KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis tujukan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan pertolongan-Nya yang mengizinkan penulis untuk sampai pada tahap penulisan laporan hasil pengujian dan analisis air sungai Cikapundung dan air sumur sekitar sungai Cikapundung. Penulisan laporan ini dilakukan sebagai salah satu syarat untuk lulus pada mata kuliah Eksplorasi Hidrogeologi (AT5204). Laporan ini berjudul “Studi Hidrogeologi Sungai Cikapudung, Cekungan Bandung, Jawa Barat, Indonesia”. Seperti yang tertera pada judul, bahasan laporan ini mencakup hasil pengujian dan analisis air sungai Cikapundung dan air sumur sekitar sungai Cikapundung dan keterkaitan kedua air tersebut. Penulis mengucapkan terimakasih kepada dosen pengampu mata kuliah ini Dr. Dasapta Erwin Irawan, S.T., M.T. atas kesediannya memberikan ilmu dalam kuliah dan membimbing penulis dalam pelaksanaan tugas ini. Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dan kesalahan dalam laporan ini, baik secara penulisan maupun isi. Oleh sebab itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar memberikan dampak positif bagi penulis ke depannya. Akhir kata, penulis berharap laporan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.
Bandung, Desember 2016
Penulis
1
SARI
Daerah penelitian terletak di hulu-hilir Sungai Cikapundung, Cekungan Bandung, Jawa Barat, Indonesia. Secara geografis terletak pada 790092 dan 9240950 hingga 790229 dan 9227178. Secara geologi, daerah penelitian termasuk ke dalam Formasi Cibeureum. Berdasarkan hasil pengamatan di lapangan, litologi daerah penelitian bervariasi dari basalt hingga lempung pasiran. Analisis hidrogeologi yang dilakukan dalam penelitian berupa analisis morfologi sungai dan analisis data fisis sungai. Adapun lokasi sungai yang diteliti terdiri dari 8 titik, yaitu lokasi 1, lokasi 2, lokasi 3, lokasi 4, lokasi 5, lokasi 6, lokasi 7, dan lokasi 8. Berdasarkan hasil lapangan secara keseluruhan, pH dari air sungai berkisar 5,76-7,76, resistivitas berkisar 12,7 hingga 322 mV, dan temperatur berkisar 20,1 hingga 25,10C. Hubungan antara air sungai dengan air tanah menunjukan kondisi effluent dari lokasi 1 hingga 4 dan influent dari lokasi 5 hingga 8. Berdasarkan data yang kami miliki, kami menyarankan bahwa air sungai dari lokasi 1 hingga 4 layak digunakan dengan pemrosesan terlebih dahulu. Sedangkan untuk lokasi 5 hingga 8 kami menyatakan tidak layak digunakan untuk kebutuhan sehari-hari.
Kata Kunci : Sungai Cikapundung, Cekungan Bandung, Formasi Cibeureum, Data Fisis , Data Morfologi.
2
ABSTRACT
This research area is located on upstream of Cikapundung River until downstream of Cikapundung River, Bandung Basin, West Java. Geographically located at 790092 and 9240950 until 790229 and 9227178. Geologically, this research area included in the Cibeureum Formation. Based on field observation, the lithology in this research area various, from basalt in the upstream and sandy clay in downstream. Hydrogeological analysis that we used are river morphological analysis and physical data analysis. This river of the research object divided into 8 location, i.e. lokasi 1, lokasi 2, lokasi 3, lokasi 4, lokasi 5, lokasi 6, lokasi 7, dan lokasi 8. From the field data , pH from Cikapundung river’s water vary from 5,76-7,76, resistivity vary from 12,7 - 322 mV, and temperature vary from 20,1 -25,10C. Relation between river water dengan water table shows effluent from lokasi 1 until lokasi 4 and influent from lokasi 5 until 8. According to our data, we suggested that Cikapundung river’s water from lokasi 1 until 4 feasible to use for daily needs but need to be processed before use . But for lokasi 5 until 8 we stated that Cikapundung river’s water not feasible for daily needs .
Kata Kunci: Cikapundung river, Bandung basin , Cibeureum formation, physical data, morphology data.
3
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR...............................................................................................................1 SARI....................................................................................................................................2 ABSTRACT...........................................................................................................................3 DAFTAR ISI..........................................................................................................................4 DAFTAR GAMBAR...............................................................................................................6 BAB I PENDAHULUAN.........................................................................................................1 1.1Latar Belakang...........................................................................................................1 1.2. Rumusan Masalah...................................................................................................3 1.3 Luaran.......................................................................................................................3 BAB II..................................................................................................................................4 TEORI DASAR......................................................................................................................4 2.1 Siklus Hidrologi.........................................................................................................4 2.2 Daerah Aliran Sungai................................................................................................6 2.3 Air Tanah...................................................................................................................7 2.4Parameter Fisis dan Kimia Air....................................................................................9 2.4.1Daya Hantar Listrik (Konduktivitas).....................................................................9 2.4.2Suhu.................................................................................................................11 2.4.3Bau...................................................................................................................11 2.4.4Tingkat Keasaman (pH).....................................................................................12 pH merupakan suatu parameter penting untuk menentukan kadar asam/basa dalam air. Penentuan pH merupakan tes yang paling penting dan paling sering digunakan pada kimia air. pH digunakan pada penentuan alkalinitas, CO 2, serta dalam kesetimbangan asam basa. Pada temperatur yang diberikan, intensitas asam atau karakter dasar suatu larutan diindikasikan oleh pH dan aktivitas ion hidrogen. Perubahan pH air dapat menyebabkan berubahnya bau, rasa, dan warna. Pada proses pengolahan air seperti koagulasi, desinfeksi, dan pelunakan air, nilai pH harus dijaga sampai rentang dimana organisme partikulat terlibat..................................................12 Asam dan basa pada dasarnya dibedakan dari rasanya kemudian dari efek yang ditimbulkan pada indikator. Reaksi netralisasi dari asam dan basa selalu menghasilkan air. Ion H+ dan OH– selalu berada pada keseimbangan kimiawi yang dinamis dengan H2O berdasarkan reaksi...............................................................................................12 2.4.5Kekeruhan........................................................................................................14 2.4.5.1 Metode Jackson Candler Turbidimetry........................................................14 2.4.5.2 Metode Nephelometric...............................................................................15 2.4.5.3 Metode Visual...............................................................................................15 2.4.6Warna...............................................................................................................15 4
2.4.6.1. Warna Sejati (true color).............................................................................16 2.4.6.2. Warna Semu (apparent color).....................................................................16 2.5Hubungan Air Tanah dan AirSungai.........................................................................17 BAB III...............................................................................................................................18 GEOLOGI DAN HIDROGEOLOGI SUNGAI CIKAPUNDUNG..................................................18 3.1 Sungai Cikapundung...............................................................................................18 3.2 Geomorfologi.........................................................................................................19 3.3.............................................................................Stratigrafi dan Penampang Geologi .....................................................................................................................................21 3.4................................................................................................................Hidrogeologi .....................................................................................................................................24 BAB IV...............................................................................................................................28 DATA, ANALISIS DAN PEMBAHASAN.................................................................................28 4.1.Data........................................................................................................................28 4.2 Analisis dan Pembahasan.......................................................................................36 4.2.1 Analisis Morfologi dan Kenampakan Sungai dan Air Sungai............................36 4.2.2 Derajat Keasaman (pH)....................................................................................39 4.2.3 Resistivitas.......................................................................................................41 4.2.4 Suhu dan Konduktivitas...................................................................................42 BAB V................................................................................................................................50 KESIMPULAN DAN SARAN................................................................................................50 5.1 Kesimpulan.................................................................................................................50 5.2 Saran.......................................................................................................................50 DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................51
