MIPA :Fisika Bumi

PROPOSAL PENELITIAN

PENDETEKSIAN SEBARAN LIMBAH CAIR

DI DAERAH INDUSTRI PABRIK SIANTAN

DENGAN MENGGUNAKAN METODE GEOLISTRIK

TIMPENGUSUL:

1. RANDY ARDIANTO 2. FANNI ADITYA 3. DEBIRIANSAPUTRI

PROGRAM STUDI FISIKA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN

ALAM UNIVERSITAS TANJUNGPURA PONTIANAK

Maret,2013

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL……………………………..……………………………………....i

DAFTAR ISI…………………………………...........…………...………………………ii

RINGKASAN...................................................................................................................iii

BAB I.PENDAHULUAN..................................................................................................1

1.1 Latar Belakang Masalah......................................................................................1

1.2PerumusanMasalah....................................................................................................3

1.3TujuanPenelitian........................................................................................................3

1.4 ManfaatPenelitian.....................................................................................................3

BAB II.TINJAUANPUSTAKA.........................................................................................4

2.1 Metode Geolistrik Tahanan Jenis.............................................................................4

2.2 Resistivitas Semu......................................................................................................4

2.3 Pengertian Limbah....................................................................................................5

2.4 Karakteristik Limbah................................................................................................5

2.5 Pengaruh Limbah Terhadap Tanah dan Air Tanah...................................................5

2.6 Limbah dan Kaitannya dengan Geolistrik................................................................6

2.7 Konfigurasi Wenner-Schlumberger..........................................................................6

BAB III. METODE PENELITIAN....................................................................................7

3.1 Lokasi Penelitian......................................................................................................7

3.2 Variabel penelitian....................................................................................................7

3.3 Perangkat lunak........................................................................................................7

3.4 Indikator Keberhasilan..............................................................................................8

BAB IV. JADWAL PENELITIAN...................................................................................9

DAFTARPUSTAKA.......................................................................................................10

Lampiran 1.JustifikasiAnggaran Penelitian.....................................................................11

Lampiran 2. Ketersediaan Sarana dan Prasarana Penelitian............................................12

2

RINGKASAN

Penelitian ini akan menggunakan metode geolistrik untuk mendeteksi sebaran limbah

yang berada di sekitar daerah industri pabrik karet Siantan Kota Pontianak. Tujuan

dari penelitian ini adalah untuk mendeteksi sebaran limbah di bawah permukaan

tanah yang mungkin terdapat di daerah industri pabrik karet tersebut.Jika ada maka di

petakan bagaimana polsa sebaran dan sampai kedalaman berapa limbah tersebut

berada di bawah permukaan tanah.Data yang didapat dengan menggunakan metode

geolistrik ini kemudian di olah dengan menggunakan software Res2dinv untuk

kemudian di intrepetasikan berdasarkan anomali resistivitas yang mungkin

diketemukan.Dengan mengetahuipola sebaran limbah tersebut maka dapat diketahui

bagaimana limbah tersebut mencemari lingkungan di sekitarnya.Hal bisa menjadi

temuan yang bermanfaat bagi penelitian, kebijakan pemerintah dalam mengatur

regulasi pengolahan limbah pabrik dan informasi bagi masyarakat luas.

.

iii

BAB I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Metode geolistrik dapat dimanfaatkan untuk studi masalah lingkungan, yaitu

untuk mendeteksi kontras resistivitas medium akibat penyebaran kontaminan

(rembesan limbah) di bawah permukaan yang sering diasosiasikan sebagai fluida

konduktif .Beberapa studi yang telah dilakukan diantaranya untuk identifikasi intrusi

air laut, kebocoran limbah hasil industri sehingga metoda geolistrik dapat digunakan

secara efektif untuk mengidentifikasi distribusi polutan baik secara spasial maupun

sebagai fungsi dari kedalaman.Namun, untuk keperluan tersebut diperlukan

perangkat dan teknik pengukuran yang dapat menghasilkan citra resistivitas (atau

konduktivitas) bawah permukaan dengan resolusi tinggi secara tepat dan cepat.

