PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Shubhi Banuzaki.pdf · limbah industri batik di daerah penelitian ditentukan melalui analisis kimia, dimana zat kontaminan yang dianalisis

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

13

KAJIAN KONTAMINASI AIR TANAH DANGKALKELURAHAN LAWEYAN DAN SEKITARNYA, KECAMATAN LAWEYAN,

KOTA SURAKARTA, PROVINSI JAWA TENGAHAdniwan Shubhi Banuzaki1*

Doni Prakasa Eka Putra21Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada2Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

*corresponding author: [email protected]

ABSTRAKKelurahan Laweyan merupakan pusat industri batik tertua di Kota Surakarta yang berumur 106

tahun dan telah berkontribusi besar dalam pencemaran lingkungan. Sebanyak 599 keluarga telahmendiami Kelurahan Laweyan, dimana 65% keluarga masih mengandalkan air tanah untuk memenuhikebutuhan. Sebagian masyarakat belum mengetahui bagaimana kualitas air tanah yang merekagunakan. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mengetahui kondisi hidrogeologi yang mempengaruhipersebaran kontaminan; 2) mengetahui kehadiran kontaminan pada air tanah; 3) mengetahui aspek-aspek yang mempengaruhi kehadiran kontaminan pada air tanah.

Metode penelitian dilakukan dengan meninjau kondisi hidrogeologi dan tata guna lahan dilapangan serta melakukan uji laboratorium terhadap 3 sampel limbah industri batik dan 18 sampel airtanah. Lokasi pengambilan sampel air tanah ditentukan dengan metode stratified random samplingyang memperhatikan pola aliran air tanah dan lokasi industri batik. Analisis komposisi kimia airlimbah dan air tanah meliputi ion mayor, logam berat (Cu, Cr, Zn, Pb), dan nitrat.

Hasil penelitian ini yaitu: 1) akuifer daerah penelitian tersusun atas litologi perlapisan tuf pasirandan lempung dengan konduktivitas hidrolik sebesar 0,24 m/hari, kondisi kerentanan air tanahtergolong dalam kelas sedang dan tinggi, dan pola aliran air tanah berasal dari barat laut menujutenggara; 2) kehadiran kontaminan pada air tanah yang terdeteksi dari hasil analisis kimia adalah seng,nitrat, dan potassium dengan konsentrasi terbesar pada air tanah berturut-turut adalah 0,0785 mg/l,>132,8 mg/l, dan >200 mg/l; 3) aspek-aspek yang paling mempengaruhi kehadiran kontaminan padaair tanah adalah tata guna lahan dan kerentanan air tanah.Kata Kunci : laweyan, industri batik, kontaminasi, air tanah, logam berat, nitrat, potassium

1. PendahuluanKelurahan Laweyan atau umum dikenal sebagai Kampung Batik Laweyan terletak di

Kecamatan Laweyan, Kota Surakarta, Provinsi Jawa Tengah. Kampung Laweyan merupakanpusat kegiatan industri batik di Kota Surakarta sejak abad ke-19, dimana hingga saat iniaktivitas industri batik diperkirakan telah berjalan selama 106 tahun. Daerah ini merupakancagar budaya batik, bangunan dan tradisi. Industri batik merupakan aset penting yangmenyediakan pekerjaan dan pariwisata. Namun kehadiran industri batik juga menimbulkanpolusi terhadap lingkungan. Menurut Mulyadi (2009), zat pewarna industri batik mengandungunsur kimia logam berat dan nitrogen (naphtol) yang berpotensi sebagai sumber kontaminanlogam berat dan nitrat pada air tanah.

Dengan kondisi daerah demikian, maka penelitian mengenai kondisi kontaminasi airtanah dangkal daerah Laweyan dan sekitarnya, meliputi: 1) kondisi hidrogeologi yangmempengaruhi persebaran kontaminan; 2) kehadiran kontaminan pada limbah dan air tanah; 3)mengetahui aspek-aspek yang mempengaruhi kehadiran kontaminan pada air tanah, perludilakukan untuk memahami bagaimana pengaruhnya dalam persebaran kontaminan padadaerah penelitian.



14

2. Metode PenelitianMetode penelitian ini terangkum pada Gambar 2.1. Data yang diperlukan pada penelitian

ini merupakan data kondisi hidrogeologi, tata guna lahan daerah, sampel limbah cair industribatik, dan sampel air tanah.2.1. Pengumpulan data2.1.1. Kondisi hidrogeologi

Pengumpulan data kondisi hidrogeologi dilakukan dengan pemetaan elevasi muka airtanah dan pengukuran sifat fisik-kimia air tanah yang dilakukan di lapangan. Pemetaanelevasi air tanah dilakukan untuk mengetahui arah aliran air tanah pada daerah penelitian.Arah aliran air tanah ini yang selanjutnya dijadikan bahan pertimbangan dalam penentuanlokasi pengambilan sampel air tanah. Selain itu, data kondisi hidrogeologi lainnya yang dapatdigunakan untuk mendukung penelitian didapatkan dari hasil penelitian terdahulu. Datatersebut meliputi litologi penyusun akuifer, konduktivitas akuifer, dan kerentanan air tanah.2.1.2. Tata guna lahan

Pengumpulan data tata guna lahan dilakukan dengan pemetaan tata guna lahan danpemetaan sebaran industri batik. Peta ini digunakan sebagai dasar penentuan lokasipengambilan air tanah.2.1.3. Sampel air tanah dan air limbah

Metode pengambilan sampel air tanah dilakukan melalui stratified random samplingmethod yang mempertimbangkan arah aliran air tanah dan lokasi industri batik. Hal inibertujuan untuk mengetahui keterkaitan kehadiran industri batik dengan kehadirankontaminan pada air tanah.

