Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

10
Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 1 Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera Muhammad Machfudˡ ˡ Teknik Geofisika, Institut Tenologi Sumatera, Indonesia Corresponding e-mail: [email protected] ABSTRAK Penelitian dilakukan dengan mengukur nilai resistivitas lapisan tanah di TPS Institut Teknologi Sumatera melalui lintasan yang sudah ditentukan yaitu sebanyak 6 lintasan. Keenam lintasan tersebut diharapkan dapat mewakili secara keseluruhan kondisi lapisan tanah di TPS Institut Teknologi Sumtera (ITERA) Kecamatan Jati Agung, Kabupaten Selatan. Metode yang digunakan pada penelitian ini adalah metode Geolistrik Resistivitas dengan konfigurasi Wenner. Pengukuran resisitivitas menggunakan alat resistivity meter. Pengolahan data dilakukan dengan software Res2Dinv yang menunjukan penampang 2D. hasil penelitian menunjukan air lindi yang terbentuk dan berada di sebelah barat timbunan sampah (Lintasan- 3) yang membentang dari arah barat ke timur dan belum terjadinya/adanya rembesan dibawah permukaan tanah. Pada lintasan ini diestimasikan air lindi terdapat pada kedalaman 0 2 m dititik 40 44 m. Kata Kunci : resistivitas, konfigurasi Wenner, air lindi. ABSTRACT The research was carried out by measuring the resistivity value of the soil layer at TPS ITERA through a predetermined path, namely as many as 6 lines. The six routes are expected to represent the overall condition of the soil layers at TPS ITERA Jati Agung District, South Lampung Regency. The method used in this research is the Geoelectric Resistivity method with the Wenner configuration. Measurement of resistivity using a resistivity meter. Data processing was performed using Res2Dinv software which shows a 2D cross section. The results showed leachate formed and located in the west of the garbage pile (Line-3) which stretches from west to east and there is no seepage beneath the soil surface. On this path it is estimated that leachate is at a depth of 0 - 2 m at the point 40 - 44 m. Keywords: resistivitity, Wenner configuration, leachate Pendahuluan Latar Belakang Aktivitas manusia dalam memanfaatkan alam selalu meninggalkan sisa yang dianggap sudah tidak berguna lagi sehingga diperlakukan sebagai barang buangan, yaitu sampah dan limbah [1]. Sampah merupakan polutan umum yang dapat menyebabkan turunnya nilai estetika lingkungan, membawa berbagai jenis penyakit, menimbulkan polusi, menyumbat saluran air dan berbagai akibat negatif lainnya, sehingga manusia berupaya untuk menyingkirkan sampah sejauh mungkin dari lingkunganya ke tempat Penampungan Sementara (TPS) [2]. Di lingkungan kampus ITERA terdapat sebuah TPS untuk pembuangan sampah sementara. Seiring berkembangnya kampus ITERA maka jumlah populasi sampah di TPS ini akan semakin menumpuk. Dengan bertambahnya penumpukan sampah di TPS ini akan semakin banyak jumlah polutan lindi. Ada faktor yang mempengaruhi hubungan antara nilai resistivitas dengan jenis batuan menurut [3] yaitu: 1. Batuan sedimen yang lepas mempunyai nilai resistivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan batuan sedimen yang kompak. Batuan yang mengandung air akan lebih rendah resistivitasnya; 2. Porositas batuan. Batuan yang tidak porous mempunyai nilai resistivitas lebih tinggi dari batuan yang porous; 3. pH air di dalam rongga batuan. Batuan yang asam dengan nilai resistivitas rendah menunjukkan pH rendah; 4. Nilai resistivitas batuan akan bervariasi berdasarkan lingkungan pengendapan setempat; 5. Nilai resistivitas dapat berbeda secara mencolok, tidak saja dari satu lapisan ke lapisan yang lain tetapi dalam satu lapisan batuan; 6. Temperatur air lebih rendah (segar) mempunyai nilai resistivitas tinggi dibandingkan temperatur air tinggi (air panas); 7. Permeabilitas adalah kesanggupan batuan untuk meloloskan fluida; dan

Transcript of Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Page 1: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 1

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS

Institut Teknologi Sumatera

Muhammad Machfudˡ

ˡ Teknik Geofisika, Institut Tenologi Sumatera, Indonesia

Corresponding e-mail: [email protected]

