PROPOSAL TUGAS AKHIR (TTA - 400)

PROPOSAL TUGAS AKHIR (TTA - 400)2015

PROPOSAL TUGAS AKHIR (TTA - 400)Permodelan Plume Pencemaran Air Tanah Bebas Dengan Menggunakan Software Modflow di TPA Leuwigajah Kecamatan Cimahi Selatan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa BaratProgram Studi Teknik PertambanganFakultas Teknik Universitas Islam Bandung

LEMBAR PENGESAHAN

JUDUL: Permodelan Plume Pencemaran Air Tanah Bebas Dengan Menggunakan Software Modflow di TPA Leuwigajah Kecamatan Cimahi Selatan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa BaratPESERTA: Vanny Liana KharismaNPM: 10070111104 Bandung,Maret 2015Menyetujui,

Pembimbing ProposalKoordinator Tugas Akhir

Chusharini Chamid, Ir.,MEnvStud Yuliadi, S.T., M.T. NIK. D.96.0.242 NIK. D.00.0.335

Mengetahui,Ketua Program Studi Teknik Pertambangan

Sri Widayati, S.T., M.T.NIK.D.97.0.270KATA PENGANTAR

Assalamualaikum Wr., WbAlhamdulilahirabbil alamin saya panjatkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT, Dzat Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang dan tak lupa shalawat serta salam saya junjunkan untuk Nabi Besar Rasullullah Muhammad SAW beserta keluarganya. Berkat rahmat dan hidayah yang telah Allah SWT berikan, saya dapat menyusun proposal tugas akhir untuk melakukan tugas akhir sebagai salah satu persyaratan kelulusan untuk meraih gelar sarjana teknik pada program studi teknik pertambangan fakultas teknik Universitas Islam Bandung, dengan judul tugas akhir Permodelan Plume Pencemaran Air Tanah Bebas Dengan Menggunakan Software Modflow di TPA Leuwigajah Kecamatan Cimahi Selatan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa Barat.Akhir kata dengan segala kerendahan hati, saya ucapkan terimakasih banyak kepada pihak yang telah membantu dalam pembuatan proposal tugas akhir ini. terutama kepada ibu dosen wali dan bapak koordinator tugas akhir serta ibu ketua jurusan yang senantiasa membimbing untuk pelaksanaan tugas akhir ini, dan juga kepada semua rekan-rekan mahasiswa program studi teknik pertambangan atas kerjasama dan bantuannya.

Bandung, Maret 2015

Vanny Liana KharismaNPM : 10070111104

PROPOSAL TUGAS AKHIR (TTA - 400)DI TPA LEUWIGAJAH

I.JudulDalam pelaksanaan tugas akhir ini penulis mengambil judul tugas akhir (skripsi) yaitu Permodelan Plume Pencemaran Air Tanah Bebas Dengan Menggunakan Software Modflow di TPA Leuwigajah Kecamatan Cimahi Selatan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa Barat. Dasar pengambilan judul tugas akhir tersebut yaitu berdasarkan materi perkuliahan yang didapatkan selama menjalani mata kuliah Hidrogeologi pada semester V, mata kuliah Pengetahuan Lingkungan pada semester VII dan mata kuliah pilihan Penutupan Tambang pada semester VII.

