Uncategorized

Metode Geolistrik Untuk Identifikasi Rembesan Limbah Bawah Permukaan

Tempat pembuangan akhir (disingkat TPA) merupakan mata rantai terakhir dari pengolahan sampah perkotaan sebagai sarana lahan untuk menimbun atau mengolah sampah. Dilihat dari fungsinya tentu keberadaan dari TPA sangat bermanfaat, tapi disamping itu masih ada efek negatif yang dapat ditimbulkan, yaitu adanya potensi pencemaran limbah cair dari hasil pembusukan sampah yang dampaknya dapat berbahaya bagi lingkungan sekitar yang dapat mencemari air tanah. Untuk itu perlu suatu metode yang harus dilakukan sebagai bentuk pencegahan hal tersebut. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode geofisika yaitu metode geolistrik tahanan jenis. Metode ini dapat digunakan untuk memberikan gambaran struktur lapisan tanah/batuan dibawah permukaan dan dapat memberikan informasi terkait dengan adanya rembesan/ pencemaran dari limbah cair atau tidak.

Prinsip kerja metode geolistrik adalah mempelajari aliran listrik di dalam bumi dan cara mendeteksinya di permukaan bumi. Metode geolistrik tahanan jenis pada prinsipnya bekerja dengan menginjeksikan elektroda arus dan elektroda potensial. Elektroda arus adalah elektroda dimana sumber arus dialirkan ke medium. Sedangkan elektroda potensial adalah elektroda tempat potensial diukur. Metode tahanan jenis didasari oleh hukum Ohm, bertujuan mengetahui jenis pelapisan batuan didasarkan pada distribusi nilai resistivitas pada tiap lapisan. Arus yang diinjeksikan arus melalui dua elektroda arus maka beda potensial yang muncul dapat terukur dari elektroda potensial.

g1

Gambar 1: Susunan Elektroda konfigurasi Schlumberger

g2

Metode yang biasa digunakan pada pengukuran resistivitas secara umum yaitu dengan menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi dengan menggunakan dua elektroda arus (A dan B), dan pengukuran beda potensial dengan menggunakan dua elektroda potensial (M dan N) seperti yang diperlihatkan pada Gambar 1. Beda potensial yang terjadi antara MN yang diakibatkan oleh injeksi arus padaAB: yang merupakan faktor koreksi karena letak atau konfigurasi elektroda potensial dan elektroda arus. Lebar jarak AB menentukan jangkauan geolistrik ke dalam tanah. Ketika perbandingan jarak antar elektroda arus dengan elektroda potensial terlalu besar, elektroda potensial harus digeser, kalau tidak maka beda potensial yang terukur akan sangat kecil (Alile et al. 2007).

Adapun beberapa variabel penelitian yang perlu diperhatikan terdiri, atas besaran-besaran fisik berikut :

  1. Nilai Beda Potensial (V)

Nilai beda potensial didapat dari arus yang diinjeksikan ke dalam tanah melalui elektroda arus C1 yang di tangkap oleh elektroda potensial V1 V2.

  1. Nilai kuat arus (I = 24 A)

Kuat arus di dapat dari aki kering yang berfungsi sebagai sumber arus yang akan diinjeksikan melalui elektroda arus C1 ke dalam tanah.

  1. Jarak/spasi antar elektroda (a)

Jarak/spasi antar elektroda yang digunakan dalam pengukuran dilapangan

  1. Resistansi (R)

Nilai resistansi di dapat dari adanya perbedaan beda potensial dibawah permukaan melalui elektroda potensial V1 V2

  1. Faktor Geometri (K)

Faktor geometri merupakan fungsi dari konfigurasi elektroda yang berkaitan dengan kedalaman penetrasi arus.

  1. Resistivitas (ρ)

Nilai resistivitas didapat dari beda potensial (V) dibagi dengan arus (I) dan hasilnya dikalikan dengan faktor geometrinya.

