BAB II

METODE PENELITIAN

Metode penelitian merupakan langkah-langkah atau prosedur yang akan

dilakukan dalam pengumpulan, pengolahan, dan analisis data untuk mendeskripsi

pemecahan masalah penelitian (Anonim, 2005). Metode yang digunakan dalam

penelitian ini adalah metode sampling secara langsung, dengan menggunakan

teknik purposive sampling, yaitu observasi langsung berupa survei airtanah

dengan mengukur dan mengambil sampel sebagai data penelitian. Pengukuran dan

pengambilan data berdasarkan batas satuan pemetaan satuan bentuklahan yang

ada di daerah penelitian. Sehingga, unit analisis satuan bentuklahan digunakan

sebagai perolehan atau pengumpulan data, pengolahan data, dan analisis data di

daerah penelitian.

2.1. Perolehan Data

2.1.1. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. Peta RBI Digital skala 1:25.000 lembar Imogiri dan Bantul sheet

(1408-222 dan 1408-221) Tahun 1998/1999 BAKORSURTANAL.

b. Peta Geologi Lembar D. I. Yogyakarta, skala 1:100.000, dibuat oleh

P3 Geologi, Tahun 1995.

c. Citra Landsat ETM band 457

d. Larutan kimia untuk analisis sampel di laboratorium.

e. Perangkat lunak (Microsoft Office, Microsoft Excel, ArcView GIS 3.3

Software IPi2Win 3.0.1a, Software Aquachem 4.0).

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :

a. GPS, digunakan untuk penentuan posisi geografis pengambilan

sampel.

b. Pita meteran, digunakan untuk pengukuran kedalaman muka airtanah.

c. EC meter, digunakan untuk mengukur daya hantar listrik airtanah.

d. pH meter, digunakan untuk mengukur pH air dan Eh airtanah.

23

e. Botol sampel, digunakan untuk mengambil sampel air pada kedalaman

tertentu.

f. Botol sampel airtanah, digunakan untuk menyimpan dan membawa

sampel air dari lapangan ke laboratorium.

g. Bor sampel mineral, digunakan untuk mengambil sampel mineral pada

kedalaman tertentu.

h. Peralatan analisis laboratoium.

i. Perangkat keras, (CPU, komputer, monitor, printer) dan alat tulis.

2.1.2. Data yang Dikumpulkan

Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini adalah :

1. Data hasil survei pendugaan geolistrik dengan metode Schlumberger

dan data bor atau data litologi batuan dari Proyek Penyediaan Air

Baku (P2AB) atau Dinas Pertambangan Yogyakarta.

2. Data survei pemetaan airtanah (plotting koordinat GPS, pengukuran

tinggi muka airtanah, DHL, pH, Eh, fluktuasi, dasar sumur, tebal air,

temperatur airtanah, dan karakteristik fisik airtanah).

3. Data hasil analisis laboratorium komposisi kimia airtanah, meliputi

unsur mayor airtanah (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, CO3

-, dan

HCO3-) dan unsur minor airtanah Fe total.

4. Data curah hujan selama 21 tahun terakhir daerah penelitian dari

Dinas Pengairan Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.

5. Data kondisi mata air dari Dinas Pengairan Kabupaten Bantul,

Provinsi Daerah Istimewa Yogyakarta.

6. Laporan-laporan penelitian sebelumnya.

24

2.2. Cara Penelitian

2.2.1. Pemilihan Daerah Penelitian

Berdasarkan geomorfologi, daerah penelitian merupakan daerah yang

memiliki variasi bentuklahan kompleks. Bentuklahan asal proses struktural

Perbukitan Baturagung, bentuklahan dataran koluvial dari rombakan Perbukitan

Baturagung, dan bentuklahan dataran aluvial asal proses fluvial dari Sungai Oyo

dan Opak. Daerah penelitian memiliki variasi kondisi batuan penyusun, yaitu

Formasi Semilir, Aluvium, Endapan Gunungapi Merapi, Sambipitu, Wonosari dan

Nglanggeran. Kondisi geomorfologi berdasarkan variasi batuan dan bentuklahan

yang terdapat di daerah penelitian, memiliki komposisi kimia airtanah dari kontak

mineral batuan yang menentukan tipe kimia airtanah dengan proses reaksi kimia

berbeda. Proses hidrogeokimia tersebut dapat diketahui dari nilai indeks

kejenuhan airtanah.

