klp. 50 - copy.pdf

12
PROPOSAL PENELITIAN JUDUL Identifikasi dan Analisis Kelayakan TPA Regional Terpadu Blang Bintang Dalam Upaya Menghindari Pencemaran Tanah dengan metode ground penetrating radar (GPR) Diusulkan oleh: Rizni Wahyuni 1204107010046 UNIVERSITAS SYIAH KUALA BANDA ACEH 2015

Upload: rizni-wahyuni

Post on 15-Sep-2015

261 views

Category:

Documents


10 download

TRANSCRIPT

  • PROPOSAL PENELITIAN

    JUDUL

    Identifikasi dan Analisis Kelayakan TPA Regional Terpadu Blang

    Bintang Dalam Upaya Menghindari Pencemaran Tanah dengan metode

    ground penetrating radar (GPR)

    Diusulkan oleh:

    Rizni Wahyuni 1204107010046

    UNIVERSITAS SYIAH KUALA

    BANDA ACEH

    2015

  • 1

    PENDAHULUAN

    BAB I

    1.1 Latar Belakang

    Seiring dengan meningkatnya angka pertumbuhan manusia, jumlah sampah

    yang dihasilkan kian bertambah terutama di Provinsi Aceh pasca tsunami. Hal

    tersebut diikuti dengan bertambahnya jumlah sampah yang dihasilkan. Pertambahan

    jumlah sampah dapat dilihat pada lahan pembuangan sampah yang sudah tidak

    mampu menampung sampah-sampah tersebut. Inilah yang menyebabkan banyak

    perkotaan di Indonesia termasuk Banda Aceh dan Kab. Aceh Besar menghadapi

    masalah pengelolaan tempat pembuangan sampah. Untuk menanggulangi jumlah

    sampah yang terus bertambah pemerintah Kota Banda Aceh dan Aceh Besar bekerja

    sama membangun sebuah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) yang cukup besar yaitu

    Tempat Pengelolaan Akhir (TPA) Regional Terpadu Blang Bintang yang terletak di

    Kabupaten Aceh Besar. TPA tersebut dilengkapi Sanitary landfill serta peralatan

    canggih untuk pengelolahan sampah.

    TPA Sampah Terpadu terletak pada lahan 200 ha yang terletak di Desa Data

    Makmur, Kecamatan Blang Bintang, Kabupaten Aceh Besar. Secara geografis berada

    pada 952750 s/d 952857 BT, 53036 s/d 53142 LU. TPA Terpadu ini

    berjarak sekitar 25 km dari pusat Kota Banda Aceh dan sekitar 50 km dari ibukota

    kecamatan Kabupaten Aceh Besar.

    Gambar 1.1 Lokasi Penelitian

    Sanitary landfill adalah sistem pembuangan sampah pada lahan yang

    berlekuk dan diikuti dengan penimbunan dengan tanah jenis tertentu secara berlapis-

    lapis. Sistem ini menggunakan lapisan lempung yang dipadatkan sebagai lapisan

    penutup pada area landfill untuk mencegah terjadi kebocoran limbah ke dalam air

    tanah. Dalam pengelolaannya, sanitary landfill yang baik tentu butuh kajian

    berkelanjutan mengenai kondisi geologi dan lingkungan di sekitarnya. Namun,

    kontruksi bangunan yang kurang baik dapat memungkinkan pencemaran lingkungan

    akibat merembesnya lindi melalui lapisan lempung ke lahan setempat.

  • 2

    Untuk itu perlu dilakukan penelitian untuk mengindentifikasi kelayakan TPA

    regional Blang Bintang dalam upaya menghindari pencemaran lingkungan terutama

    pencemaran tanah. Penelitian ini dapat dilakukan dengan metode Geofisika yaitu

    ground penetrating radar (GPR).

    GPR merupakan metode geofisika yang memetakan bawah permukaan tanah

    yang kedalamannya dangkal (< 60 M) sehingga menghasilkan data yang lebih akurat

    oleh karena itu metode GPR cocok untuk penelitian ini.

    1.2 Rumusan Masalah

    1. Bagaimana Struktur dan karakteristik dibawah permukaan pada lapisan

    penutup sisi-sisi area landfill di TPA Regional Terpadu Blang Bintang,

    Kabupaten Aceh Besar?

    2. Bagaimana karakteristik kontruksi landfill di TPA Regional Terpadu Blang

    Bintang?

    3. Bagaimana kepadatan lapisan lempung yang sudah dipadatkan pada TPA

    Regional Terpadu apakah memungkinkan cairan lindi dapat merembes melalui

    lapisan lempung yang ada?

