BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pertumbuhan jumlah penduduk yang semakin besar dari waktu ke waktu
memberikan
dampak
terhadap
peningkatan
aktivitas
manusia.
Namun,
peningkatan aktivitas penduduk tersebut tidak diikuti dengan peningkatan sanitasi
lingkungan yang baik. Indonesia merupakan negara dengan sistem sanitasi
(pengelolaan air limbah domestik) terburuk ketiga di Asia Tenggara setelah Laos
dan Myanmar ( ANTARA News, 2006 ). Menurut data Status Lingkungan Hidup
Indonesia tahun 2002, tidak kurang dari 400.000 m3 per hari limbah rumah tangga
dibuang langsung ke sungai dan tanah, tanpa melalui pengolahan terlebih dahulu,
sebesar 61,5 % dari jumlah tersebut terdapat di Pulau Jawa.
Tangki septik (septictank) merupakan suatu tangki bawah tanah yang
digunakan untuk pengendapan limbah domestik/rumah tangga (Daryanto,1995).
Tangki septik (septictank) merupakan salah satu permasalahan pencemaran
airtanah yang ada di daerah yang padat penduduknya, seperti Daerah Istimewa
Yogyakarta (DIY). Di sisi lain, airtanah merupakan salah satu kebutuhan yang
sangat penting dalam kehidupan manusia. Apabila airtanah telah tercemar maka
berakibat buruk untuk kesehatan masyarakat dan menjadi permasalahan yang
sangat penting untuk dikaji.
Faktor-faktor yang menyebabkan kualitas air sumur gali kurang baik yaitu
jarak tangki septik dengan sumur gali yang kurang dari 10 meter. Kondisi tangki
septik yang tidak kedap air serta terletak pada tanah berpasir menyebabkan air
sumur gali tercemar oleh tinja yang mengandung bakteri Coli dan mengakibatkan
kualitas air sumur gali tidak sesuai lagi dengan standar peruntukannya sebagai
sumber air bersih. Persyaratan jarak tangki septik terhadap sumur gali tersebut
sulit dipenuhi untuk daerah perkotaan karena kepadatan hunian yang lebih tinggi
dibandingkan daerah pedesaan.
Tangki septik (septic tank) sebenarnya tidak sesuai untuk digunakan di kota
yang padat penduduknnya. Bahkan untuk rumah sangat sederhana yang
1
halamannya sempit, tak mungkin dibangun tangki septik yang memenuhi syarat di
tiap rumah. Akan tetapi jika dibuat satu tangki septik untuk beberapa rumah sulit
untuk pengelolaannya. Kondisi ini terjadi di daerah sub-urban bagian utara Kota
Yogyakarta yang mulai berkembang secara fisik menjadi daerah urban. Di
kawasan permukiman lama sudah terlanjur menggunakan tangki septik, tidak
mudah untuk diubah menjadi sistem perpipaan. Biaya perpipaan air kotor yang
biasanya diakhiri dengan instalasi pengelolaan air kotor memang sangat mahal.
Galian pipa besar di tengah kota yang padat akan menimbulkan masalah
terganggunya kelancaran lalu lintas dan kenyamanan penduduk.
Berdasarkan hal tersebut dapat dipahami bahwa pentingnya suatu penelitian
terkait pencemaran airtanah oleh limbah domestik terutama di daerah sub-urban
yang dikaitkan dengan jarak horisontal tangki septik terhadap sumur gali. Faktor
jarak sumber pencemar terhadap sumur gali yang digunakan oleh penduduk untuk
memenuhi kebutuhan air merupakan parameter yang sangat vital untuk
dipertimbangkan dalam membuat zonasi potensi pencemaran airtanah. Selain itu,
daerah sub-urban yang terus mengalami peningkatan kepadatan penduduk
membuat lahan kosong semakin sempit dan sulit ditemukan. Kondisi tersebut
sangat menarik untuk dikaji dan dilakukan penelitian.