2.2. Analisis geokimia sampel air tanah dan air limbahAnalisis geokimia sampel air tanah dan limbah dilakukan untuk mengetahui konsentrasi

kation dan anion mayor (Ca2+, Mg2+, K+, Cl-, HCO3-, dan SO42-), nitrat (NO3-), dan logamberat (Cu, Cr, Pb, Zn). Alat yang digunakan dalam analisis ion mayor dan nitrat adalah HI83200 multiparameter photometer, hanna alkalinity checker, dan HI 96753 chloride,sedangkan analisis logam berat dilakukan di laboratorium BBTKL-PP Yogyakarta. Limbahcair industri batik yang dianalisis kandungan kimianya meliputi dua jenis, yaitu limbah yangtelah diolah pada IPAL dan limbah yang belum diolah pada IPAL.2.3. Pengolahan data dan interpretasi

Interpretasi yang dilakukan meliputi dua hal, yaitu sumber kontaminan pada air tanah danaspek-aspek yang mempengaruhi kehadiran kontaminan pada air tanah. Interpretasi sumberkontaminan pada air tanah dilakukan dengan melihat pola grafik kandungan kontaminan padalimbah industri batik dan air tanah dan nilai perbandingan konsentrasi nitrat dan klorida padaair tanah. Menurut Morris dkk. (2003), jika nilai perbandingan nitrat : klorida kurang dari 2,5 :1 maka ada indikasi sumber kontaminan dari feces manusia, namun apabila nilaiperbandingan melebihi angka tersebut maka ada indikasi dari aktivitas manusia yang lain.

3. Data3.1. Kondisi Hidrogeologi3.1.1. Litologi penyusun akuifer

Data litologi penyusun akuifer dangkal daerah penelitian didapatkan dari log batuan padadua sumur bor PDAM yang berlokasi di Kadipiro dan Ngadisono. Sumur bor yang berada diKadipiro memiliki koordinat 1100 49’ 55” E, 70 34’ 11” S atau 49S 481461, 9163266 (UTM)dan terletak 3,2 kilometer ke arah timur dari daerah penelitian. Sementara itu, sumur bor yangberada di Ngadisono memiliki koordinat 1100 47’ 15,2” E, 70 36’ 1” S atau 49S 476566,9159886 (UTM) dan terletak 2,9 kilometer ke arah selatan dari daerah penelitian. Data log



15

batuan dari masing-masing sumur bor dapat dilihat pada Gambar 3.1. Kedua sumur bor iniberdasarkan Peta Geologi Lembar Surakarta – Giritontro (Surono dkk., 1992) berada padalitologi endapan aluvial (Qva) yang sama seperti daerah penelitian, sehingga data dua sumurbor ini dapat mewakili kondisi litologi daerah penelitian (Gambar 3.2). Menurut Putranto dkk.(2017), akuifer bebas pada Kelurahan Laweyan memiliki ketebalan sekitar 20 meter. Denganmelihat data litologi sumur bor PDAM pada kedalaman 20 meter, maka dapat disimpulkanbahwa litologi penyusun akuifer dangkal Kelurahan Laweyan didominasi oleh perlapisan tufpasiran dan lempung.

Data karakteristik hidrogeologi akuifer dangkal Kelurahan Laweyan didapatkan dari hasilpenelitian terdahulu oleh Putranto dkk. (2017). Putranto dkk. (2017) melakukan ujipemompaan pada sumur gali untuk mengetahui transmisivitas akuifer bebas. Hasil ujipemompaan tersebut menunjukkan nilai transmisivitas akuifer bebas sebesar 4,74 m2/hari.Putranto dkk. (2017) menyebutkan bahwa akuifer bebas di Kelurahan Laweyan memilikiketebalan kurang lebih 20 meter. Dengan mengetahui nilai transmisivitas dan ketebalanakuifer, maka dapat ditentukan nilai konduktivitas hidroliknya dengan rumus pada Pers. 3.1(Fetter, 2001). Berdasarkan hasil perhitungan tersebut maka nilai konduktivitas hidrolikakuifer bebas sebesar 0,24 m/hari.

K = T/b = (4,74 m2/hari)/(20 m) = 0,24 m/hari (Pers. 3.1)Keterangan:K = konduktivitas hidrolikT = transmisivitasb = ketebalan

3.1.2. Kerentanan air tanahData kerentanan air tanah intrinsik Kelurahan Laweyan dan sekitarnya didapatkan dari

hasil penelitian terdahulu oleh Devy (2010). Menurut Devy (2010), Kelurahan Laweyanmemiliki kerentanan air tanah intrinsik yang tergolong dalam kelas sedang dan tinggi(Gambar 3.3). Adapun karakteristik pada masing-masing kelas kerentanan air tanah intrinsikdijelaskan sebagai berikut:

Kerentanan air tanah intrinsik kelas sedangTerletak di bagian barat Kelurahan Laweyan. Kelas kerentanan ini memproyeksikan

kondisi geohidrologi daerah penelitian didominasi kedalaman air tanah dangkal (<10 m)dengan jenis material penyusun zona tak jenuh berupa pasiran. Nilai imbuhan air tanah padakelas ini termasuk sedang. Pada kelas kerentanan sedang, waktu tinggal relatif kontaminanpada zona tak jenuh berkisar antara beberapa 3 – 10 tahun, artinya waktu yang dibutuhkan zatpencemar untuk mencapai muka air tanah pada kisaran waktu beberapa 3 – 10 tahun (Devy,2010).

Kerentanan air tanah intrinsik kelas tinggiTerletak di bagian timur Kelurahan Laweyan. Kelas kerentanan ini memproyeksikan

kondisi geohidrologi daerah penelitian didominasi kedalaman air tanah dangkal (<10 m)dengan jenis material penyusun zona tak jenuh berupa pasiran. Nilai imbuhan air tanah padakelas ini termasuk tinggi. Pada kelas kerentanan tinggi, waktu tinggal relatif kontaminan padazona tak jenuh berkisar antara beberapa bulan – 3 tahun, artinya waktu yang dibutuhkan zatpencemar untuk mencapai muka air tanah pada kisaran waktu beberapa bulan – 3 tahun (Devy,2010).3.1.3. Kedalaman, elevasi, dan pola aliran air tanah

Berdasarkan hasil pengukuran lapangan, kedalaman muka air tanah berkisar antara 0,9hingga 6 meter. Kedalaman muka air tanah terdangkal berada di sebelah barat laut daerahpenelitian. Semakin ke arah tenggara, kedalaman muka air tanah semakin bertambah (Gambar3.4). Kelurahan Laweyan sendiri memiliki kisaran kedalaman muka air tanah antara 3 hingga5 meter. Variasi kedalaman di daerah penelitian ini tidak terlalu tinggi dan relatif dangkal,sehingga sangat mudah terpengaruh oleh proses-proses antropogenik.



