ESTIMASI CIREBON
KECEPATAN
PENGENDAPAN
MENGGUNAKAN
PROFIL
210Pb
DI
PANTAI
SUminiDg,WisyachudiDF. daDSudarmadji PuslitbangTemologi Maju BATAN,Yogyakarta
ABSTRAK EST/MAS/
KECEPATAN
"It PENGENDAPAN
D/ PANTA/
C/REBON
MENGGUNAKAN
PROF/L
2/0Pb.
Kecepatan akumulasi sedimen di perairan Cirebon ditentukan dengan menggunakan radionuklida alam 2/0Pb sebagai pemancar gamma. Sedimen diambil dengan menggunakan pralon PVC diameter 7 cm. Sedimen dalam pralon diiris setiap 2 cm. Bagian tepi dipisahkan. Semua sedimen dikeringkan dengan lampu pemanas dan ditimbang , dicacah dengan spektrometer ~amma selama 2 jam (7200) detik. Diamati rata-rata supported 21Opb.untuk mendapatkan harga excess IOpb .dihitung estimasi umur. tahun dan fluktuasi massa yang terakumulasi , dalam kgm-2.th-i. Data pada ketebalan /2 -/4 cm tidak dapat digunakan untuk menentukan flub masa pengendapan karena banyak mengandung pasir. Flub massa pengendapan tercepat adalah pada kedalaman 2-4 cm sebesar /,49 terendah pada kedalaman 8-/0 cm sebesar 0,43 kg/m2th-i.
ABSTRACT. DEPOSITION RATE ESTIMATION OF CIREBON COASTALBY USING ZloPbPROFILE. Sediment accumulation rate ofCirebon coastal was detennined by using tracer ofnatural radionuclide orloPb. which emits gamma ray. Sediment sampling was done by using PVC pralon of 7 cm diameter. The outer part ofthe sediment slices were separated and the inside parts were anal),zed for Z/oPb. Samples were dried, weighted, counted for 2 hours (7200 seconds) by gamma ray spectrometer. Supported 21Opbwas calculated to detennine the excess 2111pb. Sediment deposition rate, age and year estimation and mass flux accumulated were calculated and presented as kg.m-2.y'l. Activity data of 12 -14 cm sediment depth can not be used for mass flux detennination because this layer was sandy. Faster mass fluks was at 2-4cm depth was 1,49 kg/m2y-1 and slower at 8-10 cm depth was 0,43 kg/m2y'l.
PENDAHULUAN P
enggunaan radioisotop alam 21Opb untuk geokhronologi pertama kali dilakukan oleh Goldberg (19630. Dengan waktu paro (T 1/2) 22,3 tahun radioisotop ini memungkinkan digunakan sebagai tracer untuk mempelajari proses terjadinya sedimentasi. Aktivitas radionuklida ini dalam sedimen dikaitkan dengan sejarah terbentuknya sedimen dan kecepatan sedimentasi di perairan yang diam dimana butiran halus terakumulasi. Distribusi 210 Pb dalam sedimen menunjukkan khronologi proses endapan seperti pengendapan rutin, erosi, pencampuran yang terjadi karena riak gelombang, perubahan kecepatan pengendapandan perubahansumber sedimen dll.
Prosldlng
Pertemuan
dan Presentasilimiah P3TM-BATAN
137CSuntuk pengukuran sedimen yang umurnya sekitar 150 tahun, 14Cuntuk pengukuran fosil ~ang umurnya sampai sekitar 25000 tahun daD 10Pb untuk sampel yang umurnya sampai 100 tahun. Ada beberapa sumber 210Pb yang berasal dari atmosfer disebut excess 21OpbdaD yang berasal dari tanah disebut supported 210Pb.Besarnya 21Opb berkaitan erat dengan lokasi geografis daD iklim daerah yang akan diukur tersebut. Dalam perhitungan nanti 210Pbyang dihitun~ adalah 210Pb yang berasal dari atmosfer (excess 2 orb). Dengan mengkoreksi 21Opbtotal dikurangi supported 210Pb maka diperoleh excess 210 Ph. Pantai Cirebon merupakan daerah perikanan sebagai sumberdaya alam daD pelabuhan yang merupakan sarana transportasi laut yang semuanya merupakan kegiatan ekonomi nasional. Karena banyaknya aktivitas manusia di daerah ini maka kualitas air laut akan menurun , daD akan mempengaruhi proses terjadinya pengendapan sedimen penyebab pendangkalan pantai. Agar kegiatan ini dapat tetap berlangsung lancar daD berkembang, perlu adanya perawatan perairan. Perawatan dapat direncana dengan baik apabila data-data ekosistem di kawasan ini diketahui dengan baik. Salah satu hal yang perlu diketahui adalah sejarah terjadinya endapan daD kecepatan terakumulasinya endapantersebut.
Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan Yogyakarta, 27 Jun12002
dan Teknologl
Nukllr
224
ISSN 0216 -3128
Dalam penelitian ini dipelajari kecepatan dan khronologi terakumulasiJl1ya sedimen dan khronologi di pantai Cirebon dengan menggunakan metode PF (Peri(>dic Flux) : metode yanng cocok digunakan ulntuk menentukan kecepatan akumulasi fluks 21~Pbyang bervariasi dipengaruhi oleh musim dalam periode tertentu, misalnya oleh perubahan musim hujan dan
kemarau.
Sumining, dkk
Kecepatan deposisi dinyatakan sebagai fluks massa dihitung dengan menggunakan persamaan: W
F=
(6)
L x5t
dan W = berat sampel per lapis, L = luas penam. pang PVC dan 5t = beda tahun tiap lapis.
TATA KERJA
BASIL DAN PEMBABASAN. Tabel 1. Data pengukuran massa kering .Excess 2/0Pb pada sedimen setiap kedalaman 2 cm )'ang diambil dari pantai Cirebon pada tahlm 1999, diambil dengan PVC "" berdiameter 7 cm. -"""""'
Bahan dan peralatan Ayakan 100mesh SpektrometergammaGe(Li) 3. SRM lAEA-315
2
4. Timbangan Cora Kerja Pipa PVC diameter 7 cm dimasukkan dalam sedimen. Sedimen dipilih yang halus. Pipa diangkat dengan b;igian bawah ditutup. Cara meletakkan PVC berisi sl~imen adalah posisi berdiri agar endapan halus lapisan atas tidak tercampur dengan lapisan dibawahnya. Sedimen dikeluarkan d(:ngan mendorongnya keluar dan setiap dua cm dipotong menggunakan pleksiglas, bagian tepi diambil disingkirkan dan bagian tengah dimasukkan dalam kontainer untuk ditentukan aktivitas 21Opb nya (4). Sedimen dikeringkan, dihaluskan diayak lolos 100 mesh dihomogenisasi, kemudian dicacah menggunakan spektrometer gamma. Estimasi umur dihituIIg berdasarkan pada persamaan(3). t = In
ln (AJAx)
Dari Tabel I dapat terlihat bahwa aktivitas total 210Pbmendekati konstant mulai kedalaman daTi 18 cm disebut baseline merupakan aktivitas daTi supported 2'0Pb
(1) 30
Ax = Ao -Acum
(2)
Ar1oPb) = 0,311
(3)
Aexc = AIO' -A supp
(4)
A_=I.:A,.,.
(5)
-0; 25
~ @.. 20 .c
Q.
~ 15 N 10
dimana t = umurendapan Ao = akumulasi total exce~;s210Pbdari lapisan endapan dari alas sampai bawah A. = selisih antara Ao dan Acumpada Lapis x x = jumlah lapis Ae.c= aktivitas excess210Pb
5 0 2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 24 Kedalaman (cm) ,,-,
Gambar 1. Akti\'itas 2/oPb total dalam sedimen
Cirebonvs kedalaman.
-Prosldlng
Pel1emuan
dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl 2002
dan Teknologl
Nukllr
Sumining,dkk.
ISSN 0216-3128
Supported 2/0Pb yaitu yang berasal dari tanah dihitung dari rata-rata harga aktivitas 21Opb raata-rata dari kedalaman mulai 18 cm kebawah adalah = 16,22 Bq/kg 21Opbterukur stabil ini berasal dari tanah dan terjadi kesetimban§an radioaktif dengan 226Ra.Pada Tabel 1 excess 2/ Pb dihitung dari total 210Pb setiap lapis dikurangi dengan 16,22 Bq/kg misalnya pada lapis 0 -2 cm excess 2/0Pb adalah (27,43 -26,22) Bq/kg = 11,21 Bq/kg Excess 2/0Pb kumulatif (Acum) dihitung dengan menjumlah excess 2/0Pb sepanjang kedalaman endapan , sedangkanjumlah total excess 2/0Pb(Ao) diperoleh dari jumlah total excess 2/0Pb dari lapis teratas sampai diatas baseline. Persamaan (1) dan (3) digunakan untuk mendapatkan t saat terjadi pengendapandiatas baseline
Tabel2.