II.Latar BelakangManusia dalam kehidupannya tidak terlepas dari benda-benda yang dapat menunjang kelangsungan hidupnya. Benda-benda tersebut dapat bersumber dari alam maupun dibuat dengan teknologi saat ini. Tanpa disadari dalam upaya pembuatan benda ataupun pemanfaatan sumberdaya tersebut dapat menghasilkan produk lain atau produk sampingan yang disebut dengan sampah. Sampah merupakan sisa suatu usaha atau kegiatan yang dapat berwujud padat maupun cair baik berupa zat organik maupun anorganik dan bersifat terurai maupun tidak terurai yang dianggap sudah tidak memiliki manfaat yang dibuang ke lingkungan.Keberadaan tempat pembuangan sampah merupakan salah satu hal yang sangat diperlukan seiring dengan meningkatnya populasi penduduk, maka jumlah produk sampingan (sampah) yang dihasilkan pun akan semakin meningkat. Peningkatan jumlah penduduk di wilayah Bandung memberikan dampak yaitu terhadap peningkatan jumlah sampah tersebut yang akan mengakibatkan kerusakan lingkungan baik secara permukaan maupun di bawah permukaan.TPA (Tempat Pembuangan Akhir) Leuwigajah merupakan tempat pembuangan akhir sampah yang beroperasi di atas tanah milik pemerintah daerah yang menampung limbah padat yang dihasilkan masyarakat. Total luas lahan TPA ini yaitu seluas 17 Ha dan berjarak sekitar 15 km dari kota Bandung. Pada awalnya TPA ini beroperasi dengan sistem semi control landfill, namun dengan seiring waktu sistem ini berubah menjadi sistem open dumping yaitu sistem pembuangan secara terbuka pada area landfill tanpa adanya penutupan tanah.Sistem open dumping ini tentunya memberi dampak buruk terhadap lingkungan, dikarenakan tidak adanya penanganan khusus serta pengawasan dari sampah tersebut. Salah satu dampak buruk yang timbul yakni masalah air sampah yang dapat mencemari air tanah bebas dikarenakan tidak adanya lapisan impermeable yang membatasi tanah dengan sampah. Melihat kondisi tersebut, saya selaku mahasiswa sangat tertarik untuk mengetahui sejauh mana air sampah tersebut dapat mencemari air tanah bebas yang berada di sekitar TPA Leuwigajah ini. Oleh karena itu saya mencoba untuk menerapkan ilmu dan teori teori dasar yang saya dapatkan selama perkuliahan untuk melakukan tugas akhir (TTA - 400) ini dengan maksud untuk mengembangkan ilmu secara teori dan juga praktek dilapangan dan juga sebagai salah satu persyaratan kelulusan untuk meraih gelar sarjana pada program studi teknik pertambangan fakultas teknik Universitas Islam Bandung.

III.Maksud dan TujuanPelaksanaan tugas akhir ini dilakukan untuk memenuhi salah satu persyaratan kelulusan mata kuliah Tugas Akhir (TTA - 400) pada Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Islam Bandung.Tujuan dari pelaksanaan tugas akhir ini adalah :a. Mengukur kualitas air tanah bebas di hulu, di bawah dan di hilir TPA Leuwigajah.b. Mengetahui seberapa besar kandungan unsur kimia tertentu dalam air tanah.c. Memodelkan pola penyebaran plume pencemaran dalam sistem aliran air tanah bebas.

IV.Ruang Lingkup MasalahPada pelaksanaan tugas akhir ini masalah yang dibahas yakni mengenai permodelan plume pencemaran air tanah bebas di TPA Leuwigajah Kecamatan Cimahi Selatan Kabupaten Bandung Provinsi Jawa Barat. Ruang lingkup masalah yang dibahas yakni meliputi pendeteksian seberapa besar pengaruh pencemaran yang diakibatkan oleh TPA Leuwigajah dengan cara melakukan analisis kimia dan juga permodelan plume pencemaran untuk mengetahui penyebaran polutan.

V.Metode PenelitianMetoda penelitian yang dilakukan dalam pelaksanaan tugas akhir ini yaitu menggunakan metode penelitian analisis deskriptif dimana metode ini adalah suatu metode penelitian yang dilakukan pada taraf atau kajian analisis yang semata-mata ingin mengungkapkan suatu gejala atau pertanda keadaan sebagai mana adanya. Teknik pengumpulan data ini meliputi :1. Studi literatur, yaitu mengumpukan data dan menggunakan literatur yang berhubungan dengan judul dari tugas akhir ini dan juga dapat dijadikan sebagai kerangka acuan dalam penyusunan tugas akhir (skripsi).2. Pengamatan langsung dilapangan, yaitu mengambil data primer yang diperlukan dan juga data sekunder yang diperlukan dengan cara mengamati langsung dilapangan.3. Analisis data yaitu kegiatan pengolahan data berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran dari lapangan dengan acuan dari keterangan keterangan dari bahan referensi.

