1. Kecamatan Tulung merupakan daerah yangmemiliki potensi airtanah yang baik
2. Kecamatan Tulung merupakan daerahsentra industi tepung aren
3. Kegiatan industri yang besar tidak diikutidengan kesadaran akan kelestarianlingkungan.
1. Menganalisa kondisi hidrogeologi daerah penelitian
2. Memodelkan aliran airtanah untuk mengetahui pola aliran airtanah daerah penelitian
3. Mengidentifikasi jenis pencemar dan kadar zat pencemar pada air limbah dan sumber airtanah di sekitar industri pengolahan aren
4. Memprediksi pola penyebaran pencemar pada airtanah di daerah penelitian
Setiadi dkk (1990), membagi geomorfologi menjadi satuan kaki
gunungapi, dengan ciri – ciri tempat keluarnya air
Sutikno et al (2006), merupakan satuan morfologi dataran kaki
gunungapi yang dicirikan sebagai berikut:
1. Relief : Datar – hampir datar
2. Batuan : Piroklastik dan endapan alluvium
Stratigrafi daerah penelitian menurut Wirakusumah dkk (1989),
merupakan endapan permukaan yang tersusun atas rombakan
dari endapan merapi tua dan merapi muda, berupa tufa, pasir,
dan breksi yang terkonsolidasi lemah hingga kuat.
- Djaeni (1982) menjelaskan bahwa daerah penelitian masuk ke
dalam akuifer dengan aliran melalui celah antar butir, dengan
produktifitas tinggi
- Sutekno et al (2006) menjelaskan bahwa daerah penelitian
termasuk ke dalam daerah airtanah berpotensi tinggi. Akuifer
ini hadir di satuan morfologi volcanik foot plain
Djaeni (1982)
Pencemaran airtanah merupakan masuknya zat secara fisik,
kimia maupun biologi ke dalam tubuh air baik alamiah maupun
buatan yang dapat menurunkan kualitas airtanah.
- Sumber pencemar menurut Putra (2007) :
1. Limbah perkotaan
2. Pusat pelayanan
3. Pertanian
4. Industri
- Sumber pencemar menurut OTA dalam Fetter 1999:
Sumber berasal dari tempat penyimpanan, pengobatan dan
pembuangan, khususnya di permukaan
- Sumber pencemar menurut OTA dalam Fetter 1999:
No.Kategori Sumber
KontaminanKeterangan
1 Kategori 1Sumber yang berasal dari keluarnya kontaminan tersebut, khususnya pada
daerah bawah tanah
2 Kategori 2Sumber yang berasal dari tempat penyimpanan, pengobatan dan atau
pembuangan, khususnya di permukaan
3 Kategori 3 Sumber yang berasal dari peruntuk menahan zat selama perpindahan
4 Kategori 4 Sumber yang berasal dari zat sebagai akibat dari kegiatan didaratan
5 Kategori 5Sumber yang berasal dari pipa untuk memasukan kontaminan airtanah ke
akuifer
6 Kategori 6Kejadian sumber secara alami yang keluar adalah membuat dan atau
membuat semakin buruk oleh aktivitas manusia
Jenis Industri Pengolahan Limbah
Kualitas Relatif Limbah
Terhadap Pedoman Air
Minum WHO
Kecil - RumahTidak memiliki pengolahan
limbahSedang
Sedang-BesarTidak benar Rendah - sedang
Benar Rendah
Jenis Industri
Pemeliharaan
pembuangan
limbah
Kebocoran
Buangan ke
Airtanah
Durasi dan
Kemungkina
n Kebocoran
Buangan
Kecil - Rumah
Tidak ada pemeliharaan,
tanah- limbah
perkotaan-sumur
pembuangan limbah
Kemungkinan
sedang
Kemungkinan
tinggi
Sedang - Besar