225
Ukuran butiran sangat berpengaruh pada basil pengukuran aktivitas 210Pb per kilogram endapan, clan tidak terdistribusi secara merata dalam suspensi atau sedimen. Kondisi ini terdapat pada kedalaman 12 -14 cm (Tabel 1 clan Gambar 1) dimana sedimen terdiri dari sebagian besar butiran-butiran pasir yang kurang menyerap 21Opb maka aktivitas 210Pb terendah sarna denRan supproted loPb. Sebaliknya pengkayaan 21 Pb dapat terjadi dalam fraksi organik hal ini kemungkinan terjadi pada kedalaman 4-6 cm (Gambar 1) karena pada kedalaman ini aktivitas excess 21Opblebih tinggi hampir sarna dengan pada lapisan terbaru atau teratas. Pada lapis ketujuh yaitu kedalaman 12 -14 cm aktivitas 21Opb paling rendah (Gambar I) karena kondisi endapan pada lapis tersebut berbentuk pasir sehingga kurang menyerap 21Opb.
Hasil perhitungan akumulasi excess2/0Pb.beda An dengan Acum Excess2/0Pb
(Ax =Bq/m1. estimasi umur .perkiraan tahun terbentuknya endapan. beda waktu terjadi endapan antar lapis dibawahnva. dan fluks massa oenl!endapansedimen oari pantai Cirebon. Kedalaman AcumExcess Estimasi Estimasi Beda Fluks Ao-Acum 210Pb(Bq/m1 Excess21Op Umur tahun waktu (cm) massa (Ax =Bq/m1 (tahun) (Ba/m2tht 0-2 1989 110,949 288,846 10,45 10,5 0,94
~
2-4
153,574
246,221
15,59
1984
5
,49
4-6
216,268
183,527
25,04
1974
9,5
0,68
6-8
258,497
141,298
33,44
1966
8,5
1,24
8-10
320,578
79.217
52,05
1947
18,5
0,56
10 -12
362,617
37,178
76,37
1923
24,5
4,45
12-14
4,45
14-16
379,017
20,778
16-18
399,795(Ao)
0
95,08
Gambar 1 maupun Gambar 2 tidak menunjukkan aktivitas 210Pb fungsi kedalaman (lapis) sedimen, tetapi menunjukkan kondisi daD sejarah terbentuknya setiap lapis (setiap ketebalan 2cm), dimana masing-masing lapis dapat tidak saling terkait Seperti telah dijelaskan diatas bahwa pacta lapis ketujuh yaitu kedalaman 12 -14 cm (Gambar 1) aktivitas 21Opbpaling rendah karena kondisi endapan pacta lapis tersebut berbentuk pasir maka data aktivitas pada ketebalan 12 -14 cm ini tidak dapat digunakan untuk menginterpretasi Prosldlng
Pertemuan
dan Presentasilimiah P3TM-BATAN
1904
19
0,43
umur endapann. Hal ini menunjukkan bahwa metode ini hanya untuk sedimen dengan butiranbutiran yang halus tidak dapat digunakan untuk sampel endapan yang kasar. Gambar 2 membuktikan hat tersebut dimana tluks massapada lapis 12 = 14 cm ini sangat melonjak , tidak dapat digunakan untuk menginterpretasikan kecepatan sedimentasiatau tluks massa . Kecepatan pengendapan telah dapat diestimasi dari profit aktivitas 210Pb terhadap .kedalaman sedimen. Gangguan karena biota dan karena kegiatan manusia merupakan proses yang
P'enelltlan Dasar IImu Pengetahuan '(ogyakarta, 27 Junl2002
dan Teknologl
Nukllr
analog dengan proses difusi yaitu pencampuran. Kadang-kadang pencampuran yang terjadi karena ~angguan ini tidak mempunyai efek pacta aktivitas IOpb sehingga masih dapat ditetapkan tanggal terjadinya sedimen secara absolut. Apabila ada pencampuran sedimen e:stimasi kecepatan pengendapan tidak mungkin dilakukan untuk itu penggunaan 210Pb untuk penentuan kecepatan pengendapan sedimen cocok untuk digunakan di daerah yang tidak banyak: gangguan seperti gelombang, angin,. pasang surut, transportasi laut dll.
diestimasi karena sampel banyak mengandung pasir ( fluks massa terhitung 4,5 kgm2th-l) pada sa~t itu mungkin terjadi gangguan seperti gangguan kegiatan manusia, angin atau sering gelombang yang relatif kuat.
terjadi
Metode penentuan 21Opbadalah yang paling andal untuk daerah yang tidak teerganggu dan cocok untuk mempelajari pengaruh antropoganik dan sejarah polusi saat ini.