Gambar 1Diagram Alir PenelitianVI.Landasan Teori1. SampahSampah merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah berakhirnya suatu proses. Sampah didefinisikan oleh manusia menurut derajat keterpakaiannya, dalam proses-proses alam sebenarnya tidak ada konsep sampah, yang ada hanya produk-produk yang dihasilkan setelah dan selama proses alam tersebut berlangsung. Akan tetapi karena dalam kehidupan manusia didefinisikan konsep lingkungan maka sampah dapat dibagi menurut jenis-jenisnya.Pembuangan sampah pada penimbunan darat termasuk menguburnya untuk membuang sampah, metode ini adalah metode paling populer di dunia. Penimbunan ini biasanya dilakukan di tanah yang tidak terpakai, lubang bekas pertambangan, atau lubang-lubang dalam. Sebuah lahan penimbunan darat yang dirancang dan dikelola dengan baik akan menjadi tempat penimbunan sampah yang higienis dan murah. Sedangkan penimbunan darat yang tidak dirancang dan tidak dikelola dengan baik akan menyebabkan berbagai masalah lingkungan, di antaranya angin berbau sampah, menarik berkumpulnya Hama, dan adanya genangan air sampah. Efek samping lain dari sampah adalah gas methan dan karbon dioksida yang juga sangat berbahaya. (di Bandung kandungan gas methan ini meledak dan melongsorkan gunung sampah)Karakteristik desain dari penimbunan darat yang modern di antaranya adalah metode pengumpulan air sampah menggunakan bahan tanah liat atau pelapis plastik. Sampah biasanya dipadatkan untuk menambah kepadatan dan kestabilannya, dan ditutup untuk tidak menarik hama (biasanya tikus). Banyak penimbunan sampah mempunyai sistem pengekstrasi gas yang dipasang untuk mengambil gas yang terjadi. Gas yang terkumpul akan dialirkan keluar dari tempat penimbunan dan dibakar di menara pembakar atau dibakar di mesin berbahan bakar gas untuk membangkitkan listrik.

2. Tata Ruang dan Penentuan Lokasi TPATempat pembuangan akhir sampah harus memenuhi persyaratan lingkungan dan geologi. Pada tumpukan sampah yang terbuka akan timbul pembusukan akibat sampah menjadi basah karena masuknya air. Pembusukan akan menimbulkan gas yang berbahaya bagi manusia. Tanpa adanya penutupan, air sampah juga akan masuk ke tanah dan mencemari air tanah. Maka dari itu diperlukan beberapa persyaratan untuk menentukan lokasi TPA yakni sebagai berikut :a. Sebuah lokasi tidak layak dijadikan TPA jika jarak terhadap sungai dan danau kurang dari 150 m.b. Jarak TPA dari sesar aktif tidak boleh kurang dari 100 meter dan berada dalam zona kerentanan gerakan tanah tinggi.c. TPA juga tidak bisa berada dalam daerah banjir berkala yang periode ulangnya 25 tahun, atau lebih sering.d. Jika berada disekitar pantai, jarak TPA dari garis pantai tidak boleh kurang dari 500 meter serta tidak boleh berada pada daerah pasang surut.e. Tidak boleh berada dalam kawasan lindung agar tidak ada aktivitas pembukaan dikawasan tersebut.f. Jarak TPA dengan pemukiman, jalan utama, dan jalankereta api harus lebih dari 300 meter.g. TPA tidak boleh ada di daerah sawah irigasi dan kawasan wisata.h. TPA bersistem sanitary landfill membutuhkan tanah lempung yang dipadatkan untuk menutup timbungan sampah.i. TPA harus dekat dengan lahan penyedia tanah lempung sebagai tanah penutup idealnya maksimal 1.000 meter.

