6
Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamalan PLTN serla Fasililas Nuklir Serpong, 9-10 Februari 1993 PRSG,PPTKR -BAIAN TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU KAWASAN FASILITAS NUKLIR Oleh Wandowo Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi - Badan Tenaga Atom Nasional ABSTRAK TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUA TU KA W ASAN F ASILIT AS NUKLIR. Teknik isotop dalam hidrologi adalah suatu teknik yang komplethentair terhadap teknik konvensional yang ada. Diuraikan tentang adanya dua macam teknik isotop yaitu teknik dengan menggunakan isotop buatan dan teknik dengan menggunakan isotop alamo Teknik dengan perunut isotop buatan digunakan untuk mendapatkan informasi terhadap masalah tertentu terutama yang menyangkut dinamika suatu sistem hidrologi, misalnya kecepatan aliran, pola dispersi, transport sedimen dan rembesan air. Sedang isotop alam digunakan untuk mempelajari sis,tem hidrologi terutama yang menyangkut masalah air tanah. Teknik-teknik isotop dalam hidrologi yang diutarakan disini sangat berfaedah untuk menangani permasalahan yang mungkin timbul sebagai akibat pengembangan wilayah, terutama wilayah yang akan dikembangkan menjadi suatu pusat kegiatan dimana diperlukan pengelolaan sistem hidrologi yang sebaik-baiknya. PENDAHULUAN Didalam penyiapan lahan untuk membangun suatu proyek perlu diadakan studi yang menyeluruh tentang kesesuaian dari lahan tersebut untuk digunakan sebagai lokasi dari proyek. Studi ini bukan saja mengenai aspek teknis, akan tetapijuga harus meliputi aspek non teknis, misalnya mengenai aspek sosial, politik dan budaya setempat. Salah satu aspek teknis yang perlu sekali diperhitungkan didalam penyiapan lahan tersebut adalah aspek hidrologis yang menyangkut masalah ketersediaan air, dinamika air, baikdinamikadari airtanah maupun air permukaan. Kita telah mengetahui bahwa air adalah merupakan kebutuhan mutlak dari manusia untuk dapat melakukan aktivitasnya, oleh karena itu pemanfaatan dan pengelolaannya harus dilakukan dengan sebaik- baiknya demi kelangsungan aktivitas manusia. Pembangunan suatu fasilitas nuklir seperti Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir, tentu akan mengkait kepada pembangunan fasilitas-fasilitas pendukung lainnya baik yang langsung maupun yang tidak langsung. Hal ini tentu saja akan membawa konsekuensi terhadap pengembangan sarana lainnya. Tidak berbeda dengan pembangunan proyek besar lainnya, dalam membangun fasilitas nuklir dan sarana penunjang lainnya maka data tentang aspek hidrologi dilokasi proyek dan sekitamya sangat diperlukan, misalnya tentang asal-usul air tanah, arah gerakan air tanah, daerah resapan air tanah, arah gerakan sedimen pantai, parameter-parameter geohidrologi, dan lain sebagainya. 249 Data ten tang aspek hidrologi tersebut dapat diketahui dan dipelajari dengan berbagai metoda, antara lain dengan metoda teknik isotop. Aplikasi isotop dalam hidrologi adalah suatu teknikyang sifatnya komplementair terhadap teknik lain yang telah ada, sehingga data yang diperoleh dari penggunaan teknik isotop ini akan saling mendukung didalam penyediaan informasi untuk mengungkapkan fenomena dinamika air yang ada di alam ini. Ada dua macam teknik isotop yaitu teknik dengan menggunakan isotop buatan sebagai perunut dan teknik dengan menggunakan isotop alamo PRINSIP TEKNIK ISOTOP DALAM HIDROLOGI Isotoo sebal?:ai oerunut Penggunaan isotop sebagai perunutdalam hidrologi adalah untuk mendapatkan informasi yang diperlukan terhadap suatu masalah tertentu yaitu terutama untuk menyelidiki dinamika suatu sistem dengan menandai sistem tersebut dengan suatu perunut. Segala peristiwa yang dialami oleh sistem akan dapat diikuti melalui observasi terhadap perunut. Untukdapatdipakai sebagai perunut maka suatu bahan harus memenuhi kriteria yaitu bahwa bahan perunut tersebut harus dapat menyatu atau menjadi bagian dari sistem yang diselidiki dan kehadirannya didalam sistem tidak akan menggangu, mengubah atau mempengaruhi sistem tersebut. Selain itu perunut harus mudah dideteksi, baik pendeteksian secara langsung atau secara pengambilan sampel. Jadi teknik perunut ini pada dasamya untuk men-diagnosa

TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamalan PLTNserla Fasililas Nuklir

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG,PPTKR -BAIAN

TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATUKAWASAN FASILITAS NUKLIR

Oleh

Wandowo

Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi - Badan Tenaga Atom Nasional

ABSTRAKTEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUA TU KA WASAN

F ASILIT AS NUKLIR. Teknik isotop dalam hidrologi adalah suatu teknik yang komplethentairterhadap teknik konvensional yang ada. Diuraikan tentang adanya dua macam teknik isotop yaituteknik dengan menggunakan isotop buatan dan teknik dengan menggunakan isotop alamo Teknikdengan perunut isotop buatan digunakan untuk mendapatkan informasi terhadap masalah tertentuterutama yang menyangkut dinamika suatu sistem hidrologi, misalnya kecepatan aliran, pola dispersi,transport sedimen dan rembesan air. Sedang isotop alam digunakan untuk mempelajari sis,temhidrologi terutama yang menyangkut masalah air tanah. Teknik-teknik isotop dalam hidrologi yangdiutarakan disini sangat berfaedah untuk menangani permasalahan yang mungkin timbul sebagaiakibat pengembangan wilayah, terutama wilayah yang akan dikembangkan menjadi suatu pusatkegiatan dimana diperlukan pengelolaan sistem hidrologi yang sebaik-baiknya.

PENDAHULUAN

Didalam penyiapan lahan untuk membangun suatuproyek perlu diadakan studi yang menyeluruh tentangkesesuaian dari lahan tersebut untuk digunakan sebagailokasi dari proyek. Studi ini bukan saja mengenai aspekteknis, akan tetapijuga harus meliputi aspek non teknis,misalnya mengenai aspek sosial, politik dan budayasetempat. Salah satu aspek teknis yang perlu sekalidiperhitungkan didalam penyiapan lahan tersebut adalahaspek hidrologis yang menyangkut masalah ketersediaanair, dinamika air, baikdinamikadari airtanah maupun air

permukaan. Kita telah mengetahui bahwa air adalahmerupakan kebutuhan mutlak dari manusia untuk dapatmelakukan aktivitasnya, oleh karena itu pemanfaatandan pengelolaannya harus dilakukan dengan sebaik­baiknya demi kelangsungan aktivitas manusia.

Pembangunan suatu fasilitas nuklir sepertiPembangkit Listrik Tenaga Nuklir, tentu akan mengkaitkepada pembangunan fasilitas-fasilitas pendukunglainnya baik yang langsung maupun yang tidak langsung.Hal ini tentu saja akan membawa konsekuensi terhadappengembangan sarana lainnya. Tidak berbeda denganpembangunan proyek besar lainnya, dalam membangunfasilitas nuklir dan sarana penunjang lainnya maka datatentang aspek hidrologi dilokasi proyek dan sekitamyasangat diperlukan, misalnya tentang asal-usul air tanah,arah gerakan air tanah, daerah resapan air tanah, arah

gerakan sedimen pantai, parameter-parametergeohidrologi, dan lain sebagainya.

249

Data ten tang aspek hidrologi tersebut dapatdiketahui dan dipelajari dengan berbagai metoda, antaralain dengan metoda teknik isotop. Aplikasi isotop dalamhidrologi adalah suatu teknikyang sifatnya komplementairterhadap teknik lain yang telah ada, sehingga data yangdiperoleh dari penggunaan teknik isotop ini akan salingmendukung didalam penyediaan informasi untukmengungkapkan fenomena dinamika air yang ada dialam ini. Ada dua macam teknik isotop yaitu teknikdengan menggunakan isotop buatan sebagai perunut danteknik dengan menggunakan isotop alamo