ABSTRAK

Penelitian dilakukan dengan mengukur nilai resistivitas lapisan tanah di TPS Institut Teknologi Sumatera melalui lintasan yang

sudah ditentukan yaitu sebanyak 6 lintasan. Keenam lintasan tersebut diharapkan dapat mewakili secara keseluruhan kondisi

lapisan tanah di TPS Institut Teknologi Sumtera (ITERA) Kecamatan Jati Agung, Kabupaten Selatan. Metode yang digunakan

pada penelitian ini adalah metode Geolistrik Resistivitas dengan konfigurasi Wenner. Pengukuran resisitivitas menggunakan

alat resistivity meter. Pengolahan data dilakukan dengan software Res2Dinv yang menunjukan penampang 2D. hasil penelitian

menunjukan air lindi yang terbentuk dan berada di sebelah barat timbunan sampah (Lintasan- 3) yang membentang dari arah

barat ke timur dan belum terjadinya/adanya rembesan dibawah permukaan tanah. Pada lintasan ini diestimasikan air lindi

terdapat pada kedalaman 0 – 2 m dititik 40 – 44 m.

Kata Kunci : resistivitas, konfigurasi Wenner, air lindi.

ABSTRACT

The research was carried out by measuring the resistivity value of the soil layer at TPS ITERA through a predetermined path,

namely as many as 6 lines. The six routes are expected to represent the overall condition of the soil layers at TPS ITERA Jati

Agung District, South Lampung Regency. The method used in this research is the Geoelectric Resistivity method with the

Wenner configuration. Measurement of resistivity using a resistivity meter. Data processing was performed using Res2Dinv software which shows a 2D cross section. The results showed leachate formed and located in the west of the garbage pile

(Line-3) which stretches from west to east and there is no seepage beneath the soil surface. On this path it is estimated that

leachate is at a depth of 0 - 2 m at the point 40 - 44 m.

Keywords: resistivitity, Wenner configuration, leachate

Pendahuluan

Latar Belakang

Aktivitas manusia dalam memanfaatkan alam selalu

meninggalkan sisa yang dianggap sudah tidak berguna lagi

sehingga diperlakukan sebagai barang buangan, yaitu

sampah dan limbah [1]. Sampah merupakan polutan umum

yang dapat menyebabkan turunnya nilai estetika

lingkungan, membawa berbagai jenis penyakit,

menimbulkan polusi, menyumbat saluran air dan berbagai

akibat negatif lainnya, sehingga manusia berupaya untuk

menyingkirkan sampah sejauh mungkin dari lingkunganya

ke tempat Penampungan Sementara (TPS) [2]. Di

lingkungan kampus ITERA terdapat sebuah TPS untuk pembuangan sampah sementara. Seiring berkembangnya

kampus ITERA maka jumlah populasi sampah di TPS ini

akan semakin menumpuk. Dengan bertambahnya

penumpukan sampah di TPS ini akan semakin banyak

jumlah polutan lindi.

Ada faktor yang mempengaruhi hubungan antara nilai

resistivitas dengan jenis batuan menurut [3] yaitu:

1. Batuan sedimen yang lepas mempunyai nilai

resistivitas yang lebih rendah dibandingkan dengan

batuan sedimen yang kompak. Batuan yang

mengandung air akan lebih rendah resistivitasnya; 2. Porositas batuan. Batuan yang tidak porous

mempunyai nilai resistivitas lebih tinggi dari batuan

yang porous;

3. pH air di dalam rongga batuan. Batuan yang asam

dengan nilai resistivitas rendah menunjukkan pH

rendah;

4. Nilai resistivitas batuan akan bervariasi berdasarkan

lingkungan pengendapan setempat;

5. Nilai resistivitas dapat berbeda secara mencolok,

tidak saja dari satu lapisan ke lapisan yang lain tetapi

dalam satu lapisan batuan;

6. Temperatur air lebih rendah (segar) mempunyai nilai resistivitas tinggi dibandingkan temperatur air tinggi

(air panas);

7. Permeabilitas adalah kesanggupan batuan untuk

meloloskan fluida; dan

Page 2: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 2

8. Porositas batuan adalah ukuran dari ruang kosong di

antara material dengan perbandingan antara volume

rongga dengan volume batuan seluruhnya

x 100 %.

Pengertian sampah dikemukakan oleh [4], yang

menyatakan bahwa sampah adalah sebagian dari sesuatu

yang tidak terpakai, tidak disenangi atau sesuatu yang

dibuang, umumnya berasal dari kegiatan manusia dan

bersifat padat. Definisi lain yang dikemukakan oleh [5],

menyebutkan bahwa sampah adalah limbah atau buangan

yang bersifat padat, setengah padat yang merupakan hasil

sampingan dari kegiatan perkotaan atau siklus kehidupan

manusia, hewan maupun tumbuh-tumbuhan. Demikian pula menurut [5], menyatakan sampah adalah bahan yang

tidak mempunyai nilai atau tidak berharga dalam

pembikinan atau pemakaian, barang rusak atau bercacat

dalam pembikinan atau materi berkelebihan.

