Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan .'\Olikasi Isotop dan Radias~ 2001

PENYELmIKAN DAERAH IMBUH AIR TANAH BEKASIDENGAN TEKNIK HmROISOTOP

Syafalni*, M. Sri Saeni**, Satrio*, dan Djijono*.Puslitbang TekIlologi Isotop dan Radiasi, BAT AN, Jakarta

..Institut Pertanian Bogor, Bogor

ABSTRAK

PENYELmIKAN DAERAH IMBUH AIR TANAH BEKASI DENGAN TEKNIKHIDROISOTOP. Telah dilakukan penyelidikan tentang daerah imbuh air tanah Bekasi dengan denganpenanggalan karbon 14C dan isotop stabi1180. Hasil evaluasi data memperlihatkan bahwa pergerakan air tanahdidaerah tersebut dari selatan ke utara yang mengarah ke barat laut. Hal ini diperkuat pula oleh basil analisispenanggalan karbon yang digambarkan dalam bentuk kontur umur air tanah daerah Bekasi. Hasil penyelidikanini juga memperlihatkan bahwa air tanah di daerah selatan Bekasi adalah berumur muda yang sekaligusmenunjukkan bahwa daerah imbuh air tanah Bekasi berada di daerah tersebut; sedangkan berdasarkan analisisisotop stabil 180 pada contoh air tanah memperlihatkan bahwa daerah imbuh air tanah Bekasi berasa1 daridaerah Bantar Gebang dan sekitarnya.

ABSTRACT

INVESTIGAnON OF BEKASI GROUNDWATER RECHARGE AREA BY USINGHYDROISOTOP. fuvestigation on Bekasi groWldwater has been done by using 14C (carbon dating) andstable isotope of 180 for studying of recharge area of Bekasi groWldwater. Evaluation result of data wasobtained that the movement of groWldwater direction in the area from the south to the north and toward to thenorthwest The result was .verified by carbon dating which is represent through the contour patterns ofgroundwater ages of the area. Hence, the ages of groWldwater in the south Bekasi area indicated the younggroWldwater and it can be as recharge area of Bekasi groundwater. However, based on the stable isotopeanalysis of 180 described that the recharge area of Bekasi groundwater origin was from Bantar Gebangsurrounding area.

PENDAHULUAN memancarkan radiasi beta (f:\) yang mempunyai watuparoh tertentu sehingga dalam penelitian hidrologidapat dipakai untuk menentukan umur air tanah. 14Cdapat menetukan umur air tanah yang bernmur sampaidengan 40.000 tabun. Perkembangan peralatanspektrometer masa sekitar tabun 1950, penelitiandengan isotop stabil menjadi sangat mungkin untukmenentukan secara tepat rasio kelimpahan isotop.Dalam hat ini yang sangat menarik bagi ahli adalahrasio isotop-isotop molekul air seperti 180/ 160 dan2H/IH. Rasio yang ditimbulkan dikenal dengan delta(0) dalam permill (0/00) merupakan perbedaan relatifantara sample danstandar yang dkenal dengan SMOW(standard mean ocean water);

Pada saat ini manajemen sumberdaya air sudahmerupakan kebutuhan dalam rangka pelestarian air danlingkungan. Pergerakan air, air tanah dangkal dan airtanah dalam daerah Bekasi dan sekitarnya sangatmenarik untuk dipelajari. Hal ini ditunjang infonnasiyang menyebutkan bahwa sebagian air tanah di daerahini telah tercemar dan semakin memprihatinkan.

Penyelidikan daerah irnbuh dengan penanggalankarbon r4C) dan isotop stabil180 daerab ini diIakukanuntuk kIarifikasi terhadap daerab irnbuh yang padaakhimya dapat digunakan sebagai data penunjang bagipengambil keputusan dalam merencanakanpengembangan daerab tersebut. Studi pergerakan airtanah pada prinsipnya menyangkut pergerakan airpermukaan ke sistem air lainnya yang selanjutnya dapatbergerak sesuai dengan arab aliran air tanah daerahtersebut. Peng~an teknik isotop lingkungan 14C danisotop stabil 1 0 telah banyak dilaksanakan di negara-

negara maju dan berkembang untuk tujuanpemonitoran. analisis, pengurnngan dan pengendaliansuatu sistem sumber daya air suatu daerah yang datanyasangat berguna untuk manajemen sumberdaya airdaerab tersebut. Penggunaan 14C sebagai perunut daIampenelitian air tanah adalah karena 14C diproduksi secaratetap dan terus menerus, sehingga bila 14C dalamsenyawa karbon dioksida yang ikut bersarna air daIamsiklus hidrologi dapat digunakan sebagai perunut. 14C