5
DAFTAR GAMBAR
6
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan zat atau materi yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil 3) air yang tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung). Air juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air dan lautan es. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Semua makhluk hidup membutuhkan air dan tidak terkecuali manusia. Sebagian besar permuakaan bumi tertutupi air. Akan tapi hanya sekitar 2,53 % jumlah air di bumi yang berupa air tawar yang dapat digunakan oleh manusia untuk kebutuhan sehari-hari. Namun seiring bertambahnya jumlah penduduk bertambah pula kebutuhan akan air. Jumlah air yang terbatas dan diiringi dengan semakin banyaknya faktor yang menghambat seperti sanitasi yang buruk dan pencemaran air serta pengalihfungsian lahan menyebabkan air tidak hanya memiliki nilai ekonomis, namun juga memiliki nilai sosial,religius, kultural dan lingkungan sehingga mempengaruhi kehidupan masyarakat luas. Pencemaran perairan adalah suatu perubahan sifat fisika, kimia dan biologi yang tidak dikehendaki pada ekosistem perairan yang akan menimbulkan kerugian. Pencemaran ini dapat timbul karena limbah industri maupun limbah rumah tangga yang bersifat racun. Salah satu sumber air yang paling sering digunakan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari adalah air sungai dan air tanah. Di Indonesia sungai
1
dapat dijumpai hampir di semua deaerah. Sungai dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari, baik transportasi, mandi, mencuci, bahkan untuk di wilayah tertentu sungai dapat digunakan untuk menunjang kebutuhan makan dan minum. Saat ini masalah utama yang dihadapi terkait sumber daya air adalah kualitas air. Kualitas air khususnya yang berasal dari air sungai dan air tanah sekitarnya sudah semakin menurun karena berbagai faktor yang umumnya disebabkan oleh aktivitas manusia. Pengelolaan limbah industri yang tidak peduli lingkungan , pembuangan limbah rumah tangga dan kegiatan lain memperburuk kualitas air sungai dan air tanah. Sungai Cikapundung adalah salah satu sungai yang membelah Kota Bandung melewati 9 kecamatan yang mencakup 13 kelurahan. Sungai Cikapundung memiliki fungsi dan peran yang sangat penting bagi perkembangan Kota Bandung, karena sungai ini berfungsi sebagai sumber air baku bagi Kota Bandung. Kawasan Sungai Cikapundung dalam Raperda Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW) Kota Bandung Tahun 2011-2030, ditetapkan sebagai salah satu Kawasan Strategis Kota (KSK) yang mempunyai nilai strategis dari sudut kepentingan fungsi daya dukung lingkungan hidup, (BAPPEDA Kota Bandung, 2011). Sungai Cikapundung juga memiliki potensi antara lain berpotensi menjadi area pariwisata, diantaranya budaya tradisional kukuyaan (berpotensi menjadi olahraga arung jeram). Air tanah disekitar Sungai Cikapundung banyak digunakan sebagai sumber air untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari warga seperti mandi dan mencuci. Di sekitar perairan Sungai Cikapundung, banyak aktivitas industri yang pembuangan limbahnya langsung ke perairan. Limbah rumah tangga penduduk Kota Bandung yang dialirkan melalui parit-parit juga menjadi salah satu faktor pencemar Sungai Cikapundung. Limbah rumah tangga ini kemudian dialirkan ke perairan sehingga akan mencemari lingkungan. Logam berat yang terdapat disekitar pembuangan dalam kadar yang kecil tidak terlalu berbahaya, namun dalam jumlah banyak dapat menyebabkan keracunan dan dapat berakibat kematian. Air Sungai Cikapundung masih banyak digunakan masyarakat sebagai tempat uuntuk melakukan aktivitas MCK (mandi, cuci, kakus) dan sebagai lahan untuk mencari nafkah seperti memancing. Realita ini sangat memprihatinkan. Air Sungai Cikapundung 2
yang telah tercemar tidak hanya memberi dampak buruk bagi masyarakat yang berada di pinggiran Sungai Cikapundung, tetapi juga bagi semua mahluk hidup yang bergantung pada sungai ini. Penelitian ini berfokus dalam menentukan kualitas air Sungai Cikapundung dan air tanah di sekitar sungai cikapundung menggunakan analisis parameter fisis. Analisis fisis yang dilakukan meliputi analisis temperatur, analisis konduktivitas, analisis resistivitas, dan analisis pH. Analisis-analisis ini akan digunakan untuk menentukan kualitas dan kelayakan air sungai cikapundung dan air tanah sekitar Sungai Cikapundung untuk digunakan dalam pemenuhan kebutuhan sehari-hari masyarakat. Penelitian ini juga akan menentukan bagaimana hubungan sungai dan air tanah. 1.2. Rumusan Masalah Sungai Cikapundung merupakan salah satu sungai yang memiliki debit dan volume air cukup besar yang mengalir di Kota Bandung. Di sekitar Sungai Cikapundung terdapat banyak pemukiman warga yang mengambil air tanah di sekitarnya sebagai air baku untuk kebutuhan sehari-hari. Hasil penelitian yang telah dilakukan oleh peneliti-peneliti sebelumnya menunjukkan bahwa beberapa daerah di sekitar Sungai Cikapundung memiliki kualitas air yang tergolong sebagai air tercemar. Berdasarkan kepada beberapa hal ini, dikemukakan beberapa rumusan masalah antara lain: 1. Apakah air dari Sungai Cikapundung efluent atau influent terhadap air tanah di sekitarnya ? 2. Berapa nilai-nilai parameter fisik yang terdapat pada air Sungai Cikapundung dan juga air tanah di sekitarnya ? 3. Apakah air Sungai Cikapundung dan air tanah di sekitarnya termasuk katergori air layak minum, layak pakai atau tercemar ? 1.3 Luaran
Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah mengetahui hubungan dan pengaruh air Sungai Cikapundung terhadap air tanah disekitar Sungai Cikapundung, dan mengetahui kualitas dan kelayakan pakai air sungai dan air tanah Sungai 3
Cikapundung bagi masyarakat sekitar serta kajian geologi dan hidrogeologi wilayah tersebut.
BAB II TEORI DASAR
2.1 Siklus Hidrologi Air merupakan salah satu sumber daya alam yang banyak manfaatnya bagi kebutuhan manusia. Air yang terdapat di alam ini dalam bentuk cair, tetapi dapat berubah dalam bentuk padat/es, salju dan uap yang terkumpul di atmosfer. Air juga tidaklah statis tetapi selalu mengalami perpindahan. Air menguap dari laut, danau,
4
sungai, tanah dan tumbuh-tumbuhan akibat panas matahari. Kemudian akibat proses alam air yang dalam bentuk uap berubah menjadi hujan, yang kemudian sebagian menyusup ke dalam tanah (infiltrasi), sebagian menguap (evaporasi) dan sebagian lagi mengalir di atas permukaan tanah (run off). Air permukaan ini mengalir ke dalam sungai, danau, kemudian mengalir ke laut, kemudian dari tempat itu menguap lagi dan seterusnya berputar yang disebut siklus hidrologi (Soemarto,1995)
Gambar 1 Siklus Hidrologi
Siklus air (siklus hidrologi) adalah rangkaian peristiwa yang terjadi dengan air dari saat ia jatuh ke bumi (hujan) hingga menguap ke udara untuk kemudian jatuh kembali ke bumi yang merupakan konsep dasar keseimbangan air secara global dan menunjukkan semua hal yang berhubungan dengan air. Prosesnya sendiri berlangsung mulai dari tahap awal terjadinya proses penguapan (evaporasi) secara vertikal dan di udara mengalami pengembunan (evapotranspirasi), lalu terjadi hujan akibat berat air atau salju yang ada di gumpalan awan. Lalu air hujan jatuh keatas permukaan tanah yang mengalir melaui akar tanaman dan ada yang langsung masuk ke pori-pori tanah. Kemudian di dalam tanah terbentuklah jaringan air tanah (run off) yang juga mengalami transpirasi dengan butir tanah. Sehingga dengan air yang berlebih tanah menjadi jenuh air sehingga terbentuklah genangan air (Arsyad, 1985) 5
2.2 Daerah Aliran Sungai Pengertian DAS dalam Peraturan Pemerintah Nomor 37 Tahun 2012 adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anakanak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. DAS juga dapat didefinisikan sebagai suatu wilayah daratan yang secara topografik dibatasi oleh punggung-punggung gunung yang menampung dan menyimpan air hujan untuk kemudian menyalurkannya ke laut melalui sungai utama DAS dapat dipandang sebagai suatu unit hidrologi (hydrologycal unit). Artinya, DAS berfungsi untuk mengalihragamkan masukan berupa hujan menjadi keluaran berupa aliran dan bentuk keluaran lainnya seperti sedimen, unsur-unsur hara dan sebagainya (Seyhan, 1990). Menurut Sudibyakto (1991) proses distribusi hujan menjadi aliran bersifat sangat kompleks karena melibatkan beberapa komponen fisik DAS, seperti faktor tanah, fisiografi dan sifat hujan sendiri. Berdasarkan bentuk topografi dan geologinya. Secara garis besar bentuk DAS dapat dikelompokkan menjadi 3 bagian yaitu: Bentuk memanjang, bentuk melebar dan bentuk kipas.
Gambar 2 Bentuk DAS berdasar topografi dan geologinya (Kodoatie dan Sjarief, 2010).
6
Pola drainase dari DAS dapat dikelompokan menjadi pola dendritic yang menyerupai percabangan pohon bila dilihat dari udara. Apabila dilihat lebih dekat, pola drainase tersebut dapat menyerupai segi empat (rectangular), trellis, annular dan jari-jari lingkaran (radial).
