daftar isieprints.upnyk.ac.id/17756/3/daftar isi.pdf · maksud, tujuan dan manfaat penelitian ......
TRANSCRIPT
v
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ........................................................................................... i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii
KATA PENGANTAR ........................................................................................ iii
PERNYATAAN KEASLIAN PENULISAN .................................................... iv
DAFTAR ISI ....................................................................................................... v
DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiv
INTISARI ............................................................................................................ xv
ABSTRACT .......................................................................................................... xvi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1
1.1. Latar Belakang ............................................................................................ 1
1.1.1. Rumusan masalah ..................................................................................... 2
1.1.2. Keaslian Penelitian ................................................................................... 3
1.2. Maksud, Tujuan dan Manfaat Penelitian .................................................... 8
1.2.1. Maksud Penelitian ................................................................................... 8
1.2.2. Tujuan Penelitian ...................................................................................... 8
1.2.3. Manfaat Penelitian .................................................................................... 8
1.3. Peraturan Perundang-undangan .................................................................. 9
1.4. Tinjauan Pustaka ......................................................................................... 10
1.4.1. Air ............................................................................................................. 10
1.4.2. Airtanah .................................................................................................... 11
1.4.3. Air Payau dan Genesanya ......................................................................... 12
1.4.4. Cekungan Air Tanah ...... ........................................................................ 15
1.4.5. Analisis Kimia Airtanah ... ...................................................................... 18
1.4.6. Adsorbsi ................ ................................................................................ . 20
1.4.7. Kaolin ...................................................................................................... 24
1.5. Lingkup Daerah Penelitian ......................................................................... 27
1.5.1. Lokasi, Luas, dan Kesampaian Daerah Penelitian ............................... ..... 27
vi
1.5.2. Lokasi, Luas, dan Kesampaian Daerah Penelitian ............................... ..... 27
1.5.2.1. Batas Permasalahan Penelitian ............................................................... 30
1.5.2.2. Batas Ekologis ........................................................................................ 30
1.5.2.3. Batas Sosial ............................................................................................ 30
BAB II RUANG LINGKUP PENELITIAN ................................................... 32
2.1. Lingkup Kegiatan Penelitian ...................................................................... 32
2.1.1. Jenis Kegiatan Penelitian .................................................... ..................... 32
2.1.2. Komponen Lingkungan.................................................. ........................... 33
2.2. Kerangka Alur Pikir Penelitian ................................................................... 37
BAB III CARA PENELITIAN .......................................................................... 38
3.1. Jenis Metode Penelitian dan Parameter yang Digunakan ............................ 38
3.1.1. Metode Survei dan Pemetaan Lapangan .................................................. 38
3.1.2. Metode Purposive Sampling .................................................................... 38
3.1.3. Metode Analisis Laboratorium ................................................................ 39
3.1.2. Metode Wawancara .................................................................................. 39
3.2. Teknik Sampling dan Penentuan Lokasi Sampling ..................................... 41
3.3. Perlengkapan Penelitian............................................................................... 41
3.4. Tahapan Penelitian....................................................................................... 42
3.4.1. Tahap Persiapan ....................................................................................... 44
3.4.2. Tahap Kerja Lapangan ............................................................................. 46
3.4.2.1. Pemeriksaan dan Pemetaan Satuan Batuan dan Penggunaan Lahan ...... 46
3.4.2.2. Pengukuran Ketinggian Muka Airtanah ................................................. 47
3.4.2.3. Pengambilan Sampel Kualitas Airtanah.................................................. 48
3.4.2.4. Pengambilan Data Wawancara ............................................................... 50
3.4.3. Tahap Kerja Laboratorium ........................................................................ 50
3.4.3.1. Kerja untuk Perancangan Percobaan Pengolahan Air Payau .................. 51
3.4.4. Tahap Kerja Studio ................................................................................. 57
3.4.4.1. Kerja untuk Sajian pada Rona Lingkungan ............................................ 57
3.4.4.2. Kerja untuk Sajian Evaluasi Hasil Penelitian.......................................... 57
3.4.4.3. Kerja untuk Sajian Arahan Pengelolaan ................................................. 60
BAB IV RONA LINGKUNGAN HIDUP ......................................................... 62
4.1. Komponen Geofisik-Kimia ........................................................................ 62
4.1.1. Iklim ........................................................................................................ 62
vii
4.1.2. Bentuklahan ......................................................................................... .. 64
4.1.3. Tanah ........... ................................................................................ .......... 69
4.1.4. Satuan Batuan ........................................................................................... 69