Alasan lain dipilihnya Kecamatan Imogiri sebagai daerah penelitian adalah

ingin mengetahui informasi berbagai kondisi akuifer di setiap perlapisan batuan

yang mengandung airtanah (hidrostratigrafi) dan jaring-jaring airtanah selama

pengalirannya. Dalam sistem aliran airtanah dalam berbagai kondisi akuifer

terjadi proses hidrogeokimia airtanah. Kegunaan airtanah salah satunya untuk

pemenuhan kebutuhan air minum, maka dibuat arahan pemanfatan airtanah untuk

kebutuhan air minum di daerah penelitian.

2.2.2. Pemilihan Sampel

Pemilihan sampel data sumur gali dilakukan survei pemetaan airtanah

untuk sumur gali dan informasi kondisi akuifer. Hal ini dilakukan berdasarkan

hasil observasi dan pengukuran langsung di lapangan dan data sekunder daerah

penelitian sebelumnya, sedangkan untuk data komposisi kimia airtanah dilakukan

di laboratorium.

Penentuan lokasi sumur gali dilakukan secara purposive sampling, yaitu

pengukuran yang dilakukan berdasarkan tujuan dan pertimbangan tertentu.

Pertimbangan tersebut adalah daerah penelitian memiliki kondisi topografi yang

tidak seragam dari berbukit hingga relatif datar. Berdasarkan variasi topografi

25

tersebut, maka dilakukan teknik pengukuran sampel dari sumur gali di daerah

penelitian.

Pengukuran sumur gali bertujuan untuk memperoleh data kedalaman muka

airtanah. Data kedalaman muka airtanah ini diperlukan untuk mengetahui tinggi

muka airtanah, sehingga didapatkan nilai hydraulic head (h) = elevasi-muka

airtanah (TMA), menghubungkan tinggi muka air yang sama selanjutnya dibuat

arah aliran airtanah, arah tersebut dibuat tegak lurus kontur airtanah. Jaring-jaring

airtanah yang diilustrasikan pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Penentuan arah aliran airtanah dengan menggunakan

metode Three Point Problems (Todd, 1980)

Pengambilan sampel didasarkan atas satuan bentuklahan daerah penelitian.

Penentuan sampel airtanah secara purposive sampling, berdasarkan satuan

bentuklahan dan sistem arah aliran airtanah, sehingga diharapkan titik

pengambilan sampel dapat mewakili perubahan dan persebaran hidrogeokimia

airtanah di daerah penelitian.

A. Sampel Airtanah

Pengambilan sampel airtanah didapatkan dari sumur gali warga setempat.

Sampel airtanah tersebut merupakan airtanah dalam kondisi segar yaitu air yang

berasal dari akuifer tanpa adanya kontak langsung dengan udara luar, karena

airtanah yang mengalami kontak dengan udara akan mengalami proses oksidasi.

26

Airtanah yang diambil pada sumur terbuka, dimana kondisi sumur gali yang

demikian akan mudah terjadinya penambahan volume oleh air hujan yang akan

mengubah komposisi kimia airtanah pada akuifer.

Pengambilan sampel dilakukan dengan mengambil sejumlah volume air di

dalam badan air kedalam botol sampel. Pengambilan sampel airtanah pada lokasi

sumur dapat pula dilakukan dengan pemompaan. Pemompaan bertujuan agar

terjadi aliran yang konstan antara debit dengan laju penambahan volume airtanah

yang berasal dari akuifer.

Pertimbangan pengambilan sampel airtanah memperhatikan batas pada

satuan pemetaan airtanah pada satuan perlapisan penyusun akuifer pada setiap

satuan bentuklahan. Penyusun akuifer tersebut memiliki lapisan-lapisan tertentu,

terutama mineral batuan mudah terlarut yang masih segar/singkapan batuan.