Berbagai metode dan teknik telah berkembang untuk memperkirakan zonasi
pencemaran airtanah sesuai dengan tujuan dan keperluannya (Vrba dan
Zaporozec,1994). Salah satu analisis zonasi pencemaran airtanah dapat dilakukan
menggunakan metode LeGrand. Metode LeGrand dipilih dalam penelitian ini
dikarenakan dalam metode ini mempertimbangkan jarak horisonal terhadap
sumber pencemar yang merupakan suatu parameter yang sangat penting dalam
pemetaan potensi pencemaran airtanah. Secara lebih spesifik lagi, penelitian ini
dilakukan di daerah sub-urban yang dikaitkan dengan perkembangan penduduk
yang terus meningkat namun tidak diikuti dengan peningkatan sanitasi lingkungan
sehingga mempunyai pengaruh terhadap kondisi airtanah daerah di sekitarnya,
yang perlu untuk diteliti dan selanjutnya dikaji secara komprehensif.
2
1.2. Perumusan Masalah
Daerah Sub-urban Bagian Utara Kota Yogyakarta merupakan daerah suburban yang secara fisik sekarang berkembang menjadi daerah urban.
Perkembangan penduduk yang terus meningkat menyebabkan daerah ini memiliki
aktivitas yang kompleks. Kompleksitas kegiatan penduduk yang dilakukan tidak
lepas dari peningkatan limbah domestik yang dihasilkan dan pemenuhan
kebutuhan airtanah sebagai sumber kehidupan. Namun kondisi tersebut tidak
diikuti dengan peningkatan pengelolaan lingkungan yang baik terutama perbaikan
sanitasi tempat pembuangan (tangki septik) yang menjadi sumber pencemar
terhadap airtanah. Kondisi ini menyebabkan daerah menjadi rentan terhadap
pencemaran, karena itu monitoring terhadap tingkat potensi pencemaran airtanah
berdasarkan karakteristik airtanah merupakan hal yang mendesak untuk
dilakukan.
Berdasarkan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka peneliti
melakukan penelitian terkait dengan kondisi kerentanan airtanah terhadap
pencemaran di daerah sub-urban bagian utara Kota Yogyakarta secara lebih
mendalam. Berkaitan dengan permasalahan umum tersebut, maka dapat
dirumuskan pertanyaan yang akan diteliti sebagai berikut.
1.
Bagaimana zonasi potensi pencemaran airtanah di daerah sub-urban bagian
utara Kota Yogyakarta dengan menggunakan metode LeGrand?
2.
Bagaimana kecocokan metode LeGrand dalam zonasi pencemaran airtanah
berdasarkan analisis kandungan coli tinja dalam airtanah secara aktual di
daerah sub-urban bagian utara Kota Yogyakarta?
1.3. Tujuan Penelitian
Berdasarkan latar belakang dan permasalahan yang ada, maka tujuan dari
penelitian ini ialah :
1.
Mengetahui zonasi potensi pencemaran airtanah dengan menggunakan
metode LeGrand di daerah penelitian;
3
2.
Mengevaluasi kecocokan metode LeGrand dalam zonasi pencemaran
airtanah berdasarkan analisis kandungan coli tinja dalam airtanah secara
aktual di daerah penelitian;
1.4. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.
Sebagai salah satu sumber bacaan dalam pengembangan dan kemajuan ilmu
pengetahuan, khususnya dalam bidang lingkungan hidup;
2.
Memberikan informasi bagi masyarakat dan pemerintah dalam pengambilan
kebijakan tentang pengelolaan lingkungan hidup; dan
3.
Hasil penelitian ini diharapkan dapat menjadi bahan acuan untuk
pengembangan penelitian lebih lanjut, khususnya yang berkaitan dengan
pencemaran airtanah.
1.5. Tinjauan Pustaka
1.5.1. Siklus Hidrologi
Siklus hidrologi merupakan konsep dasar tentang keseimbangan air secara
global dan juga menunjukkan semua hal yang berhubungan dengan air. Siklus
hidrologi terjadi didalam hirdosfer (hydrosphere). Hidrosfer adalah daerah dimana
terdapat air baik di atmosfer maupun di permukaan bumi. Air di bumi berada pada
lapisan atmosfer yang disebut hidrosfer yang meliputi ketinggian 1 s/d 15 km di
atas permukaan tanah (Indarto, 2010). Air tersebut tersimpan di laut, dalam
bentuk es, sebagai air permukaan, airtanah, dan di atmosfer bumi. Air di atmosfer
berupa massa uap air yang merupakan suatu fase dari siklus hidrologi.
Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi secara umum akan mengalami dua
proses, yaitu infiltasi dan limpasan (run off), dalam hal ini nilai evaporasi,
transpirasi maupun evapotranspirasi dianggap kecil. Besarnya masing-masing
proses tergantung dari kondisi fisik permukaan khususnya pori-pori tanah serta
kekasaran permukaannya. Limpasan air merupakan air yang mengalir di
permukaan tanah. Pada permukaan tanah akan mengalami evaporasi (penguapan
pada badan air), transpirasi (penguapan pada tumbuhan) ataupun evapotranspirasi
4
(penguapan pada badan air dan tanaman) yang sisanya akan masuk ke dalam
badan air berupa sungai ataupun laut. Secara singkat perjalanan air dideskripsikan
seperti pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Model Siklus Hidrologi (Ward,1997 dalam Seyhan, 1995)
Kuantitas air yang mampu diserap oleh tanah sangat tergantung pada
kondisi fisik tanah, misalnya bobot tanah tiap satuan volume tanah, permeabilitas
(daya tanah melalukan air), infiltrasi (daya tanah meresapkan air), porositas
(jumlah volume udara yang terkandung dalam tanah), dan struktur tanah
(bentukan hasil penyusunan butiran-butiran tanah) (Effendi, 2003). Sebelum tanah
mencapai jenuh, air masih dapat diserap oleh tanah. Jika telah melebihi
kejenuhan, air hujan yang jatuh ke permukaan akan dialirkan sebagai limpasan
permukaan (surface runoff) ke badan air. Air yang masuk kedalam tanah akan
mencapai akuifer melalui proses infiltrasi dan perkolasi. Airtanah yang ada akan
mengalir mengikuti topografi yang pada akhirnya akan keluar baik sebagai
mataair, rembesan baik di permukaan maupun di badan air. Setelah mencapai
permukaan, maka air akan diuapkan (evaporasi) sehingga berubah menjadi uap.
Apabila titik kondensasi tercapai, maka akan terjadi awan yang akhirnya akan
kembali menjadi hujan.
5
1.5.2. Airtanah
Indarto (2010), mengemukakan bahwa airtanah merupakan air yang
bergerak dalam tanah yang terdapat di bawah permukaan bumi dalam ruang-ruang
antara butir-butir tanah yang membentuknya dan didalam retak-retak dari batuan.
Karakteristik utama airtanah yang membedakan airtanah dengan air permukaan
adalah pergerakan yang sangat lambat dan waktu tinggal (residence time) yang
sangat lama, dapat mencapai puluhan bahkan ratusan tahun (Effendi, 2003).
Karena hal tersebut, airtanah akan sulit untuk pulih kembali jika mengalami
pencemaran.
Airtanah adalah air yang berada di bawah permukaan tanah pada zona jenuh
air, dengan tekanan hidrostatis sama atau lebih besar daripada tekanan udara.
Secara vertikal zona airtanah dapat dibagi menjadi 2 bagian yaitu zona aerasi
(zone of aeration) atau tak jenuh di bagian atas dan zona saturasi (zone of
saturation) atau jenuh dibagian bawah. Zona aerasi atau tak jenuh merupakan
zona yang terdiri dari : (i) zona lengas tanah, (ii) zona air vadose, dan zona
kapiler. Pada zona ini rongga-rongga tanah sebagian ditempati air dan sebagian
lainnya terisi udara, yang disebut zona air vadose. Pada zona jenuh, semua rongga
terisi air dan telah mempunyai tekanan hidrostatis. Air yang terdapat di zona ini
disebut airtanah (Todd,1980). Agihan airtanah dapat dilihat pada Gambar 1.2.
Gambar 1.2. Agihan Vertikal Airtanah (Todd,1980)
6
Todd (1980) menjelaskan bahwa terdapat beberapa jenis formasi batuan
yang terkait dengan kapasitasnya dalam menampung air, diantaranya:
a.