Keberadaan Tempat Pemrosesan Akhir sampah (TPA)

memiliki fungsi yang sangat penting, yaitu sebagai

pengolahan akhir sampah baik yang akan didaur ulang

sebagai kompos ataupun hanya ditimbun setelah disortir oleh pemulung. Jumlah sampah di TPA yang sangat besar

akan menyebabkan proses dekomposisi alamiah

berlangsung secara besar-besaran pula. Proses

dekomposisi tersebut akan mengubah sampah menjadi

pupuk organik dan menimbulkan hasil samping yaitu air

lindi (leachate). Penumpukan sampah selain mengganggu

estetika, sanitasi dan kelestarian lingkungan juga

mengakibatkan pencemaran air, tanah, dan udara [5].

Lindi dapat didefinisikan sebagai cairan yang timbul dari

hasil dekomposisi biologis sampah yang telah membusuk

yang mengalami pelarutan akibat masuknya air eksternal

ke dalam timbunan sampah. Air lindi akibat proses degradasi sampah dari TPA merupakan sumber yang

mempengaruhi perubahan sifat fisik, kimia maupun

biologi [5].

Menurut [6], air tanah tidaklah statis melainkan bergerak

karena adanya perbedaan gradien hidrolika. Aliran ini

menyebabkan air tanah yang terkontaminasi bergerak

mengikuti sistem alirannya sehingga mencapai air tanah. Air lindi akan semakin cepat mencapai air tanah terlebih

lagi didukung oleh kondisi tanah yang bersifat porous dan

permeable, seperti pasir, kerikil dan batu pasir. Bahan-

bahan tersebut mempunyai meabilitas tinggi sehingga air

lindi dapat dengan mudah bergerak dan menyebar.

Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa faktor

seperti jenis sampah terdeposit, jumlah curah hujan di

TPA, dan kondisi spesifik tempat. (Gambar 1)

Gambar 1. Skema Proses Terjadinya Lindi [5].

Menurut [7], air lindi dicirikan bahwa pada daerah yang

bercurah hujan tinggi, air lindi menjadi lebih mudah

terbentuk dan jumlahnya akan lebih banyak. Mekanisme

masuknya air lindi ke lapisan air tanah, terutama air tanah

dangkal (sumur) melalui proses sebagai berikut :

1. Air lindi ditemukan pada lapisan tanah yang

digunakan sebagai Open Dumping, yaitu kira-kira

berjarak 2 meter di bawah permukaan tanah; 2. Secara khusus, bila air lindi masuk dengan cara

infiltrasi di tanah, segera permukaan tanah dijenuhi

air;

3. Akibat adanya faktor seperti air hujan, mempercepat

air lindi masuk ke lapisan tanah yaitu zona aerasi

yang mempunyai kedalaman 10 meter di bawah

permukaan tanah;

4. Akibat banyaknya air lindi yang terbentuk

menyebabkan air lindi masuk ke lapisan airtanah

dangkal atau lapisan air tanah jenuh; dan

5. Pada lapisan tanah jenuh tersebut, air yang terkumpul bercampur dengan air lindi dimana air tanah dangkal

ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melalui

sumur-sumur dangkal.

Air lindi yang merupakan hasil degradasi sampah tentunya

mengandung unsur-unsur yang terlarut dan tersuspensi.

Bila kondisi air lindi ini dibiarkan mengalir di permukaan

tanah dan menyebar secara luas, maka akan menimbulkan

dampak negatif bagi lingkungan. Untuk mendeteksi air

lindi salah satunya mengunakan metode geofisika yaitu

metode geolistrik resistivitas. Dalam penelitian ini menggunakan metode pengukuruan Electrical Reseistivity

Tomography (ERT). Metode (ERT) merupakan metode

pengukuran geolistrik secara vertikal dan horizontal.

Sebelumnya di daerah penelitian ini sudah pernah

dilakukan penelitian oleh [3], mengenai air lindi. Dimana

penelitian itu menggunakan metode Geolistrik Vertical

Electrical Sounding (VES). Metode VES ini hanya

mendapatkan gambaran daerah secara vertikal saja tidak mencerminkan secara lateral. Dari penelitian tersebut,

Page 3: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 3

perlu pengembangan untuk pendekteksi keberadaan air

llndi dengan menggunakan metode Electrical Resistivity

Tomography (ERT).

Metode geolistrik resistivitas dengan konfigurasi Wenner

dilakukan untuk melihat lapisan-lapisan di bawah

permukaaan dan untuk mengetahui penyebaran lindi dan

akumulasinya. Oleh karena itu untuk mengetahui

pencemaran lindi yang terjadi dapat digunakan metode

eksplorasi geofisika yaitu metode geolistrik tahanan jenis.