Nama dan susunan kimia seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Deskripsi Mineralogi Berdasarkan Nama dan Susunan Kimia (Doddy, 1987) Mineral Rumus Kimia Unsur Kimia Ortoklas K Al Si O8 Kalium, Alumunium, Silisium, Oksigen Albit Na Al Si3 O8 Natrium, Alumunium, Silisium, Oksigen Anortit Ca Al2 Si2 O8 Kalsium, Alumunium, Silisium, Oksigen Kwarsa Si O2 Silisium, Oksigen

Piroksin R Si O3, R=Mg, Ca, Fe-3, Fe-

2 Al Kalsium, Magnesium, Besi, Hydrogen, Oksigen

Amfibol Terdapat air atau gas valatile (F,Cl)

Kalsium, Magnesium, Besi, Alumunium, Silisium, Oksigen, Hydrogen Alkali

Muskovit K Al3 Si 3 O10 (OH)2 Kalium, Alumunium, Silisium, Hydrogen

Biotit K (Mg,Fe)3 Si3 O10 (OH)2 Kalsium, Besi, Magnesium,Silisium, Oksigen, Hydrogen

Olivin (Mg,Fe)2 Si O4 Magnesium, Besi, Silisium, Oksigen, Alumunium Pirit Fe S2 Besi, Belerang

Garnet R3 R2 (SiO4)3, R3=Ca, Mg, F atau Mn R2=Al, Fe, Ti atau Cr

Kalsium, Magnesium, Alimunium, Besi, Mangan, Silisium, Oksigen

Magnetit Fe3 O4 Besi, Oksigen Hematit Fe2 O3 Besi, Oksigen, Air Ilmenit Fe Ti O3 Besi, Titanium, Posfor, Oksigen Opatit Ca (Fe,Cl) (PO4)3 Kalsium, Klorium, Posfor, Oksigen Flourit Ca F2 Kalsium, Flour Kaolin Al2Si2 O5 (OH)4 Alimunium, Silisium, Oksigen, Hydrogen Barit Ba SO4 Barium, Belerang, Oksigen Kalsit Ca CO3 Kalsium, Karbon, Oksigen Dolomit Ca Mg (CO3)2 Kalsium, Magnesium, Karbon, Oksigen Siderit Fe CO3 Besi, Karbon, Oksigen

27

Lanjutan Tabel 2.1. Mineral Rumus Kimia Unsur Kimia Klorit (Mg,Fe)5Al(OH)8 Al Si3 O10 Magnesium, Besi, Alumunium, Silisium, Oksigen Talk Mg (OH)2 Si4 O10 Magnesium, Silisium, Oksigen, Hydrogen Serpentin Mg6 (OH)8 Si4 O10 Magnesium, Silisium, Oksigen, Hydrogen Gipsum Ca SO4 2H2O Kalsium, Belerang, Oksigen, Hydrogen Halit Na Cl Natrium, Klorida Apatit Ca5 (Cl F) (PO4)3 Kalsium, Klorida, Besi, Posfor, Oksigen Epidot Ca2 (Al Fe)2 (Al OH) (SiO4)3 Kalsium, Alumunium, Besi, Posfor, Oksigen

Nontronit Fe2(OH)2 Si 4 O10 nH2O Besi, Oksigen, Hydrogen, Silisium, dan Mengandung Air

Feldspar K Al Si 3 O8 Kalium, Alumunium, Silisium, Oksigen

B. Kondisi Akuifer

Informasi berbagai kondisi akuifer berasal dari data sekunder. Data

tersebut didapatkan dari data pendugaan geolistrik penelitian sebelumnya dan data

bor atau data litologi dari Proyek Penyediaan Air Baku (P2AB) dan Dinas

Pertambangan Provinsi D. I. Yogyakarta di wilayah administrasi Kecamatan

Imogiri, Provinsi D. I. Yogyakarta.