Gambar 3 Pola aliran sungai
2.3 Air Tanah
Menurut Herlambang (1996) air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapatdidalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulitdilalui air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Airtanah adalah air yang berada dalam tanah pada zona jenuh dibawah zona aerasi (vadose water) dengan tekanan lebih besar dari tekanan atmosfir (Dingman, 2002). Bagian atasnya disebut muka air tanah (watertable) (Lee,1986). Menurut Bisri 7
(1991) airtanah (groundwater) adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi yang jenuh menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi yang jenuh air, dengan jumlah yang cukup(identik dengan akuifer). Berdasarkan atas sikap batuan terhadap air, dikenal adanya beberapa karakteristik batuan sebagai berikut : a. Akuifer (lapisan pembawa air) adalah lapisan batuan jenuh air di bawah permukaan tanah yang dapat menyimpan dan meneruskan air dalam jumlah yang cukup dan ekonomis misalnya pasir. b. Akuiklud (lapisan batuan kedap air) adalah suatu lapisan batuan jenuh air yang mengandung air tetapi tidak mampu melepaskannya dalam jumlah berarti misalnya lempung. c. Akuitard (lapisan batuan lambat air) adalah suatu lapisan batuan yang sedikit lulus air dan tidak mampu melepaskan air dalam arah mendatar, tetapi mampu melepaskan air cukup berarti kea rah vertikal, misalnya lempung pasiran. d. Akuiflug (lapisan kedap air) adalah suatu lapisan batuan kedap air yang tidak mampu mengandung dan meneruskan air, misalnya granit. Menurut Undang-undang Nomor 11 Tahun 1974 tentang Pengairan, cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan air tanah berlangsung. Kedudukan tentang tipe akuifer disajikan
Gambar 4 Kedudukan Tipe Akuifer (Sumber : Kodoatie, 2012)
Tipe akuifer digolongkan menjadi tiga (Kodoatie, 2012), yaitu :
8
a. Akuifer bebas (unconfined aquifer), merupakan akuifer jenuh air dimana lapisan pembatasnya hanya pada bagian bawahnya dan tidak ada pembatas di lapisan atasnya (batas di lapisan atas berupa muka air tanah). b. Akuifer tertekan (confined aquifer), adalah akuifer yang batas lapisan atas dan lapisan bawah adalah formasi tidak tembus air, muka air akan muncul diatas formasi tertekan bawah. Akuifer ini terisi penuh oleh air tanah sehingga pengeboran yang menembus akuifer ini akan menyebabkan naiknya muka air tanah di dalam sumur bor yang melebihi kedudukan semula. c. Akuifer semi tertekan (leaky aquifer), merupakan akuifer jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas berupa akuitard dan lapisan bawahnya merupakan akuiklud. Akuifer semi-tertekan atau aquifer bocor adalah akuifer jenuh yang sempurna, pada bagian atas dibatasi oleh lapisan semi-lulus air dan bagian bawah merupakan lapisan lulus air ataupun semi-lulus air. 2.4 Parameter Fisis dan Kimia Air 2.4.1 Daya Hantar Listrik (Konduktivitas) Daya hantar listrik (DHL) merupakan kemampuan suatu cairan untuk menghantarkan arus listrik (disebut juga konduktivitas). DHL pada air merupakan ekspresi numerik yang menunjukkan kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Besarnya nilai DHL bergantung kepada kehadiran ion-ion anorganik, valensi, suhu, serta konsentrasi total maupun relatifnya. Pengukuran daya hantar listrik bertujuan mengukur kemampuan ion-ion dalam air untuk menghantarkan listrik serta memprediksi kandungan mineral dalam air. Pengukuran yang dilakukan berdasarkan kemampuan kation dan anion untuk menghantarkan arus listrik yang dialirkan dalam contoh air dapat dijadikan indikator, dimana semakin besar nilai daya hantar listrik yang ditunjukkan pada konduktivitimeter berarti semakin besar kemampuan kation dan anion yang terdapat dalam contoh air untuk menghantarkan arus listrik. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin banyak mineral yang terkandung dalam air.
9
Konduktivitas dinyatakan dengan satuan p mhos/cm atau p Siemens/cm. Dalam analisa air, satuan yang biasa digunakan adalah µmhos/cm. Air suling (aquades) memiliki nilai DHL sekitar 1 µmhos/cm, sedangkan perairan alami sekitar 20 – 1500 µmhos/cm (Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003). Besarnya daya hantar listrik bergantung pada kandungan ion anorganik (TDS) yang disebut juga materi tersuspensi. Hubungan antara TDS dan DHL dinyatakan dalam persamaan (1) (Metcalf & Eddy : 1991 dalam Effendi, 2003). TDS (mg/L) = DHL (mmhos/cm atau ds/m) x 640 Persamaan 1 Rumus menghitung TDS
Nilai TDS biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. Pada penentuan nilai TDS, bahanbahan yang mudah menguap (volatile) tidak terukur karena melibatkan proses pemanasan. Pengukuran DHL dilakukan menggunakan konduktivitimeter dengan satuan µmhos/cm. Prinsip kerja alat ini adalah banyaknya ion yang terlarut dalam contoh air berbanding lurus dengan daya hantar listrik. Batas waktu maksimum pengukuran yang direkomendasikan adalah 28 hari. Menurut APHA, AWWA (1992) dalam Effendi (2003) diketahui bahwa pengukuran DHL berguna dalam hal sebagai berikut :
Menetapkan tingkat mineralisasi dan derajat disosiasi dari air destilasi.
Memperkirakan efek total dari konsentrasi ion.
Mengevaluasi pengolahan yang cocok dengan kondisi mineral air.
Memperkirakan jumlah zat padat terlarut dalam air.
Menentukan air layak dikonsumsi atau tidak.
10
2.4.2
Suhu Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas, agar tidak terjadi pelarutan zat kimia
pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksireaksi biokimia di dalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum dapat menghilangkan dahaga. Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu, sirkulasi udara, penutupan awan, aliran, serta kedalaman. Perubahan suhu mempengaruhi proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi, volatilisasi, serta menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air (gas O2, CO2, N2, CH4, dan sebagainya) (Haslam, 1995 dalam Effendi, 2003). Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba. Kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan fitoplankton di perairan adalah 20 oC – 30 o
C. Pada umumnya, suhu dinyatakan dengan satuan derajat Celcius ( oC) atau derajat
Fahrenheit
(oF).
Berdasarkan
907/MENKES/SK/VII/2002,
Keputusan
diketahui
Menteri
bahwa
Kesehatan
temperatur
RI
maksimum
Nomor yang
diperbolehkan dalam air minum sebesar ± 3 oC. Pengukuran suhu pada contoh air air dapat dilakukan menggunakan termometer. 2.4.3
Bau Air minum yang berbau, selain tidak estetis juga tidak disukai oleh masyarakat.
Bau air dapat memberi petunjuk terhadap kualitas air, misalnya bau amis dapat disebabkan oleh adanya algae dalam air tersebut. Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa syarat air minum yang dapat dikonsumsi manusia adalah tidak berbau.
