggunakan sistem Sanitary Landfill yaitu sistem pengelolaan sampah yang mengembangkan lahan cekungan dengan syarat tertentu, antara lain jenis dan porositas tanah. Dasar cekungan pada sistem ini dilapisi geotekstil. Lapisan yang menyerupai plastik ini menahan peresapan lindi ke tanah. Di atas lapisan ini, dibuat jaringan pipa yang akan mengalirkan lindi ke kolam penampungan. Lindi yang telah melalui instalasi pengolahan baru dapat dibuang ke sungai. Sistem ini juga mensyaratkan sampah ditutupi dengan tanah setebal 15 cm tiap kali timbunan mencapai ketinggian 2 m. Sistem Sanitary landfill tentunya harus memenuhi desain teknis tertentu sehingga sampah yang dimasukkan ke tanah tidak mencemari tanah dan air tanah. Di negara maju sampah sebelum masuk ke TPA dipilah terlebih dahulu antara sampah organik dan non organik. Sampah seperti kaca, logam, plastik dan sampah medis dibakar dengan incenerator dengan suhu minimal 10000 C hingga menjadi abu putih sebelum ditimbun. Secara umum Secara umum Sanitary terdiri atas elemen sebagai berikut:
1.) Lining system berguna untuk mencegah atau mengurangi kebocoran lindi ke dalam tanah yang akhirnya bisa mencemari air tanah. Biasanya lining system terbuat dari compacted clay, geomembran atau campuran tanah dengan bentonite.
2.) Leachate collection system dibuat di atas lining system dan berguna untuk mengumpulkan leachate dan memompa ke luar sebelum sebelum lindi menggenang di lining system yang akhirnya akan menyerap ke dalam tanah.
3.) Cover atau cap system berguna untuk mengurangi cairan akibat hujan yang masuk ke dalam landfill. Dengan berkurangnya cairan yang masuk akan mengurangi lindi.
4.) Gas ventilation system berguna untuk mengendalikan aliran dan konsentrasi di dalam landfill dengan demikian mengurangi resiko gas mengalir di dalam tanah tanpa terkendali yang akhirnya dapat menimbulkan peledakan.
5.) Monitoring system bisa dibuat di dalam atau di luar landfill sebagai peringatan dini kalau terjadi kebocoran atau bahaya kontaminasi di lingkungan sekitar.
Selain system Sanitary Landfill, sistem yang biasa digunakan adalah sistem Open Dumping atau model curah yang lebih primitif dari pada sistem Sanitary Landfill, yaitu sampah ditumpuk menggunung pada suatu tempat tanpa dilapisi geotekstil dan saluran lindi. Selain itu dikenal sistem controlled landfill (Andi Amirullah, 2002) yaitu setiap satu meter ketebalan sampah yang masuk harus ditumpuki tanah penutup. Tanah penutup ini diambilkan dari areal TPA yang morfologi buktinya memungkinkan pengelola tidak harus mengambil tanah penutup dari lokasi lain. Sistem inilah yang biasa digunakan TPA di Indonesia. Sistem ini sangat berbahaya karena sampah yang dibiarkan terbuka bukan hanya mengakibatkan pencemaran udara akibat bau. Sampah yang menggunung akan menghasilkan lindi, yakni limbah cair, baik yang berasal dari proses pembusukan TPA yang terletak di daerah yang curah hujan tinggi akan menghasilkan kandungan lindi tinggi. Tetapi kualitas lindi itu masih dipengaruhi komposisi atau karakteristik sampah yang dibuang, umur timbunan, dan pola operasional TPA. Lindi yang berasal dari TPA akan mengalir masuk ke dalam tanah dan menjadi aliran air tanah dan mencemari sumur-sumur penduduk yang tinggal di daerah sekitar TPA.
Tumbuhnya perumahan liar di sekitar TPA menimbulkan permasalahan yang perlu disikapi, karena rumah tersebut jauh dari kriteria sehat. Masyarakat di sekitar TPA mengambil kesempatan memilah sampah organik dan anorganik. Plastik, botol bekas, kaleng dan kaca merupakan bahan bekas yang dapat didaur ulang. Kontribusi pemulung dalam mendaur ulang sampah cukup besar, tetapi proses pencucian sampah plastik belum memperhatikan aspek kebersihan. Hal ini ditunjukkan dengan jumlah lalat yang jumlahnya di atas kriteria baku mutu. Pemilahan sampah anorganik membantu sistem sanitary landfillkarena sampah organik telah terpisah, tetapi upaya pemilahan belum optimum sehingga ditemukan sampah organik dan anorganik masih tercampur. Plastik yang tidak terurai ini dapat menimbulkan masalah lingkungan. Usaha pengumpulan sampah plastik, kaca, besi memberikan nilai positif bagi pemenuhan kebutuhan ekonomi masyarakat sekitar TPA karena limbah ini merupakan komoditi yang bernilai ekonomi (Mansuruddin Anwar, 2005).