PRINSIP TEKNIK ISOTOP DALAM HIDROLOGI

Isotoo sebal?:ai oerunutPenggunaan isotop sebagai perunutdalam hidrologi

adalah untuk mendapatkan informasi yang diperlukanterhadap suatu masalah tertentu yaitu terutama untukmenyelidiki dinamika suatu sistem dengan menandaisistem tersebut dengan suatu perunut. Segala peristiwayang dialami oleh sistem akan dapat diikuti melaluiobservasi terhadap perunut. Untukdapatdipakai sebagaiperunut maka suatu bahan harus memenuhi kriteria yaitubahwa bahan perunut tersebut harus dapat menyatu ataumenjadi bagian dari sistem yang diselidiki dankehadirannya didalam sistem tidak akan menggangu,mengubah atau mempengaruhi sistem tersebut. Selainitu perunut harus mudah dideteksi, baik pendeteksiansecara langsung atau secara pengambilan sampel. Jaditeknik perunut ini pada dasamya untuk men-diagnosa

Page 2: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar Te/wologi dan Keselamalan PLTNserla Fasililas Nuklir

suatu permasalahan. Karena permasalahan itu satu samalain berbeda, maka sebelum penyelidikan denganmenggunakan perunut isotop itu dimulai, perlu dipclajarisecara seksama tentang gejala dan penyimpangan yangdijumpai, kemudian barulah diadakan persiapan danperencanaan untuk melaksanakan penelitiannya.Persia pan dan perencenaan ini pcrlu dilakukan dengancermat, mengingat isotop yang akan digunakan sebagaiperunut ini merupakan sumber terbuka, sehingga selainresiko terhadap bahaya radiasijuga adanya resiko bahayakontaminasi.

Isotop alamAplikasi isotop buatan (artificial isotopes) dalam

Hidrologi terbatas pada suatu permasalahan yang terjadisetempat (spot problems). Untuk mempelajari suatusistem hidrologi yang mencakup kawasan yang luasmaka penggunaan isotop buatan kurang dapat mewakilikarena adanya keterbatasan yang menyangkut waktuparuh isotop terhadap kurun waktu dari dinamika sistemhidrologi yang akan diselidiki. Keterbatasan lainnyayaitu penggunaan isotop dengan aktivitas yang tinggi,hal ini akan menyangkut pada masalah proteksi radiasiterhadap keselamatan kerja. Untuksuatu sistem hidrologiyang menyangkut kawasan yang luas maka dapatdimanfaatkan isotop alam, yaitu dengan mempelajarivariasi konsentrasinya dalam sistem yang diselidiki.Isotop alam yang dimaksud disini ialah isotop stabilmaupun radioaktifyang dapat berasosiasi dengan molekulair atau menjadi bagian dari molekul air. Isotop alamyang penting untuk studi hidrologi ini ialah deuterium,tritium, 180dan 14C,dimana tritium dan 14Ckeduanyaadalah isotop yang radioaktif, sedangkan deuterium dan180adalah isotop yang stabil. Deterium, Tritium dan 180merupakan isotop yang ideal untuk merunut dinamikaair, karena ketiganya merupakan bagian dari molekul airitu sendiri, sedang 14C biasanya terlarut sebagai CO2dalam air.

Kita mengetahui bahwa dialam ini air mengalamipenguapan dan kondensasi ( berubah fase ), yang terjadisecara alamiah sebagai akibat dari perubahan suhu,tekanan udara dan faktor-faktor alamiah lainnya, dan initerjadi dalam suatu siklus yang dinamakan siklushidrologi. Didalam proses penguapan dan kondensasiinilah akan terjadi fraksinasi isotop, karena adanyaperbedaan masa dari atom hidrogen dan deuteriumataupun masa dari atom 160 dan 180,yaitu atom-atompenyusun molekul air. Oleh karena itu konsentrasi isotopstabil ( isotop berat ) dari sistem akan mengalamiperubahan dari konsentrasi semula. Variasi konsentrasiisotop stabil deuterium dan 180dalam molekul airsebagaiakibat dari terjadinya proses-proses inilah yang akandipakai sebagai indikatortentang kejadian-kejadian yangdialami oleh suatu sistem hidrologi. Konsentrasi isotopstabil didalam populasi suatu sistem dinyatakan dalamper-mil (0/00) relatif terhadap suatu standar ( StandardMean Ocean Water = SMOW ), dan dapat ditulis :