3. Pengertian Air LindiAir lindi didefinisikan sebagai suatu cairan yang dihasilkan dari pemaparan air hujan pada timbunan sampah. Dalam kehidupan sehari-hari air lindi ini dapat dianalogikan seperti seduhan air teh. Air lindi membawa materi tersuspensi dan terlarut yang merupakan produk degradasi sampah. Komposisi air lindi dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti jenis sampah terdeposit, jumlah curah hujan di daerah TPA dan kondisi spesifik tempat pembuangan tersebut. Air lindi pada umumnya mengandung senyawa-senyawa organik (Hidrokarbon, Asam Humat, Sulfat, Tanat dan Galat) dan anorganik (Natrium, Kalium, Kalsium, Magnesium, Khlor, Sulfat, Fosfat, Fenol, Nitrogen dan senyawa logam berat) yang tinggi. Konsentrasi dari komponen-komponen tersebut dalam air lindi bisa mencapai 1000 sampai 5000 kali lebih tinggi dari pada konsentrasi dalam air tanah (Maramis, 2008).Cairan pekat dari TPA yang berbahaya terhadap lingkungan dikenal dengan istlah leacheat atau air lindi. Cairan ini berasal dari proses perkolasi/percampuran (umumnya dari air hujan yang masuk kedalam tumpukan sampah), sehingga bahan-bahan terlarut dari sampah akan terekstraksi atau berbaur. Cairan ini harus diolah dari suatu unit pengolahan aerobik atau anaerobik sebelum dibuang ke lingkungan. Tingginya kadar COD dan ammonia pada air lindi (bisa mencapai ribuan mg/L), sehingga pengolahan air lindi tidak boleh dilakukan sembarangan (Machdar, I, 2008).Menurut Soemirat, (1996), Leachate adalah larutan yang terjadi akibat bercampurnya air limpasan hujan (baik melalui proses infiltrasi maupun proses perkolasi) dengan sampah yang telah membusuk dan mengandung zat tersuspensi yang sangat halus serta mikroba patogen. Leachate dapat menyebabkan kontaminasi yang potensial baik bagi air permukaan maupun air tanah. Hal ini diakibatkan karena kandungan BOD yang tinggi yaitu sekitar 3.500 mg/L.Komposisi air lindi sangat bervariasi karena proses pembentukannya dipengaruhi oleh karakteristik sampah (organik-anorganik), mudah tidaknya penguraian (larut -tidak larut), kondisi tumpukan sampah (suhu, pH, kelembaban, umur), karakteristik sumber air (kuantitas dan kualitas air yang dipengaruhi iklim dan hidrogeologi), komposisi tanah penutup, ketersediaan nutrien dan mikroba, dan kehadiran in hibitor (Diana, 1992). Selain itu Sulinda (2004) menyatakan bahwa proses penguraian bahan organik menjadi komponen yang lebih sederhana oleh mikroorganisme aerobik dan anaerobik pada lokasi pembuangan sampah dapat menjadi penyebab terbentuknya gas dan air lindi.Sebagian besar limbah yang dibuang pada lokasi pembuangan sampah adalah padatan. Limbah tersebut berasal dari berbagai sumber yang berbeda dengan tipe limbah yang berbeda pula, sehingga setiap air lindi memiliki karakteristik tertentu (Pohland da n Harper, 1985).Kuantitas dan kualitas air lindi juga dapat dipengaruhi oleh iklim. Infiltrasi air hujan dapat membawa kontaminan dari tumpukan sampah dan memberikan kelembaban yang dibutuhkan bagi proses penguraian biologis dalam pembentukan air lindi (Pohland dan Harper, 1985). Meskipun sumber dari kelembabannya mungkin dibawa oleh sampah masukkannya, tetapi sumber utama dari pembentukkan air lindi ini adalah adanya infiltrasi air hujan. Jumlah hujan yang tinggi dan sifat timbunan yang tidak solid akan mempercepat pembentukkan dan meningkatkan kuantitas air lindi yang dihasilkan (Pohland dan Harper, 1985).Pohland dan Harper (1985) menyatakan bahwa umur tumpukan sampah juga bisa mempengaruhi kualitas air lindi dan gas yang terbentuk. Perubahan kualitas air lindi dan gas menjadi parameter utama dalam mengetahui tingkat stabilisasi tumpukan sampah.