80/00 = [ (R-R.tandar)lR.tandarJ X 1000

R daD R.tandar adalah rasio isotop 2H/IHataU 180160

Pacta prinsipnya analisis 180 daD 2H daIampenelitian dinamika air pacta suatu daerah adalahberdasark.'lll perbedaan kandungan isotop stabil180 daD2H dialltara somber air yang terdapat di daerahpenelitian seperti air sungai, air tanah, air danau,reservoar atau air laut. Dilain pihak air tanah dangkaldan air tanah daIam di daerah tersebut dapat berasal dar:iimbuh lokal ataupun regional yang akanmemperlilJatkan perbedaan diantara somber-somber airyang dipelajari. Untuk air hujan diketahui hubungan

33

Risalah Pertemuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan I-{Jlikasi Isolop dan Radiasi, 2{x) 1

Kabupaten Bogor dan DKI Jakarta. Menurut Sj~ifulRuchijat, Syamsul Hadi (1997) daernh Bekasipenyebaran batuannya dapat dilihat pacta Gambar 1. :peta Geologi daernh Jonggol-Bekasi dan sekitamya.Umur formasi ini adalah kuarter. Umumnya batuanyang acta didaernh Bekasi secara hidrogeologisdibedakan menjadi batuan lepas dan batuan padu yangmempunyai kesarangan dan kelulusan yang berbeda-beda serta memiliki sifat-sifat keairnn yang berbedapula. Batua.'l lepas berukuran butir pasiran atau lebihbesamya serta batuan padu yang memiliki celahan ataurekahan dapat bertindak sebagai akuifer, sedangkanbatuan lepas berukuran berbutir lempungan serta batuanpadu tak bercelah tidak dapat bertindak sebagai akuifer.

Kabupaten Bekasi mempunyai 3 lapisan akuiferyang mempunyai potensi untuk di eksploitasi terletakdidaerah selatan mulai dari Bantar Gebang terns menujuutara. Pacta daernh formasi (Qav) yang mempunyaipotensi air tanah. Bila dilihat dari penampang melintangdaernh Bantar Gebang terletak pacta ketinggian 30 msampai 50 m dari pennukaan laut Akuifer air tanah didaernh ini terdiri atas 4 lapisan akuifer, yang disebutlapisan akuifer bebas, semi tertekan, tertekan dangkaldaD tertekan dalam. Kondisi air tanah di daernhpenelitian mulai dari Bantar Gebang sampai BekasiSelatan adalah baik, hat ini dapat dilihat dari petapotensi air tanah Bekasi yang menunjukan bahwa airtanah didaernh ini mempunyai potensi dari sedangsampai tinggi. Lapisan akuifer pertama (akuifer bebas)terdc1pat pacta kedalal11L1ll 0-24 m, semi tertekan pactakedalaman 30 sampai 48 meter, akuifer tertekandangkal mempunyai kedalaman 40 sampai 120 m danlapisan ke empat pacta kedalaman > 120 m. Sedangkanpergerakan air tanah secara umum bergerak dari arabselatan ke utara daD daerah ini mernpakan daernhimbuh untuk daernh Bekasi (lihat Gambar 2. petadaerah imbuh daD lepasan air tanah dalam).

BAHAN DAN METODE

Pengambilan contob. Contoh air tanah untukpenelitian daerah imbuh air tanah Bekasi diambil dalamperi ode waktu bulan April 2001 sampai Juni 2001 yangdilakukan untuk anaIisis radiokarbon 14C, 180, dandeuterium. Contoh air tanah tersebut diambil dalamdaerah Bekasi dengan kedalaman >40 meter untukanalisis radiokarbon 14C, 180 dan deuterium dan padadaerah Bantar Gebang, Bekasi dan selatan Bekasidimnbil air tanall dcWgkal untuk analisis 180 dandeuterium. Contoh air tanah tersebut diambil dalamperi ode waktu bulan April 200 1 sampai Juni 200 1.

antara 180 dan 2H adalah linier yang didapat dari dataair hujan global dunia yang memenuhi persamaan garislurus () 2H = 8 () 180 + 10. Sedangkan air tanah karenaberasal dari infiltrasi air hujan ke dalam tanahkandungan 180 dan 2H air tanah akan terletak pada garismeteorik (air hujan), kecuali apabila air tanah tersebutmengalami pembahan, misalnya mengalami pertukaran180 karena melewati magma, percampuran atau telahmengalami proses penguapan maka dalam graflkhubungan 180 dan 2H akan menyimpang dari persamaangaris lurns air hujan.