2.3. Teknik Pengumpulan dan Pengolahan Data

2.3.1. Cara Pengumpulan Data

A. Sifat Kimia Airtanah

Sampel airtanah dianalisis di laboratorium untuk diukur kandungan unsur-

unsur komposisi kimia airtanahnya. Pengumpulan sampel airtanah berdasarkan

pada sistem arah aliran airtanah. Parameter sampel airtanah yang diukur dalam

perolehan sampel airtanah dilakukan pengukuran kedalaman muka airtanah, DHL,

pH, Eh, temperatur airtanah, dan karakteristik fisik airtanah dilakukan di

lapangan. Hasil survei airtanah tersebut dilakukan pada pengkuran langsung di

lapangan.

28

B. Kondisi Akuifer

Pengumpulan data dalam menentukan kondisi akuifer diperlukan data bor

atau model hidrostratigrafi yang diperoleh dari instansional dan penelitian

sebelumnya. Data tersebut merupakan data sekunder. Pengolahan data yang siap

dianalisis akan disajikan dalam bentuk tabel, grafik dan peta tematik.

2.3.2. Pengolahan Data

A. Sifat Kimia Airtanah

Sampel airtanah diambil menurut peta jaring-jaring airtanah dengan

metode “three point problems”. Metode ini menentukan tinggi muka airtanah

pada suatu tempat yang sama dalam satu garis atau disebut kontur airtanah dan

arah aliran airtanah yang tegak lurus garis kontur airtanah tersebut.

Berdasarkan sistem arah aliran airtanah, maka komposisi kimia air dari

analisis laboratorium dapat diolah secara perhitungan manual maupun dengan

perangkat lunak menggunakan perangkat lunak Aquachem 4.0. Keuntungan

menggunakan perangkat lunak tersebut, dapat menentukan indeks kejenuhan lebih

mudah, yaitu menginput data kualitas airtanah dari sampel airtanah ke dalam basis

data Aquachem 4.0. Sampel airtanah dianalisis unsur-unsur utamanya yang

meliputi : Ca2+, Mg2+, Na+, K+, Cl-, SO42-, CO3

- dan HCO3-. Metode analisis yang

digunakan meliputi : metode volumetri untuk unsur Ca2+, Mg2+, CO3- dan SO4

2-;

metode spektrofotometri untuk unsur HCO3-; metode flamefotometri untuk unsur

Na+ dan K+. Khusus untuk unsur Na2+ dan Cl- dapat pula diukur di lapangan

dengan menggunakan EC Meter, dan mengolahnya lebih lanjut dengan

menggunakan persamaan kimia, akan tetapi juga perlu pertimbangan analisa

laboratorium. Persamaan reaksi kimia memberikan dua macam informasi penting

yaitu tentang sifat reaktan dan produk, dan jumlah relatif setiap reaktan dan

produk.

Sampel airtanah sebelum dilakukan analisis maka perlu diperhitungkan

adanya tingkat akurasi dengan perhitungan tingkat penyimpangan kesetimbangan

beban. Menurut Koedoatie (1996), maka perhitungan tingkat kesetimbangan

beban dapat dituliskan sebagai berikut :

29

∑ ∑= zmazmc

Dimana :

z = Valensi ion

∑mc = Molalitas kation

∑ma = Molalitas anion

ataupun juga dapat ditunjukkan dengan menggunakan prosentase dari tingkat

kesetimbangan beban (charge-balance error) yang ditunjukkan dalam persamaan

berikut :

100×+

−=∑ ∑∑ ∑

zmazmc

zmazmcE

dimana E adalah kesalahan keseimbangan beban dalam %. Bila tidak ada

kesalahan maka E = 0 atau unsur ion positip dan ion negatip membentuk

keseimbangan. Tingkat prosentase penyimpangan yang masih bisa diterima

adalah 5% (Jankowski, 2001). Untuk mengetahui kondisi mineral selama proses

reaksi kimia menuju kesetimbangan, dapat diketahui dengan parameter indeks

kejenuhan reaksi (saturation index) (Koedoatie,1996). Dengan indeks ini dapat

diketahui apakah proses reaksi masih berlangsung atau sudah berhenti.