Dalam penelitian ini, Survei awal dilakukan untuk menentukan rancangan panjang lintasan, menentukan titik awal dan titik akhir serta menentukan target kedalaman yang diinginkan pada saat akusisi data. Pengukuran dilakukan di sekitar TPA ditempat-tempat yang sebelumnya telah ditentukan dan dianggap menjadi salah satu daerah pencemaran. Setelah itu, pengukuran berikutnya diteruskan secara memanjang mengikuti kemiringan daerah tersebut, karena dipastikan merembes ke bawah permukaan dan mengalir mengikuti sistem akuifer yang mengalir dari tempat yang tinggi ke tempat yang rendah. Hasil pengolahan data berupa kontur secara 2D bawah permukaan secara vertikal dengan menampilkan 3 (tiga) hasil, yaitu kontur pengukuran, kontur perhitungan dan kontur denganinversi leastsquares. (Loke, 1996).

Interpretasi data merupakan tahap yang terakhir. Dalam interpretasi informasi geologi daerah penelitian sangat diperlukan, baik tentang struktur maupun stratigrafi untuk mengetahui perkiraan jenis-jenis batuan yang berada di bawah lintasan pengukuran. Berdasarkan hasil  pengolahan data akan menghasilkan citra warna karena adanya distribusi resistivitas. Tiap-tiap warna mewakili dari harga tiap-tiap resistivitas tanah/batuan yang berada di bawah permukaan. Dari hasil interpretasi, didapat nilai-nilai resistivitas, dimana nilai yang cenderung rendah menunjukkan identifikasi adanya kehadiran limbah pencemar. Berikut adalah beberapa contoh penampang hasil resistivitas lapisan tanah yang mengalami pencemaran yang dapat digunakan seebagai salah satu acuan dalam interpretasi.

 

g3

Gambar 2. Penampang Resistivitas Tanah Setelah Diinjeksi Limbah Minyak Jarak dengan Massa jenis 0,912 g/cm3

Tabel 1. Nilai Resistivitas Tanah Setelah Diinjeksi Limbah Minyak Jarak

g4

g5

Gambar 3. Penampang Resistivitas Tanah Setelah Diinjeksi Limbah Kuningan dengan Massa jenis 1,018 g/cm .3

Tabel 2. Nilai Resistivitas Tanah Setelah Diinjeksi Limbah Kuningan.

g6

Berdasarkan pada Gambar 2 dan 3 dapat dijelaskan bahwa nilai massa jenis limbah dalam tanah mempengaruhi nilai resistivitas listrik tanah. Hal ini terlihat pada perbedaan resistivitas listrik medium sebelum diinjeksi dan setelah diinjeksi limbah. Nilai resistivitas tanah sebelum diinjeksi yang digunakan adalah pada daerah sekitar titik injeksi yang diasumsikan sebagai daerah yang paling terpengaruh oleh adanya penginjeksian limbah ke dalam tanah. Tabel 1 dan 2 menunjukkan bahwa semakin besar nilai massa jenis limbah yang diinjeksikan maka nilai resistivitas tanah semakin menurun. Sifat fisika batuan dan mineral selalu memperlihatkan variasi harga yang sangat banyak, dan salah satu di antaranya adalah resistivitas (tahanan jenis). Resistivitas menyatakan sifat khas dari suatu bahan, yaitu besarnya hambatan suatu bahan yang memiliki panjang dan luas penampang tertentu (Chitea et al. 2009). Menurunnya nilai resistivitas tanah tersebut dikarenakan limbah bersifat konduktif, hal ini disebabkan oleh zat-zat yang terkandung dalam limbah tersebut. Umummnya limbah mengandung barbagai jenis logam berat yang bersifat konduktif. Untuk itu  zona-zona resistivitas rendah dapat diperkirakan sebagai zona akumulasi limbah cair/lindi bawah permukaan ataupun zona-zona air tanah permukaan.

 

Refrensi

Taufika Damayanti, Supriyadi, Khumaedi. 2011. Aplikasi Metode Geolistrik Skala Model Untuk Menentukan Nilai Resistivitas Lapisan Tanah Yang Mengalami Pencemaran. Jurnal Pendidikan Fisika Indonesia 7 (2009): 138-144. ISSN: 1693-1246

Wahyono, Sri Cahyo. 2010. Penentuan Lapisan Bawah Permukaan  di Tempat Pengolahan Akhir Sampah (TPAS) Banjarbaru  dengan Metode Geolistrik . Jurnal Fisika FLUX, Vol. 7 No.2

Wulandari, Ratna Sri. 2015. Identifikasi Pertambahan Persebaran Limbah Tempat Pembuangan Akhir (Tpa) Jatibarang Menggunakan Metode Geolistrik. Undergraduade Thesis. Semarang; Universitas Negeri Semarang.