Identifikasi pencemaran limbah dapat dilakukan dengan metoda geolistrik,

ini dilakukan dengan menggunakan arus listrik searah yang diinjeksikan melalui dua

buah elektroda arus ke dalam bumi, lalu mengamati potensial yang terbentuk melalui

dua buah elektroda potensial yang berada di tempat lain. Perbedaan potensial yang

terukur merefleksikan keadaan di bawah permukaan bumi. Pada dasarnya metoda ini

didekati dengan menggunakan konsep perambatan arus listrik di dalam medium

homogen isotropis, dimana arus listrik bergerak kesegala arah dengan nilai yang

sama besar. Berdasarkan asumsi tersebut, maka bila terdapat anomali yang

membedakan jumlah rapat arus yang mengalir diasumsikan diakibatkan oleh adanya

perbedaan akibat anomali tahanan jenis.Anomali ini nantinya digunakan untuk

merekonstruksi keadaan geologi di bawah permukaan.Perbedaan konfigurasi

elektroda, variasi tahanan jenis spesifik yang diselidiki, prosedur ini dapat

memperoleh data yang sangat menentukan dalam pemakaian metoda ini.Limbah cair

mempunyai konduktivitas lebih besar dibandingkan dengan air atau mempunyai

resistivitas yang rendah.

1

Di bawah permukaan, sulit untuk mengamati secara langsung rembesan

limbah, sejauh mana limbah tersebut akan mengalir dan berapa cepat limbah itu

mengalir sehingga perlu dilakukan studi awal untuk penyelidikan masalah

lingkungan ini sehingga nantinya akan mudah untuk mencari metode dan cara

penanggulangan rembesan limbah cair yang akhirnya dapat mengganggu keberadaan

air tanah yang dikonsumsi secara langsung ataupun digunakan untuk kehidupan

masyarakat. Penelitian ini meninjau karakteristik limbah cair dari segi resistivitasnya.

Berdasarkan penampang geolistrik tahanan jenis 2-D terlihat adanya polutan limbah

cair yang ditunjukkan dengan nilai tahanan jenis yang rendah ini dikarenakan limbah)

bersifat konduktif.

Beberapa penelitianterkait yang telah dilakukan oleh tim penulis ini

diantaranya adalah:

No Penelitiansebelumnya Keterangan

1.

2. .

3.

4.

2

1.2 PerumusanMasalah

Berdasarkan latar belakang di atas, maka permasalahan yang muncul adalah:

1. Bagaimanakah pola sebaran limbah cair di bawah permukaan tanah.

2. Seberapa luasan, kedalaman, dan kuantitas limbah cair tersebut mencemari

lingkungan di sekitar industry

1.3 TujuanPenelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai resistivitas limbah cair

yang tersebar didalam tanah dan jika memungkinkan dapat pula diketahui model

penyebaran limbah tersebut.

1.4 ManfaatPenelitian

Adapun manfaat dari penelitian ini adalah:

1. Bagi peneliti; dapat mengetahui nilai resistivitas dan karakteristik penyebaran

limbah cair yang tersebar dibawah permukaan tanah.

2. Bagi masyarakat; sebagai pengetahuan bagi masyarakat agar hati-hati dalam

memperlakukan limbah cair karena dapat mempengaruhi kualitas tanah dan air

tanah yang tersimpan dibawah permukaan tanah.

3. Bagi pemerintah; sebagai acuan dalam mengambil kebijakan tentang proses

penanganan limbah cair agar lebih ramah lingkungan.

3

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Metode Geolistrik Tahanan Jenis

Banyak metode geofisika yang diterapkan dalam geolistrik, metode

tahanan jenis adalah metode yang paling sering di gunakan (Wuryantoro, 2007).

Metode tahanan jenis pada prinsipnya bekerja dengan menginjeksikan arus listrik

ke dalam bumi melalui dua elektroda arus sehingga menimbulkan beda potensial.

Beda potensial yang terjadi diukur melalui dua elektroda potensial.

Hasil pengukuran arus dan beda potensial untuk setiap jarak elektroda

yang berbeda dapat digunakan untuk menurunkan variasi harga tahanan jenis

lapisan dibawah titik ukur (sounding point). Metode ini lebih efektif dan cocok

digunakan untuk eksplorasi yang sifatnya dangkal, jarang memberikan informasi

lapisan di kedalaman lebih dari 1000 kaki atau 1500 kaki.Oleh karena itu metode

ini jarang digunakan untuk eksplorasi minyak tetapi lebih banyak digunakan dalam

bidang engineering geology seperti penentuan kedalaman basement (batuan dasar),

pencarian reservoir (tandon) air, dan eksplorasi geothermal (panas

bumi).Berdasarkan letak (konfigurasi) elektroda-elektroda arus dan potensialnya,

dikenal beberapa jenis metode geolistrik tahanan jenis, antara lain metode

Schlumberger, metode Wenner dan metode Dipole Sounding.(Wuryantoro, 2007).