Akuifer (aquifer), yaitu formasi batuan yang dapat menyimpan dan
melalukan air. Contoh material ini adalah pasir, krikil, batupasir,
batugamping yang berlubang dan lava yang retak-retak.
b.
Akuiklud (aquiclude), yaitu formasi batuan yang dapat menyimpan batuan
akan tetapi tidak dapat melakukan dalam jumlah yang berarti. Contoh
material ini adalah lempung, serpih, tuf, dan berbagai batuan yang
berukuran lempung.
c.
Akuifug (aquifuge), yaitu suatu formasi batuan yang tidak dapat menyimpan
maupun melalukan air. Contoh material ini adalah batuan granit.
d.
Akuitar (aquitard), yaitu formasi batuan yang mempunyai susunan
sedemikian rupa sehingga dapat menyimpan air akan tetapi hanya dapat
melalukannya dalam jumlah yang terbatas. Hal ini dicirikan dengan adanya
rembesan atau kebocoran-kebocoran.
Seyhan (1995) mengelompokkan beberapa tipe akuifer utama, yaitu (i)
akuifer tidak tertekan adalah airtanah yang terdapat pada akuifer bebas
(unconfined aquifer) yaitu di atas lapisan geologi yang kedap air (confined aquifer
atau aquiclude) sampai batas permukaan airtanah (water table) di bawah
permukaan tanah.; (ii) akuifer tertekan (artesis), dimana airtanah tertutup antara
dua strata yang relatif kedap air (aquiclude); (iii) akuifer melayang, akuifer ini
merupakan kasus khusus dari akuifer tak tertekan, dimana tubuh airtanah
terpisahkan dari tubuh utama airtanah oleh stratum yang relatif kedap air dengan
luasan yang kecil; dan (iv) akuifer semi-tertekan, akuifer ini merupakan kasus
khusus akuifer tertekan yang dibatasi oleh lapisan-lapisan semi-permeabel. Skema
airtanah bebas dan tertekan dapat dilihat pada Gambar 1.3.
7
Gambar 1.3. Akuifer Bebas dan Tertekan (Todd, 1980)
1.5.3. Pencemaran Airtanah
Pencemaran merupakan masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat,
energi, dan komponen lain kedalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas
turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tersebut tidak dapat
berfungsi sesuai dengan peruntukannya (PP No.82, tahun 2001). Menurut Odum
(1996), pencemaran adalah perubahan-perubahan sifat fisik, kimia, dan biologi
yang tidak dikehendaki pada udara, tanah, dan air. Perubahan tersebut dapat
menimbulkan bahaya bagi kehidupan manusia atau spesies-spesies yang berguna,
proses-proses industri, tempat tinggal dan peninggalan-peninggalan kebudayaan
atau dapat merusak sumber bahan mentah.
Zat pencemar (pollutant) dapat didefinisikan sebagai zat kimia (cair, padat,
maupun gas), baik yang berasal dari alam yang kehadirannya dipicu oleh manusia
(tidak langsung) maupun dari kegiatan manusia (antropogenic origin) yang telah
diidentifikasi mengakibatkan efek yang buruk bagi kehidupan manusia dan
lingkungannya. Semua itu dipicu oleh aktivitas manusia, sedangkan kontaminan,
sama seperti zat pencemar, hanya saja efek negatif atau dampaknya secara nyata
terhadap manusia dan lingkungannya belum teridentifikasi secara jelas ( Watts,
1997 dalam Notodarmojo, 2005).
8
Menurut Sudarmadji (1991), sumber dan penyebab utama pencemaran
airtanah dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu kegiatan kota, industri,
dan pertanian. Pencemaran akibat kegiatan kota merupakan pencemaran dan
limbah penduduk yang berasal dari rembesan bak peresapan, bocoran saluaran air
kotor maupun dari pembuangan sampah yang dapat dilihat dari tingginya kadar
zat organik dalam air, NO3, Bakteri Coli, dan deterjen dalam airtanah.
Pencemaran akibat limbah industri berasal dari saluran air limbah, tempat
pengolahan limbah dan dari rembesan tempat pembuangan limbah pabrik yang
dapat dilihat dari kadar logam berat dan zat kimia dalam airtanah. Pencemaran
dari kegiatan pertanian terjadi akibat rembesan dari saluran air dan perkolasi air
dari sawah yang dapat dilihat dari kadar fosfat dan pestisida yang ada dalam
airtanah.