Metode geolistrik tahanan jenis ini dapat digunakan untuk

mengamati aliran pencemaran dengan mendeteksi hasil

citra bawah tanah. Penelitian pencemaran ini perlu

didukung dengan penampang pemodelan yang prespektif

agar dapat mendukung hasil penelitian dan dapat diketahui penyebaran lindi dan akumulasinya.

Permasalahan yang diungkap pada penelitian ini adalah

berapa nilai resistivitas pada bawah permukaan tanah di

TPS Institut Teknologi Sumatera, arah rembesan dan

kedalaman air lindi di TPS Institut Teknologi Sumatera.

Tujuan penelitian ini adalah mengetahui nilai resistivitas

pada bawah permukaan tanah di TPS Institut Teknologi

Sumatera, mengetahui arah rembesan dan kedalaman air

lindi di TPS Institut Teknologi Sumatera.

Persebaran lindi dapat diestimasi menggunakan metode

Geofisika, yaitu metode Geolistrik tahanan jenis. Metode

pendekatan yang paling sederhana dalam mempelajari secara teoritis tentang aliran arus listrik di dalam bumi

adalah bumi dianggap homogen dan isotropis. Jika sebuah

elektroda tunggal yang dialiri arus listrik diinjeksikan pada

permukaan bumi yang homogen isotropis, maka akan

terjadi aliran arus yang menyebar dalam tanah secara

radial. Dan apabila udara di atasnya memiliki

konduktivitas nol, maka garis potensialnya akan berbentuk

setengah bola [8] dapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2. Satu Titik Arus di Permukaan [8]

Bumi yang diasumsikan sebagai medium homogen

isotropis pada kenyataannya merupakan medium non

homogen yang terdiri dari banyak lapisan dengan tahanan

jenis yang berbeda-beda, sehingga nilai nilai tahanan jenis

yang terukur bukanlah nilai tanahan jenis sebenarnya

melainkan nilai tahanan jenis semu.

Dengan ρa merupakan resistivitas semu yang bergantung

pada spasi elektroda. Dan sebaliknya untuk kasus tak

homogen, bumi diasumsikan berlapis-lapis dengan

masing-masing lapisan mempunyai harga resistivitas yang

berbeda. Resistivitas semu merupakan resistivitas dari

suatu medium fiktif homogen yang ekivalen dengan

medium berlapis yang ditinjau. Sebagai contoh medium berlapis yang ditinjau misalnya terdiri dari dua lapis yang

mempunyai resistivitas yang berbeda (ρ1 dan ρ2) dianggap

sebagai medium satu lapis homogen yang mempunyai satu

harga resistivitas yaitu resistivitas semu ρa, dengan

konduktansi lapisan fiktif sama dengan jumlah

konduktansi masing-masing lapisan σf = σ1+σ2 [8].

Gambar 3. Medium berlapis dengan variansi resistivitas [9].

Dari semua sifat fisika batuan dan mineral, resistivitas

memperlihatkan variasi harga yang sangat banyak.

Konduktor biasanya didefinisikan sebagai bahan yang

memiliki resistivitas kurang dari Ωm, sedangkan

isolator memiliki resistivitas lebih dari Ωm. Selain itu

ada bahan semikonduktor. Di dalam konduktor berisi

banyak elektron bebas dengan mobilitas yang sangat

tinggi. Sedangkan pada semikonduktor, jumlah elektron

bebasnya lebih sedikit. Isolator dicirikan oleh ikatan ionik

sehingga elektron-elektron valensi tidak bebas bergerak

[8].

Berdasarkan harga resistivitas listriknya, batuan, dan

mineral dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori, yaitu:

1. Konduktor baik : 10-8 < ρ < 1 Ωm;

2. Konduktor penengahan : 1 < ρ < 107 Ωm; dan

3. Isolator : ρ > 107 Ωm.

Penelitian ini menggunakan konfigurasi Wenner.

Konfigurasi Wenner merupakan salah satu konfigurasi

yang paling sering digunakan dalam eksplorasi geolistrik.

Mekanisme pengukuran yang digunakan adalah dengan

memasang 4 (empat) elektroda yang terletak dalam satu

garis dan simetris pada titik tengah. Kemudian menginjeksikan arus listrik ke dalam bumi melalui

elektroda arus, kemudian diukur kuat arus maupun beda

potensial yang terjadi di permukaan bumi [10]. Susunan

elektroda konfigurasi Wenner dapat dilihat pada Gambar

3.

Page 4: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 4

Gambar 4. Elektroda Arus dan Potensial Pada Konfigurasi Wenner [10].