16

Elevasi muka air tanah daerah Kelurahan Laweyan dan sekitarnya berdasarkanpengukuran lapangan berkisar 77,3 – 96,1 meter. Elevasi tertinggi muka air tanah berada padabagian barat laut daerah penelitian, sedangkan elevasi terendah muka air tanah berada padabagian tenggara daerah penelitian. Pola perubahan elevasi muka air tanah tersebut miripdengan perubahan kedalaman air tanah. Hal tersebut menyebabkan arah aliran air tanah secaraumum bergerak dari arah barat laut menuju tenggara (Gambar 3.5).

Interaksi air tanah dengan air permukaan terlihat pada Sungai Jenes. Sungai Jenestermasuk ke dalam tipe sungai effluent/gaining stream, artinya sungai tersebut mendapatkanpasokan air dari air tanah. Hal tersebut dapat diketahui dari pengukuran elevasi muka airsungai yang lebih rendah dari elevasi muka air tanah di sekitarnya. Air tanah dari sisi utaradan sisi selatan masuk ke tubuh sungai.

3.2. Tata guna lahanDaerah penelitian yang terletak di Kelurahan Laweyan dan sekitarnya memiliki berbagai

jenis tata guna lahan (Gambar 3.6), antara lain sekolah/politeknik, hotel, perkantoran, pasartradisional, masjid, pemakaman, IPAL, SPBU, puskesmas, sentra industri batik, pemukiman,dan pertokoan. Secara umum daerah penelitian terletak di kawasan perkotaan, sehinggapenggunaan lahan akan didominasi oleh pemukiman, industri dan pertokoan. Persebaranindustri batik sendiri hanya berada di Kelurahan Laweyan.

Kehadiran industri batik menjadi sorotan utama dalam penelitian ini. Industri batik diKelurahan Laweyan telah dimulai sejak tahun 1912. Artinya industri batik di KelurahanLaweyan telah ada selama 106 tahun. Hingga saat ini hanya tersisa kurang lebih 20 industribatik di Laweyan (Tabel 3.1).

3.3. Kandungan kontaminan pada limbah industri batikAnalisis kandungan kimia limbah industri batik dilakukan pada 3 sampel limbah yang

terdiri dari dua jenis limbah yaitu limbah sebelum diolah dan limbah setelah diolah. Limbahyang belum diolah dan sudah diolah memiliki karakteristik fisik yang berbeda. Limbah yangbelum diolah memiliki warna gelap (biru tua, merah, hijau, dll), kekeruhan tinggi, danberbusa/buih. Limbah yang sudah diolah memiliki warna lebih jernih, kekeruhan rendah, danberbusa/buih. Adapun lokasi pengambilan sampel limbah tersebut dapat dilihat pada Gambar3.7. Analisis limbah yang belum diolah digunakan untuk mengetahui kandungan logam berat(tembaga, krom, timbal, dan seng), sedangkan analisis limbah yang telah diolah digunakanuntuk mengetahui kandungan kation & anion meliputi Ca2+, Mg2+, K+, SO42-, Cl-, HCO3-, danNO3-. Analisis logam berat hanya dilakukan pada sampel limbah yang belum diolah agar bisamendapatkan konsentrasi logam berat terbesar, sedangkan analisis kation dan anion padasampel ini tidak dilakukan karena warna sampel terlalu pekat sehingga alat yang digunakantidak bisa membaca kandungan kation dan anionnya. Analisis kation dan anion dilakukanpada limbah yang sudah diolah. Berdasarkan hasil analisis kandungan kimia limbah tersebut,dapat diketahui terdapat kandungan unsur maupun ion yang terindikasi berpotensi menjadi zatkontaminan pada air tanah, yaitu logam berat, nitrat, dan potassium (Tabel 3.2). Meskipotassium merupakan salah satu ion mayor, pada limbah industri batik ini potassiumdigolongkan sebagai kontaminan karena kehadirannya pada limbah sangat tinggi.

Kandungan logam berat pada limbah cair industri batik sendiri masih sangat kecil.Beberapa logam seperti tembaga, krom, timbal tidak terdeteksi kehadirannya pada limbah cairindustri batik. Kehadiran seng pada limbah industri batik pun sangat kecil. Sementara itukandungan nitrat dan potassium pada limbah yang sudah diolah masih memiliki konsentrasiyang tinggi. Berdasarkan hasil analisis kimia limbah industri batik ini, maka dapat diketahuizat kontaminan yang berpotensi mengkontaminasi air tanah adalah seng, nitrat, dan potassium.

3.4. Kandungan kontaminan pada air tanah



17

Lokasi pengambilan sampel air tanah dapat dilihat pada Gambar 3.7. Berdasarkan hasilanalisis kandungan kimia air tanah tersebut, didapatkan adanya peningkatan konsentrasi ionmayor potassium pada air tanah yang lebih tinggi dibanding air tanah pada umumnya. Kondisipeningkatan konsentrasi potassium pada daerah penelitian diduga tidak terjadi secara alamiah,karena kondisi litologi pada daerah penelitian yang tidak didominasi batuan dengan mineralpembawa potassium (seperti K-feldspar). Selain itu, terdeteksi pula zat kontaminan nitratdengan konsentrasi relatif tinggi dan seng dengan konsentrasi relatif rendah pada air tanahdaerah penelitian. Analisis kandungan tembaga, krom, dan timbal juga dilakukan pada sampelair tanah, namun menunjukkan hasil yang tidak terdeteksi karena kehadirannya yang terlalukecil sehingga tidak dapat terbaca oleh alat. Konsentrasi zat-zat kontaminan tersebut pada airtanah daerah penelitian terangkum pada Tabel 3.3.