B. Air Tanah dan Pencemarannya
Air tanah adalah air yang tersimpan/terperangkap di dalam lapisan batuan yang mengalami pengisian/penambahan secara terus menerus oleh alam. Kondisi suatu lapisan tanah membuat suatu pembagian zone air tanah menjadi dua zone besar yaitu:
1.) Zone air berudara (zone of aeration) zone ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air yang masih dapat kontak dengan udara. Pada zone ini terdapat tiga lapisan tanah, yaitu lapisan air tanah permukaan, lapisan intermediate yang berisi air gravitasi dan lapisan kapiler yang berisi air kapiler.
2.) Zone air jenuh (zone of saturation) zone ini adalah suatu lapisan tanah yang mengandung air tanah yang relatif tak terhubung dengan udara luar dan lapisan tanahnya atau aquifer bebas.
Pencemaran adalah suatu penyimpangan dari keadaan normalnya. Jadi pencemaran air tanah adalah suatu keadaan air tersebut telah mengalami penyimpangan dari keadaan normalnya. Keadaan normal air masih tergantung pada faktor penentu, yaitu kegunaan air itu sendiri dan asal sumber air. Pencemar air dapat menentukan indikator yang terjadi pada air lingkungan. Pencemar air dikelompokkan sebagai berikut:
1.) Bahan buangan organik pada umumnya berupa limbah yang dapat membusuk atau terdegradasi oleh mikroorganisme, sehingga hal ini da[at mengakibatkan semakin berkembangnya mikroorganisme dan mikroba patogen pun ikut juga berkembang biak di mana hal ini dapat mengakibatkanberbagai macam penyakit.
2.) Bahan buangan anorganik pada umumnya berupa limbah yang tidak dapat membusuk dan sulit didegradasi oleh mikroorganisme. Apabila bahan buangan anorganik ini masuk ke air lingkungan maka akan terjadi peningkatan jumlah ion logam di dalam air, sehingga hal ini dapat mengakibatkan air menjadi bersifat sudah karena mengandung ion kalsium (Ca) dan ion magnesium (Mg). Selain itu ion-ion tersebut dapat bersifat racun seperti timbal (Pb), arsen (As) dan air raksa (Hg) yang sangat berbahaya bagi tubuh manusia.
3.) Bahan buangan zat kimia banyak ragamnya seperti bahan pencemar air yang berupa sabun, bahan pemberantas hama, zat warna kimia, larutan penyamak kulit dan zat radioaktif. Zat kimia ini di air lingkungan merupakan racun yang mengganggu dan dapat mematikan hewan air, tanaman air dan mungkin juga manusia.