Perhitungannya dapat dilakukan sebagai berikut :

KeqQSi = ; dimana :

Q = Kondisi tidak setimbang antara unsur-unsur yang bereaksi dan yang

dihasilkan seperti yang ditunjukkan pada persamaan (1) dan diekspresikan sebagai

berikut : [ ] [ ][ ] [ ]dc

ba

DCBAQ

..

=

Keq = Konstan kesetimbangan mineral seperti ditunjuk pada Tabel 2.2.

30

Tabel 2.2. Reaksi Pemisahan, Keq dan Daya Larut Beberapa Mineral (Freeze dan Cherry, 1979)

No Mineral Reaksi Pemisahan Konstan

Kesetimbangan (Keq)

Daya Larut

pada pH 7 (g/m3)

1 Gibbisite Al2O3.2H2O+H2O = 2Al3++6OH- 10-34 0.001 2 Quartz SiO2+2H2O = Si(OH)4 10-3.7 12 3 Hydroxylapatite Ca5OH(PO4)3 = 5Ca2++3PO4

3-+OH- 10-55.6 30 4 Amorphous Sillica SiO2+2H2O = Si(OH)4 10-2.7 120 5 Fluorite CaF2 = Ca2++2F 10-9.8 160 6 Dolomite CaMg(CO3)2 = Ca2++Mg2++2CO3

- 10-17.0 90, *480 7 Calcite CaCO3 = Ca2++CO3

2- 10-8.4 100, *500 8 Gypsum CaSO4. 2H2O = Ca2++SO4

2-+2H2O 10-4.5 2100 9 Sylvite KCl = K++Cl- 10+0.9 264.000

10 Epsomite MgSO4.7H2O = Mg2++SO42-+7H2O - 267.000

11 Mirabilite Na2SO4.10 H2O = 2Na++SO42-+10H2O 10-1.6 280.000

12 Halite NaCl = Na++Cl- 10+1.6 360.000 Sumber : Kodoatie, 1996 * tekanan parsiil CO2 = 10-3 bar

- tekanan parsiil CO2 = 10-1 bar

Dalam hal ini, dapat disimpulkan bahwa proses indeks kejenuhan yang terjadi

dalam airtanah menurut Jankowski, 2001 adalah :

SI = 1 Kondisi setimbang atau stabil

SI > 1 terjadi pengendapan

SI < 1 terjadi disolusi atau pelarutan

B. Kondisi Akuifer

Pengolahan data kondisi akuifer menggunakan perangkat lunak IPI2Win.

Pengolahan data pendugaan geolistrik ditabulasikan kedalam basis data IPI2Win.

Hasil dari pengolahan tersebut akan menampilkan 2 bentuk data, pertama data

berupa tabel dan grafik, untuk menentukan profil secara vertikal stratigrafi dari

kondisi titik pendugaan geolistrik; dan kedua berupa penampang melintang

pseudocross-section stratigrafi batuan dari interpolasi titik-titik pendugaan

geolistrik di daerah penelitian.

Hasil tabulasi data dari tiap pendugaan geolistrik dilakukan inversion

penyajian data dalam mengurangi tingkat nilai error tabulasi dapat minimal,

dimana nilai tersebut < 5 %. Sehingga data dari pendugaan geolistrik yang

dilakukan di lapangan dapat akurat. Kekurangan perangkat lunak ini tidak dapat

menyajikan data secara 3 dimensi dari stratigrafi di daerah penelitian dan

31

perangkat tersebut mudah mengalami kondisi error dalam penyimpanan basefile

Ipi-format.

2.4. Teknik Analisis Data

2.4.1. Analisis Model 2 Dimensi “Three Point Problems”

Analisis Model 2D (Dua dimensi) sistem aliran airtanah yang berisikan

peta kontur airtanah (equipotensial line) dan arah aliran airtanah (stream line).

Data kedalaman muka airtanah digunakan untuk menentukan arah aliran airtanah.

Dalam pembuatan peta kontur airtanah dilakukan dengan metode “Three Point

Problems”. Menurut Todd, 1980 metode ini menggunakan tiga buah sumur yang

sudah diketahui ketinggian muka airtanahnya. Untuk menentukan arah aliran

airtanah dengan menarik garis aliran tegak lurus garis kontur tersebut.