11
2.4.4
Tingkat Keasaman (pH) pH merupakan suatu parameter penting untuk menentukan kadar asam/basa
dalam air. Penentuan pH merupakan tes yang paling penting dan paling sering digunakan pada kimia air. pH digunakan pada penentuan alkalinitas, CO 2, serta dalam kesetimbangan asam basa. Pada temperatur yang diberikan, intensitas asam atau karakter dasar suatu larutan diindikasikan oleh pH dan aktivitas ion hidrogen. Perubahan pH air dapat menyebabkan berubahnya bau, rasa, dan warna. Pada proses pengolahan air seperti koagulasi, desinfeksi, dan pelunakan air, nilai pH harus dijaga sampai rentang dimana organisme partikulat terlibat. Asam dan basa pada dasarnya dibedakan dari rasanya kemudian dari efek yang ditimbulkan pada indikator. Reaksi netralisasi dari asam dan basa selalu menghasilkan air. Ion H+ dan OH– selalu berada pada keseimbangan kimiawi yang dinamis dengan H2O berdasarkan reaksi H2O ↔ H+ + OH– Persamaan 2 Reaksi Bolak Balik Air
Ion hidrogen bersifat asam. Keberadaan ion hidrogen menggambarkan nilai pH derajat keasaman yang dinyatakan dengan persamaan di bawah ini. pH = log [H+] ………. (3) Persamaan 3 Cara Menghitung pH
Konsentrasi ion hidrogen dalam air murni yang netral adalah 10-7 g/l. Nilai disosiasi (Kw) pada suhu 25oC sebesar 10-14 seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.3). [H+] + [OH–] = Kw (4) Persamaan 4 Persamaan menghitung Kw
12
Skala pH berkisar antara 0 – 14. Klasifikasi nilai pH adalah sebagai berikut :
pH = 7 menunjukkan keadaan netral
0 < pH < 7 menunjukkan keadaan asam
7 < pH < 14 menunjukkan keadaan basa (alkalis) Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. pH standar untuk air minum sebesar 6,5 – 8,5. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak netral, dapat melarutkan berbagai elemen kimia yang dilaluinya. Pengukuran pH dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus, kertas pH universal, larutan indikator universal (metode Colorimeter) dan pHmeter (metode Elektroda Potensiometri). Pengukuran pH penting untuk mengetahui keadaan larutan sehingga dapat diketahui kecenderungan reaksi kimia yang terjadi serta pengendapan materi yang menyangkut reaksi asam basa. Elektroda hidrogen merupakan absolut standard dalam penghitungan pH. Karena
elektroda
hidrogen
mengalami
kerumitan
dalam
penggunaannya,
ditemukanlah elektroda yang dapat dibuat dari gelas yang memberikan potensial yang berhubungan dengan aktivitas ion hidrogen tanpa gangguan dari ion-ion lain. Penggunaannya menjadi metode standard dari pengukuran pH. Pengukuran pH diatas 10 dan pada temperatur tinggi sebaiknya menggunakan elektroda gelas spesial. Alat-alat yang digunakan pada umumnya distandarisasi dengan larutan buffer, dimana nilai pH nya diketahui dan lebih baik digunakan larutan buffer dengan pH 1 – 2 unit yang mendekati nilai pH contoh air. Mackereth et al. (1989) dalam Effendi, 2003 berpendapat bahwa pH juga berkaitan erat dengan karbondioksida dan alkalinitas. Semakin tinggi nilai pH,
13
semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah kadar karbondioksida bebas. Larutan yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosif. pH juga mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Toksisitas logam memperlihatkan peningkatan pada pH rendah (Novotny dan Olem, 1994 dalam Effendi 2003). 2.4.5
Kekeruhan
Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus), maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton dan mikroorganisne lain (APHA, 1976; Davis dan Cornwell, 1991dalam Effendi 2003). Zat anorganik yang menyebabkan kekeruhan dapat berasal dari pelapukan batuan dan logam, sedangkan zat organik berasal dari lapukan hewan dan tumbuhan. Bakteri dapat dikategorikan sebagai materi organik tersuspensi yang menambah kekeruhan air. Padatan tersuspensi berkolerasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, semakin tinggi nilai kekeruhan. Akan tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan. Tingginya nilai kekeruhan dapat mempersulit usaha penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses penjernihan air. Secara optis, kekeruhan merupakan suatu kondisi yang mengakibatkan cahaya dalam air didispersikan atau diserap dalam suatu contoh air. Beberapa metode pengukuran kekeruhan antara lain (Santika, 1987) : 2.4.5.1 Metode Jackson Candler Turbidimetry Metode ini dilakukan berdasarkan transmisi cahaya yang terjadi. Pengukuran kekeruhan menggunakan metode ini bersifat visual dan dilakukan dengan cara
14
membandingkan contoh air dengan air standar. Pada awalnya metode standar yang digunakan
untuk
menentukan
kekeruhan
adalah
metode Turbidimeter
Jackson Candleryang dikalibrasi menggunakan silika. Namun, tingkat kekeruhan terendah yang dapat diukur dengan alat ini adalah 25 unit. Satu unit turbiditas Jackson Candler Turbidimeterdinyatakan dengan satuan 1 JTU. 2.4.5.2 Metode Nephelometric Nephelometer tidak dipengaruhi oleh perubahan kecil pada desain parameter. Satuan kekeruhan dalam pengukuran nephelometer dinyatakan dalam NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Nephelometric Method disarankan untuk metode visual karena ketepatan, sensitifitas, dan dapat digunakan dalam rentang turbiditas yang besar. Prinsip kerja dari metode ini adalah membandingkan cahaya yang didispersikan oleh contoh air pada kondisi yang sama dengan intensitas cahaya yang didispersikan oleh larutan suspensi standar (polymer formazin). Semakin tinggi intensitas yang didispersikan, semakin tinggi pula turbiditasnya. Penentuan turbiditas sebaiknya dilakukan pada saat pengambilan contoh air. Bila tidak, disimpan pada tempat yang gelap, paling lama 24 jam. Penyimpanan yang terlalu lama dapat menyebabkan kekeruhan. 2.4.5.3 Metode Visual Metode ini merupakan cara kuno yang lebih sesuai digunakan untuk contoh air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi.
2.4.6
Warna
Air minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetika dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air. Warna pada air disebabkan oleh adanya partikel hasil pembusukan bahan organik, ion-ion metal
15
alam (besi dan mangan), plankton, humus, buangan industri, dan tanaman air. Adanya oksida besi menyebabkan air berwarna kemerahan, sedangkan oksida mangan menyebabkan air berwarna kecoklatan atau kehitaman. Kadar besi sebanyak 0,3 mg/l dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/l sudah cukup dapat menimbulkan warna pada perairan (peavy et al., 1985 dalam Effendi, 2003). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan-bahan organik, misalnya tanin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi tumbuhan yang telah mati menimbulkan warna kecoklatan. Dalam penyediaan air minum, warna sangat dikaitkan dengan segi estetika. Warna air dapat dijadikan sebagai petunjuk jenis pengolahan yang sesuai. Berdasarkan zat penyebabnya, warna air dapat dibedakan menjadi : 2.4.6.1. Warna Sejati (true color) Warna sejati disebabkan adanya zat-zat organik dalam bentuk koloid. Warna ini tidak akan berubah walaupun mengalami penyaringan dan sentrifugasi. Pada penentuan warna sejati, bahan-bahan tersuspensi yang dapat menyebabkan kekeruhan
dipisahkan
terlebih
dahulu. Filtrasi (penyaringan)
bertujuan
menghilangkan materi tersuspensi dalam air tanpa mengurangi keaslian warna air. Sentrifugasi mencegah interaksi warna dengan material penyaring. Warna sejati tidak dipengaruhi oleh kekeruhan. Contoh dari warna sejati antara lain : warna air teh, warna air buangan industri tekstil, serta warna akibat adanya asam humus, plankton, atau akibat tanaman air yang mati. 2.4.6.2. Warna Semu (apparent color) Warna semu disebabkan oleh adanya partikel-partikel tersuspensi dalam air. Warna ini akan mengalami perubahan setelah disaring atau disentrifugasi serta dapat mengalami pengendapan. Warna semu akan semakin pekat bila kekeruhan air meningkat. Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt (dinyatakan dengan satuan PtCo) dengan cara membandingkan warna contoh air dengan warna standar. Air yang memiliki nilai kekeruhan rendah 16
biasanya memiliki warna yang sama dengan warna standar (APHA, 1976; Davis dan Cornwell, 1991 dalam Effendi, 2003). Intensitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH (Sawyer dan McCarty, 1978). Visual Comparison Method dapat diaplikasikan hampir pada seluruh contoh air yang dapat diminum. Prinsip dari metode ini adalah membandingkan warna contoh air dengan warna larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Larutan standar diletakkan dalam tabung Nessler dan harus terlindung dari debu serta penguapan. Tabung Nessler yang digunakan harus memiliki warna, ketebalan, ketinggian cairan, dan diameter tabung yang sama. Untuk segi estetika, warna air sebaiknya tidak melebihi 15 PtCo. Sumber air untuk kepentingan air minum sebaiknya memiliki nilai warna antara 5 – 50 PtCo. Contoh air dengan warna kurang dari 70 unit diteliti dengan cara perbandingan langsung menggunakan larutan standard. Bila kandungan warna contoh air lebih tinggi daripada warna standar yang tersedia, dilakukan pengenceran terhadap contoh air menggunakan aquadest. Batas waktu maksimum pengukuran adalah 48 jam dengan cara didinginkan pada suhu 4 oC untuk pengawetan.