4.1.5. Tata Air ............................................................................................. 70
4.1.6. Bencana Alam .......................................................................................... 76
4.2. Komponen Biotis ....................................................................................... 76
4.2.1. Flora ...................................................................................................... 76
4.2.2. Fauna ...................................................................................................... 78
4.3. Sosial ......................................................................................................... 79
4.3.1. Demografi .............................................................................................. 80
4.3.2. Sosial Ekonomi ....................................................................................... 80
4.3.3. Sosial Budaya .......................................................................................... 80
4.3.4. Kesehatan Masyarakat ............................................................................ 81
4.3.5. Penggunaan Lahan .................................................................................. 81
BAB V EVALUASI HASIL PENELITIAN ...................................................... 84
5.1. Evaluasi Genesa Airtanah Payau ............................................................... 84
5.2. Evaluasi Kualitas Airtanah ......................................................................... 88
5.2.1. Kualitas Airtanah Berdasarkan Parameter Fisik ........................................ 88
5.2.1.1. Total Dissolved Solid (TDS) ................................................................ 88
5.2.1.2. Daya Hantar Listrik (DHL) ................................................................... 90
5.2.2. Kualitas Airtanah Berdasarkan Parameter Kimia .................................... 91
5.2.2.1. Salinitas ................................................................................................. 91
5.2.2.2. Potential Hydrogen (pH) ..................................................................... 92
5.2.2.3. Natrium (Na+) ...................................................................................... 94
5.2.2.4. Kalsium (Ca2+
) ...................................................................................... 95
5.2.2.5. Magnesium (Mg2+
) .............................................................................. 96
5.2.2.6. Kalium (K+) .......................................................................................... 98
5.2.2.7. Klorida (Cl-) ........................................................................................... 99
5.2.2.8. Sulfat (SO42-
) ....................................................................................... 100
5.2.2.9. Bikarbonat (HCO3-) ............................................................................ 102
5.2.2.10. Kesadahan (CaCO3) .......................................................................... 103
5.3. Evaluasi Hidrogeokimia Airtanah .............................................................. 105
5.4. Evaluasi Efektivitas Percobaan Pengolahan Airtanah Payau....................... 108
viii
5.4.1. Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi. 108
5.4.1.1. Total Dissolved Solid (TDS) . .............................................................. 109
5.4.1.2. Daya Hantar Listrik (DHL) . ................................................................. 110
5.4.1.3. Potential Hydrogen (pH) . ..................................................................... 112
5.4.1.4. Salinitas . ............................................................................................... 113
5.4.1.5. Natrium (Na+) . ...................................................................................... 114
5.4.1.6. Kalsium (Ca2+
) . .................................................................................... 115
5.4.1.7. Klorida (Cl-) . ........................................................................................ 117
5.4.1.8. Sulfat (SO42-
) . ...................................................................................... 118
5.4.1.9. Kesadahan (CaCO3) . ............................................................................ 119
5.4.2. Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Metode Jar Test . ............ 121
5.4.3. Perbandingan Percobaan Pengolahan Airtanah Payau Metode Kolom
Adsorbsi dan Metode Jar Test . ................................................................. 124
BAB VI ARAHAN PENGELOLAAN . ............................................................. 128
6.1. Pendekatan Teknologi . ................................................................................. 128
6.1.1. Osmosis Balik (Reverse Osmosis) . ........................................................... 128
6.2. Pendekatan Sosial Ekonomi . ....................................................................... 133
6.3. Pendekatan Institusi . ....................................................................................
134
BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN . .......................................................... 135
7.1. Kesimpulan . ............................................................................................. 135
7.2. Saran . .......................................................................................................... 136
DAFTAR PUSTAKA . ......................................................................................... 137
PERISTILAHAN . ............................................................................................... 140
LAMPIRAN . ........................................................................................................
ix
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.1. Keaslian Penelitian . ......................................................................... 4
Tabel 1.2. Peraturan Perundang-Undangan . ..................................................... 9
Tabel 1.3. Klasifikasi Airtanah Berdasarkan Nilai Salinitas . ........................... 13
Tabel 1.4. Klasifikasi Airtanah Berdasarkan Nilai Total Dissolved Solids . .... 13
Tabel 1.5. Klasifikasi Airtanah Berdasarkan Nilai Daya Hantar Listrik . ........ 13
Tabel 1.6. Klasifikasi Airtanah Berdasarkan Kadar Cl . ................................... 13
Tabel 2.1. Kriteria, Asumsi, dan Indikator dalam Penentuan untuk
Pengolahan Airtanah Payau . ............................................................ 34
Tabel 3.1. Parameter yang Dibutuhkan dalam Penelitian . . ..............................