250

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG, PPTKR -BArAN

d. = (R. - R.t )/R'I

dimana R. = ratio isotop ( deuterium/hidrogen atauoksigen-18/oksigen-16) dari sampel yang dianalisa danR" adalah ratio isotop dari standar.Hubungan antara dl80 dengan dD dari sampel-sampel airhujan pada berbagai ketinggian telah dilakukan olehIAEA dan WMO (World Meteorogical Organization)atas contoh-contoh dari stasiun curah hujan di seluruhdunia merupakan suatu garis yang biasa disebut "globalmeteoric water line" dan mempunyai persamaan D =8180 + 10. Dalam berbagai studi hidrologi makahubungan ini sangat penting untuk diketahui dan bergunasebagai reference didalam interpretasi terhadap anomalivariasi konsentrasi isotop stabil dari sampel-sampel yangterkumpul. Hubungan antara deuterium dan 180untuksuatu daerah tertentu ini dinamakan "Local meteoric

water line". Analisa konsentrasi deuterium dan oksogen­18 dilakukan dengan spektrometer masa.

Isotop alam lainnya yang sering dipakai dalamstudi hidrologi selain isotop stabil deuterium dan oksigen­18 adalah tritiUm dan karbon-14. Keduajenis isotop iniadalah bersifat radioaktif, dan dalam berbagai studihidrologi berguna untuk memberikan indikasi terhadapumur air tanah.

BEBERAPA KEMUNGKINAN YANGMENY ANGKUT ASPEK HIDROLOGI PADAKAWASAN FASILITAS NUKLIR.Masalah vane: mcnvane:kut air pcrmukaan

Masalah yang menyangkut air permukaan antaralain ialah menentukan kecepatan aliran, dispersi, trans­port sedimen, kebocoran sistem penampungan air danlain sebagainya.

1. Menentukan kecepatan aliran.Didalam kawasanfasilitas nuklirataudaerah sekitar­

nya, mungkin saja dijumpai sungai-sungai yang mengalirdan berasal dari daerah yang elevasinya lebih tinggi.Apabila air sungai ini akan digunakan untuk berbagaikeperluan, misalnya untuk memasok air pada pus atpenjemihan air, untuk memenuhi kebutuhan sarana­sarana penunjang fasilitas nuklir, sedangkan dilain fihakmisalnya air sungai tersebut juga masih dibutuhkanuntuk mengairi lahan pertanian dan untukeperluan yangberkaitan dengan fungsi-fungsi sungai pada umumnya.Agar distribusi air tersebut selalu memenuhi jumlahyang diperlukan sepanjang musim kemarau atau musirnpenghujan, maka debit aliran sungai tersebut harusdiketahui dan mudah dikontrol. Untuk itu perlu dibuatsuatu "discharge curve", yaitu hubungan antara tinggirelatif permukaan air dengan debitnya.

Metode pengukuran debit sungai cara konvensionalyaitu dengan current meter, namun metode current meterini punya beberapa kelemahan dan risiko. Teknikdenganmenggunakan perunut isotop dengan metode pengencerandapat lebih cepat dan tepat bila dibandingkan denganmetode konvensional. Larutan isotop dengan aktivitas

Page 3: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar Telawlogi dan Keselamatan PLTNserta Fasilitas Nuklir

tertentu di-injeksikan kedalam aliran sungai pada segmenyang akan ditentukan debitnya, kemudian dilakukanpengukuran terhadap tingkat aktivitasnya pada bagianhilir dari aliran tersebut. Ada dua metode yaitu "constantrate injection" dan "instantinous injection", dan rumuspenghitungan debit untuk masing-masing metode adalah

Q = C/C x q dan Q = AlC.T

dimana Q = debit, Co = konsentrasi ( cacahan relatip )isotop yang di-injeksikan, C = konsentrasi rata-rata, q =rate of injection, M = aktifitas isotop yang digunakan,dan T adalah selang waktu dimana awan isotop melintasidetektor. Isotop yang sering digunakan sebagai perunutadalah 82Br karena isotop ini waktu paruhnya pendek,energi besar dan mempunyai sifat tidak teradsorbsi olehpartikel endapan. Pengukuran debitsungai dengan perunutisotop ini banyak dilakukan beberapa tahun yang lalu disungai Cimanuk, Cisadane dan Ciliwung.

