PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

ANALISIS PARAMETER AIR DAN IDENTIFIKASI RADIOAKTIVITAS ALAMDALAM CUPLIKAN AIR DAN SEDIMEN PERAIRAN SUNGAI SEROPAN

PERIODE II

Tri Rusmanto, IswantoroPusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

ANALISIS PARAMETER AIR DAN IDENTlFIKASI RADIOAKTIVITAS ALAMDALAM CUPLIKAN AIR DAN SEDIMEN PERAIRAN SUNGAI SEROPAN PERIODE

/I. Telah dilakukan penelitian Radioaktivitas a/am da/am sampel air dan sedimensungai Seropan pereode /I pada musim kemarau. Tujuan penelitian ini adalah untukmengetahui jenis radionuklida dan tingkat radioaktivitaas gamma yang berada da/amcuplikan air dan sedimen. Pengambilan sampel, preparasi mengacu pada proseduranalisis cuplikan radioakttivitas lingkungan. Hasil radionuklida yang terdeteksi denganspektrometri gamma dengan detektorGe(Li) yaitu: da/am sampel air ada/ah TI-208= 1,1774 Bql/t dan K-40 = 1,3544 Bql/t dan msih berada dibawah ambang batasradioaktivitas lingkungan menurut SK Ka BAPETEN No : 02/ Ka. BAPETENI V-99 .Radoaktivitas gamma da/am sampel sedimen yang tertinggi ada/ah TI-208 = 81,6Bq/kg, Ac-228 = 27,4 Bq/kg, Ra-226 = 28,4 Bq/kg, Pb-212 = 140,8 Bq/kg, Pb-214 =69,1 Bq/kg, Bi-214 = 29,7 Bq/kg, Ac-228 = 27,4 dan K-40 = 23,0 Bqlkg, sedang untuksedimen belum ada baku mutunya.Kata kunci: Seropan, Radionukfida Alam.

ABSTRACT

THE NA TURAL RADIOACTIVITY ANALYSIS OF SEDIMENT AND WATERSAMPLES FROM SEROPAN RIVER SECOND PEREOD A T DRY SEASON. Thenatural radioactivity analysis of sediment and water samples from Seropan river at dryseason has been done. The obyective of this investigation were identification ofradionuclides and measurement gamma radioactivity levels. Sampling and prepationwere according to the analytical procedure of radioactivity determination ofenvironmental samples. The analysis result showedsthat the radioactivity of watersamples TI-208 = 1.1774 Bql/t and K-40 = 1.3544 Bql/t, it is still lower than maximumpermissible levels decided by head of BAPETEN No; 02/Ka. BAPETEN V-99 of 1cfBql/t. The highest radioactivity level were sediment sample, i.e : TI-208 = 81.6 Bq/kg,Ac-228 = 27.4 Bq/kg, Ra-226 = 28.4 Bq/kg, Pb-212 = 140.8 Bq/kg, Pb-214 = 69.1Bq/kg, Bi-214 = 29.7 Bq/kg, Ac-228 = 27.4 dan K-40 = 23.0 Bq/kg ..The standard ofradioactivity levels in sediment have not decided yet.

PENDAHULUAN

Sebagian besar masyarakat Gunung-kidul,terutama dimusim kemarau sangat kekuranganair. Hal ini disebabkan letak geografis didaerahtersebut berupa pegunungan ,berbatu dan berkapur.Tetapi sebenamya banyak terdapat sungai bawahtanah, belik/luweng, telaga yang belumdimanfaatkan secara maksimal. Sejak tahun 2000anada upaya dari Pemda Gunungkidul bekerjasamadengan Pemda DIY-SATAN dan Pemerintah

Jennan melaksanakan program air bersih sungalbawah tanah Bribin/Seropan yang akandipergunakan untuk keperluan rumah tangga untukdaerah Gunungkidul bagian selatan.

Untuk memenuhi kebutuhan air bersih,maka harus dipantau melalui parameter air salahsatu parameter adalah adanya Radioaktivitas alampemancar radiasi-y dan Gross-P pada musimkemarau maupun penghujan.

86 ISSN 1410 - 8178 Tri Rusmanto, dkk

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Kualitas air sungai pada musim kemaraudipengaruhi terutama oleh kualitas sumber air(belik/luweng) yang mengalir ke sungai. Padamusim penghujan, kualitas air sungai dipengaruhioleh selain kualitas sumber air juga oleh kualitas airhujan yang masuk kesungai, baik yang langsungmaupun setelah melewati lahanpertanian/perkebunan, area industri atau pekaranganrumah tangga. yang akhimya masuk ke sungaiSeropan.

Pencemaran sungai dan perairan olehadanya zat Radioaktif dapat menimbulkangangguan pada manusia dan lingkungan. Sertamempengaruhi berbagai komunitas biota akuatikyang berperan sebagai penyusun ekosistem air.