Adapun langkah-langkah yang dilakukan adalah menghitung kedalaman

muka airtanah, kemudian data tinggi muka airtanah diplotkan ke dalam peta dasar.

Setelah itu menghitung ketinggian muka airtanah dengan mengurangi tinggi

tempat dari muka air laut dengan kedalaman muka airtanah, kemudian membuat

peta kontur airtanah dengan metode interpolasi linier. Setelah peta kontur airtanah

siap, dibuat arah aliran airtanah. Secara alami, aliran airtanah akan memotong

tegak lurus (900) kontur airtanah pada kondisi akuifer yang homogen dan isotropis

karena pengaruh potensial gravitasi dan mempunyai arah aliran dari muka

airtanah tinggi menuju muka airtanah yang lebih rendah.

2.4.2. Analisis Hidrostratigrafi

Analisis ini didasarkan pada data pendugaan geolistrik yang dilakukan.

Data hasil pendugaan geolistrik kemudian dianalisis melalui komputer dengan

bantuan software IPI2Win. Hasil analisis ini akan menunjukkan jumlah perlapisan

akuifer, nilai resistivitas material setiap penyusun lapisan dan kedalaman lapisan.

Berdasarkan analisis kemudian dapat dibuat stratigrafinya, yaitu susunan atau

struktur material/batuan secara vertikal, baik kedalaman maupun ketebalan setiap

lapisan. Disamping itu dapat diketahui keberadaan airtanah tawar, payau dan air

32

asin. Kemudian dibuat penampang secara melintang tegak lurus memotong setiap

bentuklahan.

2.4.3. Analisis Indeks Kejenuhan

Identifikasi indeks kejenuhan airtanah dilakukan dengan model indeks

kejenuhan air dengan menggunakan perangkat lunak Aquachem 4.0. Analisa ini

merupakan analisis dari sampel airtanah yang telah yang telah dianalisis

kandungan unsur kimianya di laboratorium, maka digunakan tingkat koreksi dari

penyimpangan kesetimbangan reaksi. Menurut Jankowski (2001), batas tingkat

prosentase penyimpangan yang masih bisa diterima adalah 5%. Setelah itu, untuk

mengetahui kondisi mineral selama proses reaksi kimia menuju kesetimbangan

dapat diketahui dengan parameter indeks kejenuhan reaksi (saturation index)

(Koedoatie, 1996).

Dalam hal ini disimpulkan bahwa SI > 1 terjadi pengendapan, SI = 1

terjadi kesetimbangan dan SI < 1 mengalami disolusi/pelarutan (Jankowski,

2001). Hasil berupa indeks kejenuhan dari tiap sampel airtanah yang diperoleh

dari pengambilan sampel airtanah berdasarkan sistem arah aliran airtanah.

2.4.4. Analisis Tipe Kimia Airtanah

Sampel airtanah tersebut selanjutnya dianalisis dengan pengeplotan

menggunakan diagram piper segiempat. Keuntungan digram ini adalah

diketahuinya proses kimia yang terjadi berdasarkan prosentase kation dan anion

dalam meq/l. Kelebihan lain menggunakan diagram ini, yaitu mengatasi data yang

kacau dengan mengelompokkan tipe kimia air yang berdekatan pada kelompok

yang sama. Mengidentifikasi kondisi geologi berdasar kondisi kimia air yang

seragam dan menjelaskan evolusi kimia air pada sistem alirannya (Koedoatie,

1996). Tipe kimia airtanah pada Gambar 2.2. Digram Piper Segiempat sebagai

berikut :

33

Expanded Square-Piper Diagram

p in c

i pa l

mix i

n g l in

e

II I

I I I

V I

IV c

V c

V b

V a

a v a r a g eb ic a r b o n a tw a te r

a v a r a g e s e a w a te r0 % 10 0 %

0 %10 0 %

c a t io n e x c h an g e c o n s tan t ( m e q )

mix

ing

with

con

ate

salin

e w

ater

incr

easi

ng to

tal m

eq

N a + K

Cl +

SO

4

C a + N a

HC

O3

+ C

O3

IV a

IV b

Gambar 2.2. Diagram Piper Segiempat

(Kloosterman, 1989 dalam Suwantinawati, 1997)