2.2 Resistivitas Semu

Tahanan jenis yang terukur pada percobaan adalah tahanan jenis semu

(apparent) dari berbagai mineral , tahanan jenis ini disebut dengan apparent

resistivity (tahanan jenis semu). Tahanan jenis semu merupakan tahanan jenis dari

suatu medium fiktif homogen yang ekuivalen dengan medium berlapis yang

ditinjau untuk satu lapisan saja, sehingga nilai tahanan jenis yang diukur seolah-

olah merupakan nilai tahanan jenis untuk satu lapisan saja.

Konsep tahanan jenis semu dengan menganggap medium berlapis terdiri

dari 2 lapisan yang mempunyai resistivitas berbeda (ρ_1 dan ρ_2).Medium ini

dianggap sebagai medium satu lapis homogen yang memiliki satu nilai resistivitas

yaitu resistivitas semu ρ_a dalam pengukuran.

4

ρ_a = K ΔV

I

dengan ρ_a adalah tahanan jenis semu. Analisa data tahanan jenis semu akan

meghasilkan nilai tahanan jenis sebenarnya dari material bumi.

2.3 Pengertian Limbah

Setiap hari manusia membuang segala macam bentuk sampah (limbah),

mulai dari bungkus kantung plastik, botol, sampai oli bekas, sampah hasil konsumsi

rumah tangga, dan masih banyak yang lainnya.Limbah adalah sisa suatu usaha

dan/atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya (beracun) yang karena sifat

dan konsentrasinya baik secara langsung maupun tidak langsung,

membahayakan/mencemarkan lingkungan hidup serta makhluk hidup lainnya.

2.4 Karakteristik Limbah

1. Sifat Fisika dan Sifat Agregat . Keasaman sebagai salah satu contoh sifat

limbah dapat diukur dengan menggunakan metoda Titrimetrik.

2. Parameter Logam, contohnya Arsenik (As) dengan metoda SSA.

3. Anorganik non Metalik contohnya Amonia (NH3-N) dengan metoda Biru

Indofenol.

4. Organik Agregat contohnya Biological Oxygen Demand (BOD).

5. Mikroorganisme contohnya E Coli dengan metoda MPN.

6. Sifat Khusus contohnya Asam Borat (H3 BO3) dengan metoda Titrimetrik.

7. Air Laut contohnya Tembaga (Cu) dengan metoda SPR-IDA-SSA

2.5 Pengaruh Limbah Terhadap Tanah dan Air Tanah

Dalam rangka menunjang upaya pembangunan yang berwawasan lingkungan, pengetahuan tentang tanah dan faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas tanah mutlak harus diketahui oleh semua orang. Cara lain pengrusakan tanah oleh kegiatan manusia adalah melalui pencemaran. Jika disuatu daerah udara atau airnya cemar maka tanahnya pun ikut tercemar.

Kesuburan tanah dari suatu daerah dengan daerah lainnya pada umumnya

mempunyai perbedaan. Perbedaan tersebut dapat karena lapisan humus dari hasil

proses pembusukan sisa-sisa tanaman di berbagai daerah tidak sama. Jadi 5

kesuburan tanah ditentukan oleh senyawa-senyawa yang dikandung dalam tanah.

Tanah yang subur mengandung 95% senyawa anorganik berupa mineral, dan 5%

senyawa organik berupa humus. Humus dalam tanah akan menyerap sisa-sisa

pupuk dan obat pembasmi hama.

2.6 Limbah dan Kaitannya dengan Geolistrik

Menurut Suhendra, berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, polutan

limbah cair yang ditunjukkan dengan nilai tahanan jenis yang rendah ini

dikarenakan limbah bersifat bersifat konduktif (Jurnal Gradien Vol. 2. No. 1.

Januari 2006: 105-158). Hal ini disebabkan oleh zat-zat yang terkandung dalam

limbah tersebut.Umummnya limbah mengandung barbagai jenis logam berat yang

bersifat konduktif.

Konduktivitas adalah sifat menghantarkan listrik.Konduktivitas atau lebih

dikenal dengan sebutan daya hantar listrik (DHL) adalah suatu besaran yang

menunjukkan banyaknya ion-ion terlarut dalam bahan yang dapat menghantarkan

arus listrik sebesar 1 μ volt pada bidang lapisan metal seluas 1 cm2.Konduktivitas

juga berhubungan dengan resistivitas.Sifat ini dipengaruhi jumlah kandungan yang

disebut sebagai ion bebas. Sifat inilah yang kemudian akan digunakan sebagai

parameter penelitian, dan metode yang digunakan adalah metode geolistrik.

2.7 Konfigurasi Wenner-Schlumberger

Metoda ini merupakan penggabungan dua metoda yaitu Wenner dan

Schlumberger. Dalam penggunaannya konfigurasi Wenner berlaku ketika n = 1.