Keberadaan pencemar yang masuk kedalam airtanah akan berkurang seiring
dengan waktu dan jarak yang telah ditempuh oleh pencemar tersebut. Secara
hipotetik, pencemar yang masuk kedalam airtanah akan membentuk plume.
Bentuk dan ukuran plume tergantung pada struktur geologi, aliran airtanah, tipe
dan konsentrasi pencemar, kesinambungan pembuangan limbah, dan modifikasi
yang dilakukan manusia terhadap sistem airtanahnya (Todd, 1980).
Sudarmadji (1991), menyatakan bahwa sebagai lapisan pembawa air,
akuifer menentukan tingkat penyebaran pencemar. Akuifer dengan permeabilitas
tinggi memungkinkan pencemar untuk menyebarkan dengan cepat dan jauh.
Gradien muka airtanah berpengaruh terhadap kecepatan aliran airtanah. Dengan
demikian, berpengaruh terhadap gerak dan penyebaran airtanah yang terdapat
didalamnya. Makin besar gradien muka airtanah maka akan semakin besar
kemungkinan pencemar didalamnya menyebar lebih cepat dan lebih jauh. Hal
terakhir yang perlu diperhatikan adalah jarak horisontal dengan sumber pencemar.
Semakin dekat jarak antara sumur dengan sumber pencemar, semakin besar
kemungkinan airtanah dalam sumur mengalami pencemaran.
9
1.5.4. Kandungan bakteri E.coli
Bakteri coliform adalah bakteri indikator keberadaan bakteri patogenik lain.
Lebih tepatnya, bakteri coliform fekal adalah bakteri indikator adanya
pencemaran bakteri patogen. Penentuan coliform fekal menjadi indikator
pencemaran dikarenakan jumlah koloninya pasti berkorelasi positif dengan
keberadaan bakteri patogen. Selain itu, mendeteksi Coliform jauh lebih murah,
cepat, dan sederhana daripada mendeteksi bakteri patogenik lain. Contoh bakteri
coliform adalah Esherichia coli dan Entereobacter aerogenes. Jadi, coliform
adalah indikator kualitas air. Makin sedikit kandungan coliform, artinya kualitas
air semakin baik (Friedheim, 2001).
Banyaknya kontaminan dalam air memerlukan standar tertentu untuk
menjamin kebersihannya. Air yang terkontaminasi oleh bakteri patogen saluran
cerna sangat berbahaya untuk diminum. Hal ini dapat dipastikan dengan
penemuan organisme yang ada dalam tinja manusia atau hewan dan yang tidak
pernah terdapat bebas di alam. Ada beberapa organisme yang termasuk kategori
ini, yaitu bakteri coliform (E. coli), Enterococcus faecalis, Clostridium sp. Di
Indonesia, bakteri indikator air terkontaminasi adalah E. coli.
Keberadaan bakteri coliform dalam air minum dapat menjadi indikasi
kemungkinan besar adanya organisme patogen lainnya. Bakteri coliform
dibedakan menjadi 2 tipe, yaitu faecal coliform dan non-faecal coliform. E. coli
adalah bagian dari faecal coliform. Keberadaan E. coli dalam air dapat menjadi
indikator adanya pencemaran air oleh tinja. E. coli digunakan sebagai indikator
pemeriksaan kualitas bakteriologis secara universal dalam analisis dengan alasan;
a) E. coli secara normal hanya ditemukan di saluran pencernaan manusia
(sebagai flora normal) atau hewan mamalia, atau bahan yang telah
terkontaminasi dengan tinja manusia atau hewan; jarang sekali ditemukan
dalam air dengan kualitas kebersihan yang tinggi,
b) E. coli mudah diperiksa di laboratorium dan sensitivitasnya tinggi jika
pemeriksaan dilakukan dengan benar,
c) Bila dalam air tersebut ditemukan E. coli, maka air tersebut dianggap
berbahaya bagi penggunaan domestik,
10
d) Ada kemungkinan bakteri enterik patogen yang lain dapat ditemukan
bersama-sama dengan E. coli dalam air tersebut.