40
Tabel 3.2. Perlengkapan Penelitian, Kegunaan, dan Hasil yang Didapat . . ......
41
Tabel 3.3. Parameter yang Dibutuhkan, Jenis Data, Unsur Parameter, dan
Sumber Data. .................................................................................... 44
Tabel 3.4. Daftar Persyaratan Kualitas Air Bersih . . ........................................ 60
Tabel 4.1. Jumlah dan Rata-rata Curah Hujan Bulanan Stasiun Wates Tahun
2008 - 2017 . ..................................................................................... 62
Tabel 4.2. Hasil Uji Laboratorium Sampel Airtanah . ...................................... 72
Tabel 4.3. Jenis Tanaman di Daerah Penelitian . .............................................. 76
Tabel 4.4. Jenis Hewan di Daerah Penelitian . .................................................. 78
Tabel 4.5. Jumlah Penduduk Desa Sogan Menurut Jenis Pekerjaan . ............... 80
Tabel 4.6. Luas Penggunaan Lahan di Daerah Penelitian . ............................... 82
Tabel 5.1. Hasil Uji Laboratorium Parameter TDS . ........................................ 88
Tabel 5.2. Hasil Uji Laboratorium Parameter DHL . ........................................ 90
Tabel 5.3. Hasil Uji Laboratorium Parameter Salinitas . .................................. 91
Tabel 5.4. Hasil Uji Laboratorium Parameter pH . ........................................... 93
Tabel 5.5. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Natrium . ........................ 94
Tabel 5.6. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Kalsium . ........................ 96
Tabel 5.7. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Magnesium . .................. 97
Tabel 5.8. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Kalium . ......................... 98
Tabel 5.9. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Klorida . ......................... 99
Tabel 5.10. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Sulfat . ............................ 101
x
Tabel 5.11. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Bikarbonat . ........................ 102
Tabel 5.12. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kesadahan sebagai CaCO3 . .......... 104
Tabel 5.13. Hasil Uji Laboratorium dan Konversi Sampel Airtanah . ..................... 105
Tabel 5.14. Efektivitas Penurunan Kadar TDS Percobaan Pengolahan Airtanah
Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ............................................... 109
Tabel 5.15. Efektivitas Penurunan Kadar DHL Percobaan Pengolahan Airtanah
Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ............................................ 111
Tabel 5.16. Efektivitas Penetralan pH Percobaan Pengolahan Airtanah Payau
dengan Metode Kolom Adsorbsi . ......................................................... 112
Tabel 5.17. Efektivitas Penurunan Salinitas Percobaan Pengolahan Airtanah
Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ............................................... 113
Tabel 5.18. Efektivitas Penurunan Kadar Natrium Percobaan Pengolahan
Airtanah Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ................................ 114
Tabel 5.19. Efektivitas Penurunan Kadar Kalsium Percobaan Pengolahan
Airtanah Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ................................ 116
Tabel 5.20. Efektivitas Penurunan Kadar Klorida Percobaan Pengolahan
Airtanah Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ................................ 117
Tabel 5.21. Efektivitas Penurunan Kadar Sulfat Percobaan Pengolahan
Airtanah Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ................................ 119
Tabel 5.22. Efektivitas Penurunan Kesadahan Percobaan Pengolahan Airtanah
Payau dengan Metode Kolom Adsorbsi . ............................................... 120
Tabel 5.23. Efektivitas Penurunan Kadar TDS Percobaan Pengolahan Airtanah
Payau dengan Metode Jar Test . ........................................................... 122
Tabel 5.24. Efektivitas Penurunan Kadar DHL Percobaan Pengolahan
Airtanah Payau dengan Metode Jar Test . ............................................ 122
Tabel 5.25. Efektivitas Penetralan pH Percobaan Pengolahan Airtanah Payau
dengan Metode Jar Test . ...................................................................... 123
Tabel 6.1. Rencana Anggaran Pengadaan Unit Pengolahan Air dengan