2.5 Hubungan Air Tanah dan AirSungai Hubungan aliran sungai dan air tanah dapat diklasifikasikan sebagai sistem influent, effluent, dan intermitten. Sistem aliran sungai influent adalah aliran sungai yang memasok (memberikan masukan) air tanah. Sebaliknya aliran sungai sistem effluent, sumber aliran sungai berasal dari tanah. Sistem aliran ini umumnya berlangsung sepanjang tahun. Oleh karena adanya sering disebut juga aliran tahunan atau parennial stream. Sistem aliran terputus atau intermitten umumnya berlangsung segera setelah terjadinya hujan besar. Aliran jenis inilah yang umumnya menjadi sumber air dari apa yang dikenal sebagai air tanah musiman (parched water table). Dalam suatu DAS, dapat dijumpai kombinasi dari berbagai sistem aliran sungai tersebut (Asdak, 2002)
17
Gambar 5 Hubungan air sungai dan air tanah
BAB III GEOLOGI DAN HIDROGEOLOGI SUNGAI CIKAPUNDUNG
3.1 Sungai Cikapundung Sungai Cikapundung adalah sungai yang membelah kota Bandung, mempunyai luas sekitar 15.386,5 ha. Sungai ini memiliki panjang 28 kilometer ini, melintasi 11 kecamatan di tiga kabupaten kota, yaitu Kota Bandung, Kabupaten Bandung, dan Kabupaten Bandung Barat.Sungai ini membentang dari kawasan utara Bandung menuju selatan Bandung melewati sembilan kecamatan yang mencakup 13 kelurahan lalu
18
terakhir bermuara di sungai Citarum. Sungai Cikapundung ini berhulu di utara Kota Bandung tepatnya di daerah Cigulung dan Cikapundung, Maribaya, Lembang (Kab. Bandung Barat) yang airnya berasal dari Curug Ciomas. Sedangkan bagian tengah termasuk Cikapundung Gandok dan Cikapundung Pasir Luyu (Kota Bandung). Sungai Cikapundung bermuara di Sungai Citarum di Bale Endah (Kab.Bandung) dan menjadi salah satu dari 13 anak sungai utama yang memasok air untuk Sungai Citarum. 3.2 Geomorfologi Secara geomorfologi Sungai Cikapundung termasuk dalam satuan dataran Danau Bandung, satuan ini cukup luas memanjang dari arah barat ke timur. Dengan luas satuan ini sekitar 20% dari Cekungan Bandung sendiri. Dataran ini merupakan endapan danau purba yang mongering ribuan tahun lalu. Sungai utama adalah Sungai Citarum yang membelah dataran Danau Bandung. Sehingga Citarum merupakan titik terendah Cekungan Bandung. Di dalam satuan ini terdapat dataran kipas alluvial yang menempati seperlima luas Dataran Danau Bandung. Dataran kipas alluvial menyebar meliputi Daerah Cimahi hingga Dago dan Cicaheum hingga Buahbatu.
19
Gambar 6 Peta
morfologi
cekungan
Bandung
(
Dam,
20
1994
dalam
Brahmantyo,
2006 )
Breksi dalam formasi ini adalah breksi vulkanik yang disusun oleh fragmen-fragmen skoria batuan beku andesit basal dan batu apung.
Gambar 8 Peta geologi daerah penelitian, hasil kompilasi dan modifikasi dari Silitonga, 1973, Koesoemadinata dan Hartono, 1981, Iwaco-Waseco dan PU, 1990, Alzwar drr. ,1992 , Kusmono drr. ,1996 , dan Sujatmiko (2003) dalam Hutasoit, 2009)
Penampang geologi pada gambar ini adalah sebagian dari hasil analisis 253 log litologi yang diperoleh dari pemboran air tanah (Hutasoit dan Ramdhan, 2009, dalam persiapan). Pada gambar ini dapat dilihat bahwa di bawah permukaan, Formasi
21
Cibeureum juga terdapat di bawah Formasi Kosambi yang tersingkap di permukaan, terutama di bagian barat dan timur, membentuk sistem akuifer terkekang. Data litologi terperinci Formasi Cibeureum dari log pemboran, seperti misalnya yang ditunjukkan oleh Koesoemadinata dan Hartono (1981) serta Hutasoit dan Ramdhan (2006), menunjukkan keberadaan lebih dari satu akuifer dalam formasi tersebut (multiaquifer system). Secara alamiah tidak diketahui apakah akuifer-akuifer tersebut berhubungan atau tidak, tetapi dengan adanya pemboran, akuifer-akuifer tersebut pasti berhubungan, sehingga dapat dikatakan bahwa MAT yang diukur pada satu titik pemboran adalah MAT pada formasi tersebut.
22
Gambar 9 Penampang geologi sekitar Sungai Cikapundung (Hutasoit dan Ramdhan, 2009)
3.4
Hidrogeologi
23
Dalam hal geologi, Bandung merupakan bagian dari Cekungan Bandung. Cekungan dominan ditutupi oleh produk volkanik dan endapan danau. Jumlah curah hujan 2.000 mm/tahun, pada musim kemarau yang terjadi dari Bulan Juni sampai September dengan curah hujan kurang dari 50 mm/bulan. 8 bulan lainnya adalah musim hujan dengan curah hujan bervariasi dari 150-350 mm / bulan. Banyak sungai yang mengalir di daerah ini, yang berakhir pada sungai utama, Sungai Citarum, dan juga melewati berbagai endapan dengan sifat hidrolik yang berbeda. Sungai Cikapundung merupakan bagian dari DAS Cikapundung yang berfungsi sebagai drainase utama di pusat Kota Bandung. Sebagai endapan termuda adalah endapan Sungai Cikapundung sebagai bahan lepas yang berumur berkisar dari Plistosen sampai Holosen (saat ini).Sekitaran daerah Sungai Cikapundung termasuk dalam system air tanah dangkal (<35m). Imbuhan sistem airtanah dangkal berasal dari peresapan langsung dari air hujan dan peresapan tidak langsung dari sungai - sungai, saluran irigasi, dan sawah.
Sungai Cikapundung mengalir dari utara ke selatan, melewati 3 endapan/formasi Cibeureum Fm, Cikapundung Fm, dan Kosambi Fm. Semua formasi yang terkena di bagian bawah sungai dan bantaran sungai (kiri dan kanan). Karena populasi yang luas dan pertumbuhan industri, kualitas air sungai dapat dibagi kedua jenis: kualitas yang baik di hulu dan kualitas buruk di hilir. Banyak langkah-langkah counter telah diluncurkan ke mengontrol kualitas air danuntuk mencegah pencemaran air tanah. Salah satunya adalah Program Kali Bersih (PROKASIH), namun keberhasilan ini belum dievaluasi.
24
Gambar 10 Pemodelan hidrolik di Sungai Cikapundung, Bandung, Indonesia (Bender, 1980 dalam Puradimaja dan Lubis , 2006)
Sebelumnya, para peneliti telah mempelajari geologi Cekungan Bandung termasuk Van Bemmelen, 1949, Silitonga ,1971, Koesoemadinata & Hartono,1981, Alzwar ,1992; IWACO-PU,1990, Dam &Suparan,1994. Menurut pemetaan untuk mata air dan permukaan air tanah oleh IWACO-WASECO (1990), di Cekungan Bandung, tidak ada indikasi besar debit air terutama di bagian utara yang memakan Sungai Cikapundung. Sungai Cikapundung mengalir dari Utara ke Selatan yang memotong Bandung serta melewati berbagai macam kondisi Litologi yang mempengaruhi kondisi air tanah,aliran sungai,serta hubungan hidrodinamiknya. Sungai Cikapundung dapat dibagi menjadi beberapa zona yang memiliki tipe-tipe hubungan sungai dan air tanah yang berbeda : a.Cikapundung Type 1:Isolated type, yang mengalir dari Maribaya-Curug Dago, dengan lapisan lava flows pada river bed sehingga menyebabkan tidak adanya kontak dengan MAT.
25
b.Cikapundung Type 2:Effluent type, yang mengalir dari Curug Dago-Banceuy Viaduct area, groundwater/air tanah masuk ke aliran sungai dari dinding kanan sungai dengan gradien 27% dan dari sebelah kiri sungai dengan gradien 8%. c.Cikapundung Type 3:Influent type, yang mengalir dari Banceuy Viaduct area-Sungai Citarum, air sungai masuk ke akuifer air tanah secara vertikal dan lateral dengan gradien 2,5% (bagian kanan sungai) dan gradien 4% (bagian kiri sungai). Kondisi ini hanya terjadi saat musim kemarau dimana MAT akan turun lebih rendah dibadingkan sungai, namun saat musim hujan MAT akan cenderung naik dan berada diatas sungai sehingga berubah menjadi Effluent type
Berdasarkan penjelasan sebelumnya, perubahan litologi volkanik merupakan kontrol utama padahidrogeologi. Hal tersebut mengendalikan aliran airtanah menuju sungai, maupun sebaliknya.
26
BAB IV DATA, ANALISIS DAN PEMBAHASAN
4.1.