Bakteri pembusuk ini dimasukkan ke dalam golongan bakteri Coliform,
salah satu yang termasuk didalamnya adalah Escherichia coli. Bakteri coliform ini
menghasilkan zat ethionine yang pada penelitian menyebabkan kanker. Bakteribakteri pembusuk ini juga memproduksi bermacam-macam racun seperti Indole,
skatole yang dapat menimbulkan penyakit bila berlebih didalam tubuh (Gause,
1946).
Bakteri E.coli (Escherichia coli) merupakan salah satu bakteri yang
tergolong bakteri koliform dan hidup secara normal didalam kotoran manusia
maupun hewan. Hal yang membedakan antara Bakteri E.coli dengan bakteri
lainnya yaitu bakteri E.coli mempunyai sifat dapat memfermentasikan laktose dan
memproduksi asam dan gas pada suhu 370C maupun suhu 44,50C dalam waktu 48
jam (Fardiaz, 1992).
Standar Air Minum, menurut standar WHO semua sampel tidak boleh
mengandung E. coli dan sebaiknya juga bebas dari bakteri coliform. Standar
WHO dalam setiap tahun, 95% dari sampel-sampel tidak boleh mengandung
coliform dalam 100 ml, tidak ada sampel yang mengandung E. coli dalam 100 ml,
Tidak ada sampel yang mengandung coliform lebih dari 10 dalam 100 ml, tidak
boleh ada coliform dalam 100 ml dan dua sampel yang berurutan (AOAC,2000).
Air
yang
mengandung
golongan
bakteri
E.coli
dianggap
telah
berkontaminasi (berhubungan) dengan kotoran manusia. Dengan demikian dalam
pemeriksaan bakteriologi atau biologi, tidak langsung diperiksa apakah air itu
telah mengandung bakteri pathogen (yang membuat sakit), seperti Bakteri
typhsum, Vibrio colerae, Bakteri dysentriae, Entamoeba hystolonea, dan Bakteri
enteritis (penyakit perut), akan tetapi langsung diperiksa dengan indikator bakteri
golongan Coli (Sutrisno, 1996).
1.5.5. Tangki septik (septictank)
Parameter yang dipergunakan untuk menentukan rumah sehat adalah
sebagaimana yang tercantum dalam Keputusan Menteri Kesehatan Nomor
11
829/Menkes/SK/VII/1999 tentang Persyaratan kesehatan perumahan, meliputi 3
lingkup kelompok komponen penilaian, yaitu kelompok komponen rumah, sarana
sanitasi, dan perilaku penghuninya. Kelompok sarana sanitasi salah satunya
adalah pembuangan kotoran yang memenuhi syarat. Syarat pembuangan kotoran
antara lain a) Kotoran manusia tidak mencemari permukaan tanah, b) Kotoran
manusia tidak mencemari air permukaan / air tanah, c) Kotoran manusia tidak
dijamah lalat, d) Jamban tidak menimbulkan bau yang mengganggu, dan e)
Konstruksi jamban tidak menimbulkan kecelakaan.
Septictank merupakan cara pembuangan kotoran yang paling dianjurkan.
Septictank adalah suatu tangki bawah tanah yang digunakan untuk pengendapan
limbah domestik/rumah tangga (Daryanto,1995). Terdiri dari tank sedimentasi
yang kedap air dimana tinja dan air masuk dan mengalami proses dekomposisi
yaitu proses perubahan menjadi bentuk yang lebih sederhana (penguraian).
Penggunaan septictank biasa atau konvensional banyak dijumpai dibeberapa
kota di Indonesia. Penggunaan septictank biasa atau konvensional sangat jelas
sekali mencemari lingkungan. Pada septictank konvensional limbah kotoran atau
tinja akan masuk kedalam tanah sebagai rembesan yang bisa mencemari airtanah
dan lingkungan. Dampaknya air sumur menjadi bau karena tercemari rembesan
kotoran /tinja dari septictank konvensional. Berikut Gambar 1.4. desain septictank
konvensional.