    1.3 Tujuan penelitian

    1. Mengetahui struktur dan karakteristik bawah permukaan tanah di area landfill

    di TPA Regional Terpadu Blang Bintang.

    2. Mengindentifikasi dan analisis untuk tindak lanjut studi kelayakan TPA

    regional Terpadu Blang Bintang.

    3. menganalisis terdapat atau tidaknya rekahahan pada lapisan lempung untuk

    kelayakan TPA Regional Terpadu Blang Bintang upaya mencegah pencemaran

    tanah.

    4. Memberi informasi TPA secara lanjutan pada pihak pengelola TPA.

    1.4 Manfaat

    Melalui penelitian ini diharapkan mutu dan kualitas dari pengelolaan TPA

    Regional Terpadu dapat lebih baik, mengingat dampak dari pencemaran lingkungan

    terutama tanah sangat merugikan masyarakat.

  • 3

    BAB II

    TINJAUAN PUSTAKA

    2.1 Pencemaran tanah

    Pencemaran adalah perubahan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses

    alami, sehingga mutu kualitas lingkungan menurun hingga dapat menyebabkan tidak

    dapat berfungsi semestinya. Dampak besar dari pencemaran dapat mengganggu

    kestabilan lingkungan.

    Pada Peraturan Pemerintahn (PP) No. 150 tahun 2000 menyebutkan bahwa

    Tanah adalag salah satu komponen lahan berupa lapisan teratas kerak bumi yang

    terdiri dari bahan mineral dan bahan organic serta mempunyai sifat fisik, kimia,

    biologi, dan mempunyai kemampuan menunjang kehidupan manusia dan mahkluk

    hidup lainnya.. Namun, akibat dari kegiatan manusia yang dapat mengakibatkan

    kerusakan tanah PP RI No. 150 tahun 200 juga menyebutkan : kerusakan /

    pencemaran tanah untuk produksi biomassa adalah berubahnya sifat dasar tanah

    yang melampaui baku kerusakan tanah..

    Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk

    dan mengubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena:

    kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial serta

    merembesnya cairan lindi, penggunaan pestisida, masuknya air permukaan tanah

    tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, kecelakaan kendaraaan pengangkut

    minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta

    limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (illegal

    dumpin).

    2.3 Metode Ground Penetrating Radar (GPR) Metode ground penetrating radar (GPR) atau georadar merupakan salah satu

    metode geofisika yang mempelajari kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat

    elektromagnetik dengan menggunakan gelombang radio dengan frekuensi antara 1-

    1000 MHz.

    Persamaan Maxwell

    Metode GPR didasarkan pada prinsip persamaan maxwell yang merupakan

    perumusan matematis untuk hukum hukum alam yang mendasari semua fenomena

    elektromagnet. Persamaan maxwell untuk media isotropik heterogen dirumuskan

    sebagai berikut :

  • 4

    Dengan Hubungan :

    Besaran yang menggambarkan penjalaran gelombang elektromagnet di dalam

    medium, yaitu kecepatan fasa v dan koefisien atenuasi atau jangkauan / skin depth

    ( kedalaman dimana sinyal telah berkurang 1/e ( ca.37 %) dari nilai awal), yaitu :

    Untuk materi dengan loss factor rendah P = 0 :

  • 5

    Hubungan antara konstanta relatif dielektrik dan porositas adalah :

    Metoda Georadar adalah metode geofisika dimana pulsa elektromagnetik

    (EM) dipancarkan ke dalam bumi dan direkam oleh antena di permukaan. Pulsa radar

    diteruskan, dipantulkan dan dihamburkan oleh strukur permukaan dan anomali

    dibawah permukaan. Kedalaman penetrasi dan besar amplitudo yang terekam

    bergantung pada sifat kelistrikan dari batuan atau media bawah permukaan dan

    frekuensi yang digunakan. (zakia, dkk 2014)

    Prinsip kerja alat GPR yaitu dengan mentransmisikan gelombang radar (Radio

    Detection and Ranging) ke dalam medium target dan selanjutnya gelombang tersebut

    dipantulkan kembali ke permukaan dan diterima oleh alat penerima radar (receiver),

    dari hasil refleksi itulah barbagai macam objek dapat terdeteksi dan terekam dalam

    radargram.

    Sifat elektromagnetik suatu material bergantung pada komposisi dan

    kandungan air didalamnya, dimana keduanya merupakan pengaruh utama pada

    perambatan kecepatan gelombang radar dan atenuasi gelombang elektromagnetik

    dalam material. Reynold dalam bukunya An Introduction to Applied and

    Evironmental Geophysics, menyatakan bahwa kecepatan gelombang radar dalam

    suatu medium tergantung pada kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c = 0.3 m/ns),

    konstanta dielektrik relatif medium (r) dan permeabilitas magnetic relatif (r).