Faktor geometri (K) untuk konfigurasi Wenner adalah [1]:

(

) (

)

(

) (

)

(1)

Jarak masing-masing elektroda pada Gambar 2 menjadi:

( dan . (2)

Inversi merupakan suatu metode perhitungan matematika

dan statistika untuk mendapatkan infromasi fisika

berdasarkan observasi yang kita lakukan terhadap suatu

sistem. Inversi bertujuan memperoleh pemodelan hasil

observasi yang pada dasarnya merupakan proses try and

error dengan melakukan modifikasi pada parameter

pemodelan sehingga didapatkan kecocokan antara data

perhitungan inversi dan data lapangan [5].

Model inversi dapat dimodifikasi secara iterasi sehingga

respon model menyerupai hasil pengukuran. Data terukur

dapat ditulis dalam vektor kolom y sebagai berikut:

(3)

dengan i merupakan jumlah data atau banyaknya

pengukuran yang dilakukan. Sedangkan respon model f

dapat ditulis sebagai persamaan berikut:

(4)

Pada data resistivitas, biasanya menggunakan logaritma dari nilai true resistivity untuk hasil pengukuran respon

model dan parameter model. Dimana parameter model

dapat diwakili oleh vektor q sebagai mana pada persamaan

berik

(5)

Di mana n merupakan banyaknya parameter model. Hasil

pengukuran dan respon model memiliki perbedaan yang

dapat dinyatakan dalam vektor g sebagai berikut:

(6)

Metode least square memodifikasi model awal untuk

memperkecil kesalahan jumlah kuadrat (E) dari beda

antara respon model dan hasil pengukuran. E dapat

dirumuskan sebagai:

(7)

Persamaan Gauss – Newton digunakan untuk mengurangi

kesalahan di persamaan (6) dan untuk menentukan

perubahan dalam parameter model yang seharusnya dapat

mengurangi jumlah kuadrat kesalahan.

(8)

Di mana q1 merupakan vektor perubahan parameter model

dan J merupakan matriks Jacobian. Matriks Jacobian

diperoleh pada persamaan berikut:

(8)

Setelah mengetahui vektor perubahan parameter model

maka model baru diperoleh dengan:

(9)

Pada kondisi tertentu, matriks J menjadi matriks tunggal dan persamaan least square tidak memiliki penyelesaian

pada q. Hal tersebut terjadi karena model awal yang buruk dan berbeda dari model optimal yang digunakan. Vektor

perubahan yang diketahui dari persamaan ( )

terkadang bernilai terlalu besar sehingga model baru yang

didapatkan menjadi tidak realistis. Untuk menghindari

permasalah seperti ini, digunakanlah modifikasi

Marquardt-Levenberg pada persamaan Gauss- Newton

sebagaimana dijelaskan pada persaman berikut ini:

(10)

dimana I merupakan matriks identitas dan 𝞴 adalah faktor

redaman.

Page 5: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 5

Metode Penelitian

Penelitian ini merupakan penelitian deskriptif yang

bertujuan untuk mengeidentifikasi arah sebaran lindi

di TPS Institut Teknologi Sumtera (ITERA).

Penelitian dilakukan pada bulan Agustus – September.

Desain Lintasan- pengukuran dapat dilihat pada

Gambar 5.

Gambar 5. Desain Akuisisi di TPS Institut Teknologi Sumatera.

Berikut adalah penamaan desain pada penelitian

berdasarkan Gambar 1 :

1. Lintasan- 1: ert 1.0 – ert 1.100.

2. Lintasan- 2: ert 2.0 – ert 2.100.

3. Lintasan- 3: ert 3.0 – ert 3.100.

4. Lintasan- 4: ert 4.0 – ert 4.100.

5. Lintasan- 5: ert 5.0 – ert 5.100. 6. Lintasan- 6: ert 6.0 – ert 6.100.

Berdasarkan peta geologi Lembar Tanjungkarang menurut

[3], stratigrafi daerah penelitian yaitu Formasi Lampung

berada pada zaman Kenozoikum (Cainozoic) zaman

kuarter Plistosen (Pleistocene quaternary) dengan jenis

batuan gunung api (volcanic rocks) diantaranya adalah tuf

berbatuapung, tuf riolitik, tuf pada tufit, batulempung

tufan dan batupasir tufan. Dari letak lokasi penelitian ditunjukkan pada kotak berwarna ungu. (Gambar 3.1).

Gambar 6. Geologi Lembar Tanjung Karang (Modifikasi [3]).

Penelitian dilakukan menggunakan alat Resistivity meter.

Parameter penelitian terdiri atas parameter yang diukur

(arus listrik (i), beda potensial (V), dan spasi jarak

elektroda) dan parameter yang dihitung (nilai tahanan jenis

semu (ρ)). Ada beberapa tahapan yang dilakukan dalam

prosedur penelitian.