Data Dalam eksplorasi hidrogeologi yang penulis lakukan, kami mengambil beberapa
data seperti kecepatan arus, elevasi lokasi dan litologi serta penentuan sistem aliran sungai dengan membandingkan tinggi muka air tanah dan tinggi muka air sungai. Dijelaskan juga data parameter fisis yang diukur menggunakan resistivitymeter dan conductivitymeter. Dengan menggunakan berbagai jenis peralatan seperti meteran, tongkat, stopwatch, gps serta buku lapangan juga dilakukan ilustrasi dari penampang melintang sungai dan tampak atas dari daerah penelitian. Tabel 1 Lokasi dan Kecepatan
Koordinat
Data Sungai Elevas Kecepatan
i
Sistem Lithologi
Aliran
Lokasi Spot 1 Sumur
X Y arus (m/s) (mdpl) Point Bar 790092 9240950 0.26 857 basalt
Sungai Efluent
Spot 1
790092
9240950
0
Efluent
Spot 2 Spot 3 Sumur
788669 788187
9239977 9238120
5.76 2.23
Spot 3
788187
9238120
0
bongkah 799 basalt 763 -
Efluent Efluent
endapan
Efluent
pasir
Efluent
coklat
(Transisi
Spot 4 Sumur
788039
9236291 1.145094552
722 kehitaman
)
Spot 4 Spot 5 Spot 6
788039 788253 789736
9236291 0 9234359 1.714883902 9230785 0.910775559
719 677 endapan
Efluent Influent Influent
27
lempung pasiran endapan pasir coklat Spot 7 Spot 8 Sumur
790090 790229
9228423 1.324503311 9227178 0.514285714
675 kehitaman 671 -
Influent Influent
Spot 8
790229
9227178
671 -
Influent
0
Tabel 2 Data Parameter Fisis Sungai Hari ke 1
Temperatur
Tegangan
Konduktivita
Keasama
( C) 21.4
(mV) 67.4
s (uS) 128.1
n (pH) 7.16
Spot 1 Spot 2 Spot 3 Sumur
24.2 22.4 22.9
91.2 139.1 84.1
239 132.2 141.2
6.3 7.51 7.35
Spot 3 Spot 4 Sumur
25.2 22.2
112.2 93.3
384 160.3
6.58 7.55
Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8 Sumur
24.6 22.6 23.6 23.4 23.1
436 206.5 183.8 191 190.6
6.95 7.56 7.69 7.55 7.67
tidak
76.9 188.8 189.5 12.7 190.6 tidak
Spot 8
diukur
diukur
o
Hari 1 Spot 1 Sumur
tidak tidak diukur
diukur
Tabel 3 Data Parameter Fisis Sungai Hari ke 2
Hari 2 Spot 1 Sumu
Temperatur
Tegangan
Konduktivita
Keasama
(oC)
(mV)
s (uS)
n (pH) 7.31 6.21
20.3 23.4
94.5 130.8
28
130.5 231
r Spot 1 Spot 2 Spot 3 Sumu
21.9 22.6
193.4 98.6
145.6 203.6
7.43 7.33
23 22.2
112.7 93.3
342.7 160.3
6.66 7.55
24.6 22.5 22.3 22 21.9
66.3 200 167.1 128 148.5
510 163.2 99.6 167.1 165.5
6.87 7.57 7.44 7.34 7.24
r Spot 3 Spot 4 Sumu r Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8 Sumu r Spot
tidak
tidak
tidak
8
diukur
diukur
tidak diukur
diukur
Tabel 4 Data Parameter Fisis Sungai Hari ke 3
Hari 3 Spot 1 Sumu
Temperatur
Rabu, 23 November 2016 Tegangan Konduktivita
(oC)
(mV)
s (uS)
Keasama
21.1
178
137.5
n (pH) 7.61
23.8 21.6 22
179.2 234 161.8
230 147 156.4
5.76 7.35 7.34
24 22.2
73.5 322
380 183.4
6.11 7.17
25.7 22.7 24.6
306 205 239
551 186.5 413
6.92 7.58 6.95
r Spot 1 Spot 2 Spot 3 Sumu r Spot 3 Spot 4 Sumu r Spot 4 Spot 5 Sumu
29
r Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8
23.3 24.2 24.2
276 275 205
188 247 194
7.42 7.52 7.62
Tabel 5 Data Parameter Fisis Sungai Hari ke 4
Hari 4 Spot 1 Sumur
Temperatur
Kamis, 24 November 2016 Tegangan Konduktivita
Keasaman
(oC)
(mV)
(pH)
s (uS)
22
174.4
143.5
7.18
Spot 1 Spot 2 Spot 3 Sumur
23.8 22.4 22.5
65.7 123 87
244 133.5 138.7
7.22 7.33 7.34
Spot 3 Spot 4 Sumur
23.3 22.4
113 288
323 177.7
6.73 7.42
Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8 Sumur
25 22.5 23.6 23.3 22.9
174.1 177.8 130.7 137.3 148.7
549 178.5 187.1 189.8 186.4
6.86 7.67 7.6 7.6 7.51
Spot 8
25.1
129.2
582
6.54
Tabel 6 Data Parameter Fisis Sungai Hari ke 5
Hari 5 Spot 1 Sumu
Temperatur
Jumat, 25 November 2016 Tegangan Konduktivita
(oC)
(mV)
s (uS)
Keasama
22.4
145
138
n (pH) 7.15
22.8 23.2 22.3
155.8 118 86
264 134.2 132.6
7.02 7.18 7.25
r Spot 1 Spot 2 Spot 3
30
Sumu r Spot 3 Spot 4 Sumu
22.7 21.8
109.6 279
317 181.4
6.73 7.74
24.8 22.1 22.4 25 23.3
264 316 296 277 269
544 177.5 183 193.1 195.1
7.04 7.76 7.58 7.76 7.71
24.9
295
499
6.96
r Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8 Sumu r Spot 8
kiri kanan
Singkapan basalt
Gambar 11 Penampang Sungai Titik 1
kanan
kiri
31
Gambar 12 Penampang Sungai Titik 2
kanan kiri
Gambar 13 Penampang Sungai Titik 3
kiri
Penampang Sungai Titik 4 Gambar 14 Penampang Sungai Titik 4
32
kanan
kiri kanan
Gambar 15 Penampang Sungai Titik 5
kanan
Gambar 16 Penampang Sungai Titik 6
kiri
kanan
Gambar 17 Penampang Sungai Titik 7
33
kiri
kiri
kanan
Gambar 18 Penampang Sungai Titik 8
Gambar 19 Tampak Atas Sungai Titik 1
Gambar 20 Tampak Atas Sungai Titik 2
Gambar 21 Tampak Atas Sungai Titik 3
34
Gambar 22 Tampak Atas Sungai Titik 4
Gambar 23 Tampak Atas Sungai Titik 5
Gambar 24 Tampak Atas Sungai Titik 6
Gambar 25 Tampak Atas Sungai Titik 7
Gambar 26 Tampak Atas Sungai Titik 8
4.2 Analisis dan Pembahasan 4.2.1 Analisis Morfologi dan Kenampakan Sungai dan Air Sungai
35
Secara morfologi, secara umum, sungai makin melebar dengan kecepatanarus sungai yang makin kecil. Pada titik 1 terlihat kecepatan air sungai yang kecil dikarenakan diwilayah tersebut air dibendung, dan untuk alasan keamanan, penulis tidak melakukan pengukuran dibawah bendungan tersebut akibat arus yang terlalu deras.