Kondisi gerakan air tanah daernh penelitiansangat dipengamhi oleh perkembangan daernh yangditeliti, seperti pengambilan air tanah untuk keperluanrumah tangga, industri, sekolah, pertokoan. perkantorandan tempat-tempat komersial yang ada disekitarnyasefta sistem geohidrologi setempat. Selain dari itudaernh ini berdekatan dengan DKI Jakarta yang jugasumber air untuk kebutuhannya juga diambil dari airtanah baik air tanah dalam maupun air tanah dangkalyang pada akhirnya akan mempengaruhi sumberdayaair tanah sekitarnya juga.

Wandowo ill. (1999) telah melakukanpenelitian dinamika aliran air tanah dalam di cekunganJakarta yang menjelaskan bahwa teknik isotoppenanggalan 14C dapat memberikan kontribusi untukmenambah informasi fenomena daernh ini yang secarajelas diperlihatkan bahwa daerah imbuh air tanah dalamdaernh ini berasal dari selatan Jakarta atau daernhDepok daD Bogor. Tandia A.A. dkk. (1998) jugamen~akan teknik hidroisotop dan hidrokimia untukmelakukan penelitian asal-usul, proses daD migrasisenyawa nitrat dalam akuifer daerah Dakkar, Sinegal.Syafalni dkk (1999) telah melakukan penelitian airtanah dangkal daerah Bogor dan Jakarta bagian selatandengan teknik isotop stabil180, deuterium. tritium, danhidrokimia yang dapat menjelaskan bahwa air tanahdangkal Bogor mempunyai interaksi atau hubunganyang jelas dengan air tanah Jakarta bagian selatan.

Penelitian daernh imbuh dengan metode isotopalam dilakukan dengan pendekatan analisis 14C dan180 yang akan memberikan data daD informasi yangsaling melengkapi dengan bantuan analisis statistik.Teknik hidroisotop dengan metode isotop alam adalahmetode yang menggunakan isotop yang terdapat dialam atau yang terjadi di alam yang akan dapatmemperlihatkan gambaran yang lebih tepat dan salingmelengkapi dengan metode konvensionallailmya.

Penelitian mempelajari daernh imbuh air tanahBekasi bertujuan untuk prediksi pergerakan air tanahdaernh ini yang selanjutnya dapat digunakan untukanalisis keselama~ rencana penanggulangan.perlindungan secara menyeluruh sumberdaya air tanahdaernh Bekasi yang pada dasarnya digunakan lansungoleh masyarakat untuk kebutuhan mereka.

Radiokarbon 14C. Analisis rndiokarbondilaksakaIl dengan mengambil contoh air sebanyak 60liter yang diendapkan karbonat daD bikarbonatnyadalam bentuk BaCO3 yang kemudian di laboratorium,karbon dalam senyawa anorganik (BaCO3) disintesismenjadi benzena (C~). Senyawa benzena selanjutnyadicacah dengan alat pencacah sintilasi cair (LSC).

180dan 2H. PengukUIaD 2H dilakukan dengancarn mereaksikan contoh air dengan Zn pacta suhu 4500

HmROGEOLOGIBEKASI

Daerah Bekasi merupakan daerah yangmempunyai tingkat perkembangan yang sangat pesatseperti halnya daerah-daerah berdekatan seperti

34

Risalah Peltemuan Ilmiah Penelitian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan RadiaSl; 200 1

berinteraksi langsung dengan air tanah daerah DKIJakarta. Dengau kata lain bahwa cadangau air tanahJakarta dipengaruhi juga oleh air tanah daerah Bekasiyang ditunjukkan perubahan arab gerakan di bagianutara Bekasi sebagai akibat dari eksploitasi yang besardidaerah utaril Jakarta. Kondisi ini diperkuat oleh basilpenelitian Syaiful Ruchijat dkk (1997) yang telahmelakukan penelitian untuk daerah Jonggol-Bekasiyang telah menjelaskan bahwa air tanah Bekasimengalir dari Selatan ke Utara dan mempWlyai daerahimbuh didaerah Selatan (lihat Gambar 2).

Hasil analisis kandWlgan 180 daD deuterium airtanah dangkal Bantar Gebang secara umum yangditunjukkan pada Tabel 2. yang seterusnya dibuat graflkhubungau 180 dan deuterium yang dapat dilihat padaGambar 4. berikut,

Hasil ini menunjukkan bahwa secara umum airtanah da.'1gkal daerall Bantar Gebang. Bekasi telahdipengarulli oleh pen~pan dan berinteraksi denganlapisan Geologi setempat yang pacta saat inidiasumsikan dipengaruhi oleh adanya lokasipembuangan sampah di daerah ini.