Reverse Osmosis. ................................................................................... 133
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.1. Intrusi Air Laut melalui Upconing . .............................................. 14
Gambar 1.2. Ilustrasi Kriteria Pertama untuk CAT . ......................................... 15
Gambar 1.3. Ilustrasi Kriteria Kedua untuk CAT . ............................................ 16
Gambar 1.4. Ilustrasi Kriteria Ketiga untuk CAT . ........................................... 16
Gambar 1.5. Penampang Melintang CAT . ....................................................... 18
Gambar 1.6. Diagram Trilinier Piper dan Diagram Durov . .............................. 19
Gambar 1.7. Klasifikasi Hidrogeokimia Airtanah Diagram Piper . .................. 20
Gambar 1.8. Ilustrasi Adsorbsi . ........................................................................ 21
Gambar 1.9. Kaolin . ........................................................................................... 26
Gambar 1.10. Peta Administrasi Daerah Penelitian . ......................................... 29
Gambar 1.11. Peta Citra dan Batas Penelitian . .................................................. 31
Gambar 2.1. Kerangka Alur Pikir Penelitian . ................................................... 37
Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian . ............................................................... 43
Gambar 3.2. Ilustrasi Pengukuran Ketinggian Muka Airtanah . ........................ 47
Gambar 3.3. Pengukuran Ketinggian Muka Airtanah . ...................................... 47
Gambar 3.4. Pengambilan Sampel Airtanah. ..................................................... 48
Gambar 3.5. Peta Lintasan Penelitian . ............................................................... 49
Gambar 3.6. Rancangan Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Metode
Kolom Adsorbsi . ............................................................................ 51
Gambar 3.7. Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Metode Kolom
Adsorbsi . ........................................................................................ 52
Gambar 3.8. Rancangan Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Metode
Jar Test . ......................................................................................... 54
Gambar 3.9. Percobaan Pengolahan Airtanah Payau dengan Jar Test ............... 55
Gambar 3.10. Klasifikasi Hidrogeokimia dengan Diagram Trilinier Piper .......... 58
Gambar 3.11. Penentuan Kontur dan Arah Aliran Airtanah dengan Menggunakan
Metode Three Point Problems (Todd, 2005) . ............................... 59
Gambar 4.1. Grafik Rata-rata Curah Hujan Bulanan Stasiun Wates Tahun
2008 - 2017 . ....................................................................................... 63
Gambar 4.2. Dataran Banjir dan Gosong Sungai pada Sungai Serang . ............. 64
xii
Gambar 4.3. Dataran Fluivomarin pada Daerah Penelitian ................................ 65
Gambar 4.4. Peta Topografi Daerah Penelitian .................................................. 66
Gambar 4.5. Peta Kemiringan Lereng Daerah Penelitian ................................... 67
Gambar 4.6. Peta Bentuklahan Daerah Penelitian .............................................. 68
Gambar 4.7. Tanah Aluvial pada Daerah Penelitian .......................................... 69
Gambar 4.8. Endapan Aluvial pada Daerah Penelitian ...................................... 70
Gambar 4.9. Tata Air pada Daerah Penelitian .................................................... 70
Gambar 4.10. Peta Arah Aliran Airtanah Daerah Penelitian ............................... 71
Gambar 4.11. Peta Kualitas Airtanah Daerah Penelitian ..................................... 74
Gambar 4.12. Peta Persebaran Airtanah Payau Daerah Penelitian ...................... 75
Gambar 4.13. Papan Penanda Arah Evakuasi Bencana Tsunami di Daerah
Penelitian . ...................................................................................... 76
Gambar 4.14. Tanaman di Daerah Penelitian. .................................................... 78
Gambar 4.15. Hewan di Daerah Penelitian . ....................................................... 79
Gambar 4.16. Fasilitas Keagamaan dan Pendidikan di Daerah Penelitian . ....... 81
Gambar 4.17. Penggunaan Lahan di Daerah Penelitian . .................................... 82