4. Parameter Air LindiParameter air lindi dibedakan menjadi tiga yakni parameter fisika, parameter kimia dan parameter mikrobiologi.a. Parameter Fisika Suhu, peningkatan suhu dapat mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi dan volatilisasi dan juga dapat menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air, seperti O2, CO2, N2 dan sebagainya (Haslam 1995 in Effendi, 2003). TSS (Total Suspend Solid), padatan tersuspensi total (TSS) adalah bahan-bahan tersuspensi (diameter > 1m) yang tertahan pada saringan millipore dengan diameter pori 0,45 m (Effendi, 2003).b. Parameter Kimia pH, Pescod (1973) mengatakan bahwa nilai pH menunjukkan tinggi rendahnya konsentrasi ion hidrogen dalam air. Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan sejumlah ion hidrogen akan menunjukkan apakah perairan tersebut bersifat asam atau basa (Barus, 2002). DO (Dissolved Oxygen), merupakan konsentrasi gas oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari hasil fotosintesis oleh fitoplankton atau tumbuhan air dan proses difusi dari udara (Fardiaz, 1992). BOD5 (Biochemical Oxygen Demand ), adalah jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik yang terdapat dalam air pada keadaan aerobik yang diinkubasi pada suhu 20oC selama 5 hari, sehingga sering disebut BOD5 (APHA, 1989). COD (Chemical Oxygen Demand ), menyatakan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi semua bahan organik yang terdapat di perairan, menjadi CO2 dan H2O (Hariyadi, 2001). Amonia, Amonia pada perairan dihasilkan oleh proses dekomposisi, reduksi nitrat oleh bakteri, kegiatan pemupukan dan ekskresi organisme yang ada di dalamnya (Boyd, 1982). Nitrat, adalah bentuk nitrogen utama dalam perairan dan merupakan nutrien utama bagi tumbuhan dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil, dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan (Effendi, 2003). Sulfat, adalah bentuk sulfur utama dalam perairan dan tanah. Di perairan yang diperuntukkan bagi air minum sebaiknya tidak mengandung senyawa natrium sulfat (Na2SO4) dan magnesium sulfat (MgSO4) (Hariyadi et al., 1992). Besi, kadar besi pada perairan alami berkisar antara 0,05 - 0,2 mg/l (Boyd,1988 in Effendi, 2003) pada air tanah dalam dengan kadar oksigen yang rendah kadar besinya dapat mencapai 10 100 mg/l. Kadar besi > 1,0 mg/l dianggap membahayakan kehidupan organisme akuatik (Moore, 1991).c. Parameter MikrobiologiAlaerts dan Santika (1984) menyatakan bahwa bakteri yang sering digunakan sebagai indikator untuk menilai kualitas perairan adalah bakteri koliform, fecal koliform, dan fecal streptococcus. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001, kadar maksimum total koliform yang diperbolehkan pada perairan umum yang diperuntukkan untuk mengairi pertanaman dan peternakan sebesar 10.000 MPN/100ml.