Apabila dilakukan evaluasi dari kandungancontoh 180 yang diuji dengan uji statistik t-student yangdapat dilihat pacta tabel 3 berikut. yang mana nilai rata-rata 180 Bantar Gebang adalah -6,338 :t 0,270 0/00danJ80 Bekasi adalah -6,222 :t 0,296 0/00 yangmenunjukkan ballwa kedua kelompok contoh tidakterjadi perbedaan pacta tingkat kepercayaan 95% dan99%, yang dapat diasumsikan bahwa air tanah Bekasitidak berbeda atau kemungkinan berasal dari air tanahdangkal selatan Bekasi (Bantar Gebang, Setu, Cileungsi

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

g~=r.o

-35

-40

-45

-50

-55

-60

-12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 a

~ 180 ~/OO)

Gambar-4 Hubungan D vs 0-18 Air Tanah Dangkal Bantar Gebang -Bekasi

36

Risalah Pet1em/Jan Ilmiah Pene/itian dan Pengembangan Aplikasi lsotop dan Radias~ ZOOt

& Serang) yang juga memperkuat data dan infonnasitersebut diatas. Dengan demikian dibutuhkan sekalimanajemen sumber daya air tanall daerall Bekasi danJakarta secara terpadu agar data daD informasi ini dapatdigunakan oleh pengambil keputusan di daerah tersebutuntuk rencana pengembangan daerah tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

ALLAN FREEZE R. JOHN A. CHERRY,"Groundwater", Prentice-Hall Inc., EnglewoodCliffs, New Jersey, (1979).

2. DAVID KEITH TODD, " groundwater Hydrology",

Second edition, Jolm wiley & Sons, New York,(1980).Tabel3. Basil pengujian t-student antara air tanah

Bekasi daD air tanah dangkal Bantar Gebang,Bekasi 3. SYAFALNI, BAROKAR A., DnONO, PASTON

S., DAN AGUS MARTINUS, "Studi Air TanahDangkal Daernh Bogor dan Jakarta BagianSelatan Dengan Hidroisotop", APISORA,BATAN, (1999).

4. SJAIFUL RUCHIJAT, SYAMSUL HADI,"Penyelidikan Potensi Air Tanah DaerahJonggol-Bekasi, Jawa Barat.", DGTL Dep.Pertambangan & Energi, Bandung,(I997).

5. TANDIA A.A., C.B. GAYE, A. FAYE, "Origin,process and migration nibtlte compounds in theaquifers of Dakar region, Sinegal ", IAEA-TECDOC-I046, (1998).

KESIMPULAN

Dari basil penyelidikan ini dapat disimpulkanbahwa pergerakan air tanah di daerah Bekasi bergerakdari Selatan ke Utara menuju ke Barat Laut, dan terjadipencampuran dari air tanah pengaruh penempatansampah kola. Selain itu llasil penelitian inimenunjukkan pula pengaruh eksploitasi sumberdaya airtanah di utara Jakarta yang meOimbulkan perubahangerakan air tanah di Bekasi.

6. TECHNICAL REPORT SERIES No. 91, "Guide-book on Nuclear Techniques in hydrology",lAEA, Vienna, (1983).

7. WANDOWO, ZAINAL ABillIN, SATRIO,DllONO, DAN ALIP, "Dinamika aliran airtan.m dalam di Cekungan Jakarta", APISORA,BATAN, (1999).

37

Risa/ah Pet1emuan //miah Penelifian dan Pengembangan ,4iJ/ikasi /SOfOp dan Radias~ 200f

--39

Risalah Pet1emuan Ilmiah Penelilian dan Pengembangan Aplikasi Isalop dan Radiasi, 2{XJ 1

Gambar 3.

40

Risa/ah Pertemuan //miah Penelitian dan Pengembangan Ap/ikasi /sotop dan Radias~ 2tXJ1

DISKUSI

WISNU HENDROMARTONO

Mohon ditayangkan ulang hasil uji denganisotop yang digunakan menunjukan signifikansi yangsarna terhadap aliran aquiver yang ditunjukan pada petatersebut mohon untuk dapat diperjelas ?

selanjutnya dibuatkan peta iso-umur (Gambar 3) dandapat dilihat bahwa daerah imbuh dari selatan.-Uji dengan 180 didapatkan hubungan antara airtanah Bekasi dengan air tanah dangkal dasar selatan(Tabel 2) yang diuji dengan student yangmemperlihatkan tidak terjadi perbedaan.-Uji dengan 180 & D haI ini memperlihatkanbahwa asal air tanah dangkal di sebelah selatan telahdipengaruhi oleh air daerah penempatan sampah karena180 & D memperlihatkan percampuran antarn air hujan& air sampah (di daerah sampah).

SYAFALNI

Uji dengan CJ4 dilaksanakan denganpengambilan sampel & dial1a1isis seperti (fabe 1) yang

41

Risalah Pertemuan Ilmiah Pene/ilian dan Pengembangan ~/ikasi Isolop dan RadiaSl; 2001

42