STUD1 MlGRASl POLUTAN DALAM SISTEM AIR TANAH DANGKAL Dl DAERAH TEMPAT PEMBUANGAN AKHfR (TPA), BANTAR GEBANG-BEKASt

STUD1 MlGRASl POLUTAN DALAM SISTEM AIR TANAH DANGKAL Dl DAERAH TEMPAT PEMBUANGAN AKHfR (TPA), BANTAR GEBANG-BEKASt Abstra k STUD1 MlGRASl POLUTAN DAtAM StSTEM AIR TANAH DANGKAL Dl UNGKUNGAN TPA BANTAR GEBANWEKASI. Tdah dilakukan penelMan untuk mengevaluasi migrasi pencemar dalam aistem air tanah dangkat di sekiiar TPA Bantar Gebang. Studi dilaksanakan dengan memakai parameter-parameter karakteristik lokasi yam dapat rnenghing lama psnerohsan pencemar dengan menggunakan metode klasik dan model MODFLOW. Hasil untuk kedua metode pada kondisi mantap menunjukkan bahwa lama pgnerobsan dari migmsi pencemar adalah dari 12.87 hari per m jarak sampai 23,59 hari per m jarak untuk metode klasik dan 2,7 hari per rn jarak sampai 18 hari per m jarak untuk model MODFLOW dan hasil dad sirnulasi dengan model MODFLOW didapatkan lebih realistis.

Abstract STUDY OF POLUTANT MIGRATlON IN THE SHALLOW GROUNDWATER SlSTEY AT M A R GEBANEBEKASI DCSPOSAL AREA. A Study has been undertaken to evaluate migration of the pollutant in the shallow groundwater system at around Bantar Gebstng LamH. The study performed using location characteristic parameters which can calculate travel time of pollutant by using classical method and MOOFLOW model. Results for the above methods at steady state condition indicated that the travel time of pollutant migration wre from 12.87 days per m distance to 23.59 days per m distance for classical method and 2.7 days per rn distance to 18 days per m for MODFLOW model and the simulation results from MODFLOW W e l seem to be more realistic Pedahuluan Kemajuan suatu daerah selalu diikuti deh perkernbangan kehidupan sosial urnumnya dan akan meningkatkan pnduduk yang juga meningkatkan terhadap

tempat tinggal, produksi, energi, dan pencemaran. Sejalan dengan itu sudah tentu meningkatkan kebutuhan tethadap air bersih yang secara bersarnaan juga teqadi peningkatan pencemaran air permukaan dan air tanah baik air tanah dangkal maupun air tanah dalam yang dapat mmjadi resiko yang sangat serius.

Pada kira-kira 15 tahun terakhir TPA Bantar Gebang, Bekasi merupakan Tempat Pembuangan Akhir UPA) untuk sampah-sampah yang berasal dari DKI

Jakarta tentunya akan mempunyai peluang untuk terjadinya pencemaran tehadap air tanahnya sebqai akibat pelapukan sampah dan kesalahon-kesalahan prosedur pembuangan atau penimbunan serta pengolahan air sampah. Pada situasi ini sistem

air tanah dapat tercemar yang diakibatkan krgeraknya air permukaan ke sistem air tanah atau sebaliknya dari air tanah ke sistern air pemukaan. Penyelidikan air tanah dangkal di daerah sekitar TPA Bantar Gebang perlu dilakukan karena falsafah lokasi F A menganut falsafah keselamatan terhadap

manusia dan lingkungannya dan secara hidrogeologi penempatan lokasi TPA Bantar Gebang wrperti saat ini akan dapst mencemari daerah sekitar dan hilir ataupun selatan TPA m r a keselunthan. Penelitian yang dilakukan di lingkungan TPA ini

dilaksanakan untuk mernpelajarl migrasi

mat penoemar dalam sistem air Canah

dangkal yang dihkukan dalam dua psndekatan utama ysitu w k a t a n M

e isotop

alam dan isotop buatan yang dalam pelaksanaannya metode M o p buatan disiapkan untuk menentukan parameter-parameter hidrodinamik dan dispemivitas. Studi lama penembasan rnigrasi pencemar dari sudut geohidrologi temtarna dipengaruhi oleh dinamika air tanah dangkat di daerah tersebut baik lokal, maupun

regional yang meliputi asalusul, arah, kecepatan dan karakteristik akuifer lainnya. Untuk tujuan tersebut dilakukan pembuatan lubang bor terhadap tiga desa yang

mengellingi TFA yang digunakan dalam melaksanakan metode sumur tunggal dan ganda. Metode klasik dan model matematik MODFLOW dipakai untuk sirnulasi

pergerakan air tanah di daerah penelitian yang dihatapkan membantu dalam manajemen air tanah dangkal di lingkungan TPA.