    Skin depth ( adalah kedalaman dimana sinyal telah berkurang menjadi 1/e (yaitu

    Hubungan antara konstanta dielektrik dan cepat rambat gelombang radar dapat

    dilihat pada tabel dibawah ini. Untuk material geologi, berada pada rage 1-30,

    sehingga range jarak cepat rambat gelombang menjadi besar yaitu sekitar 0.03 sampai

    0.175 m/ns (Reynolds, 1997).

    Secara umum peralatan GPR terdiri dari dua komponen utama yaitu peralatan

    pemancar gelombang rada (transmitter) dan peralatan penerima pantulan/refleksi

    gelombang radar (transceiver). Sistem yang digunankan adalah merupakan system

    aktif dimana dilakukan penembakan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (pada

    Interval gelombang radar)untuk kemudian dilakukan perakaman intesitas gelombang

    radar yang berhasil dipantulkan kembali ke permukaan (Quan dan Haris, 1997).

  • 6

    Gambar 2.1 Alat GPR

  • 7

    BAB III

    METODE PENELITIAN

    3.1 Waktu dan Tempat

    Penelitian ini akan dilaksanakan di sepanjang area TPA Regional Terpadu

    Blang Bintang Kec. Blang Bintang , Aceh Besar. Penelitian ini akan direncanakan

    dalam waktu 3 bulan.

    3.2 Teknik Pengumpulan Data

    Teknik pengumpulan data akan dilakukan menggunakan metode GPR.

    Dengan metode ini mendapatkan hasil kedalaman penetrasi dari gelombang

    elektromagnetik yang dipancarkan, nilai permitivitas, pola refleksi serta kecepatan

    gelombang yang melewati material.

    Tabel 3.2 Peralatan Penelitian

    NO Penelitian Jumlah

    1 GPR IDS RIS 80 MHz 1 unit

    2 Payung 1 buah

    3 Kompas 1 buah

    4 Meteran 1 buah

    5 Alat Tulis Secukupnya

    6 GPS 1 buah

    3.3 Tahapan Penelitian

    3.3.1 Survey Lapangan

    Sebuah survey yang baik tentunya harus memiliki catatan-catatan lapangan

    tentang kondisi awal. Survey lapangan akan menjadi informasi awal dan tambahan

    mengenai keadaan lapangan. Informasi seperti kontur daerah dan elevasi line daerah

    yang akan diteliti sangat berguna saat pengolahan data dan interpretasi data. Oleh

    karena itu, Dalam penelitian ini kami survey lapangan (geologi) untuk melihat

    kondisi awal TPA Regional Terpadu Blang Bintang guna tindak lanjut proses

    pengukuran menggunakan metode GPR.

    3.3.2 Survey GPR

    Survey GPR dimaksudkan sebagai proses pengambilan data secara langsung.

    Pada tahapan ini, kami akan menggunakan metode GPR. metode ini di lakukan untuk

    memetakan struktur bawah permukaan tanah daerah TPA yang kemudian di

    identifikasi dan analisis kelayakan TPA Regional terpadu Blang Bintang.

    Akuisisi GPR pada penelitian ini menggunakkan metode Radar Reflection

    Profiling. Cara ini dilakukan dengan membawa antenna radar bergerak bersamaan

  • 8

    diatas permukaan tanah (Johnson, 1979) dengan kata lain dengan cara menyeret suatu

    unit GPR pada sepanjang lintasan. Seperti gambar 3.3.2.1

    Gambar 3.3.2.1 satu unit GPR dengan metode Radar Reflection Profiling

    Adapun tahapan penelitian :

    1. Mengumpulkan informasi geologi dan area survei.

    2. Membuat lintasan pengukuran sebanyak 6 lintasan, dengan masing-masing

    lintasan dengan panjang bervariasi 4 lintasan dengan panjang 250 m dan 2 lintasan

    memong lintasan sebelumnya dengan panjang 200 m.

    3.3.2.2 Gambar lintasan pengukuran

    3. Pemasangan kabel-kabel dan alat-alat GPR ke masing-masing unitnya dengan

    memastikan kabel-kabel terhubung dengan benar.

    4. Dihidupkan GPR, kemudian setting untuk memilih frekuensi dan sampel,

    frekuensi yang digunakan yaitu 80 MHz dengan penetrasi sampai 10 meter

  • 9

    20

    kebawah permukaan. Selanjutnya dilakukan kalibrasi untuk memastiksn GPR

    berfungsi dengan baik.

    5. Dilakukan pengambilan data di setiap titik pengukuran pada lintasan survei

    yang telah ditentukan sebelumnya.