Pemeliharaan terbatas,
tanah – sumur – sungai
pembuangan dengan
baik
Kemungkinan
rendah hingga
sedang
Kemungkinan
sedang
Pemeliharaan baik,
sungai pembuangan
limbah
Kemungkinan
rendah
Kemungkinan
rendah
Putra (2007)
Tipe IndustriSalinity
load
Faecal
Pathogens
Bahan gizi,
Cl-N
Logam
berat
Hidrokarbon
(BTEX), fenol
Organik
sintetik
Metal, besi,
baja, mesin+ + + +++ +++ +
Mineral non-
matel+++ + + + + +
Kilang bensin
dan gas+ + ++ + +++ ++
Plastik +++ + +++ +++ +++ +++
Karet ++ + + + + ++
Senyawa kimia
organik++ ++ + ++ +++ +++
Senyawa kimia
anorganik++ + + +++ + +
Farmasi +++ ++ ++ + + +++
Bubur kertas &
kertas+ + ++ + +++ +++
Pemerosesan
kayu++ + ++ + +++ +++
Sabun &
deterjen++ ++ + + ++ +
Pabrik Tekstil +++ + +++ +++ ++ +++
Penyemakan
kulit+++ + ++ +++ ++ +++
Pestisida ++ + + + + +++
Penyubur +++ + +++ + ++ ++
Gula-Alkohol +++ + +++ + +++ +
Makanan ++ +++ +++ + + ++Tenega listrik
Estimasi konsentrasi limbah : + rendah ++ menengah +++ tinggi
Aren (arenga pinnata wurmb) merupakan tumbuhan yang
dimanfaatkan sebagai bahan bagu penghasil soun, cendol,
bakmi dang hunkwe dengan bahan dasar tepung aren. (Firdayati
dan Handajani (2005)
Dampak Negatif Dampak Positif
Menghasilkan limbah yang
mengakibatkan rusaknya estetika
dan mencemari airtanah (limbah
cair)
Meningkatkan taraf hidup
masyarakat sekitar industri
tepung aren
Berdasarkan analisa yang dilakukan oleh Firdayati dan
Handajani (2005), limbah cair hasil pengolahan aren menunjukan
beberapa parameter yang melebihi baku mutu, diantaranya
adalah zat padat tersuspensi, amoniak bebas, dan materi organik
(BOD dan COD). Namun di dalam limbah cair juga ditemukan
pula bakteri golongan coliform dan fecal coliform.
Berdasarkan pemaparan macam-macam kontaminan
yang hadir dalam limbah aren, maka penelitian akan
difokuskan kepada kandungan :
1. Nitrat,
2. Klorida,
3. materi organik (COD dan BOD),
4. Fenol
5. Kandungan minyak total
Menurut Mazor (1997), Klorida merupakan senyawa yang
berasal dari Chlorine. Chlorine merupakan senyawa garam
yang banyak hadir di alam. Ion Chlorine memiliki konsentrasi
yang rendah di dalam air secara alami, dimana konsentrasi
yang ada kurang dari 100 mg/L, kecuali di dalam air asin
(kadar garam tinggi).
Menurut Fetter (1999), Klorida merupakan ion yang tidak
reactive. Klorida sewaktu-waktu digunakan sebagai pengusut di
dalam studi air tanah, karena Klorida bersifat sederhana atau
konservatif.
- Mekanisme pergerakan zat pencemar di dalam airtanah tergantung dalam
hubungannya dengan variasi peroses yang mendorong perpindahan dan
proses lain yang menahan perpindahan itu sendiri (Boulding dan Ginn,
2004)
- Macam – macam mekanisme transportasi zat pencemar pada penelitian ini
adalah
+ Proses Adveksi
Bedient (1999) menjelaskan bahwa adveksi merupakan pergerakan
kontaminan yang mengikuti aliran airtanah dalam ruang pori
+Proses Dispersi
Bedient (1999) menjelaskan bahwa dispersi disebabkan heterogenitas
dalam media yang menimbulkan variasi dalam kecepatan dan jalur aliran.