Berdasarkan hasil analisis kimia air tanah, zat kontaminan yang positif terdeteksi padaair tanah adalah seng, nitrat, dan potassium. Kehadiran kontaminan-kontaminan ini jugaterdeteksi pada limbah industri batik. Artinya terdapat korelasi kehadiran kontaminan pada airtanah dengan kehadiran kontaminan pada limbah industri batik. Meski demikian, perludilakukan analisis lebih lanjut untuk memastikan keterkaitan limbah industri batik dengankontaminan pada air tanah.

Untuk mengetahui ada atau tidaknya keterkaitan limbah industri batik dan kehadirankontaminan pada air tanah, maka pola kehadiran kontaminan pada limbah industri batik dansetiap sampel air tanah perlu dianalisis (Gambar 3.8). Selain melihat pola kehadirankontaminan pada air tanah dan limbah, mengetahui keterkaitan kehadiran kontaminan(terutama nitrat) dengan limbah industri batik dapat menggunakan perbandingan nitrat &klorida (Tabel 3.4). Jika nilai perbandingan nitrat : klorida lebih dari 2,5 : 1 maka adaindikasi sumber kontaminan selain dari feces manusia, dalam hal ini adalah limbah industriyang mengandung nitrat tinggi (Gambar 3.9).

Berdasarkan hasil analisis tersebut, maka didapatkan empat pola kehadiran kontaminanpada air tanah yang memiliki arti berbeda-beda. Pola pertama (Gambar 3.8A) menunjukkankesesuaian pola kontaminan pada air tanah dan sampel limbah. Pola tersebut ditemui padasampel air tanah SA-10. Hal ini berarti kehadiran kontaminan pada sampel SA-10 sangatterpengaruh oleh industri batik. Pola kedua (Gambar 3.8B) menunjukkan pola yang relatifmirip dengan limbah industri batik. Pola tesebut ditemui pada sampel air tanah SA-7. Meskidemikian apabila dilihat dari perbandingan nitrat dan klorida, sampel ini masih memilikiperbandingan yang kecil dan tidak mengindikasikan berasal dari limbah batik (Tabel 3.4),begitu juga dengan kandungan potassium yang masih relatif rendah. Melihat kondisi tersebutmaka dapat diketahui bahwa sampel SA-7 ini masih belum terpengaruh oleh industri batik.

Pola ketiga (Gambar 3.8C) menunjukkan pola yang sedikit berbeda dengan pola limbah.Pola ketiga tersebut dapat dijumpai pada sampel air tanah SA-1, SA-2, SA-3, SA-4, SA-5,SA-6, SA-9, SA-11, SA-13, SA-14, SA-17, SA-18, dan SA-19. Perbedaan tersebut beradapada konsentrasi nitrat yang turun dibanding pola pada limbah. Meski demikian masih terlihatadanya peningkatan nilai potassium. Pola ini menunjukkan adanya masih adanya pengaruhdari limbah industri batik yang dibuktikan oleh peningkatan konsentrasi potassium yaitu padasampel SA-9, SA-11, SA-13, dan SA-14 (>180 mg/l). Kehadiran potassium pada sampel airyang melebihi >180 mg/l mirip dengan kehadiran potassium pada limbah. Selain itu jugaterlihat perbandingan nitrat dan klorida pada sampel SA-11 yang memiliki nilai perbandinganyang lebih dari 2,5 : 1, sehingga ada indikasi ada sumber kontaminan selain feces manusia,yaitu berasal dari limabah industri batik yang memiliki perbandingan nitrat dan klorida tinggi(Tabel 3.4). Dengan melihat kondisi tersebut maka dapat diketahui bahwa kontaminasi sampelSA-9, SA-11, SA-13, dan SA-14 masih dipengaruhi oleh limbah industri batik, sedangkankontaminasi pada sampel SA-1, SA-2, SA-3, SA-4, SA-5, SA-6, SA-17, SA-18, dan SA-19.Pola keempat (Gambar 3.8D) menunjukkan pola yang sedikit berbeda pula dengan polalimbah. Pola tersebut dapat dijumpai pada sampel air tanah SA-8, SA-15, dan SA-16.



18

Perbedaan tersebut berada pada konsentrasi potassium yang turun dibanding pola pada limbah.Meski demikian konsentrasi nitrat masih sangat tinggi. Pola ini menunjukkan masih adanyapengaruh dari limbah industri batik yang dibuktikan dengan perbandingan kandungan nitratdan klorida pada air tanah yang tinggi (lebih dari 2,5 : 1) (Tabel 3.4). Terlihat pada ketigasampel tersebut, pola perbandingan nitrat dan klorida memiliki nilai yang sama dengansampel limbah. Dengan melihat kondisi demikian, pola keempat ini juga masih dipengaruhioleh limbah industri.

Berdasarkan karakteristik kimia air tanah tersebut, maka dapat diketahui bahwa kehadirankontaminan pada sampel air tanah SA-8, SA-9, SA-10, SA-11, SA-13, SA-14, SA-15, danSA-16 relatif masih dipengaruhi oleh kehadiran industri batik, sedangkan sampel SA-1, SA-2,SA-3, SA-4, SA-5, SA-6, SA-7, SA-17, SA-18, dan SA-19 tidak menunjukkan kemiripankarakteristik kimia sedikitpun dengan karakteristik kimia limbah industri batik.