2. Menentukan pola dispersiTeknik dengan menggunakan perunut isotop ini

sangat bermanfaatdalam studi yang menyangkut masalahlingkungan. Misalnya untukmerencanakan pembuanganlimbah cair ke lingkungan perairan pantai maka perludiketahui bagaimana pola penyebaran limbah tersebutterhadap pengaruh dari kondisi-kondisi pasang surut,gel ombang dan sebagainya. Percobaan dapat dilakukandengan menggunakan isotop 82Br sebagai perunut, danpemonitoran dilakukan dengan ditektor sintilasi yangdigantungkan dan ditarik oleh sebuah perahu motor yangposisinya terus menerus diikuti dan ditentukan dengansextan, teodol it atau trisponder. Dengan dem ikian anomaliaktivitas dapat di-plot pada peta situasi sehingga didapatpola kontur penyebaran perunut. Studi semacam inisangat berguna untuk saling melengkapi model-modelmatematis terhadap suatu kasus tertentu. Studi semacamini telah dilakukan pada tahun 1975 di alur pelayaranpelabuhan Belawan, yaitu untuk melihat pola dispersisuspensi lumpur yang dibuang oleh kapal keruk.

3. Transport sedimenData mengenai transport sedimen sepanjang pantai

atau sedimen yang dibawa oleh aliran sungai dan dilepaspada muaranya, sering kali diperlukan dalam rangkaperencanaansuatushore construction, misalnya derrnaga,break water, penentuan posisi alur pelayaran dansebagainya. Untuk mengetahui pola transport sedimenini telah terbukti bahwa teknik perunut sangat efektifdalam menyajikan data yang dapat memberikan infom1asimengenai arah transport, kecepatan danjumlah sedimenyang ditransport dalam kondisi hidrodinamik setempat.Cara penelitiannya ialah dengan melepaskan perunutradioaktifyang sifat-sifat fisisnya sesuai dengan sedimensetempat pada posisi yang telah ditetapkan. Setelahselang waktu beberapa hari maka penyebaran perunut itudimonitor dengan sebuah detektor yang diturunkan ini

251

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG, PPTKR - BATAN

kedasar laut dan ditarik oleh perahu. Posisi dari perahupada setiap saat ditentukan dengan sextant, atau trisponder.Perunut radioisotop yang sering digunakan untukpenelitian semacam ini ialah slCr, 46SC, InAu atau 1921r.Penelitian transport sedimen dengan perunut isotopsudahkerap dilakukan antara lain di daerah pelabuhan TanjungPerak, Belawan, Bengkulu, Kalimantan Timur, SundaKelapa dan lain-lain.

4. Bocoranlrembesan

Problema yang sering dihadapi pada suatu reservoirpenampung air, misalnya bendung atau lainnya, adalahkekawatiran adanya kebocoran yang berasal dari reser-Ivoirtersebut, yang dapat menimbulkan berbagai dampakyang tidak diinginkan. Teknik dengan perunut isotopakan mudah membedakan apakah air bocoran itu berasaldari reservoir atau dari sumber lainnya. Beberapa contohkegiatan yang pemah dilakukan misalnya waduk Wlingidi Blitar, Grembyangan di DIY, Widas di Nganjuk,

Sampean Baru di Bondowoso dan bendung Raman diLampung Tengah. Selain itu pemahjuga dilakukan studiuntuk mencari lokasi rembesan suatu reservoir air di

PUSRI Palembang.

Aplikasi isotop alam untuk studi air tanahSeperti telah dikemukakan bahwa untuk studi

hidrologiyang menyangkut kawasan yang luas, apalagistudi mengenai air tanah, maka penggunaan perunutisotop buatan kurang dapat memberikan gambaran yangmenyeluruh pada sistem yang dipelajari. Untukmendapatkan gambaran yang lebih menyeluruh tentangfenomena sistem hidrologi, maka dari interpretasi data­data tentang variasi konsentrasi isotop alam dari beberapalokasi, dapat memberikan gambaran yang lebih menye­luruh terhadap fenomena suatu sistem hidrologi.