Gambar 28 Sungai Cikapundung Spot 2
Gambar 27 Sungai Cikapundung Spot 1
Gambar 30 Sungai Cikapundung Spot 4 Gambar 29 Sungai Cikapundung Spot 3
36
Gambar 31 Sungai Cikapundung Spot 5
Gambar 32 Sungai Cikapundung Spot 6
Gambar 33 Sungai Cikapundung Spot 7
Gambar 34 Sungai Cikapundung Spot 8
Gambar 35 Hilir Sungai Cikapundung dan Sungai Citarum
37
Secara warna makin kehulu, warna air sungai terlihat makin keruh. Air masih tidak berbau, Hal ini akan nanti dijelaskan berdasarkan TDS, serta parameter fisis lainnya. Air sumur pada spot 1 sampai 3, berwarna jernih. Pada spot 4 merupakanan transisi, karena masih berwarna relatif jernih, dan air sumur setelah spot itu keruh dan coklat terang. Secara bau, dari hulu sampai spot 3, untuk air sungai dan air tanah tidak berbau. Dari kesemuanya mulai dari spot 6 sampai spot 8 mulai berbau akibat banyaknya limbah manusia maupun limbah pabrik yang masuk di sungai tersebut. Secara sistem aliran, dapat dijelaskan bahwa dari spot 1 sampai 3 merupakan effluent. Sehingga air tanah pada sumur tidak terganggu secara signifikan. Spot 4 menjadi transisi karena antara muka air sungai dan muka air tanah memiliki ketinggian yang hampir sama, meskipun effluent. Dari spot 5 sampai spot 8 merupakan influent. Dampaknya ada pameo dari masyarakat “Air yang dapat diminum berbatas sampai teras Cikapundung, dari teras sampai hilir hanya dapat digunakan mencuci”, dan secara pengukuran tersebut terbukti. 4.2.2 Derajat Keasaman (pH)
Tabel 7 Data pH
Lokasi Spot 1 Spot 2 Spot 3 Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8
1 7.16 7.51 7.35 7.55 7.56 7.69 7.55 7.67
Data pH pada setiap hari 2 3 4 7.31 7.61 7.18 7.43 7.35 7.33 7.33 7.34 7.34 7.55 7.17 7.42 7.57 7.58 7.67 7.44 7.42 7.6 7.34 7.52 7.6 7.24 7.62 7.51
38
Rerata 5 7.15 7.18 7.25 7.74 7.76 7.58 7.76 7.71
7.282 7.36 7.322 7.486 7.628 7.546 7.554 7.55
pH
Hubungan pH dan Lokasi 7.7 7.63 7.6 7.55 7.55 7.55 7.5 7.49 7.4 7.36 7.32 7.3 7.28 7.2 7.1 Spot 1 Spot 2 Spot 3 Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8 Lokasi
Grafik 1 Hubungan pH rata-rata dengan lokasi
Data keasaman (pH) Sungai Cikapundung secara umum menunjukkan trend yang semakin bertambah sifat ke-basa-an nya semakin ke arah hilir (distal). Hal ini disebabkan semakin banyaknya jumlah limbah yang bercampur dengan air sungai di daerah hilir, salah satu jenis limbah yang paling umum di daerah perkotaan yang padat penduduk adalah limbah detergen yang cenderung menambah sifat ke-basa-an air apabila dibuang ke sungai. Sementara data keasaman pada sumur menunjukkan range yang berbeda dengan data keasaman air sungai, yaitu memiliki sifat cenderung lebih asam dengan nilai pH terendah 5.76. Berdasarkan analisis, didapatkan 2 kemungkinan : yang pertama, air tanah berasal dari sumber air yang berbeda dengan air sungai (dibatasi oleh lapisan yang relatif impermeable diantara keduanya), atau yang kedua, keduanya dihubungkan dengan lapisan yang memiliki permeabilitas agak buruk sehingga air masih dapat masuk dan bercampur, tetapi membutuhkan waktu yang sedikit lebih lama. Bila melihat kedua kemungkinan tersebut, dapat disimpulkan bahwa kemungkinan kedua lah yang paling tepat. Karena trend pH di sumur juga menunjukkan pola yang sama dengan trend pH di air sungai, yaitu semakin bertambah sifat ke-basa-an nya semakin ke hilir. Hal ini juga memperkuat dugaan bahwa daerah transisi effluent menuju influent berada pada titik 4 dimana pada titik titik pengamatan di hilir setelah titik 4, pH air tanah semakin mendekati pH air sungai. Pada data tersebut juga dapat dilihat, kenaikan pH juga dipengaruhi oleh aktivitas manusia / industri dan dapat dilihat pada spot 5 atau disekitar KAA menjadi titik dimana pH paling besar. 39
4.2.3 Resistivitas Tabel 8 Data Resistivitas
Lokasi Spot 1 Spot 2 Spot 3 Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8
Data Resistivitas (mV) pada setiap hari 1 2 3 4 67.4 94.5 178 174.4 139.1 193.4 234 123 84.1 98.6 161.8 87 93.3 93.3 322 288 188.8 200 205 177.8 189.5 167.1 276 130.7 12.7 128 275 137.3 190.6 148.5 205 148.7
5 145 118 86 279 316 296 277 269
Rerata 131.86 161.5 103.5 215.12 217.52 211.86 166 192.36
Persebaran dan variasi data resistivitas air Sungai Cikapundung sangat beragam. Namun bila dilihat lebih saksama, trend umum data resistivitas menunjukkan kenaikan nilai semakin ke arah hilir. Hal ini merupakan hal yang alami, karena salah satu faktor yang mempengaruhi nilai resistivitas air adalah kandungan sedimen di dalamnya. Semakin ke arah hilir, kandungan sedimen semakin banyak dan menyebabkan nilai resistivitas air yang semakin tinggi. Ini diperkuat dengan data yang menunjukkan nilai resistivitas pada air sumur khususnya pada titik titik pengamatan di hulu sebelum spot 3, dimana masih terdapat hubungan effluent antara air sungai dengan air tanah, nilai resistivitas air sumur lebih kecil dibanding air sungai. Hal ini diakibatkan, air sungai yang berasal dari air tanah pada daerah hulu membawa lebih banyak sedimen ketika mengalir di permukaan. Pada daerah hilir (titik titik pengamatan setelah spot 3), nilai resistivitas air sungai dan air sumur relatif sama, hal ini diakibatkan oleh hubungan influent diantara keduanya.
40
Resistivitas (mV)
Hubungan Resistivitas dan Lokasi 250 200 150 131.86 100 50 0 Spot 1
161.5
215.12
217.52
211.86
Spot 4
Spot 5
Spot 6
166
192.36
103.5
Spot 2
Spot 3
Spot 7
Spot 8
Lokasi Linear ()
Grafik 2 Hubungan resistivitas rata-rata dengan lokasi
4.2.4 Suhu dan Konduktivitas Suhu dan konduktivitas elektrik merupakan parameter yang dapat diukur secara langsung di lapangan. Suhu diukur menggunakan termometer dengan satuan °C sedangkan konduktivitas elektrik diukur dengan satuan μS cm-1. Data tersebut dalam tabel 4.1 sampai 4.6. Data suhu dapat digunakan untuk menentukan kelarutan Oksigen.Kelarutan oksigen digunakan untuk menentukan Kandungan DO dalam air yang berpengaruh terhadap organisme akuatik dan reaksi kimia yang terjadi dalam air. Tabel 9 Hubungan antara Suhu dengan Solubitlitas Oksigen
Suhu Air (°C)
Kelarutan O2
5 10 20 25
(mg/L) 12.8 11.3 9.0 8.2
Menentukan nilai kelarutan oksigen dapat menggunakan persamaan oleh Churcill et al. (1962): Os = 14.652 − 0.41022T + 0.0079910T2 - 0.000077774T3 Persamaan 5 Solubilitas Oksigen
41
Keterangan: Os = Solubilitas Oksigen (mg/L) T = Suhu air (°C) Konduktivitas elektrik adalah kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik setiap 1 cm3 air. Konduktivitas elektrik juga dapat menunjukkan nilai TDS dalam air. TDS dapat diukur dengan mengalikan nilai konduktivitas elektrik dengan factor konversi antara 0.55 – 0.75. Dalam penelitian ini digunakan nilai 0.75 sebagai angka konversinya. Berdasarkan perhitungan dengan menggunakan Persamaan Churcill, didapatkan bahwa solubilitas oksigen serta perhitungan TDS didapatkan pada 8 titik pengamatan sebagai berikut: Tabel 10 Nilai Os dan TDS Lokasi 1
5
8.597999 103.5 Lokasi 1 (Sumur) X Y Koordinat 790092 9240950
Lokasi 1 Koordinat
X
Y 790092
9240950 Hari
Hari 1 2 3 4
OS TDS 8.77018 96.075 8.96652 97.875 8.822982 103.125 8.666182 107.625
1 2 3 4 5
OS TDS 8.301689 179.25 8.431346 173.25 8.366127 172.5 8.366127 183 8.530701 198
Tabel 11 Nilai Os dan TDS Sumur 1 Tabel 13 Nilai OS dan TDS Lokasi 3 Tabel 12 Nilai Os dan TDS Lokasi 2
Koordinat Hari 1 2 3 4 5
Lokasi 2 X Y 788669 9239977 OS TDS 8.597999 99.15 8.68337 109.2 8.73528 110.25 8.597999 100.125 8.464257 100.65
42