Pada sampel SA-8, SA-9, SA-10, SA-11, SA-13, SA-14, SA-15, dan SA-16 terdeteksikontaminan yang relatif lebih tinggi dibanding sampel yang lain. Untuk mengetahuibagaimana fenomena tersebut dapat terjadi, maka aspek-aspek yang mempengaruhi tingkatkontaminasi seperti tata guna lahan dan tingkat kerentanan air tanah perlu dievaluasi. Aspek-aspek tersebut akan dibahas pada bab selanjutnya untuk melihat aspek yang palingberpengaruh terhadap kehadiran kontaminan pada air tanah di daerah penelitian.

4. Hasil dan Pembahasan4.1.Tata guna lahan

Lokasi pengambilan kedelapan sampel akan dikaitkan dengan tata guna lahan yang adapada daerah penelitian, yang kemudian dibandingkan dengan tata guna lahan sampel lain.Peta tata guna lahan daerah penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.6. Jenis tata guna lahanyang dijumpai pada daerah penelitian antara lain: sekolah/politeknik, hotel, perkantoran, pasartradisional, masjid, pemakaman, IPAL, SPBU, puskesmas, sentra industri batik, pemukiman,dan pertokoan. Jenis tata guna lahan yang paling luas pada daerah penelitian adalahpemukiman, industri dan pertokoan. Dari total 18 sampel air tanah, terdapat 8 sampel yangmewakili tata guna lahan pemukiman, 2 sampel yang mewakili tata guna lahan pertokoan, dan8 sampel yang mewakili tata guna lahan sentra industri batik (Gambar 4.1). Sampel yangterindikasi terpengaruh limbah industri batik (SA-8, SA-9, SA-10, SA-11, SA-13, SA-14, SA-15, dan SA-16) seluruhnya berada pada tata guna lahan sentra industri batik. Adapunrekapitulasi konsentrasi kontaminan pada air tanah dengan tata guna lahannya dapat dilihatpada Tabel 4.1. Perhitungan rata-rata dilakukan dengan mengasumsikan konsentrasikontaminan yang di luar batas deteksi sebagai angka deteksi tersebut, misalnya: <0,0083 mg/ldiasumsikan sebagai 0,0083 mg/l; >132,8 mg/l diasumsikan sebagai 132,8 mg/l; >200 mg/ldiasumsikan sebagai 200 mg/l. Dari hasil analisis ini dapat diketahui bahwa konsentrasikontaminan yang tinggi berasosiasi dengan tata guna lahan sentra indsutri batik, sehinggadapat disimpulkan bahwa jenis tata guna lahan sangat mempengaruhi kehadiran kontaminanpada air tanah.

4.2.Kerentanan air tanahSetelah mengkaji pengaruh tata guna lahan, selanjutnya akan dibahas pengaruh tingkat

kerentanan air tanah terhadap tingkat kontaminasi pada air tanah di daerah penelitian. Dari 18sampel yang ada, 6 sampel diambil pada kelas kerentanan air tanah intrinsik sedang,sedangkan 9 sampel lainnya diambil pada kelas kerentanan air tanah intrinsik tinggi (Gambar4.2). Rekapitulasi konsentrasi kontaminan pada masing-masing sampel kaitannya dengantingkat kerentanan air tanah intrinsik dapat dilihat pada Tabel 4.2. Perhitungan rata-ratadilakukan dengan mengasumsikan konsentrasi kontaminan yang di luar batas deteksi sebagaiangka deteksi tersebut. Dari hasil analisis ini dapat diketahui bahwa konsentrasi kontaminan



19

yang tinggi berasosiasi dengan kerentanan air tanah tinggi, sehingga dapat disimpulkan bahwakerentanan air tanah juga mempengaruhi kehadiran kontaminan pada air tanah.

4.3. Tingkat bahaya kontaminasi air tanahPembahasan pada sub-bab 4.1 dan 4.2 telah membuktikan bahwa aspek-aspek yang

mempengaruhi persebaran tingkat kontaminasi pada daerah penelitian adalah tata guna lahandan kerentanan air tanah. Hal ini selaras dengan pendapat Johansson dan Hirata (2002) dalamZaporozec (2004) yang menyatakan bahwa tingkat bahaya kontaminasi dipengaruhi olehkerentanan air tanah dan potensi beban kontaminan. Adapun penilaian beban kontaminanpada penelitian ini dibangun berdasarkan intensitas kontaminasi (relative contamination load)dan durasi kontaminasi (duration of contamination load) yang dinilai dari masing-masingjenis tata guna lahan yang dianggap sebagai sumber kontaminasi air tanah pada daerahpenelitian.

Penilaian pertama yaitu intensitas kontaminasi. Parameter penialian intensitaskontaminasi antara lain konsentrasi dan persebaran spasial sumber kontaminan. Konsentrasisumber kontaminan tidak sumuanya ditentukan dengan menggunakan karakteristik bebankontaminan dari Chilton (2006) dalam Schmoll dkk (2006). Konsentrasi kontaminan darilimbah industri batik di daerah penelitian ditentukan melalui analisis kimia, dimana zatkontaminan yang dianalisis adalah seng, nitrat, dan potassium. Sementara itu penentuanparameter persebaran spasial sumber kontaminan dilakukan berdasarkan pengamatanlapangan. Berdasarkan hasil penilaian tersebut, didapatkan dua kelas intensitas kontaminasi,yaitu (M) sedang dan (L) rendah (Tabel 4.3). Pada penilaian ini, konsentrasi seng, nitrat, danpotassium digabung (tidak dipisah berdasarkan jenis kontaminannya). Hal ini dikarenakankonsentrasi kontaminan tertinggi (potassium) saja masih masuk ke dalam kelas L (rendah),sedangkan konsentrasi seng dan nitrat masih dibawah <200 mg/l. Apabila konsentrasikontaminan dipisah berdasarkan jenis kontaminannya maka akan tetap menghasilkan kelasyang sama, sehingga tidak akan ada bedanya nilai intensitas kontaminasi pada masing-masingkontaminan (seng, nitrat, dan potassium). Meski peta kekuatan sumber kontaminasi yang akandihasilkan nanti hanya satu buah, namun sudah dapat mewakili kekuatan sumber kontaminasimasing-masing kontaminan.