Gambar 1.4. Desain Septictank Biasa atau Konvensional (Sumber :
http://www.septictankbiotech.org/)
12
1.5.6. Pemetaan Potensi Pencemaran Airtanah
Kerentanan airtanah sangat relatif serta tidak dapat diukur dan tidak
terbentuk. Keakuratan dari perkiraan kerentanan tergantung dari kuantitas dan
kualitas data yang akurat dan dapat diandalkan. Komponen fisik utama yang
digunakan dalam memperkirakan kerentanan airtanah antara lain imbuh airtanah,
karakteristik airtanah dan karakteristik zona aerasi dan zona saturasi. Komponen
fisik lain yang juga penting adalah topografi, kondisi airtanah dan air permukaan
serta kondisi alami akuifer (Vrba dan Zaporozec, 1994).
Berbagai metode dan teknik telah berkembang untuk memperkirakan
kerentanan airtanah sesuai dengan tujuan dan keperluannya. Teknik yang
digunakan dalam penilaian kerentanan airtanah sangat bergantung pada kondisi
fisiografi daerah penelitian, tujan penelitian, serta kualitas dan kuantitas data yang
ada. Salah satu metode dalam pemetaan potensi pencemaran airtanah adalah
metode LeGrand.
Metode LeGrand merupakan salah satu metode parametrik dalam pemetaan
potensi pencemaran airtanah dengan analisis nilai penskoran (Rating system).
Penilaian kerentanan berdasarkan pada asumsi bahwa bahan pencemar dilihat
secara umum. Metode LeGrand ini dikembangkan oleh Harry E.LeGrand pada
tahun 1964 dengan mempertimbangkan faktor-faktor antara lain kedalaman muka
airtanah, kemiringan muka airtanah, jarak horisontal dengan sumber pencemar,
daya penyerapan di atas muka airtanah, dan permeabilitas akuifer. Karakteristik
dari masing-masing faktor akan menentukan cepat atau lambatnya polutan
mencapai muka airtanah. Semakin cepat polutan itu masuk kedalam tanah, maka
akan semakin tinggi kemungkinan terjadinya pencemaran, demikian sebaliknya
(Todd,1980). Faktor-faktor yang digunakan oleh LeGrand tersebut diberi skor
untuk penilaian setiap faktor seperti Gambar 1.5.
13
Depth to watertable
*
0 1 2 3 4
0
5
10
5
7
6
8
9
60 80 100
20 25 30 40
15
10
150 200 250 300
Distance below base of disposal unit, meters
Sorption above watertable
0
1
2
Coarse
gravel
3
Small
amounts of
clay in sand
Coarse clean
sand
4,5
4
5
6
Equal amounts
of clay and sand
Silt
Clay
Permeability
*
Clay
1 2
1
2
3
Clayey
sand
Silt or
sandy clay
0
Coarse
sand
Fine sand
Coarse
gravel
Watertable gradient
Adverse direction
Favorable direction
30
60
3 4
2
1
0
10
20
5 6
7
10
0
60
Percentage
*
Horizontal distance
0
2
5
10
20
3
30
4
6
5
60
7
75
8
9
10
100 150 300 800
Meter
11
1.0 1.5
15
Kilometer
*Unacceptable ranges
Gambar 1.5. Diagram untuk Menilai Potensi Pencemaran Airtanah (LeGrand
1964, dalam Todd,1980)
14
Konsep dasar pemberian skor dalam sistem LeGrand ditinjau dari besar
kecilnya faktor-faktor tersebut berpengaruh terhadap adanya pencemaran. Skor
yang besar diberikan pada faktor memiliki dampak kecil terhadap pencemaran,
sedangkan skor kecil kebalikannya (Todd,1980). Untuk mengetahui potensi
pencemaran dilakukan dengan menjumlahkan masing-masing skor dari kelima
faktor tersebut, yang selanjutnya ditunjukkan dalam bentuk peta dengan cara
menumpangsusunkan (overlay) dalam Sistem Informasi Geografis (SIG).
Mungkin tidaknya suatu daerah berpotensi tercemar dapat dilihat pada Tabel 1.1.