Aspek radiologis mempengaruhi eko­sistem air, dimana dalam perairan radionklida akandiencerkan, tersebar dan berpindah ke materialbiologis, sedimen dan material ter-suspensi(!).

Radioaktivitas adalah proses kadaanperubahan inti atom secara spontan yang disertairadiasi berupa zarah dan gelombang elektro­magnitik(2.3). Gejala radioaktivitas ini semata-mataditentukan oleh inti atom yang ber-sangkutan, tidakdapat dipengaruhi, dipercepat atau diperlambatdengan mengubah kondisi ekstemal seperti suhudan tekanan. Jenis radiasi antara lain sinar 11,~, y,x, dan neutron.

Radioaktivitas alam sudah ada sejakterbentuknya bumi dan disebut radiasi primordialyang bersumber dari deret Uranium, Thorium, K-40serta dari luar bumi yang berasal dari sinarKosmigetik yang merupakan radionuklida yangterbentuk sebagai hasil interaksi antara sinar kosmikdengan atom-atom unsur di atmosferC4).

Pengaruh radioaktivitas alam dalamperairan sungai bisa menimbulkan dampak negatifterhadap kehidupan manusia, tetapi secara alamiradionuklida alam di sungai mempunyai konsentrasisangat rendah. Keberadaan unsur-unsur alamiahtersebut bersifat non esensial dan tidak dibutuhkan

dalam proses metabolisme. Pada kadar tertentuunsur terse but dapat bersifat racun dengan dayaracun tergantung pada jenis, kadar, efek interaksiserta bentuk senyawa unsur-unsumya(5).

Data hasil analisis parameter air tersebutpada sampel air di Sungai Seropan, kemudiandibandingkan dengan Keputusan Gubemur KepalaDaerah Istimewa Yogyakarta No/214/KPTS/1991mengenai Baku Mutu Air Golongan B[6] danKeputusan Menkes RI Nomor 907 Tahun 2002.Pengambilan sam pel lingkungan dilakukan padabulan Februari (musim penghujan) dan Juli (musimkemarau) 2007. Diharapkan data uji kualitas airsungai Seropan ini dapat dipakai sebagai salah satupertimbangan oleh yang berwenang dalampemanfaatan air sungai Seropan.

Tujuan penelitian :ini adalah untukmengetahui dan memperoleh data RadioaktivitasGros betta dan mengidentifikasi serta mengetahuiaktivitas ---1 radionuklida alam dalam cuplikan airdan sedimen sungai Seropan pereode II di daerahSemanu, GunungkiduI.

Gambar I. Peta Pengambillan sam pel di Sungaiperairan Seropan periode II, Semanu,Gunungkidul.

TATA KERJA

Bahan

Sampel air sungai Seropan, SedimenSungai Seropan, Aquades, Standar SRM, gas N2cair.

Alat

Peralatan gelas, wadah polietilin, komporlistrik, timbangan, penumbuk dari bahan SS, ayakandengan ukuran 100 mesh, Spektrometer GammaMCA Ortec 7010 dengan detektor Ge(Li), PencacahBetta (Geiger MulIer Counter).

Cara kerja

I. Pengumpulan cuplikanCuplikan air dan sedimen diambil di 3 titiklokasi sungai bawah tanah Seropan pereode II,untuk air diambil masing-masing sebanyak 2 x5 It dalam botol plastik dan sedimen 2 x 5 Kgdalam plastik klip disetiap lokasi. Pada sampelair ditambahkan 5 tetes HN03 khusus untukanalisis logam berat.

2. Preparasi Cuplikana. Cuplikan air (masing-masing lokasi) di­

ambit 1000 ml disaring, masukan dalambeker glass diuapkan dengan pemanas listrikhingga volume 100 mI. Tempatkan dalamvial (wadah plastik) untuk dicacah.

b. Sedang untuk cuplikan sedimen dikering-kandalam suhu ruang, setelah kering digerus dandiayak sampai lolos 100 mesh, ditimbangseberat 100 gram, ditempatkan dalam vialpencacah untuk dicacah.

Tri Rusmanto, dkk. ISSN 1410 - 8178 87

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Y = 4415X -1.2312

Nilai efisiensi dari masing-masingradionuklida tersebut digunakan untllk menentu-kanbesamya aktivitas jenis.

(2)

c. Semua cuplikan air dan sedimen dicacahdengan alat spektrometer gamma, dengandetektor Ge(Li) selama 2 jam (7200 detik).

3. Rumus yang digunakan :Efisiensi detektor (%) dengan sumber eksitasiEu-152.

E=_N_ (1)AePy

dengan :Ac = Aktivitas Sumber Eu-152 pada saat

pengukuranPy = Propabilitas (intensitas) sinar-y, Eu-152

untuk mengukur radioaktivitas-y dalamcuplikan air atau sedimen sungai, denganRumus ke 2.