Penilaian kedua, yaitu durasi kontaminasi. Parameter penilaian durasi kontaminasi antaralain probabilitas dan periode kontaminasi terjadi. Parameter probabilitas terjadinyakontaminasi ditentukan dengan menggunakan karakteristik beban kontaminan dari Chilton(2006) dalam Schmoll dkk (2006). Sementara itu parameter periode kontaminasi ditentukanberdasarkan pengamatan lapangan dan perkiraan kehadiran sumber kontaminan tersebut padadaerah penelitian. Berdasarkan hasil penilaian tersebut, didapatkan ada dua kelas durasikontaminasi, yaitu tinggi (H) dan rendah (L) (Tabel 4.3).

Penilaian kekuatan sumber kontaminan dapat dilakukan dengan menggunakan matrikskekuatan sumber pencemar (Gambar 4.3), dimana hasil penilaian intensitas kontaminasi di-plot pada sumbu Y dan hasil penilaian durasi kontaminasi di-plot pada sumbu X. Hasilpenilaian kekuatan sumber kontaminasi dapat dilihat pada Tabel 4.3. Berdasarkan penilaiantersebut, didapatkan tiga kelas kekuatan kontaminan, yaitu rendah, sedang, dan agak tinggi.

Setelah mendapatkan klasifikasi kekuatan sumber kontaminan, penentuan peta bahayakontaminasi dapat dilakukan dengan menggabungkan kelas kekuatan sumber kontaminandengan kelas kerentanan air tanah intrinsik menggunakan matriks potensi kontaminasi airtanah (Gambar 4.3). Kekuatan sumber kontaminan di-plot pada sumbu X (sebagai analogpotensi beban kontaminan), sedangkan kerentanan air tanah intrinsik di-plot pada sumbu Y.

Berdasarkan hasil penilaian tersebut, maka didapat ada lima kelas bahaya kontaminasipada daerah penelitian, yaitu rendah (L), agak rendah (ML), sedang (M), agak tinggi (MH),dan tinggi (H). Peta bahaya kontaminasi air tanah pada daerah penelitian dapat dilihat pada



20

Gambar 4.4. Adapun klasifikasi sumber kontaminan pada tiap kelas bahaya kontaminasi dapatdilihat pada Tabel 4.4.

Dari 18 sampel yang ada, 6 sampel diambil pada kelas bahaya kontaminasi agak rendah,sedangkan 9 sampel lainnya diambil pada kelas bahaya kontaminasi agak tinggi (Gambar 4.4).Rekapitulasi konsentrasi kontaminan pada masing-masing sampel kaitannya dengan tingkatkerentanan air tanah intrinsik dapat dilihat pada Tabel 4.5. Perhitungan rata-rata dilakukandengan mengasumsikan konsentrasi kontaminan yang di luar batas deteksi sebagai angkadeteksi tersebut. Dari hasil analisis ini dapat diketahui bahwa konsentrasi kontaminan yangtinggi berasosiasi dengan bahaya kontaminasi agak tinggi, sehingga dapat disimpulkan bahwapeta bahaya kontaminasi yang dihasilkan memiliki kesesuaian dengan kondisi kontaminasi airtanah di daerah penelitian.

5. KesimpulanBerdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, kesimpulan yang dapat ditarik untuk

menjawab tujuan penelitian antara lain:a. Akuifer dangkal Kelurahan Laweyan dan sekitarnya tersusun atas litologi perlapisan tuf

pasiran dan lempung dengan konduktivitas hidrolik sebesar 0,24 m/hari. Kondisikerentanan air tanah dangkal tergolong dalam kelas sedang dan tinggi. Muka air tanahKelurahan Laweyan dan sekitarnya memiliki kedalaman berkisar antara 0,9 – 6 meterdengan pola mendalam ke arah tenggara. Pola aliran air tanah berasal dari barat laut danmengalir ke tenggara.

b. Kehadiran kontaminan pada air tanah yang dapat terdeteksi hanyalah seng, nitrat, danpotassium. Logam berat lain seperti tembaga, krom, dan timbal tidak terdeteksi pada airtanah. Konsentrasi terbesar seng, nitrat, dan potassium berturut-turut pada air tanahadalah 0,0785 mg/l, >132,8 mg/l, dan >200 mg/l. Persebaran kontaminan seng, nitrat, danpotassium dengan konsentrasi yang tinggi pada air tanah relatif terletak di KelurahanLaweyan.

c. Aspek-aspek yang paling mempengaruhi kehadiran kontaminan pada air tanah adalah tataguna lahan dan kerentanan air tanah.

AcknowledgementsPeneliti ingin berterima kasih kepada segenap pihak yang telah mendukung dan

membantu penelitian ini, antara lain:1. Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada2. Forum Pengembangan Kampoeng Batik Laweyan (FPKBL)



21

Daftar PustakaDevy, S.D. (2010). Zonasi kerentanan air tanah dangkal terhadap kontaminasi krom, timbal

dan nitrat menggunakan metode SVV (simple vertical vulnerability) di KecamatanLaweyan Surakarta Jawa Tengah. Thesis, Yogyakarta, Pasca Sarjana Teknik GeologiUniversitas Gadjah Mada.

Fetter, C. W. (2001). Applied Hydrogeology, Fourth Edition. New Jersey, Prentice Hall Inc,.Morris, B L, Lawrence, A R L, Chilton, P J C, Adams, B, Calow R C and Klinck, B A. (2003).

Groundwater and its Susceptibility to Degradation: A Global Assessment of theProblem and Options for Management. Early Warning and Assessment Report Series,RS. 03-3. United Nations Environment Programme.

Mulyadi. (2009). Effisiensi Instalasi Pengolahan Limbah Cair Industri Batik Cetak denganMetode Fisika-Kimia dan Biologi terhadap Penurunan Parameter Pencemaran (BOD,COD, dan Logam Berat Krom (Cr). Surakarta, Ekuilibrium Vl, 8 No.1, UNS.