Menurut Suwantinawati, 1997 dalam Adji, 2005 kelompok tipe kimia

airtanah, berdasarkan diagram piper segiempat tipe kimia airtanah dapat

dikelompokkan menjadi 6 kelompok, yaitu :

Kelompok I

Airtanah bikarbonat dari kalsium dan magnesium. Ciri-cirinya adanya

kandungan kalsium, magnesium dan karbonat yang tinggi, serta kandungan

natrium dan kalium yang rendah; sedangkan kandungan klorida dan sulfat

berkisar dari rendah hingga sedang. Jumlah zat padat terlarut pHnya relatif

rendah. Biasanya airtanah ini berasal dari kipas aluvial, hasil proses fluvial.

Kelompok II

Airtanah mempunyai komposisi antara kation Ca + Mg dan Na + K

dengan anion Cl + SO4 dan HCO3 + CO3. Kandungan Cl- dan SO42- sedang,

HCO3- sedang hingga cukup tinggi, dalam kelompok ini masih di dominasi oleh

air bikarbonat. Airtanah pada umumnya tawar dengan kualitas cukup baik dan

dapat dimanfaatkan untuk keperluan sehari-hari. Airtanahnya berasal dari daerah

34

dengan morfologi berupa dataran banjir pada dataran rendah pantai, merupakan

hasil sedimentasi dari proses fluvial.

Kelompok III

Airtanah berasal dari airtanah dangkal. Kandungan Cl + SO4, Ca + Mg

tinggi, kandungan Na + K dan HCO3 + CO3 rendah. Airtanah berasa payau hingga

asin, kadang-kadang berbau. Kandungan sulfatnya tinggi, biasanya melebihi batas

maksimum yang dianjurkan (200 ppm) bahkan sering melebihi batas maksimum

yang dibolehkan untuk keperluan air minum (400 ppm). Airtanah ini berasal dari

daerah rawa dan dataran delta.

Kelompok IV

Komposisi campuran. Kandungan HCO3 + CO3 rendah hingga cukup

tinggi, kandungan Ca + Mg rendah, kandungan Na + K sedang hingga cukup

tinggi terutama dipengaruhi oleh campuran tanpa banyak kontaminasi oleh sulfat.

Selain itu ada unsur yang menunjukkan pertukaran kation. Sub-kelompok IVa

airtanahnya tawar hingga payau dengan kualitas cukup baik. Sub-kelompok IVb-

IVc merupakan airtanah dengan rasa payau hingga asin, kualitasnya cukup baik

hingga buruk, yang disebabkan kandungan Cl- dan SO42- yang tinggi.

Kelompok V

Airtanah kelompok ini merupakan komposisi yang hidrokimianya diatur

oleh proses pertukaran kation dan percampuran dengan air connate asin.

Komposisi hidrokimia yaitu perbandingan antara Na + K dengan Ca + Mg akan

semakin tinggi. Kandungan Cl- yang rendah terdapat pada bagian diagram Piper

segi empat. Peningkatan kandungan Cl- ditunjukkan dalam diagram dengan

perubahan atau pergeseran kearah atas sejajar dengan sisi sebelah kanan diagram.

Perbandingan antara Na + K dengan Ca + Mg yang tinggi dapat diperkirakan

sebagai suatu tingkat terakhir penghabisan dari pertukaran kation. Airtanah

dengan komposisi seperti ini banyak dijumpai pada sumur-sumur dekat pantai,

kualitas airtanahnya baik, dapat di konsumsi untuk keperluan sehari-hari, terutama

35

pada sub-kelompok Va. Rasa airtanah pada sub-kelompok Va, Vb dan Vc

berturut-turut tawar, payau dan asin sesuai dengan peningkatan kandungan Cl-

nya. Pada sub-kelompok Vc, kandungan Cl-nya tinggi dan melebihi batas

maksimum yang dibolehkan untuk keperluan air minum (600 ppm) sehingga

dianjurkan agar air ini tidak dikonsumsi.