NA=--.E.P y.w

dengan :A = Aktivitas Radionuklida dalam Bq/Kg, Bq/LtW = Berat (Kg) atau Volume (Lt).

HASIL DAN PEMBAliASAN

not$" 140t~ U••___ 100.tel .0.~ u.ii 4••I- lO.

o

or: U4.'l" - 154.'.R' : •• ,n.

No. Salur

Gambar 2. Kalibrasi Tenaga

121.11 244.8.1 M4.2! 4C,a! m,s !JiIJ,c3 till! !~3

T~n3g3 (K~ V)

Gambar 3. Kalibrasi Efisiensi:

Kalibrasi tenaga dan efisiensi.Kalibrasi tenaga penting dilakukan se­

belum alat spektrometer gamma dilakukan untukpencacahan sampel. Kalibrasi menggunakan sumbereksitasi dan memporoleh hubungan garis lurusan tara tenaga dan nomor salur kemudian dibuatkurve kalibrasi tenaga dan persamaan regresiliniiemya. Anal isis kuantitatif dengan menggunakanspektrometer gamma membutuh-kan kalibrasiefisiensi. Kalibrasi tenaga maupun kalibrasiefisiensi menggunakan sumber standar Eu-152(7).dengan tabel isotop, sehingga dapat diketahuiradionuklida yang ada dan intensitasnya.

Setelah diketahui kalibrasi tenaga,kemudian ditentukan identifikasi radionuklida alam

dalam cuplikanair dan sedimen sungai Seropanperi ode II dengan teknik spektrometri gamma dananalisis kualitatif puncak-puncak spektrum. Puncak-puncak tenaga spektrum sinar-y karakteristik yangdidapat dicocokan .

Untuk mengetahui besamya aktivitasradionuklida alam, harus dilakukan kalibrasiefisiensi terlebih dulu. Dengan hasil kalibrasiefisiensi kita dapat menentukan besamya efisiensidari masing masing radionuklida yang terdeteksidalam cuplikan, dengan mensubstitusi nilai Xdengan tenaga unsur pada persamaan garis linierregres I :

Tabel I. Hasil analisis Radionuklida alam sam pelair secara kualitatif dan kuantitatif.

Kocis Lokasi

Lokasi I

Lokasi II I

Lokasi III I

Setelah dilihat pada Tabel I, besamyaaktivitas pemancar-y pada sam pel air sungaiSeropan periode II, diperoleh kadar TI-208 dan K­40 berturut-turut pad a loksi I > Lokasi II > LokasiIII. Jadi dapat disimpulkan bahwa besamyaaktivitas dari hulu kehilir semakin kecil.

HasH analisis Kuantitatif Radionuklida

Alam sampel Sedimen Sungai Seropan periode ke IImusim kemarau dapat dilihat pada tabel 2 -4.

Seteiah dilihat pad a tabel 2, 3 dan 4 , nilairadioaktivias pemancar - y pada sampel sedimenpada lokasi I, II dan III dari setiap radionuklidabesamya hampir sama, tidak ada perbedaan yangsignifikan.

88 ISSN 1410 - 8178 Tri Rusmanto, dkk

PRO SIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akslerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Tabel 2. Lokasi [

RadionuklidaTenagaLokasi [Aktivitas Reerata

(KeY)CPS[CPS "PS III( Bq/ gr )

Ra-216[860,01530,01590,0190,0084 + 0,0008

Pb-212238,60,03740,03690,03880,0505 + 0,0024

Pb-214295,40,01280,01430,01390,0129+ 0,0006

TI-208510,720,00420,00380,00710,0169+ 0,0054

Bi-214609,30,00790,01040,00940,0255 + 0,0016

Ac-2289110,00530,00440,00470,0188 + 0,0036

K-401460,720,00390,00470,00510,0230 + 0,0023

Tabel 3. Lokasi "

RadionuklidaTenagaLokasi "Aktivitas Reerata

(KeY)CPS[CPS "PS 111( Bq/ gr )

Ra-2161860,01060,01170,01380,0060 + 0,0006

Pb-212238,60,02460,02690,02580,0458 + 0,0029

Pb-214295,40,01110,01140,01220,0 I09+ 0,0004

T[-208510,720,00380,00350,00360,0206 + 0,0069

Bi-214609,30,01040,01280,01080,0364 + 0,0043

Ac-2289110,00220,00530,00470,0191 + 0,0032

K-401460,720,00390,00360,00310,0177 + 0,0016

Tabe[ 4. Lokasi III

Radionuk[ida TenagaLokasi 111Aktivitas Reerata(KeY)