Suatu kasus yang banyak dijumpai, terutamadidaerah perkotaan dekat pantai yang perkembanganpembangunannya sangat cepat, adalah intrusi air laut.Peristiwa ini dapat terjadi disebabkan oleh terganggunyakeseimbangan dari sistem siklus hidrologis. Penyebabterganggunya keseimbangan ini dapat disebabkan olehbeberapa faktor, antara lain:1. terlalu banyaknya air tanah yang terambil untuk

memenuhi kebutuhan ( over exploitation ).2. terabaikannya pemeliharaan terhadap daerah"resapan.3. sifat geohydrological setting atau informasi dari lapisan

pengemban air ( aquifer) yang kapasitasnya memangkurang memadai.

Akibat dari salah satu atau kesemua faktor tersebut

maka dapat terjadi intrusi air laut yang makin lama dapatmakin merasukke arah darat. Peristiwa intrusi ini terjadi­nya secara perlahan-lahan dengan disertai gejalapenurunan kualitas airtanah, antara lain dapatditunjukkandari kadar garam yang tinggi. Namun demikian kadargaram yang tinggi yang dijumpai pada contoh air tanahbelum tentu berasal dari intrusi air laut saja, akan tetapijuga dapat berasal dari kelarutan garam-garam dari jenisbatuan setempat.

Page 4: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar Telaw/ogi dan Kesdamatan PLTNserta Fasi/itas Nuklir

Salah satu upaya untuk mcnctralisir atau palingtidak untuk mengurangi tcrjadinya introsi ini ialah denganmemperhatikan daerah resapan air yang akan memasokair tanah setempat. Untuk itu perlu sekali untukmengetahui lokasi daerah resapan air tanah terse but,apakah airtanah itu berasal darijatuhan air hujan setempatyang meresap kedalam tanah ataukah dari resapan yangterjadi diluar daerah tersebut yang mungkin berasal daridaerah yang elevasinya lebih tinggi.

Jadi didalam mempersiapkan suatu kawasan yangnantinya akan menjadi suatu pus at kegiatan dengansegala mata rantai pendukungnya, dim ana kebutuhan airjuga akan diambil dari pemompaan air tanah, maka adadua hal yang perlu dilakukan, yaitu pcmonitoran secaraterahir terhadap kemungkinan adanya introsi air lautpada berbagai kedalaman air tanah, dan kedua adalahmcnentukan daerah rcsapan dari air tanah sctempat.Kedua hal tersebut diatas dapat dilakukan dengan meng­gunakan isotop alam sebagai indikatornya.

Intrusl air taut

Adanya intrusi air laut dapat diminitor dariperubahan nilai konsentrasi isotop bcrat hidrogen danoksigen diadalam molekul air dari sampel-sampel airtanah. Dari data geohidrologi tentunya sudah diketahuibagaimana struktur aquifer didaerah tersebut. Untuk ituperlu dibuat sumur-sumur bor pada berbagai kedalamansesuai dengan kedalaman masing-masing aquifer, dan

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG, PPl'KR - BATAN

sumur-sumur ini berfungsi tcrutama sebagai Sumurobservasi sehingga harus dipelihara dan dijaga sebaik­baiknya agar dapat selalu dipakai sebagai temp atpengambilan sampel yang tetap untuk jangka waktuyang lama.

Indikasi terjadinya intrusi ini berdasarkan adanyakenaikan konsentrasi isotop stabil deuterium dan ISO darisampel disumur monitor. Hal ini dapat terjadi karenakonsentrasi isotop stabil air laut dari kedua unsur tadilebih tinggi ( enriched) dibandingkan dengan air tanahyang berasal dari air hujan ( depleted ). Ini disebabkankarena air laut yang terbuka terhadap atmosfer dan yangselalu menerima papa ran sinarmatahari, akan mengalamiproses penguapan teros-meneros secara intensif, dandalam proses ini terjadilah proses fraksinasi, yaitu molekulair yang menguap cenderung molekul yang tersusun olehatom-atom yang lebih ringan, sedang molekul air yangtersusun oleh atom-atom yang lebih be rat akan cenderungtinggal sebagai fase cairo Karena proses ini terjadi secaraterus-menerus sepanjang waktu maka proses enrichmentair laut akan berlangsung teros. Hal sebaliknya terjaditerhadap molekuI' air yang menguap, yaitu bahwa uaprelatif lebih depleted terhadap molekul yang tersusundari atom-atom berat. Fenomena inilah yang dipakaisebagai indikatorterjadinya proses-proses yangmenyertaisiklus hidrologi. Pemonitoran terhadap isotop stabil darisumur-sumurobservasi ini perludilakukan sedini mungkinsebelum terjadi introsi.