Pengertian model :
Pendekatan atau penyederhanaan terhadap kenyataan di alam
yang kompleks dan bukan kenyataan itu sendiri. (Kinzelbach,
1986, 1987 & Ruber, 1991, dalam Hendrayana, 1994)
Klasifikasi model ada 3, yaitu fisik, analog, dan matematik
(Kinzelbach, 1986, 1987 & Ruber, 1991, dalam Hendrayana, 1994)
Penerapan model salah satunya dalam model prediksi
Satuan geomorfologi daerah penelitian dapat dibagi menjadi 2 satuan, yaitu :
1. Satuan Kaki Gunungapi
2. Satuan Dataran Banjir
PETA GEOMORFOLOGI DAERAH PENELITIAN
Satuan Kaki Gunungapi
- Besar kelerengan 2% - 5%
- Hidrolika daerah penelitian
dicirikan dengan munculnya
beberapa mataair
Satuan Dataran Banjir
- Lembah sungai berbentuk U
- Proses fluviatil terjadi
- Erosi secara vertikal
mendominasi
Satuan geologi daerah penelitian dapat dibagi menjadi 2 satuan, yaitu :
1. Endapan Pasir Lempungan
2. Endapan Pasir Bongkah
PETA GEOLOGI DAERAH PENELITIAN
Endapan Pasir Lempungan
- Endapan pasir berwarna
coklat, berukuran lempung
hingga pasir sedang
Endapan Pasir Bongkahan
- Endapan pasir bongkah
berwarna abu-abu, berukuran
pasir halus hingga brangkal
Kondisi hidrogeologi akan mencakup beberapa hal, diantaranya:
1. Kondisi Klimatologi
2. Sistem Akuifer
3. Pola aliran airtanah
4. Kualitas airtanah
Menurut Selles et al (2012), suhu daerah penelitian dapatdihitung bahwa suhu rata-rata daerah penelitian adalah 19,36oC. pada ketinggian 1456 m d.p.l.
Kenaikan atau pun penurunan suhu untuk setiap ketinggian 100meter, maka memiliki beda suhu 0,8 oC. Sehingga dapatdihitung rata – rata suhu pada daerah penelitian ini adalah 28,6oC
Putra (2007)
Dengan menggunakan rumus tersebut didapat nilai evapotranspirasi daerah
penelitian sebesar 46,733 mm/tahun.
Putra (2007)
Dengan menggunakan rumus tersebut didapat nilai runoff daerah penelitian
sebesar 400.7 mm/tahun.
Putra (2007)
Dengan menggunakan rumus tersebut didapat nilai runoff daerah penelitian
sebesar 400.7 mm/tahun.
Putra (2007)
Dengan menggunakan rumus tersebut didapat nilai imbuhan airtanah di
daerah penelitian sebesar 2083,567 mm/tahun.
Pemodelan airtanah akan mencakup :
1. Konseptual Model
2. Model Setup- Pemilihan daerah model
- Diskritisasi model
- Kondisi batas
- Parameter model
- Kalibrasi model
3. Hasil pemodelan
Head Controlled Boundary
Head Controlled Boundary
Co
nsta
nt H
ead
Bo
un
dary
Co
nsta
nt
Head
Bo
un
dary
Kali Bentangan
Kali Pusur
Deskritisasi Model & Kondisi Batas Model
Batas Bawah Akuifer
Tersusun atas batupasir, breksi laharik, tuff dan andesit rekahan. Batas bawah
akuifer berupa lapisan andesit rekahan yang diinterpretasikan sebagai akuitard
yang berada pada elevasi sekitar 50 m dibawah muka tanah.
Specific Yield
Nilai specific yield dianggap 1 zona dengan nilai 0,20. Litologi yang dominan
adalah pasir krikilan.
Konduktivitas Hidrolika (K)
Hasil perhitungan pumpping test (Selles, 2012), dimana nilai konduktifitas hidrolika
sebesar 4 x 10-6 m/s, dengan litologi penyusun berupa batupasir, breksi, tuff dan
andesit lapuk.
Parameter Klimatologi
Beberapa parameter klimatologi yang dibutuhkan diantaranya besar inviltrasi daerah
penelitian yaitu 2083,567 mm/tahun dan evapotranspirasi 46, 733 mm/tahun.