CPSICPS "PS III( Bq/ gr )Ra-216

1860,05740,05810,05470,0284 + 0,0007Pb-212

238,60,08320,08740,07880,1408 + 0,0033Pb-214

295,40,11710,12760,11820,0691 + 0,0031TI-208

510,720,00900,00880,00560,0816+ 0,0074Bi-214

609,30,09460,10010,09440,0297 + 0,0014Ac-228

9110,00670,00790,00690,0274 + 0,0066K-40

1460,720,00330,00540,00390,0212 + 0,0040

KESIMPlJLAN

I. Hasil identifikasi pemancar-y dan besamyaaktivitas radionuklida alam dalam cuplikan airadalah TI-208 maximum sebesar 1,1774 Bq/ltdan K-40 sebesar 1,3544 Bq//lt.

2. Radionuklida pemancar-y dalam sedimenmaximum sebesar TI-208 = 81,6 Bq/Kg, Ac­228 = 27,4 Bq/Kg, Ra-226 = 28,4 Bq/Kg, Pb­212 = 140,8 Bq/Kg, Pb-214 = 69, I Bq/Kg, Bi­214 = 29,7 Bq/Kg, Ac-228 = 27,4 Bq/Kg danK-40 = 23,0 Bq/Kg.

3. Besarnya radioaktivitas pemancar-y dalamsampel air masih berada dibawah ambangbatas menurut SK Ka. SAPETEN No: 02/Ka.SAPETEN/ Y-99.

DAFT AR PUST AKA

1. AGUS TAFTAZANI., 2002., SebaranRadioaktivitas, Radionuklida Alam dan FaktorAkumulasinya Dalam Air, Sedimen danTanaman di Perairan Sungai an LautSurabaya. Prosiding P3TM- BATAN,

.Yokyakarta .2. SUSETYO, W., I988.,SpektrometriGamma.,

Gajah MadaUniversity Press., Yogyakarta.3. WARDANA. W.A., 1994.,Teknik Analisis

Radioaktivitas Lingkungan., Andi Offer..,Yogyakarta .

4. ISMONA, A., SUTARMAN dan NAREH,M., 1993.,Upaya Pemantauan Radiasi danRadioakivitas Lingkungan., PIRKL.,SATAN., Jakarta

5. Sudarmadji.,2001 "Pengukuran danIdentifikasi Radioaktifitas a, p, y DalamCuplikan Air Laut, Sedimen, Kerang Hijau,Ikan Yang berasal Dari Pantai Kenjeran

Tri Rusmanto, dkk. ISSN 1410 - 8178 89

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLffi

Pusat Teknologi Akslerator don Proses Bahan

Yogyakarta, 28 Agustus 2008

Surabaya", Prosiding PPI BA TAN,Yogyakarta .

6. ANONIM, 1991, Kepl/lusan Gubernur KepalaDaerah Islimell'a Yogyakarla, PemerintahProp. DIY, Yogyakarta.

7. SUKIRNO., 2003, Identifikasi RadonuklidaPemancar Gamma Di Daerah Pantai

Lemahabang Muria Dengan SpektrometriGamma., Prosiding PPI-BATAN, Yoyakarta.

TANYA JAWAB

PUlwanto Ay Bagaimana cara sampling untuk parameter uji

biologi BOD?y SRM nya untuk air dan untuk sedimen apa?

Tri Rusmanto~ Cara sampling unluk parameler uji biologi

BOD, dengan sederhana karena lelak lokasisungai di balVah lanah sangal sulil, sehinggacukup diambil dengan jirigen 5 Iiler yanglangsung dimasukkan dalam badan sungaisampai penuh dill/lup.

~ SRM unluk air belum ada, unluk sedimendengan slandar BRS.

Hendro W.

~ Berapajarak lokasi I, II dan III ?

~ Apa metoda yang digunakan untuk meng­ukur/analisis radioaktivitas dari air sungai ?

Tri Rusmanto~ Jarak lidak lenlu, lelapi pada lokasi I

(bendungan), kemudian lokasi II adagubangan air dan lokasi III ada bendungandan masing-masingjarak z 500 meler.

~ Meloda yang digunakan unluk ana/isisradioaktivilas air sungai dengan melodaspeklromelri gamma.

Samiardjo~ Mengingat kwalitas air tidak layak untuk

dikonsumsi terutama COD dan bakteri coli

sudah diambang batas, langkah-Iangkah apayang telah dilakukan oleh BATAN/TimPemantau ?

Tri Rusmanto~ Angka COD dan Bakteri E Coli melebihi

ambang balas, maka bila air dipakai unlukdikonsumsi per/u dilakukan pengolahan airlebih lanjul anlara lain pengendapankemudian diberi caporil sebagai desinfeklan.

90 ISSN 1410 - 8178 Tri Rusmanto, dkk