Hklqeologi Banbar Gebang, Bekasi Daerah Bekasi secara keseluruhan disebut sebagai Cekungan air tanah Jo~oCBekasi,yang mana &lam daerah ini terdiri dari 4 lapisan akuifer yang

mempunyai potensi diekpbiisi dan tehtak di bagian Selaatan mulai dari Kecamatan Bantar Gebang, menuju Utara ( Ruchijat dan Hadi 1997 ). Air tanah di daerah Bantar

Gebang mempunyai potensi dari sedang sampai tinggi. Lapisan akuifer paling atas (akuifer bebas) terdapat pada kedalaman 0-24 meter, akuifer semitertekan dangkal mempunyai kedalaman 3 0 4 meter , akuifer tertekan dangkal mempunyai kedalaman 4&120 meter dan akuifer tertekan dalam dengan kedalaman >I20 meter. Kemudian

dari pengambilan contoh di sekitar TPA Bantar Gebang Bekasi kelihatan bahwa

Icebanyakan surnur penduduk datam daerah ini yang mengambil air untuk keperluannya adalah pada kedalaman 4 sarnpai 16 meter, kecuali perusahaanperusahan yang pada umumnya mengambit air pada kedalaman > 20 meter.

Menurut Jatmiko (1990) berdasarkan penampang melintang daerah Kabupaten Bekasi yang membentang dari kecamatan Muara Gembong yang krbatasan dengan

laut Jawa di bagian Utara, sampai Bantar Genbang di bagian Selatan mempunyai ketinggian berkisar 3 meter sampai 60 meter dari permuban air !aut. Daerah penelitian Bantar Gebang dari Selatan ke Utara dimulai dari ketinggian 60 meter sampai 34 meter yang terendah dari pemukaan air laut (dpal).

Bedasarkan pemboran untuk tiga desa yang digunakan dalam penelitian lapangan dalam daerah kecamatan Bantar Gebang mempertihatkan bahwa lapisan yang kedalamannya

-

16 meter memiliki bpisan pasir lempungan dan lempung

pasiran, Untuk daerah bagian selatan TPA (dari desa Ciketing Udik) pada kedalaman '16 meter mempunyai lapisan akuifer yang lebih baik (lapisan pasir halus) untuk

dieksploitasi.

Pergerakan air tanah dangkal untuk daerah Bekasi secara urnum bergerak dari Selatan menuju Utara, dan khusus dalam lingtcungan TPA kanena perubahan topografi

akibat penurnpukan sampah dari lokasi TPA, menyebabkan air bergemk dari TPA

menuju kesekitamya, Hal ini ditunjukkan dari hasil penelitiaan lapangan dengan metode radiopewnut pada bulan Februari 2002 dan Mei 2002.

Bahan dan Metode Pada peneliian evatuasi keselamatan sistem air tanah dangkal di lingkungan

TPA dilaksanakan dengan 2 metode radiopenrnut yaitu met&

sumur tunggal dan

metode sumur ganda. Peneritian ini dilengkapi dengan mgtode komrensional yang

mengamati penurunan muka air pada sumur penelian dan sumur pantau yang disiapkan dalam kondisi mantap (steady state test okh Dupuit). Aplikasi metode sumur tunggal didapatkan arah dan kecepatan aliran air tanah dangkal, sedangkan dengan metode sumur ganda didapatkan parameter-parameter akuifer tainnya. Lama pergerakan pencemar. Metode Wasik yang dipakai untuk menentukan lama

pergerakan pencemar adalah dengan menggunakan persamaan

t

=&a

(14)

dengan t = lama pergerakan, x = jarak tempuh, va =kea?patanalitan aktual. Kecepatan aliran aktual v, dihitung berdasarkan hubungan hukum Darcy V * X ~ ~ = K X !

dengan n~

(15 )

= pornitas effektii, dan I = gradien hidrolika.