Tujuan dari model sensitivity analysis adalah untuk menunjukkan
tanggapan model terhadap variasi parameter masukan yang belum
diketahui
1. Merubah nilai K menjadi 4 x 10-5
2. Membagi segmen sungai .
NoSungai
Elevasi Permukaan Air
Sungai (m)
Elevasi Dasar Sungai
(m)Lebar Sungai (m)
Nama Sungai Segmen Dari Hingga Dari Hingga Dari Hingga
1 Kali Bentangan
Segmen 1 280 250 279,8 249,8 4,8 4,2
Segmen 2 250 200 249,8 199 4,2 4
Segmen 3 200 163,5 199 162,5 4 3,8
2 Kali Pusur
Segmen 1 270 250 269.5 249,8 4,8 4,2
Segmen 2 250 200 249,8 199 4,2 4
Segmen 3 200 163,5 199 162,5 4 4.5
3 Kali ASegmen 1 275 250 274,7 249,8 4 3,8
Segmen 2 250 212,5 249,8 212,3 3,8 3,5
4 Kali BSegmen 1 287,5 250 287,2 249,8 3,5 3,5
Segmen 2 250 212,5 249,8 212,3 3,5 3,5
5 Kali C Segmen 1 212,5 163,5 212,3 162,5 3,5 3,4
Hasil pengujian kimia airtanah untuk analisa zat pencemar
Parameter Kimia Satuan LimbahSumur
Gali 1
Sumur
Gali 2
Sumur
Gali 3
Sumur
Gali 4
Nitrat mg/L 13,34 39,5 39,5 27,84 95,93
Klorida mg/L 290 24 24 46 46
BOD mg/L 22,09 2,47 2,47 2,03 1,16
COD mg/L 1971,84 4,3 4,3 2,53 2,53
Fenol mg/L 0,0803 0,073 0,048 0,057 0,1257
Minyak Total mg/L 38 0 0 0 0
Hasil analisis kandungan klorida
Nomor Sampel Satuan Konsentrasi Klorida
Sumur Gali 5 mg/L 13,00
Sumur Gali 6 mg/L 18,11
Sumur Gali 7 mg/L 45,98
Sumur Gali 8 mg/L 12,54
Sumur Gali 9 mg/L 9,75
Sumur Gali 10 mg/L 13,46
Sumur Gali 11 mg/L 15,78
Sumur Gali 12 mg/L 21,82
Sumur Gali 13 mg/L 35,52
Sumur Gali 14 mg/L 10.92
Sumur Gali 16 mg/L 34.24
Sumur Gali 18 mg/L 15.38
Sumur Gali 19 mg/L 19.85
Sumur Gali 20 mg/L 16.38
Sumur Gali 21 mg/L 12.4
Sumur Gali 22 mg/L 14.39
Sumur Gali 23 mg/L 16.38
Sumur Gali 24 mg/L 18.86
Sumur Gali 25 mg/L 44.66
Sumur Gali 28 mg/L 20.48
Sumur Gali 29 mg/L 24.82
Sumur Pantau 2 mg/L 22
Mataair Cokro mg/L 8,2
Mataair wangen mg/L 16,38
Identifikasi zat pencemar hasil penelitian yang terkandung dalam limbah maupun sumber airtanah sekitar industri dapat dibandingkan dengan
1. KEP-51/MENLH/10/1995, untuk golongan I dan II (air limbah)
2. KEP-51/MENLH/10/1995, untuk golongan B (airtanah sumur)
3. Kadar Klorida berdasarkan Mazor (1997)
Parameter Kimia Satuan
Baku Mutu
KEP-51/MENLH/10/1995 Nilai Konsentrasi I II
Nitrat mg/L 20 30 13,34
Klorida* mg/L < 100 290
BOD mg/L 50 150 22,09
COD mg/L 100 300 1971,84
Fenol mg/L 0.5 1 0,0803
Minyak Total mg/L 10 50 38
Parameter
KimiaSatuan
Kadar Maksimum Gol B
KEP-51/MENLH/10/1995Sumur
Gali 1
Sumur
Gali 2
Sumur
Gali 3
Sumur
Gali 4Dianjurkan Diperbolehkan
Nitrat mg/L 5 10 39,5 39,5 27,84 95,93
Klorida mg/L 200 600 24 24 46 46
BOD mg/L 6 - 2,47 2,47 2,03 1,16
COD mg/L 10 - 4,3 4,3 2,53 2,53
Fenol mg/L 0,001 0,002 0,073 0,048 0,057 0,1257
Minyak Total mg/L Nihil Nihil 0 0 0 0
Kualitas Air Limbah
Kualitas Air Sumur
Pola penyebaran zat pencemar limbah pengolahan aren digambarkan dengan 2 konsep, yaitu:
1. Pola penyebaran dengan melihat penyebaran konsentrasi Klorida
2. Pola penyebaran dengan membuat model arah aliran partikel pencemar dengan perangkat lunak Visual MODFLOW
Dengan menggunakan rumus kecepatan linier (Fetter, 2001), dapat
diketahui kecepatan aliran sebesar 157,7 m/tahun. Sehingga dari
kecepatan dan jarak yang diketahui maka dapat dilakukan
perhitungan waktu awal pergerakan kontaminan, yaitu pada 2002.