KESIMPULAN Kecepatan pengendapan di pantai Cirebon dapat dihitung dengan menggunakan tracer 2!Opb. Metode ini cocok untuk mengukur pengendapan di daerah yang diam sehingga butiran-butiran yang terbentuk halus clan endapan tidak terganggu oleh kondisi lingkungan atau kegiatan manusia seperti transportasi dll. Dari perhitungan dapat diketahui bahwa rata-rata supported 2/0Pb sebesar
:c:-
~
~ ~ '"(\I :a ~
'"
~ ~
u:
16,22 Bq/Kg. 2
4
6
8
10
12
14
16
18
KI3dalaman (cm)
Gambar 2. Fluks nlassasedimentasi pada setiap 2cm ketebalan sedimen di pantai Cirebon Kesalahan perhitungan dapat terjadi apabila lapis teratas hilang selama pengedukan menyebabkan konsentrasi awal tidak dapat dihitung dengan baik dan perhitungan selanjutnya akan terpengaruh, oleh kaJ~enaitu pengambilan sampel disarankan menggunakan langsung PVC atau diambil lebih dahulu dengan pengeruk (dredger) ukuran besar yang dapat mengambil sedimen sedalam 60 cm, baru kemudian diambil dengan PVC. Tidak disarankan men!~ambil sampel dengan pengeruk kecil karena lapisan-lapisan sedimen akan tercampur. Dari butiran sedimen yang banyak mengandung pasir dapat menunjukkan bahwa saat terbentuknya endapan dan angin kuat.
serilllg terjadi gelombang
Dari data-data yang diperoleh dapat dilihat pada Gambar 2 menunjukkan bahwa tluktuasi kecepatan pengendapan Iterendah adalah saat terjadi pengendapan sedimelll kedalaman 8 -10 cm yaitu antara 0,43 kgm2th-t da.nyang tercepat adalah pada kedalaman 2 -4 cm yaitu 1,49 kgm2th-1 sedangkan pada kedalaman 12 -14 cm tidak dapat
Kecepatan pengendapan terendah adalah saat terjadi pengendapan sedimen dengan kedalaman 8 -10 cm yaitu 0,43 kgm2thO.clanyang tercerat adalah pada kedalaman 2 -4 cm yaitu 1,49 kgm thO! , sedangkan pada kedalaman 12 -14 cm tidak dapat diestimasi karena sampel banyak mengandung pasir (fluks massa terhitung 4,5 kgm2thO!) pada saat itu mungkin terjadi gangguan seperti transportasi laut, angin atau sering terjadi gelombang yang relatif kuat.
DAFfARPUSTAKA 1. RON SZYMZACK., 21OpbAs a Tracer for Sediment Transport and Deposition in the
Dutch
German Waddensea, Proceeding
KNGMG, Symposium Coastal Lowlands, Geology and Geotechnology.( 1989) 2. BERGER G.W, EISMA, D and VAN BENNEKOM, A.J., 21OPb Derived Sedimentation Rate in the Vlieter, A Recently Filled in Tidal Channel in The Wadden Sea. Netherlands Journal of Sea Research 21(4)(1987). 3. SANCHEZ-CABEZA, J.A., Sediment Core Profiles and Accumulation Rates, Universitat Autonoma de Barcelona (2000). 4. CRAIB, J.S. A Sampler For Taking Short Undisturbed Marine Cores Sediment~ (1999).
Prosldlng Pertemuan dan Presentasilimiah Penelltlan Dasar IImu Pengetahuan dan Teknologl Nukllr P3TM-BATAN Yogyakarta, 27 Junl2002
TANYAJAWAB
.Sampel sedimen dikeringkan. digerus. dihomogenisasilangsung dicacah tanpa pemisahanradiokimia.
Heny Suseno ~
233Pb yang masuk ke dalam laut daTi udara kemudian terendapkan membentuk layer-laler teratur apakah sudah dikoreksi dengan 21 Pb yang terkandung di dalam air laut.
~
Apakah pengukuran 219pb menggunakan prosedurradiokimia.
..Bagaimana kalau daerah yang diukur bukan merupakan daerah diam, apakah metode ini masih spesifik untuk dipakai.
Sumining .Kalau
Sumining .2/0Pb
Elizabeth S.
turun
ke
endapan
dibawa
oleh
partikel-partikel, sehingga apabila sudah sampai di bawah berarti sudah menjadi sedimen. Untuk 2/oPb yang terendapkan tidak dikoreksi dengan yang ada daLam air Laut, tetapi dengan yang berasal dari bawah tanah.
Prosldlng
Pertemuan
dan Presentasl IImlah P3TM-BATAN
daerah yang
diukur
bukan
merupakan daerah diam misalnya angin gelombangnya besar maka lapis-lapis sedimen akan tercampur sehingga perbedaan unsur 2/0Pb antara lapis-lapis tersebut tidak dapat dihitung, dan kecepatan sedimentasi tidak dapat diprediksi.
Penelltlan Cesar IImu Pengetahuan Yogyakarta, 27 Junl 2002
den Teknologl
Nukllr