Schmoll, O., Howard, G., Chilton, J., Chorus, I. (2006). Protecting groundwater for health:managing quality of drinking water sources. WHO Drinking Water Quality Series, IWA Publishing.

Surono, Toha, B., & Sudarno, I. (1992). Peta Geologi Lembar Surakarta-Giritontro, Jawa.Bandung, Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi.

Zaporozec, A. (2004). Groundwater contamination inventory: a methodological guide.UNESCO, Paris, Prancis, IHP-VI, Series on Groundwater No. 2.



22

Gambar 2.1. Diagram metodologi penelitian.

Gambar 3.1. Data log sumur bor PDAM.



23

Gambar 3.2. Lokasi sumur bor PDAM dan lokasi penelitian pada peta geologi lembarSurakarta – Giritontro (Surono, 1992).

Gambar 3.3. Kerentanan air tanah intrinsik pada daerah penelitian (diambil dari Devy, 2010).



24

Gambar 3.4. Peta kedalaman muka air tanah pada daerah penelitian.

Gambar 3.5. Peta kontur dan pola aliran air tanah pada daerah penelitian.



25



26

Gambar 3.6. Peta tata guna lahan daerah penelitian.

Gambar 3.7. Peta lokasi pengambilan sampel air tanah dan limbah indutri batik.



27

Gambar 3.8. Variasi pola kontaminan pada air tanah (SA) dibandingkan dengan polakontaminan pada limbah industri batik (SL).

Gambar 3.9. Perbandingan konsentrasi nitrat dan klorida pada sampel air dan limbah.



28

Gambar 4.1. Lokasi pengambilan sampel pada peta tata guna lahan.

Gambar 4.2. Lokasi pengambilan sampel pada peta kerentanan air tanah intrinsik.



29

Gambar 4.3. Penilaian potensi kontaminasi air tanah daerah penelitian berdasarkanJohansson & Hirata (2002) dalam Zaporozec (2004) dengan modifikasi.



30

Gambar 4.4. Peta bahaya/potensi kontaminasi air tanah daerah penelitian.

Click or tap here to enter text.Tabel 3.1. Data industri batik daerah penelitian

Kode Koordinat (UTM) PengolahanLimbah

1 477545 9163132 Non-IPAL2 477673 9163182 Non-IPAL3 477181 9163244 IPAL4 477213 9163031 IPAL5 477311 9163146 Non-IPAL6 477286 9163114 Non-IPAL7 477217 9163252 Non-IPAL8 477633 9163137 IPAL9 477412 9163204 IPAL10 477120 9163343 IPAL11 477403 9163088 IPAL12 477245 9163146 IPAL13 477171 9163130 IPAL14 477243 9163224 IPAL15 477359 9163137 Non-IPAL16 477429 9163089 Non-IPAL17 477188 9163054 Non-IPAL18 477223 9163111 Non-IPAL19 477722 9163138 IPAL20 477044 9163260 Non-IPAL



31

Tabel 3.2. Kandungan kontaminan pada limbah industri batik.KodeLimbah

StatusLimbah

Konsentrasi Kontaminan (mg/l)Cu Cr Pb Zn NO3- K+

SL-1 Belum diolah <0.0069 <0.0213 <0.0161 0,0919 - -SL-2 Belum diolah <0.0069 <0.0213 <0.0008 0,2585 - -SL-3 Sudah diolah - - - - >132,8 >200

Tabel 3.3. Kehadiran kontaminan pada air tanah daerah penelitian.Kode LokasiSampel

Kontaminan (mg/l)Cu Cr Pb Zn NO3- K+

SA-1 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 16.2 140SA-2 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 41 95SA-3 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 40.5 95SA-4 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 39.9 100SA-5 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 36 95SA-6 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 23.5 95SA-7 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 20.5 30SA-8 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 >132.8 115SA-9 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 43 >200SA-10 <0.0069 <0.0213 <0.0008 0.0785 >132.8 >200SA-11 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 42.3 180SA-13 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 23.4 >200SA-14 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 6.7 195SA-15 <0.0069 <0.0213 <0.0008 0.0187 >132.8 110SA-16 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 >132.8 120SA-17 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 15.9 85SA-18 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 20.5 160SA-19 <0.0069 <0.0213 <0.0008 <0.0083 37.1 145

Tabel 3.4. Perbandingan nitrat dan klorida pada air tanah daerah penelitian.

No KodeSampel

KonsentrasiNitrat (mg/l)

KonsentrasiKlorida (mg/l)

PerbandinganNitrat dan Cl

1 SA-1 16.2 18.5 0.88 : 12 SA-2 41 20 2.05 : 13 SA-3 40.5 20 2.03 : 14 SA-4 39.9 20 2.00 : 15 SA-5 36 20 1.80 : 16 SA-6 23.5 20 1.18 : 17 SA-7 20.5 19.9 1.03 : 18 SA-8 132.8 11.6 11.45 : 19 SA-9 43 18.9 2.28 : 110 SA-10 132.8 20 6.64 : 111 SA-11 42.3 13.5 3.13 : 112 SA-13 23.4 16.1 1.45 : 113 SA-14 6.7 8.6 0.78 : 114 SA-15 132.8 20 6.64 : 115 SA-16 132.8 20 6.64 : 116 SA-17 15.9 20 0.80 : 117 SA-18 20.5 20 1.03 : 118 SA-19 37.1 20 1.86 : 1



32

Tabel 4.1. Rekapitulasi konsentrasi kontaminan pada tiap jenis tata guna lahan.KodeSampel

Konsentrasi (mg/l) Tata Guna Lahan Rata-rata Konsentrasi (mg/l)Zn NO3- K+ Zn NO3- K+