5. Permodelan Pencemaran Air TanahProgram Modflow merupakan perangkat lunak yang dapat membantu menvisualisasikan pola aliran air tanah bebas maupun tertekan. Program ini juga mampu menggambarkan pergerakan polutan dalam air tanah untuk media berpori. Hasil permodelan program Modflow versi 3.1.0 dapat ditampilkan dalam bentuk dua dan tiga dimensi. Tampilan tiga dimensi ditampilkan dalam sumbu x, sumbu y, dan sumbu z dimana sumbu x dan y adalah koordinat dan sumbu z adalah elevasi permukaan sedankan untuk tampilan dua dimensi dapat berupa penampang dan daerah permukaan (tampak atas).Modflow menggunakan metode beda hingga (finite difference method) untuk melakukan permodelan yaitu dengan cara membuat block centered grid sehingga yang diketahui adalah nilai pada bagian tengah blok. Metode beda hingga merupakan suatu teknik dalam memecahkan persamaan differensial yang disebut metode numeric. Metode ini pertama kali diperkenalkan oleh Richardson pada tahun 1910 dengan dasar mengganti turunan pada suatu titik oleh rasio perubahan yang sangat kecil dalam interval yang terbatas. Program Modflow hanya mensimulasikan aliran air pada daerah jenuh dan media pori. Modflow tidak dapat mensimulasikan aliran air pada daerah tidak jenuh air, aliran pada media rekahan (kecuali dianggap sama dengan media pori) atau pada akuifer dengan kondisi anisotropy yang berubah - ubah (Fetter,1994).Semua grid horizontal yang menggunakan metode beda hingga harus memiliki grid yang sama untuk semua lapisan. Untuk grid vertikal (Z) tidak diperlukan data masukan, namun nilainya akan mempengaruhi nilai transimisivitas dimana nilainya sama dengan nilai konduktifitas hidrolik dikali dengan nilai tebal lapisan, sehingga nilai transimisivitas atau tranmisibilitas akan berubah apabila akan berubah apabila terjadi perubahan nilai tebal lapisan yang jenuh air.

VI.Waktu PelaksanaanBerdasarkan kalender akademik di Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Islam Bandung pelaksanaan tugas akhir ini dilaksanakan pada tahun ajaran 2014/2015. Maka saya dari penulis mengusulkan pelaksanaan tugas akhir ini dilaksanakan pada tanggal 29 Maret s/d 25 April tahun 2015. Adapun susunan kegiatan selama pelaksanaan tugas akhir ini dapat dilihat pada Tabel 1 berikut :

Tabel 1Tahapan Pelaksanaan Tugas AkhirNoKegiatanWaktu Kegiatan (2015)

29 Maret s/d 4 April5 April s/d 11 April12 April s/d 18 April19 April s/d 25 April

1Obervasi Lapangan dan Bimbingan

2Kegiatan Lapangan dan Pengambilan Data

3Penyusunan Laporan

Ket :: Kegiatan yang dilakukan: Kegiatan kosong: Tanggal

VII.Peserta Tugas AkhirAdapun data peserta yang akan melakukan kegiatan tugas akhir diantaranya adalah :Nama: Vanny Liana KharismaNPM: 10070111104Tempat Tanggal Lahir: Bandung, 3 Juni 1994E-mail: liana_vanny@yahoo.comSelain itu pun saya melampirkan data diri berupa CV (Curiculum Vitae), KTM (Kartu Tanda Mahasiswa), dan Transkrip Nilai.

VIII.Permohonan FasilitasUntuk dapat mendukung dalam proses terlaksananya kegiatan tugas akhir ini, saya dari peserta sekiranya mengharapkan dari pihak Universitas Islam Bandung dapat menyediakan fasilitas berupa :1. Konsumsi selama kegiatan tugas akhir berlangsung.2. Penyediaan alat Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) selama kegiatan tugas akhir berlangsung (bila diperlukan).3. Peralatan dan perlengkapan yang mendukung selama kegiatan tugas akhir berlangsung.

IX.PenutupDemikian proposal ini penulis ajukan, besar harapan saya sebagai penulis akan bantuan dan kerjasama dari semua pihak yang membantu dalam pelaksanaan tugas akhir ini demi kelancaran dan kesuksesannya kegiatan tugas akhir yang akan penulis laksanakan. Sekian dan terimakasih.

Program Studi Teknik Pertambangan Fakultas Teknik Universitas Islam Bandung