No Lokasi TujuanJarak Dari Sumber
Pencemar (m)
Kecepatan
Aliran airtanah
(m/tahun)
Waktu*
(tahun)
1Pabrik air
minum3.349 157.7 21
2 Sidowilayah 4.000 157.7 25
3 Krokosan 4.000 157.7 25
4 Janti 2.386 157.7 15
Prediksi pergerakan pencamar di daerah penelitian dengan
menggunakan perangkat lunak Visual MODFLOW dapat dilakukan
beberapa skenario.
No. Skenario Sumur Pompa
KoordinatKedalaman
Screen (m)*
Debit
pemomp
aan
(l/detik)X Y Atas Bawah
1 Skenario 1Tanpa
pemompaan- - - - -
2 Skenario 2 Sumur Pompa 1 459751.722 9160312.721
52,5 57,5
2372,5 77,5
87,5 97,5
107,5 112,5
3 Skenario 3
Sumur Pompa 1 459751.722 9160312.721
52,5 57,5
2372,5 77,5
87,5 97,5
107,5 112,5
Sumur Pompa 2 460193.442 9159946.16
27.5 32.5
2347.5 52.5
62.5 72.5
82.5 87.5
No.Sumber
Partikel
Koordinat AwalLokasi
Pencapaian
Koordinat Akhir Jarak
Tempuh
(m)
Waktu
Tempuh
(tahun)X Y X Y
1Partikel
no. 11459488,736 9161250,087
Dusun
Krokosan463148,142 9159969,431 4,3 27
2Partikel
no. 1459348,087 9161347,948
Dusun
Padakan462409,257 9160169,955 3,3 21
3Partikel
no. 10459542,601 9161083,453
Dusun
Ngendolor460616,414 9160548,199 1,4 8
4Partikel
no. 7459336,225 9160837,39
Dusun
Mranggen460249,64 9160400,826 1 6
No.Sumber
Partikel
Koordinat AwalLokasi
Pencapaian
Koordinat Akhir Jarak
Tempuh
(Km)
Waktu
Tempuh
(tahun)X Y X Y
1Partikel
no. 1459348,087 9161347,948
Dusun
Krokosan463148,142 9159969,431 4 25
2Partikel
no. 10459542,601 9161083,453
Dusun
Ngendokidul460771,638 9160366,482 1.5 10
3Partikel
no. 8459542,601 9161083,453
Dusun
Manggung459917,825 9160690,598 0.5 3
4Partikel
no. 8459336,225 9160837,39
Dusun
Mranggen460249,64 9160400,826 1 6
5Partikel
no. 6459164,291 9160842,988 Desa Cokro 460119,552 9160300,541 1 6
No.Sumber
Partikel
Koordinat AwalLokasi
Pencapaian
Koordinat Akhir Jarak
Tempuh
(Km)
Waktu
Tempuh
(tahun)X Y X Y
1Partikel
no. 1459348,087 9161347,948
Selatan
Dusun
Krokosan
463151,683 9159867,946 4 25
2Partikel
no. 7459333,738 9160840,292 Desa Cokro 460119,552 9160300,541 1 6
3Partikel
no. 8459336,225 9160837,39
Dusun
Mranggen460249,64 9160400,826 1 6
4Partikel
no. 6459164,291 9160842,988
Dusun
Tegalrejo461000,065 9159457,18 2,3 15
1. Kondisi hidrogeologi daerah penelitian terdiri dari sistem
akuifer bebas pada akuifer pori bagian atas dan akuifer
tertekan pada akuifer pori bagian bawah dan akuifer rekahan
dan pola penyebaran relatif barat ke timur
2. Pemodelan aliran airtanah dengan Visual MODFLOW
menunjukan pola aliran barat – timur
3. Zat pencemar pada air limbah berupa Klorida dan Minyak Total.
Sedangkan pada air sumur berupaKlorida dan Nitrat
4. Pergerakan zat pencemar akan mengikuti aliran airtanah ke
arah timur, dan sebagian partikel akan masuk ke dalam aliran
sungai Kali B dan Kali C