Lokasi 3 Koordinat X Y Lokasi 3 (Sumur) 788187 9238120 X Y Koordinat 788187 9238120 Hari OS TDS 1 8.514011 105.9 Hari OS TDS 2 8.564241 152.7 1 8.143808 288 3 8.666182 117.3 2 8.497374 257.025 4 8.581093 104.025 3 8.333812 285 5 8.614961 99.45 4 8.447776 242.25 5 8.547444 237.75 Tabel 14 Nilai Os dan TDS Lokasi 3
X
Koordinat
Y 788039
Hari 1 2 3 4 5
9236291
OS TDS 8.631979 120.225 8.631979 120.225 8.631979 137.55 8.597999 133.275 8.700615 136.05
Tabel 16 Nilai Os dan TDS Lokasi 5 Tabel 15 Nilai Os dan TDS Lokasi Sumur 4
Lokasi 4 (Sumur) X Y Koordinat 788039 9236291 Hari
OS 1 2 3 4 5
8.238 8.238 8.066479 8.175031 8.206427
TDS 327 382.5 413.25 411.75 408
43
Lokasi 5 X Y 788253 9234359
Koordinat Hari 1 2 3 4 5
OS TDS 8.564241 154.875 8.581093 122.4 8.547444 139.875 8.581093 133.875 8.649052 133.125
Tabel 17 Nilai Os dan TDS Lokasi 6
Koordinat Hari 1 2 3 4 5
Tabel 18 Nilai Os dan TDS Lokasi 7
Lokasi 6 X Y 789736 9230785
Lokasi 7 X Y 790090 9228423
Koordinat
OS TDS 8.398637 137.85 8.614961 74.7 8.238 309.75 8.398637 140.325 8.597999 137.25
Hari 1 2 3 4 5
OS TDS 8.431346 143.25 8.666182 125.325 8.447776 141 8.447776 142.35 8.175031 144.825 790229
Hari 1 2 3 4 5
Tabel 19 Nilai Os dan TDS Lokasi 8
Koordinat
Lokasi 8 X
Y
44
9227178
OS TDS 8.480789 142.95 8.68337 124.125 8.301689 185.25 8.514011 139.8 8.447776 146.325
Tabel 20 Nilai Os dan TDS Lokasi Sumur 8
Lokasi 8 (sumur) X Y Koordinat 790229 9227178 Hari
OS 1 2 3 4 5
8.301689 8.159398 8.190708
TDS
145.5 436.5 374.25
45
Tabel 21 Nilai rata-rata dari Os dan TDS Setiap Lokasi
Os Rata Lokasi Spot 1 Spot 2 Spot 3 Spot 4 Spot 5 Spot 6 Spot 7 Spot 8
TDS Rata –
– Rata Rata 8.764773 8.615781 8.588098 8.63891 8.584585 8.449647 8.433622 8.485527
101.64 103.875 115.875 129.465 136.83 159.975 139.35 147.69
Solubilitas Oksigen vs Lokasi 8.8 8.7
Os
8.6 8.5 8.4 8.3 8.2 Spot 1
Spot 2
Spot 3
Spot 4
Spot 5
Spot 6
Spot 7
Lokasi
Grafik 3 Hubungan Solubilitas Oksigen Rata-Rata dengan Lokasi
47
Spot 8
TDS vs Lokasi 180 160
159.98
140 129.47
120
TDS
101.64 100
139.35
136.83
147.69
115.88 103.88
80 60 40 20 0 Spot 1
Spot 2
Spot 3
Spot 4
Spot 5
Spot 6
Spot 7
Spot 8
Lokasi
Grafik 4 Hubungan TDS Rata-Rata dengan Lokasi
Didapatkan bahwa rata-rata solubilitas oksigen pada 8 titik pengamatan berkisar pada nilai 8.1 – 8.9 dengan nilai rujukan referensi berkisar antara 8.2 pada suhu 25°C. Faktor-faktor yang mempengaruhi konsentrasi oksigen terlarut dalam air meliputi suhu, kedalaman, musim, polusi, dan limbah organik (Murphy, 2007). Bahwa air pada Sungai Cikapundung masih dapat menjadi media hidup organisme akuatik. Pada pengolahan data didapatkan nilai solubilitas oksigen bernilai rata-rata 8.5mg/L. Jika nilai solubilitas oksigen lebih besar dari 5mg/L maka organisme akuatik seperti ikan air tawar masih dapat hidup (Swingle dalam Boyd, 1982). Berdasarkan trend dari grafik, maka solubilitas air berkurang seiring dengan lokasi sungai yang mendekati hilir. Harga TDS rata – rata dari spot 1 sampai spot 8 diantara range 100 – 159.975. Berdasarkan data dan pengolahan data yang dilakukan pada beberapa titik pengamatan didapatkan Selain itu berdasarkan nilai TDS maksimal dari hasil nilai maksimal konduktivitas elektrik dengan nilai 413.25 menunjukan bahwa ikan air tawar masih dapat hidup. Nilai maksimal TDS suatu lokasi yang dapat dijadikan sebagai tempat hidup ikan air tawar adalah 2000 micro siemens/cm. Meskipun secara ilmiah tidak ada kaitan langsung dari TDS dengan kesehatan,
48
menurut EPA (Enviromental Protection Agency) kadar maksimal 500 mg/L maka semua wilayah masih dapat digunakan. Menurut WHO dalam maka kesemuanya masih dalam kategori Excellent. Tabel 22 Kualitas Air berdasarkan TDS menurut WHO
49
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil penelitian kami di lapangan. Kami menemukan bahwa hubungan air tanah dekat Sungai Cikapundung terdiri dari effluent dan influent terhadap air Sungai Cikapundung. Dari hasil penelitian kami, kondisi effluent terjadi pada lokasi 1 (Dago) hingga 4 (Jalan Linggawastu) (hulu Sungai Cikapundung). Kemudian terjadi perubahan dari kondisi effluent ke influent mulai dari lokasi 5 (Jalan Braga) hingga ke lokasi 8 (Bojongsoang) (hilir Sungai Cikapundung). Kemudian untuk nilai parameter fisik dari Sungai Cikapundung dapat dilihat di Bab 4. Secara umum, pH dari air di Sungai Cikapundung berkisar netral (hulu) hingga basa (hilir). Selanjutnya resistivitas yang menunjukan kandungan sedimen di Sungai Cikapundung meningkat dari hulu ke hilir. Untuk suhu dari air Sungai Cikapundung berkisar dari 20,1-25,10 C yang pada hulu suhunya lebih dingin dibanding dengan hilir Sungai Cikapundung. Secara umum, kandungan TDS dari Sungai Cikapundung masih terhitung sangat baik menurut WHO (< 300 mg/L). Berdasarkan data yang kami miliki (suhu, pH, resistivitas, dan konduktivitas) kami menentukan bahwa air Sungai Cikapundung di bagian hulu masih terhitung layak untuk kebutuhan sehari-hari karena pH nya masih cenderung netral dan kandungan sedimennya rendah. Sedangkan untuk air Sungai Cikapundung di bagian hilir kami menyatakan bahwa air tersebut tidak layak untuk kebutuhan sehari-hari karena pH nya yang basa. Namun perlu digarisbawahi, air Sungai Cikapundung perlu diproses terlebih dahulu agar layak digunakan. 5.2 Saran
50
Untuk pengembangan lebih lanjut, data tentang kualitas air sungai Cikapundung terlebih sumur-sumur di dekat sungai yang dijadikan air konsumsi perlu diadakan penelitian terkait keberadaan dan jumlah komponen biotik berupa prosentase jumlah bakteri E. Coli sebagai indikator kualitas air. Selain itu, penambahan lokasi penelitian sangat dibutuhkan agar menghasilkan data yang semakin akurat. Kemudian penambahan durasi penelitian diperlukan agar hasil dari penelitiannya dapat digunakan untuk memprediksi keadaan fisis dan
morfologi
dari Sungai Cikapundung sepanjang tahun. Kemudian,
instrumentasi lapangan untuk mendapatkan data lapangan perlu diperbanyak agar semakin banyak data yang bisa diolah untuk studi kelayakan air di Sungai Cikapundung.
DAFTAR PUSTAKA Brahmantyo,Budi.2006. Geologi Cekungan Bandung. Diktat Kuliah. Institut Teknologi Bandung , Bandung 51
Brassington, Rick. 2007. Field Hydrogeology. Edisi ketiga. London: John Wiley & Sons, Inc. Chapter 7. Brooks, Kenneth N., Peter F. Ffolliott, Joseph A. Magner.2013.Hydrology and management of watersheds. Edisi keempat. London: John Wiley & Sons, Inc. chapter 11. Hutasoit, Lambok M., 2009. Kondisi Permukaan Air Tanah Dengan
dan Tanpa Peresapan Buatan di Daerah Bandung: Hasil Simulasi Numerik. JurnalGeologi Indonesia, Bandung Puradimaja, Deny Juanda dan Rachmat Fajar Lubis, 2006. Hydrodynamic Relationships Between Groundwater and River Water:Cikapundung River Stream, West Java, Indonesia. IAEG 2006, Bandung
United States Environmental Protection Agency. July 1992. Secondary Drinking
Water
Regulations:
Guidance
for
Nuisance
Chemicals.
http://www.epa.gov/safewater/consumer/2ndstandards.html. World Health Organization. 1996. Total dissolved solids in Drinkingwater: Background document for development of WHO Guidelines for Drinking-water
Quality.
http://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/chemicals/tds.pdf. PP no 37 Tahun 2012 http://citarum.org/info-citarum/berita-artikel/1174-gambaran-umum-sungaicikapundung.htmldiaksestanggal 4 Desember 2016. http://eprints.undip.ac.id/34474/6/2192_CHAPTER_II.pdf
52
https://jujubandung.wordpress.com/2012/06/08/parameter-fisika-kimia-biologipenentu-kualitas-air-2/ http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29001/4/Chapter%20II.pdf
53