Oksigen-18.3

O-Intrusiair laut

tan ah

Gambar 1. Diagram komposisi isotop stabil deuterium vs ISO

252

o

-10

oo­"

Page 5: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar Teknologi dan Keselamatan PLTNserta Fasilitas Nuk/ir

Dacrah rcsapan airDaerah resapan air adalah daerah dimana air hujan

mudah ber-infiltrasi kedalam lapisan tanah sehinggamenjadi air tanah. Lapisan tanah yang mempunyai sifattersebut adalah lapisan tanah yang mempunyaipermeabilitas tinggi. Sebaliknya apabilasukarmeloloskanair, maka dikatakan bahwa permeabilitasnya sangatrendah dan disebut lapisan kedaP air. Adanya lapisan­lapisan tanah yang bersifat permeabel dan im-permeabelinilah maka letak daerah resapan kemungkinan dapatjauh dari aquifer setempat, misalnya didaerah lerenggunung atau dataran yang lebih tinggi.

Seperti diketahui bahwa pada proses penguapan,molekul-molekul air yang disusun oleh atom-atom yanglebih ringan akan cenderung untuk lebih banyakmenguapdan menuju ke atmosfer. Ditempat ini uap air tersebutakan mengalami pendinginan yang akhirnyaterkondensasi membentuk awan dan hujan. Selamaberlangsungnya proses tersebut, molekul air yang lebihberat (HDO dan H2180 ) akan lebih dulu terkondensasisebagai air hujan. Dengan demikian sisa uapnya akanmengalami pengurangan molekul berat ( depleted)dibandingkan dengan uap semula. Akibat dari peosestersebut, hujan yang turon berikutnya mempunyai ratioD/H dan 1801'60 lebih kecil walaupun berasal dari uapyang sarna. Peristiwa ini dapat terjadi karena perbedaansuhu pada waktu terjadinya kondensasi sebagai akibat

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG,PPTKR -BEAN

dari perbedaan ketinggian. Dari terjadinya proses inimaka daerah resapan suatu aquifer dapat ditentukandengan membandingkan konsentrasi isotop stabil dariaquifer tersebut dengan konsentrasi rata-rata air hujanyang diambil dari berbagai lokasi yang berbeda tingginya.Dengan demikian maka dapat diketahui apakah airdidalam aquifer terse but berasal dari air hujan setempatatau berasal dari air hujan yang jatuh ditempat lain.Penelitian yang dilakukan oleh Z. Abidin di lapangangeothermal Kamojang dan Dieng menyimpuIkan bahwadaerah resapan di Kamojang terletak pada ketinggiansekitar 1400 meter, sedang untuk lapangan geothermal diDieng terletak disekitar ketinggian 1700 meter. DenganIdiketahuinya daerah resapan air maka dalam usahapengembangan wilayah dapat direncanakan langkah­langkah untuk memelihara daerah tersebut agar tetapberfungsi sebagai daerah resapan.

KESIMPULANTeknik isotop dalam hidrologi merupakan teknik

yang spesifikdan telah terbukti banyaksekali manfaatnyadalam memberikan informasi terhadaP masalah-masalahyang ada. Untuk menyelesaikan masalah-masalahhidrologi yang timbul dalam rangka mempersiapkansuatu kawasan untuk pusat kegiatan fasilitas nuklir,maka penggunaan teknik isotop ini akan sangatbermanfaat.

DAFfAR PUSTAKA

1. Abidin Z., Wandowo, "Stable isotope study in geothermal field ofKamojang and Dieng, Java island", IsotopeTechniques in Water Resources Development, Proc.Symp.IAEA 1991.

2. Alip, Z. Abidin, Djiono, "Oksigen-18 dan deuterium didalam air hujan pada elevasi yang berbeda", RisalahSimposium IV Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN, Jakarta 1989.

3. Wandowo, "Satus aplikasi isotop dalam hidrologi di Indonesia", Lokakarya Aplikasi Isotop dan Geokimia untukPengembangan Lapangan Panas Bumi, API-BATAN-IAEA, Jakarta 1992.