Untuk n = 2,3,4, dst; berlaku konfigurasi Schlumberger. Keunggulan konfigurasi

Wenner-Schlumberger ini adalah diambil dari keunggulan pada dua konfigurasi

sebelumnya yakni kemampuan untuk memetakan variasi kehomogenan secara

lateral (horizontal) sekaligus mendeteksi adanya non-homogenitas lapisan batuan

pada permukaan (vertikal), yaitu dengan membandingkan nilai resistivitas semu

ketika terjadi perubahan jarak elektroda MN/2.

6

BAB III. METODE PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian model fisis yang dilakukan di

pemukiman masyarakat di sekitar pabrik industri untuk mengamati rembesan

limbah di bawah permukaan medium berdasarkan anomali nilai resistivitas. Tempat

pengambilan data merupakan pengambilan sample dalam luasan bidang tanah

seluas 400 M².

3.2 Variabel penelitian

Adapun variabel penelitian ini terdiri atas besaran-besaran fisik. Besaran-besaran

fisik yang diukur adalah:

1. Nilai beda potensial (V).

2. Nilai potensial diri (Vsp).

3. Nilai kuat arus (I).

4. Jarak elektroda potensial.

5. Jarak elektroda arus.

6. Sedangkan besaran fisik yang dihitung adalah :

7. Resistansi (R).

8. Faktor geometri (K) dan,

9. Resistivitas.

3.3 Perangkat lunak

Beberapa perangkat lunak yang digunakan adalah:

1. Microsoft Excel untuk menginput dan menghitung data yang dihasilkan.

2. Res2Dinv digunakan untuk menampilkan gambar penampang bawah

permukaan.

7

3.4 Indikator Keberhasilan

No.

Indikator Keberhasilan Deskripsi

1. Keluaran (output) Hasil RisetNilai resistivitas dan karakteristik pola sebaran limbah cair bawah permukaan tanah

2. Dampak (outcome) Hasil RisetInformasi kepada masyarakat mengenai sebaran limbah cair yang ada di sekitar mereka

3.Presentasi pada Seminar Umum

Presentasi dan intrepetasi hasil penelitian

4. Publikasi ke Jurnal Penyebarluasan jurnal

8

BAB IV. JADWAL PENELITIAN

Penelitian iniakan dilaksanakan selama empat bulan dengan jadwal

sebagai berikut :

No Kegiatan  Tempat Bulan/Tahun2013

    3 4 5 6 7

1 Proposal Penelitian Lab. FMIPA UNTAN x

2 Pengambilan DataLahan Disekitar Pabrik Karet

Siantan x

3 Pengolahan Data dan Analisa Lab. FMIPA UNTAN x x

4 Presentasi Seminar Hasil R. SEMINAR UNTAN x

5 Laporan Hasil Penelitian Lab. FMIPA UNTAN x x

9

DAFTARPUSTAKA

Wuryantoro, Aplikasi Metode Geolistrik Untuk Menentukan Letak dan Kedalaman

Aquifer Air Tanah,UNNES,2007

Babadagli, Tayfun and Develi, Kayhan, Fractal Analysis Of Natural AndSynthetic

FractureSurfacesOfGeothermalReservoirRocks,ProceedingsWorld

GeothermalCongress2000

JohnC.Russ,ImageProcessingHandbookTheFifthEdition,Taylor&FrancisGroup,

NewYork,2007,pp.771-773

10

11

Lampiran 1.JustifikasiAnggaran Penelitian

Anggaranpenelitian

No Uraian Satuan Harga Satuan Jumlah Harga

1. Biaya sewa peralatan 1 Paket Rp. 1.000.000,- Rp. 1.000.000,-

2. Biaya perjalanan dan konsumsi selama penelitian

1 Paket Rp. 1.000.000,- Rp. 1.000.000,-

3. Komponen penunjang Tentatif Rp. 500.000,- Rp. 500.000,-

Total BiayaRp.2.500.000,-

12

Lampiran 2. Ketersediaan Sarana dan Prasarana Penelitian

Laboratorium Fisika Bumi dan Sistem Kompleks Program Studi

FisikaFMIPAUNTANtelahdipilihsebagai

gedun

gdalampenelitianini,halinidisebabkankarenalaboratoriumtersebutmemilikifasilit

asyangmemadaiseperti:

1.Jurnal–jurnalpenelitianterkait,

2.Bukureferensi yangmemadai

3.Terhubungdenganjaringan internet,

4.Multimedia Presentasi

5.Program-program(Software) yang terkaitdenganMetode Geolistrik.

13