A. Tahap persiapan

Tahapan persiapan meliputi :

1. Studi literatur mengenai metode geolistrik dan

mempelajari teori-teori yang berhubungan dengan

lokasi tempat pembuangan sementara (TPS), litologi

daerah sekitar dan dampa yang ditimbulkan terhadap

lingkungan sekitar; dan

2. Mempersiap kan peralatan survei dan pengukuran. B. Tahap pengukuran

Tahap pengukuran ini menggunakan konfigurasi

Wenner.

1. Membentang meteran 100 meter;

2. Memasang elektroda–elektroda dan kabel arus dan

potensial pada lintasan pengukuran sesuai dengan

konfigurasi yang digunakan;

3. Memindahkan elektroda arus dan elektroda potensial

sesuai dengan konfigurasi Wenner; dan

4. Mancatat dan menghitung nilai arus dan potensial

pada resistivity meter.

Pada tahanpan akhir ini dilakukan interpretasi hasil dari

pengolahan data yang sudah diteliti menggunakan

Res2DInv yang akan menghasilkan tampilan bawah

permukaan dalam 2 dimensi.

1. Pengolahan 2D

Analisis Res2DInv memerlukan input data yang

ditulis dalam notepad dengan jenis file.txt lalu diubah

kedalam file.dat. (Gambar 7).

Page 6: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 6

Gambar 7. Data resistivitas 2D Res2DInv.

Selanjutnya buka software Res2DInv:

1. Read file data pengukuran resistivity;

2. Klik inversion pilih least-square inversion;

Hasil ini akan menghasilkan tiga penampang, yaitu:

apparent resistivity, calculate apparent resistivity

dan inversi model resisistivity section (penampang

model true resistivity). (Gambar 4.3).

Gambar 8. Contoh Proses Pengolahan data Lintasan- 3.

3. Jika hasil error RMS masih besar maka dilakukan

edit data.

Datum point pada pengkuran perlu diedit untuk

melihat kekonsistensian trend-trend datum point. Jika

dalam datum point ada yang dianggap kurang baik

dapat dihapuskan. Dengan bertujuan untuk

meghasilkan error RMS-nya lebih baik sampai dengan iterasi yang diinginkan. (Gambar 4.4).

Gambar 9. Contoh Penampang bad datum point 2D Res2DInv.

4. Selanjutnya melakukan interpretasi dari hasil

pengolahan data resistivitas dengan aplikasi

Res2DInv. Setelah melakukan input data maka akan

diproses dalam software Res2Dinv maka akan

didapatkan hasil pencitraan resistivitas bawah

permukaan tanah.

Hasil dan Pembahasan

1. Hasil

Lintasan- 1

Gambar 10. Penampang Model 2D Lintasan- 1

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1 dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 10),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 1.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan

(m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi litologi

1 1 – 2 2 33,3 – 75,9 Pasir Tuffaan

2 2 – 10 8 173 – 896 Tuff

3 10 – 15 5 2,8 – 14,6 Lempung

Tuffaan

Tabel 1. Nilai resistivitas pada lintasan- 1.

U S

Page 7: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 7

Lintasan- 2

Gambar 11. Penampang Model 2D Lintasan- 2.

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1

dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 11),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 2.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan (m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi

litologi

1 0 – 8 8 33,3 – 75,9 Pasir Tuffan

2 2 – 8 6 173 – 896 Tuff

3 9 – 15 6 2,8 – 14,6 Lempung

Tuffan

Tabel 2. Nilai resistivitas pada lintasan- 2.

Lintasan- 3

Gambar 12. Penampang Model 2D Lintasan- 3.

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1

dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 12),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 3.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan

(m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi litologi

1 0 – 2 2 <3 Cairan Lindi

2 0 – 7 7 173 – 896 Tuff

3 0 – 10 10 33,3 – 75,9 Pasir Tuffaan

4 10 – 15 5 2,8 – 14,6 Lempung Tuffaan

Tabel 3. Nilai resistivitas pada lintasan- 3.

Lintasan- 4

Gambar 13. Penampang Model 2D Lintasan- 4.

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1 dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 13),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 4.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan

(m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi

litologi

1 0 – 7 7 33,3 – 75,9 Pasir Tuffaan

2 4 – 9 9 173 – 896 Tuff

3 9 – 15 5 2,8 – 14,6 Lempung

Tuffan

Tabel 4. Nilai resistivitas pada lintasan- 4.

Lintasan- 5

Gambar 14. Penampang Model 2D Lintasan- 5.