4. Guidebook on Nuclear Techniques in Hydrology, IAEA Technical Report Series No. 91, 1983.

253

Page 6: TEKNIK ISOTOP UNTUK STUDI ASPEK HIDROLOGI SUATU …

Prosiding Seminar TehlOlogi dan Keselamatan PLTNserta Fasilitas Nuklir

Kegiatan Aplikasi Isotop dalam Hidrologi

Serpong, 9-10 Februari 1993PRSG, PPTKR - BATAN

No.TahunKegiatan LokasiIsotop

1.

1969Kebocoran Waduk SemporBr-822.

1969Debit sungai SemporBr-823.

1970Debit sungai Citanduy BanjarBr-824.

1970Kebocoran Waduk Darma1-131.5.

1971Kebocoran Waduk WilalungBr-82/Cr-516.

1971Transpor sedimen Tanjung PeriukCr-517.

1971Debit sungai JakartaBr-828.

1972Transpor sedimen Tg. Perak SbyCr-519.

1972Transpor sedimen Tg. Perak SbyCr-5110.

1972Debit sungai JakartaBr-8211.

1973Kebocoran Waduk SelorejoBr-82/ Au-1981-13112.

1973Transpor sedimen Tg. Perak SbyCr-5213.

1974Kebocoran Gianyar BaliBr-82/I-13114.

1974Transpor sedimen Belawan MedanAu-198/Ir-l9215.

1975Kebocoran Rentang JabarBr-82/Cr-5116.

1975Kebocoran Ngantar JatengBr-82/Cr-5117.

1975Debit sungai CimanukBr-8218.

1976Kebocoran CircbonBr-8219.

1976Debit sungai CimanukBr-8220.

1976Pipa - polypig Petrokimia GresikCo-6021.

1977Kebocoran Krawang JabarBr-82/Cr-5122.

1977Pipa - polypig Petrokimia GresikCo-6023.

1978Kebocoran Wlingi jatimBr-82/Cr-5124.

1978Transpor sedimen BengkuluIr-19225.

1980Air tanah Puspitek SerpongP-32/Br-26.

1980Debit sungai CisadaneBr-8227.

1980Pipa- polypig Petrokimia GresikCo-6029.

1981Air tanah Daerah JakartaAlam29.

1981Debit sungai CisadaneBr-8230.

1981Air tanah JakartaAlam31.

1982KebocoranWaduk Raman LampunfBr-82/Cr-51

32.1982Transpor scdimen Pupuk KaltimIr-192

33.1982Debit sungai CimanukBr-82

34.1982Air tanah JakartaAlam

35 ..1983Kebocoran Waduk BeningBr-82/Cr-51

36.1983Debit sungai CimanukBr-82

37.1983Air tanah JakartaAlam

38.1984Kebocoran Pogung YogyakartaBr-82/Cr-51

39.1985Kebocoran Sampean Barn JatimAu-198

40.1985Erosi Krangkates JatimCs-137/Alam

41.1985Kebocoran Waduk Bening JatimCr-51

42.1986Proses PencampuranPetrokimia GresikLa-190

43.1987Transpor sedimen CisadaneCr-51/Ir-l92

44.1987Air tanah SemarangAlam

45.1988Kebocoran Pusri PalembangAu-198

46.1988Transpor sedimen Pupuk KaltimIr-l92

47.1988Panas bumi Survey pulau JawaAlam

48. 1989Panas bun1i KamojangAlam49.

1989Oanas bumi DiengAlam50.

1989Pipa - polypig Petrokimia GresikCo-6051.

1989E.O.R. Pakan BarnH-352.

1990Panas bumi DiengAlam53.

1990Panas bumi Lahendong SulutAlam54.

1990Transpor sedimen Sunda KelapaIr-l9255.

1991E.O.R. Ramba SumselCo-60/H-356.

1991Transpor sedimen CirebonIr-l9257.

1991Kebocoran Kawah GalunggungCr-51/H-358.

1991E.O.R. Prabumulih (1)H-359.

1991E.O.R. Prabumulih (2)H-360.

1991R.T.D. Tambang emas CikotokAu-19861

1992Panas bumi KamojangXe-133/H-362

1992R.T.D Tambang emas KalandiKaltim

254