Kelompok VI

Airtanah pada kelompok ini tidak boleh di konsumsi manusia, kandungan

Cl- dan SO42- tinggi. Airtanahnya berasa sangat asin yang berasal dari intrusi air

laut.

Berdasarkan tipe kimia airtanah diketahui, maka analisis dilakukan pada

mineral batuan. Sumber unsur kimia utama yang menyusun komposisi airtanah

dari mineral batuan dapat digunakan untuk mencari hubungan antara proses yang

berlangsung dan mineral utama dalam penyusun kimia airtanah. Analisis mineral

adalah diketahuinya kandungan mineral utama penyusun batuan dan komposisi

kimianya, sehingga dapat digunakan untuk mencari hubungan antara proses yang

berlangsung dan mineral utama yang berperan dalam penyusunan komposisi

kimia airtanah dalam suatu kondisi akuifer.

2.4.5. Analisis Arahan Pemanfaatan Airtanah

Analisis ini merujuk pada hasil penelitian studi hidrogeokimia airtanah

yang telah dilakukan, sehingga dapat dibuat suatu rencana pemanfaatan airtanah

untuk air minum. Pemanfaatan airtanah diarahkan untuk pemenuhan kebutuhan

air minum masyarakat sekitar pada lokasi penelitian. Arahan pemanfaatan

airtanah tersebut merujuk kepada hasil karakteristik akuifer (tebal, tipe dan jenis)

dan hidrogeokimia airtanah.

2.5. Tahapan Penelitian

(1) Tahap persiapan, meliputi kegiatan :

a. studi kepustakaan yang berkaitan dengan objek penelitian dan

pengumpulan data sekunder yang akan digunakan.

36

37

b. menyusun kerangka kerja, kerangka pemikiran dan peta dasar, serta

penentuan jenis dan sumber data.

(2) Tahap pelaksanaan, meliputi kegiatan :

a. orientasi lapangan, penentuan titik-titik pengukuran berdasarkan

observasi lapangan.

b. pengukuran kedalaman muka airtanah (TMA).

c. pembuatan peta jaring-jaring airtanah.

d. pengambilan sampel airtanah; dan analisis laboratorium

(3) Tahap pengolahan dan analisis data, meliputi kegiatan:

a. analisis model 2 dimensi “Three Point Problems”

b. analisis hidrostratigrafi.

c. perhitungan sifat kimia airtanah dan penentuan tipe kimia airtanah.

d. pembuatan tabel-tabel dan diagram

e. analisis indeks kejenuhan airtanah.

f. analisis tipe kimia airtanah; dan

g. analisis arahan pemanfaatan airtanah untuk air minum.

(4) Tahap penyelesaian, meliputi kegiatan:

a. pembuatan peta-peta tematik

b. penyusunan skripsi serta penggandaan.

Secara terstruktur, tahap penelitian disajikan dalam bentuk diagram alir

penelitian pada Gambar 2.3.

Peta RBI Lembar Imogiri dan Bantul, Skala 1:25.000

Peta Satuan Bentuklahanan

Peta Geologi Daerah Penelitian

Interpretasi Geomorfologi Daerah Penelitian

Peta Administrasi Daerah Penelitian

Informasi Material Batuan Penyusun

Survei Pemetaan Airtanah

Sampel Airtanah

Peta Jaring-Jaring Airtanah Daerah Penelitian

Informasi Model Hidrostratigrafi, Data Bor dan Karakteristik Akuifer Daerah Penelitian

Overlay

Indeks Kejenuhan Airtanah

Peta Zonasi DHL Airtanah Daerah Penelitian

Hidrogeokimia Airtanah Daerah Penelitian

Tipe Kimia Airtanah

Arahan Pemanfaatan Airtanah Daerah Penelitian

Komposisi Kimia Airtanah

Penelitian Sebelumnya di Daerah Penelitian

Analisa Laboratorium

Keterangan : : Proses : Input : Output

Citra Landsat ETM 457 Daerah Penelitian

Gambar 2.3. Diagram Alir Penelitian

38