C. Metode Geolistrik Resistivitas
Geolistrik adalah salah satu metode dalam geofisika yang mempelajari sifat aliran listrik di dalam bumi. Pendeteksian di atas permukaan meliputi pengukuran medan potensial, arus, dan elektromagnetik yang terjadi baik secara alamiah maupun akibat penginjeksian arus ke dalam bumi. Metode geolistrik yang terkenal antara lain: metode potensial diri (SP), arus telluric, magnetotelluric, elektromagnetik, IP (Induced polarization) dan resistivitas (tahanan jenis) (Reinolds, 1997).
Metode geolistrik resistivitas merupakan metode geolistrik yang mempelajari sifat resistivitas (tahanan jenis) listrik dari lapisan batuan di dalam bumi. Pada metode ini arus listrik diinjeksikan ke dalam bumi melalui dua buah elektroda arus dan dilakukan pengukuran beda potensial melalui dua buah elektroda potensial. Dari hasil pengukuran arus dan beda potensial listrik akan dapat dihitung variasi harga resistivitas pada lapisan permukaan bumi di bawah titik ukur. Pada metode ini dikenal banyak konfigurasi elektroda, diantaranya yang sering digunakan adalah: konfigurasi Wenner, konfigurasi Schlumberger, konfigurasi Wenner-Schlumberger, konfigurasi Dipol-dipol, Rectangle Line Source dan sistem gradien 3 titik.
Berdasarkan pada tujuan penyelidikan metode ini dibagi menjadi dua yaitu mapping dan sounding. Metode resistivitas mapping merupakan metode resistivitas yang bertujuan mempelajari variasi resistivitas lapisan bawah permukaan secara horizontal. Sedangkan metode resistivitas sounding bertujuan mempelajari variasi resistivitas batuan di bawah permukaan bumi secara vertikal. Pada metode ini, pengukuran pada suatu titik sounding dilakukan dengan jalan mengubah-ubah jarak elektroda. Pengubahan jarak elektroda ini tidak dilakukan secara sembarang, tetapi mulai jarak elektroda kecil kemudian membesar secara gradual. Jarak elektroda ini sebanding dengan kedalaman lapisan batuan yang terdeteksi, akan diperoleh ketebalan dan resistivitas masing-masing lapisan batuan. Sering digunakan dalam eksplorasi geolistrik dengan susunan jarak spasi sama panjang (r1 = r4 = a dan r2 = r3 = 2a). Jarak antara elektroda arus adalah tiga kali jarak elektroda potensial.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Alat
1.) Resistivimeter
2.) Patok
3.) Palu
4.) Accu (Elemen Kering)
5.) Elektroda (Elektroda potensial dan Elektroda Arus)
6.) Meteran
7.) Kabel Listrik
8.) Alat tulis Menulis
9.) Res2Dinv
B. Bahan
1.) Sampah Organik
C. Objek Penelitian
Objek dalam penelitian ini adalah sampah organik yang ada di desa Batu Kelurahan Mancani Kecamatan Telluwanua Kota Palopo.
D. Waktu dan Tempat
Penelitian ini akan dilakukan pada bulan Juni 2011 di TPA di desa Batu Kelurahan Mancani Kecamatan Telluwanua Kota Palopo.






E. Metode Kerja
1. Persiapan
Pada tahapan ini penulis mempelajari hasil-hasil penelitian terdahulu yang terkait dengan permasalahan yang ada, teori-teori yang berhubungan dengan penelitian.
2. Akuisisi Data
Data yang diharapkan dalam penelitian ini adalah berupa nilai resistivitas semu yang dihasilkan dari perhitungan data lapangan. Langkah-langkah yang harus dilakukan adalah sebagai berikut:
a. Mengukur panjang lintasan
b. Mengukur spasi awal yaitu m (n=1) dan ditandai dengan pasak. Pengukuran ini disesuaikan dengan aturan konfigurasi Wenner.
c. Memasang keempat elektroda yaitu dua elektroda arus dan dua elektroda potensial di tempat yang sudah ditandai dengan pasak.
d. Menghubungkan keempat elektroda tersebut dengan resistivity meter dengan menggunakan kabel penghubung.
e. Mengaktifkan resistivity meter, kemudian melakukan injeksi arus listrik dalam tanah.
f. Mencatat nilai tegangan (Volt) dan Arus (Ampere) sebagai hasil pencatatan akhir dari alat resistivity meter.
g. Memindahkan posisi elektroda sesuai dengan aturan konfigurasi Wenner, kemudian menginjeksikan arus dan mencatat hasilnya. Pemindahan dilakukan terus sampai melingkupi seluruh panjang lintasan.
h. Pada pengukuran kedua (n=2), spasi diubah kemudian melakukan hal yang sama seperti langkah di atas sampai pengukuran ketujuh dengan meemperbesar spasi 3, 6, 9, 12, 15, 18 dan 21 meter (n=7).

sumber dian fitria

Tidak ada komentar:

Posting Komentar