Gambar 4.18. Peta Penggunaan Lahan Daerah Penelitian . ................................ 83
Gambar 5.1. Profil Penampang Melintang Daerah Penelitian dan Sekitarnya .. 87
Gambar 5.2. Hasil Uji Laboratorium Parameter TDS . ...................................... 89
Gambar 5.3. Hasil Uji Laboratorium Parameter DHL . ..................................... 90
Gambar 5.4. Hasil Uji Laboratorium Parameter Salinitas . ................................ 92
Gambar 5.5. Hasil Uji Laboratorium Parameter pH . ........................................ 93
Gambar 5.6. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Natrium . ..................... 95
Gambar 5.7. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Kalsium . ..................... 96
Gambar 5.8. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Magnesium . ................ 97
Gambar 5.9. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Kalium . ....................... 98
Gambar 5.10. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Klorida . ...................... 100
Gambar 5.11. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Sulfat . ......................... 101
Gambar 5.12. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kadar Bikarbonat . ................. 103
Gambar 5.13. Hasil Uji Laboratorium Parameter Kesadahan sebagai CaCO3 .... 104
Gambar 5.14. Diagram Piper Hidrogeokimia Airtanah . 106
Gambar 5.15. Grafik Penurunan Kadar TDS dengan Metode Kolom Adsorbsi .. 110
Gambar 5.16. Grafik Penurunan Kadar DHL dengan Metode Kolom Adsorbsi . 111
xiii
Gambar 5.17. Grafik pH Setelah Pengolahan dengan Metode Kolom Adsorbsi . 112
Gambar 5.18. Grafik Penurunan Salinitas dengan Metode Kolom Adsorbsi . ..... 113
Gambar 5.19. Grafik Penurunan Kadar Natrium dengan Metode Kolom
Adsorbsi . ........................................................................................ 115
Gambar 5.20. Grafik Penurunan Kadar Kalsium dengan Metode Kolom
Adsorbsi . ........................................................................................ 116
Gambar 5.21. Grafik Penurunan Kadar Klorida dengan Metode Kolom
Adsorbsi . ........................................................................................ 118
Gambar 5.22. Grafik Penurunan Kadar Sulfat dengan Metode Kolom Adsorbsi 119
Gambar 5.23. Grafik Penurunan Kesadahan dengan Metode Kolom Adsorbsi ... 120
Gambar 5.24. Grafik Penurunan Kadar TDS dengan Metode Jar Test . .............. 122
Gambar 5.25. Grafik Penurunan Kadar DHL dengan Metode Jar Test . ............. 123
Gambar 5.26. Grafik pH Setelah Pengolahan dengan Metode Jar Test . ............. 123
Gambar 5.27. Grafik Perbandingan Efektivitas Penurunan Kadar TDS
Percobaan Pengolahan Airtanah Payau Metode Kolom Adsorbsi
dan Metode Jar Test . .................................................................... 125
Gambar 5.28. Grafik Perbandingan Efektivitas Penurunan Kadar DHL
Percobaan Pengolahan Airtanah Payau Metode Kolom Adsorbsi
dan Metode Jar Test . .................................................................... 125
Gambar 5.29. Grafik Perbandingan Efektivitas Penetralan pH Percobaan
Pengolahan Airtanah Payau Metode Kolom Adsorbsi dan
Metode Jar Test . ............................................................................ 126
Gambar 6.1. Skema Fenomena Osmosis . .......................................................... 129
Gambar 6.2. Skema Pengolahan Air dengan Reverse Osmosis . ........................ 130
Gambar 6.3. Desain Instalasi Pengolahan Air dengan Reverse Osmosis . ......... 131
Gambar 6.4. Peta Arahan Pengelolaan Daerah Penelitian . ................................ 132
xiv
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Perhitungan Klasifikasi Iklim Schmidt Ferguson
Lampiran 2. Data Pengukuran Ketinggian Muka Airtanah
Lampiran 3. Daftar Pertanyaan Kebutuhan Air Domestik Warga
Lampiran 4. Hasil Wawancara Kebutuhan Air Domestik Warga
Lampiran 5. Data Hasil Uji Laboratorium Kualitas Airtanah Awal
Lampiran 6. Perhitungan Plotting Diagram Piper
Lampiran 7. Hasil Plotting Diagram Piper
Lampiran 8. Data Well Logging dan Hasil Pengujian Kualitas Airtanah
Lampiran 9. Data Hasil Uji Laboratorium Kualitas Airtanah Setelah Pengolahan
dengan Metode Kolom Adsorbsi
Lampiran 10. Perhitungan Efektivitas Penurunan Parameter Kualitas Air dengan
Metode Kolom Adsorbsi
Lampiran 11. Perhitungan Efektivitas Penurunan Parameter Kualitas Air dengan
Metode Jar Test