Dengan persamaan di atas yang terhitung hanya bagian konvektif, sedangkan bila

teqadi dispersi lama pergerakan dihitung dengan persamaan t = H v , ( tosen 1988).

Di samping itu lama pergerakan pencemar ini dapat juga disimulasi dengan menggunakan program komputer model MODROW (MODFLOW dan MODPATH)

Waterloo Hydrogeologic I999

Konduktjvitas hldrolika, porosbs Mew,dan dispedvha Metode yaw dipakai untuk menentukan nilai konduMivitas hidrolika dapat dilakukan dengan metode sumur ganda yang diilaraskan dengan metode Dupuit (steady state test) dan bantuan

metode radiopenmut. Pelaksanaan metode ini adalah dengan menginjeksikan radiopewnut IS1l sebanyak 1 mCi pada suatu sumur, dan pengamatan pada sumur lainnya (dalam selang waktu tertentu) secara bersamaan dilakukan pemompaan terns

menerus serta pengukuran muka air sampai didapatkan kurva lama penerobosan (bmakthmugh time curve). Setenrsnya dmgan data tersebut dapat dihhng nilsi konduktiiitas hidrolika lapisan. Penentuan porositas efFeMif dan koef. disprsivis dapat dilakukan dengan menggunakan program komputer M

I (Computer Aided

Tracer Test Interpertatian) Sauty dan Kinzelbach (1 988). Nitai porositas effektii dan koef. dispersivis didapatkan rnelalui program optimasi parameter secara otomatis (POP) dengan data masukan dari kuwa lama penerobosan yang didapatkan dalam

percobaan.

Hasil dan Pembahasan Hasil percobaan metode sumur tunggal dan ganda yang digunakan untuk

menentukan karakteristik lapisan akuifer dangkal pada tiga desa dalam kecamatan

Bantar Gebang Bekasi dapat dilihat pada Tabel 18

Tabel 18. Hasil penentuan kamkteristik akuifer dangkal Febmari 2002 dan Mei 2002 Konduktivi Dispersivim Pwositas Arah aliran W ~n~ effektif hiirolika ( m l Wk) (4 Februari

(m)

(n'd

1,84xl0d

234

0,5157

0,137

1,03x10-~

9,8x104

8,081

0.5864

0,124

1,18x10*~

1,27xl~'

34,515

0,55*

0,131.

Mei

Februari

Mei

Sumur

Barat

Batu

b t

Cikiwul

Tenggara Barat

Tenggara 6,72x1oa

Ciketing Barat

Barat

Udik

"v

Oaya

(mlhd)

Dengan menggunakan data desa Sumur Batu, Desa Cikiwul, dan Desa Ciketing Udik diatas,maka lamanya waktu penerobosan

(breakthrough time)

pencemar dari suatu lokasi ke tempat lainnya dapat dihitung sesuai dengan arah pergerakan air tanah dangkalnya seperti dapat dilihat pada Tabel 19 Tabel 19. Hasil perhitungan lama penerobosan

1

Lokasi

I

Lama penerobosan per meter jarak Pebnrari Mei 2002 Pebnrari 2002

Desa Sumur Batu Desa Cikiwul Desa Ciketing Udik 1

I

I

23,59 hari

I

13,97 hari

1

i4,M hari

I

I

12,87 had

[

l1,92 hari

[

1 I

[

1

I

1

I

I

0,137

4,5 hari*

I

0,124

2,7 hari*

(

0,131

18 hari*

842,07 hari

I

I

Porositas effektif

2002 t

1

1

I

I

t

t

I

I

*Simulasi dengan model MODFLOW Berdasarkan hasil perhitungan lama penerobosan, maka pencemar akan bergerak sejauh 1 meter untuk kecamatan Bantar Gebang Bekasi adalah antara 12,87 hari sampai dengan 842,07 had. Dengan demikian untuk pergerakan sejauh i km akan membutuhkan waktu 12,87 x 4000 = 12870 had atau hampir 33 tahun. Nilai ini masih

kecil dibandingkan kenyataan di lapangan yang dapai dilihat pada peta nitrat bahwa pencemar telah rnernperlihatkan pergerakan lebih dari 2 km #lama kumn waktu 15