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1

dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 14),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 5.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan

(m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi litologi

1 0 – 2 2 173 – 896 Tuff

2 2 – 12 10 33,3 – 75,9 Pasir Tuffaan

3 12 – 15 3 2,8 – 14,6 Lempung

Tuffaan

Tabel 5. Nilai resistivitas pada lintasan- 5.

U S B T

B T B T

Page 8: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 8

Lintasan- 6

Gambar 15. Penampang Model 2D Lintasan- 6.

Berdasarkan hasil pengukuran resistivitas pada lintasan- 1 dengan menggunakan konfigurasi Wenner (Gambar 15),

nilai resistivitasnya dapat dilihat pada Tabel 6.

no Estimasi

kedalaman

(m)

Estimasi

ketebalan

(m)

Resistivitas

(Ωm) Estimasi litologi

1 0 – 8 8 173 – 896 Tuff

2 0 – 7 7 33,3 – 75,9 Pasir Tuffaan

3 10 – 15 5 2,8 – 14,6 Lempung

Tuffaan

Tabel 6. Nilai resistivitas pada lintasan- 6.

Pembahasan

Pemahasan ini megacu pada penelitian sebelumnya yang

melukukan penelitian didaerah TPS Institut Teknologi

Sumatera dengan menggunakan hasil pengolahan data VES

(Vertical Elektrical Sounding) [3] dan mengacu pada

Rentang litologi di daerah penelitian pada Tabel 5.1, yaitu

penelitian yang dilakukan oleh [16].

Nilai Resistivitas Litologi

<20 Ωm

tuffaceous claystone (lempung tuffaan)

Batuan tuff berbutir halus yang memiliki

kandungan clay. Sifatnya impermeable dan tidak

dapat menjadi akuifer

20 – 80 Ωm

tuffaceous sandstones (pasir tuffaan)

Batuan tuff yang memiliki kandungan pasir dengan

ukuran butir menengah – kasar. Sifatnya permeabel

dengan porositas baik dan dapat menjadi akuifer

tertekan.

80 - 150 Ωm

Tuff

Batuan tuff dengan ukuran butir kasar, terletak

pada bagian yang relatif dangkal dari

permukaan/pada bagian bawah tanah penutup.

Batuan ini juga dapat berperan menjadi akuifer.

>150 Ωm

Tuff

Batuan tuff dengan ukuran butir halus dan kompak.

Tabel 7. Rentang Resistivitas dari Litologi Batuan ITERA [11].

Berikut rentang nilai resistivitas air lindi di TPS ITERA

yang digunakan sebagai validasi nilai resistivitas air lindi :

TPS 1 TPS 2

a (cm) Resistivitas (Ω.m) a (cm) Resistivitas

(Ω.m)

10 0,707 – 1,44 10 0,7 – 2,4

20 0,198 – 1,42 20 1,44 – 3,6

30 0,8 – 2,48 30 1,64 – 4,96

Tabel 8. Rentang Nilai Resistivitas Air Lindi di TPS ITERA [3].

Gambar 16. Penampang Model 2D Lintasan- 3.

Lapisan yang dilingkari berwarna merah (Gambar 16),

diestimasi sebagai cairan lindi yang memiliki nilai tahanan

jenis 2,8 Ωm. Cairan lindi terdapat pada kedalaman 0 – 2

m di titik 40 – 44 m, lapisan di sekitarnya belum terkena

polutan (air lindi), jadi diestimasikan air lindi belum meresap hingga ke bawah permukaan. Menurut [3],

tentang klasifikasi air tanah terdapat beberapa jenis batuan

yang dapat menyimpan dan meloloskan air serta yang

tidak dapat. Seperti batuan lempung pasiran adalah lapisan

batuan yang dapat menyimpan air dan mengalirkan dalam

jumlah yang terbatas. Batuan lempung, serpih dan tuff

adalah lapisan yang mampu menyimpan air, tetapi tidak

dapat mengalirkan air dalam jumlah yang berarti.

Nilai resistivitas pada lapisan tuff adalah 173 – 896

Ωm, lapisan pasir tuffaan memiliki nilai resistivitas

33,3 – 75,6 Ωm, dan lapisan lempung tuffaan

memiliki nilai resistivitas 2,8 – 14,6 Ωm.

Air lindi

T B

Page 9: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 9

Skema sebaran air lindi dapat dilihat pada Gambar 3.

Gambar 17. Skema Sebaran Air Lindi di Lintasan- 3.