    6. Pada setiap titik pengukuran diamati data terbaik yang di tunjukkan oleh hasil

    gambar data pada alat. Kualitas data yang baik ditunjukkan dengan tampilan

    gambar yang baik pada tampilannya.

    7. Pengukuran diulang apabila kualitas data yang di hasilkan tidak bagus atau

    terjadi overload terhadap medan selama pengukuran berlangsung. Hal ini

    ditandai dengan tidak munculnya gambar data pada layar tampilan, bila terjadi

    overload terhadap gambar maka akan dikalibrasi kembali.

    8. Jika kualitas datanya telah bagus, maka data dapat disimpan dan pengukuran

    bisa dilanjutkan untuk lintasan pengukuran selanjutnya.

    3.3.3 Akusisi Data dan Interpretasi Data

    Data yang akan di dapatkan dari hasil survey GPR yaitu kedalaman penetrasi

    dari gelombang elektromagnetik yang dipancarkan, nilai permitivitas, pola refleksi

    serta kecepatan gelombang yang melewati material.

    Proses pengolahan data GPR selanjutnya menggunakan software GresWin2

    GresWin2 merupakan sebuah software yang bisa digunakan dalam mengolah data

    hasil pengukuran dengan menggunakan GPR IDS RIS. Software ini digunakan untuk

    memberi gambaran dari data radar dalam bentuk gambar dan model sesuai

    kebutuhan. Software greswin dilengkapi dengan instrumen yang dirancang untuk

    menampilkan gambar berkualitas tinggi baik itu secara matrik atau secara tiga

    dimensi dengan pilihan aplikasi yang mencakup semua kebutuhan untuk mendeteksi

    kondisi bawah permukaan. Setelah data diolah dengan software tahap

    selanjutnya interpretasi data guna mengindentifikasi dan analisis kelayakan TPA

    Regional Terpadu Blang Bintang.

    Hasil dari interpretasi data berupa gambar bawah permukaan di area TPA,

    gambar tersebut akan menjelaskan keadaaan dibawah permukaan area TPA.

  • 10

    3.4 Bagan Alir

    Diagram alir selama dari awal sampai penelitian pada gambar 3.4

    .

    ya

    Tidak

    Gambar 3.4 Bagan Alir Penelitian

    Mulai

    Informasi geologi

    dan area survei

    Pembuatan Lintasan

    Pemilihan Frekuensi dan Sample

    Pengambilan Data

    Pemodelan 2D dan 3D

    Interpretasi Data

    Selesai

    Overload medan?

  • 11

    DAFTAR PUSTAKA

    Annan, A.P. 2009. Electromagnetic principles of ground penetrating radar. In

    Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Jol, H.M. Elsevier.

    Amsterdam. The Netherlands.

    Awni T, dkk 2001. Use of ground penetrating radar for assessment of potential

    sinkhole conditions: an example from Ghor al Haditha area, Jordan. Natural

    Resources Authority. Geophysics Division. Department report.

    Baker, P.L. 1991. Response of ground-penetrating radar to bounding surfaces and

    lithofacies variations in sand barrier sequences. Explor. Geophys

    Cassidy, N.J. 2009. Electrical and magnetic properties of rocks, soils, and fluids In:

    Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Elsevier. Amsterdam.

    The Netherlands

    Daniels, D.J. 2004. Ground Penetrating Radar. 2nd Edition, London

    Djamin, Djanius.2007.Pengawasan & Pelaksanaan Undang-Undang Lingkungan

    Hidup. Jakarta:Yayasan Obor Indonesia

    Kearey, P. Brooks,Michael. 2002. An Introduction to Geophsycal Explorasi. Third

    Edition. Departemen of Eart Sciences University of Bristol

    Milsom, John. 2003. Field Geophysics : The Geological Field Guide Series Third

    Edition. England : John Wiley & Sons Ltd.

    Reynolds, M.J. 1997 . An Introduction to Aplied and Environmental Geophysics.

    Second edition. Wiley-Blackwell

    Riyadi D, dan Hadianto. 2008. Analisis Kelayakan Geologi dan Lingkungan dalam

    Penataan Ruang Rencana Tempat Pengelolaan Akhir Sampah Terpadu

    Blang Bintang Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Buletin Geologi Tata

    Lingkungan 18(2): 1-11.

    Zakia, Dkk. 2014. Inspeksi Stabilitas Struktur Bawah Permukaan Tanggul Sungai

    Krueng Aceh menggunakan Metode Georadar. Universitas Syiah Kuala.

    Quan, Y., Harris, J.M., 1997. Seismic attenuation tomography using the frequency s

    hift method. Geophysics 62, 895905.