SA-1 <0,0083 16,2 140 Pemukiman

<0,0083 26,625 100

SA-3 <0,0083 40,5 95 PemukimanSA-4 <0,0083 39,9 100 PemukimanSA-5 <0,0083 36 95 PemukimanSA-6 <0,0083 23,5 95 PemukimanSA-7 <0,0083 20,5 30 PemukimanSA-17 <0,0083 15,9 85 PemukimanSA-18 <0,0083 20,5 160 PemukimanSA-2 <0,0083 41 95 Pertokoan <0,0083 39,05 120SA-19 <0,0083 37,1 145 PertokoanSA-8 <0,0083 >132,8 115 Sentra Industri Batik

0,018 80,825 165

SA-9 <0,0083 43 >200 Sentra Industri BatikSA-10 0,0785 >132,8 >200 Sentra Industri BatikSA-11 <0,0083 42,3 180 Sentra Industri BatikSA-13 <0,0083 23,4 >200 Sentra Industri BatikSA-14 <0,0083 6,7 195 Sentra Industri BatikSA-15 0,0187 >132,8 110 Sentra Industri BatikSA-16 <0,0083 >132,8 120 Sentra Industri Batik

Tabel 4.2. Rekapitulasi konsentrasi kontaminan pada tiap jenis kerentanan air tanah.

KodeSampel

Konsentrasi (mg/l) Kelas KerentananAir Tanah Intrinsik(Devy, 2010)

Rata-rata Konsentrasi (mg/l)

Zn NO3- K+ Zn NO3- K+

SA-1 <0,0083 16,2 140 Sedang

<0,0083 44,25 140,83

SA-8 <0,0083 >132,8 115 SedangSA-9 <0,0083 43 >200 SedangSA-17 <0,0083 15,9 85 SedangSA-18 <0,0083 20,5 160 SedangSA-19 <0,0083 37,1 145 SedangSA-3 <0,0083 40,5 95 Tinggi

0,017 65,24 143,8

SA-4 <0,0083 39,9 100 TinggiSA-5 <0,0083 36 95 TinggiSA-10 0,0785 >132,8 >200 TinggiSA-11 <0,0083 42,3 180 TinggiSA-13 <0,0083 23,4 >200 TinggiSA-14 <0,0083 6,7 195 TinggiSA-15 0,0187 >132,8 110 TinggiSA-16 <0,0083 >132,8 120 Tinggi



33

Tabel 4.3. Tabel penilaian kekuatan sumber kontaminan.

No SumberKontaminan

PersebaranSpasialSumberKontaminan

KonsentrasiKontaminan(mg/l)

KelasIntensitasKontami-nasi

PeriodeKontami-nasi

ProbabilitasKontaminasi(%)

KelasDurasiKontami-nasi

KelasKekuatanKontami-nasi

1 Sungai Diffuse 10 - 1000 M Months 100 H MH2 Ruas Jalan Diffuse 10 - 100 L Hours 25 L L3 Sekolah/

PoliteknikPoint 1 - 100 L Years 80 H M

4 Hotel Point 1 - 100 L Years 80 H M5 Kantor Point 1 - 100 L Years 80 H M6 Pasar

TradisionalPoint 1 - 100 L Years 80 H M

7 Masjid Point 1 - 100 L Years 80 H M8 Pemakaman Point 1 - 100 L Years 80 H M9 IPAL Umum Point 10 - 1000 L Years 50 H M10 SPBU Point 10 - 1000 L Years 50 H M11 Industri

BatikMultipoint 0 - 200 L Decades 50 H M

12 Pemukiman Multipoint 10 - 100 L Years 80 H M13 Pertokoan Multipoint 10 - 100 L Years 80 H MKeterangan: L = rendah; M = sedang; MH = agak tinggi; H = tinggi

Tabel 4.4. Klasifikasi sumber kontaminan pada tiap kelas bahaya kontaminasi.Kerentanan AirTanah Intrinsik

Sumber KontaminanRendah* Menengah* Agak Tinggi*

Sedang

Ruas Jalan

(V)

Industri BatikPertokoanPemukimanPasar TradisionalHotelSekolah/PoliteknikSPBUPuskesmasMasjid

(IV)

Sungai

(III)

Tinggi

Ruas Jalan

(IV)

Industri BatikPertokoanPemukimanPasar TradisionalHotelIPAL umumPemakamanKantor Kelurahan

(II)

Sungai

(I)* Kelas kekuatan sumberkontaminasi air tanah

I, II, III, IV, V: kelas bahayakontaminasi tinggi, agaktinggi, sedang, agakrendah, rendah



34

Tabel 4.5. Rekapitulasi konsentrasi kontaminan pada tiap kelas bahaya kontaminasi.

KodeSampel

Konsentrasi (mg/l) Kelas KerentananAir Tanah Intrinsik(Devy, 2010)

Rata-rata Konsentrasi (mg/l)

Zn NO3- K+ Zn NO3- K+

SA-1 <0,0083 16,2 140 Agak Rendah

<0,0083 44,25 140,83

SA-8 <0,0083 >132,8 115 Agak RendahSA-9 <0,0083 43 >200 Agak RendahSA-17 <0,0083 15,9 85 Agak RendahSA-18 <0,0083 20,5 160 Agak RendahSA-19 <0,0083 37,1 145 Agak RendahSA-3 <0,0083 40,5 95 Agak Tinggi

0,017 65,24 143,8

SA-4 <0,0083 39,9 100 Agak TinggiSA-5 <0,0083 36 95 Agak TinggiSA-10 0,0785 >132,8 >200 Agak TinggiSA-11 <0,0083 42,3 180 Agak TinggiSA-13 <0,0083 23,4 >200 Agak TinggiSA-14 <0,0083 6,7 195 Agak TinggiSA-15 0,0187 >132,8 110 Agak TinggiSA-16 <0,0083 >132,8 120 Agak Tinggi

Documents

PROCEEDING,SEMINARNASIONALKEBUMIANKE-11 ... Shubhi Banuzaki.pdf · limbah industri batik di daerah penelitian ditentukan melalui analisis kimia, dimana zat kontaminan yang dianalisis