Kesimpulan

Dari hasil pengkuran dari beberapa lintasan di TPS ITERA

(Isntitut Teknologi Sumatera), dapat disimpulkan bahwa

nilai resistivitas di TPS Institut Teknologi Sumatera pada

lapisan tuff memiliki nilai tahanan jenis 173 – 896 Ωm, lapisan pasir tuffaan memiliki tahanan jenis 33,3 – 75,6

Ωm, dan lapisan lempung tuffaan memiliki nilai tahanan

jenis 2,8 – 14,6 Ωm. Pada daerah TPS di Institut

Teknologi Sumatera diduga adanya rembesan air lindi

dengan arah horizontal atau hanya menyebar dipermukaan

pada lintasan- 3 yaitu pada titik 40 – 44 m di kedalaman 0

– 2 m, hal tersebut didukung karena adanya keterdapatan

air lindi pada lintasan- 3 tepat pada lokasi timbunan

sampah.

Ucapan Terima Kasih

Penulis mengucapkan terima kasih kepada bapak Dr.

Ahmad Zaenudin, S.T., M.T. dan Rizky Martin Antosia,

S.Si., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia

membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian tugas akhir. Terimaksih untuk bapak Ruhul

Firdaus, S.T., M.T. dan Selvi Misnia Irawati, S.Si., M.T.

selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan

masukan, saran dan arahan untuk penulis agar lebih baik.

Terimaksih untuk Gustika Indriani Yahya yang telah

memberikan dukungan dan motivasi kepada penulis

selama 5 tahun dalam masa perkuliahan hinnga dapat

menyelesaikan tugas akhir. Terimakasih juga kepada

rekan-rekan yang telah membantu dalam pengambilan data

penelitian ini dan temanteman seangkatan yang telah

memberikan semangat dalam penyelesaian tugas akhir dan jurnal ini.

Referensi

[1] R. H. Parlinggoman, “Studi Sebaran Air Limbah

Sampah Bagian Utara TPA Bantar Gebang

Dengan Metoda Resistivity Wenner-

Schlumberger,” Skripsi : Departemen Fisika,

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.

2011.

[2] I. W. R. Aryanta, “Pengaruh Pencemaran

Lingkungan terhadap Kesehatan Masyarakat,”

Pros. Semin. Nas. Prodi Biol. F.MIPA UNHI.,

2014.

[3] M. H. Kurniawan, “Aplikasi Metode Elektrical

Resistivity Tomography Memggunakan Konfigurasi Dipole-dipole Untuk Identifikasi

Potensi Akuifer (Studi Kasus Kampus Institut

Teknologi SUMATERA).” Skripsi : Jurusan

Teknologi Manufaktur dan Kebumian, Progam

Studi Teknik Geofisika. ITERA, 2020.

[4] H. Tampubolon "Identifikasi Pencemaran Air

Tanah Akibat Air Lindi Menggunakan Geolistrik

Tahanan Jenis," Skripsi : Jurusan Teknologi

Manufaktur dan Kebumian, Progam Studi Teknik

Geofisika. ITERA, 2020.

[5] I. Putra, “Identifikasi Arah Rembesan dan Letak

kumulasi Lindi Dengan Metode Geolistrik

Resistivitas Konfigurasi Wenner – Schlumberger

di TPA Temesi Kabupaten Gianyar,” Skripsi :

Progam Magister, Progam Studi Lingkungan,

Progam Pascasarjana. Universitas Udayana,

2012.

[6] K. Joglo, “Grounwater Risk Analysis in the Vicinity of A Landfill, A Case Study in Mauritius,

Departement of Land Water Resource Engineering

Royal Intitute of Technology,” 2002.

[7] D. K. Todd, “Grounwater Technology.” John

Willey and So., New York., 1980

[8] Telford, W. M., Geldrat, L. P. & Sheriff, R. E.,

“Applied_Geophysics,” USA : Cambridge

University., 1990.

[9] A. Rahmawati, “Pendugaan Bidang Gelincir Tanah Longsor Berdasarkan Sifat Kelistrikan

Bumi Dengan Aplikasi Geolistrik Metode Tahanan

Jenis Konfigurasi Schlumberger (Studi Kasus di

Daerah Karangsambung dan Sekitarnya,

Kabupaten Kebumen) ”, Skripsi: Program Sarjana

Sains FMIPA, 2009.

[10] D. M. Loke, “Electrical imaging surveys for

environmental and engineering studies”, 1999.

Page 10: Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode ...

Identifikasi Rembesan Air Lindi Menggunakan Metode Geolistrik Konfigurasi Wenner 2D di TPS Institut Teknologi Sumatera | 10

[11] Rizka dan S. Setiawan, “Investigasi Lapisan

Akuifer Bedasarkan Data Vertical Electrical

Sounding (VES) dan Data Electrical Logging;

Studi Kasus Kampus ITERA.” Bulletin Of

Scientific Contribution :GEOLOGY, hal.17, no.2,

hlm. 91-100, 2013.