I

tahun ini (TPA di mulai tahun 1987). Bila dihihrng dengan menggunakan pendekatan

Losen (1988) maka diiapatkan wakb yang dibutuhkan untuk pergerakan pencemar sejauh 1 km adatah kira-kira 16,5 tahun sampai dengan 1I69 tahun menuju arah yaw didapatkan dengan metode sumur tuqgal. Nilai penyebaran pencemar yang dernikian =pat dapat teqadi oleh pengaliran melalui sungai yaw mererntws kedalam sistem air

tanah dangkal dan pemompaan yang berlebihan pada a W i s pengambilan air oleh penduduk dan pecusahaan yang berkembang di widtar TPA whinggs kecepatan

f i h s i air tanah dangkal lebih cepat. Simulasi migrasi pencemar dengan menggunakan progmm kornputer MODFLOW (

a Modular three-Dimensional Finite-Difference Groundwater Flow

Model) d a p t dilihat pada T a w 19 diatas. HasU yang didapatkan temyata h h w a

pergerakannya pencemar dari lokasi dapat bergerak sejauh t km membuhrhkan waktu antara 2700 hari dan 18000 hari atau dalam waMu 7,4 tahun sampai dengan 50 tahun dengan asumsi aliran mantap (steady state). Nilai yang didapatkan ini lebih realistis bila dibandingkan dengan data yang didapatkan dari penelitin ion NO; (Gambar 22) yang telah bergerak sejauh kirakira 2 km dari lokasi TPA dengan asumsi bahwa operasi TPA telah lebih dari 10 tahun.

Kesimpulan Hasil evaluasi menggunakan metode klasik dan model MODFLOW dengan karakteristik yang didapatkan dengan teknik perunut menunjukkan waktu penerobosan yang realistis bib dibandingkan dengan data yang didapatkan dari penetiian NW.

Dengan demikian berarti telah tejadi percemaran sebagai akibat bercarnpumya air buangan dsri TPA dengan air tanah dangkal.

Aggarwal J., D.S. Sheppaid. 1998. Analytical developments in the measurements of Boron, Nitrate, Phosphate and Sulphate Isotopes and case examples of disuimination of nitrogen and sulphur souroes in pollution studies, Application of isotopes techniques to investigate groundwater pollution, WEA-TECDOC-I 046, Vmnna:3-16. Drost W., F. Neumaier. 1974. Application of single borehole methods in groundwater research, ISOTOPE TECHNIQUES IN GROUNDWATER HYDROLOGY 1974 (Proc. Sym, Vienna, 1974), IAEA, Vienna.

Jatmiko T. W. 1990. Kajian sumber kemasinan air tanah di Kabupaten Bekasi, J a w Barat dengan pendekatan hidrokimia dan isotop lingkungan, Fakubs Geografi, UGM, Yogyakarta. Kinzelbach W. 1988. Groundwater Modeling an introductionwith Sample Programs in BASIC, Elsevier, New York. Losen H. 1988. Calculation of groundwater travel time for a Chlorocarbons contamination (case study from the Frodenbergwterwork), Proceeding Seminar in cooperation with DAAD, Jur. Telvlik Pertambangan ITB, Lab. Geoteknik-PAU-ITB and Lehrgebiet Fuer Hydrogedogie R W M AACHEN Bandung.

-

Many P. Anderson, William W. Woessner. 1992. Applied Groundwater Madelling, Academic Press, London. Nair A. R., S. V. Navada, S. M. Rao. 1980. An injected gamma-tracer method for soilmoisture movement investigations in arid zones, Arid-Zone Hydrology: Investigationswith isotopes techniques ( Proc. of an advisory group, Vienna, 1978), IAEA, Vienna : 85-92. Ruchijat S., and Syamsul Hadi. 1997. Penyelidikan potensi air tanah daerah JonggolBekasi, Jawa Barat, DGTL Dep. Pertarnbangan & Energi, Bandung

Sabino C.V.S., et. al. 1998. Contaminat transport in aquifer : Improving the determination of model parameters, Application of isotopes techniques to investigate groundwater pollution, IAEA-TECDOC-1046, Vinna:243-260.

Sauty J. P., W. Kinrelbach. 1988. Computer aided tracer test interpretation code "CATTI",igwmc, Indiana. Watertoo Hydrogeolagic.1999. Visual MODFLOW User's Manual, Waterloo Ontario,

Canada. Zojer H. 1998. The importance of tracer technology in combined borehole investigafions, Application of isotopes techniques to investigate gmundwater pollution, IAEA-TECDOC-1046, Venna:235442.