Tabel 1.1. Klasifikasi Nilai Total Untuk Menentukan Potensi Pencemaran
No
Total Skor
Kemungkinan Tercemar
1
0–4
Tercemar
2
4–8
Mungkin Tercemar
3
8 – 12
Dapat Tercemar Tapi Sulit
4
12 – 25
Sangat Sulit Tercemar
5
25 – 35
Tidak Tercemar
Sumber : LeGrand, 1964 dalam Todd,1980
1.6. Keaslian Penelitian
Beberapa penelitian terdahulu mengenai pencemaran airtanah sudah pernah
dilakukan. Penelitian pada tahun 2001 yang dilakukan Yorhanita dalam tesisnya
yang berjudul Zonasi Potensi Pencemaran Airtanah Bebas Pada Teras Sungai
Code, Yogyakarta menggunakan metode LeGrand untuk penentuan zonasi daerah
yang tercemar. Selain itu, dilakukan pula analisis pendekatan biaya subsitusi
PDAM dan pendekatan biaya kesehatan untuk mengestimasi besar kerugian dari
pencemaran airtanah.
Ummiyatun pada tahun 2006 melakukan penelitian pencemaran airtanah
menggunakan metode LeGrand modifikasi di daerah sub DAS Tambakbayan.
Hasil utama dalam peneitian ini berupa arahan penggunaan lahan. Arah
penggunaan lahan yang cocok di lokasi penelitiannya berupa kawasan lindung,
kawasan resapan air dan kawasan penyangga. Dari penelitian ini juga diketahui
terdapatnya hubungan antara potensi pencemaran dan kepadatan penduduk yang
berbanding lurus.
15
Di tahun 2009, Muryani melakukan penelitian bertemakan pencemaran
benzena di sekitar SPBU 44.552.10 Yogyakarta menggunakan metode LeGrand
dengan analisis keruangan dan analisis statistik sederhana. Hasil penelitiannya
berupa sebaran pencemaran benzena, faktor kedalaman muka airtanah yang
merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap potensi pencemaran benzena,
dan opini masyarakat terkait keberadaan SPBU. Di tahun yang sama, Rahma
(2009) juga melakukan penelitian bertemakan pencemaran airtanah di sekitar
kawasan Industri Tekstil Pabrik Cambric GKBI, Kabupaten Sleman. Dalam
penelitiannya menggunakan metode GOD. Metode ini merupakan metode yang
hampir sama dengan metode LeGrand, tetapi dalam metode GOD hanya
mempertimbangkan tiga parameter yaitu tipe akuifer, karakter litologi pada zona
aerasi, dan kedalaman muka airtanah.
Penelitian terbaru terkait pencemaran airtanah, dilakukan oleh Kristmastiti
tahun 2010 yang mengkaji potensi pencemaran logam tembaga (Cu) di sekitar
Kotagede sebagai daerah penghasil perak. Hasil penelitiannya berupa sebaran
tingkat pencemaran termasuk dalam zona mungkin tercemar tetapi sulit, zona sulit
tercemar, dan zona sangat sulit tercemar. Selain itu, kandungan logam tembaga
dalam airtanah di daerah penelitian masih dibawah baku mutu yang dianjurkan
sebesar 2 mg/l yaitu berkisar 0,0083 mg/l & 0,0096 mg/l.
Berdasarkan dari penelitian-penelitian sebelumnya tersebut, penelitian ini
memiliki perbedaan dari penelitian sebelumnya yaitu terletak pada lokasi,
parameter kualitas air yang digunakan, dan metode analisisnya. Dalam penelitian
ini dilakukan di daerah sub-urban dengan parameter kualitas air berupa
kandungan coli tinja sebagai indikator pencemarannya. Analisis yang dilakukan di
penelitian ini menggunakan analisis deskriptif dan spasial untuk mengetahui
zonasi
potensi
pencemaran
airtanah
serta
analisis
komparatif
untuk
membandingkan kecocokan hasil zonasi pencemaran airtanah secara potensial
dengan zonasi pencemaran airtanah secara aktual dari hasil analisis laboratorium
kandungan coli tinja dalam airtanah. Berikut Tabel 1.2. yang merupakan rincian
penelitian sebelumnya terkait pencemaran airtanah.
16
Tabel 1.2 Penelitian Sebelumnya
No
Peneliti
Judul dan lokasi
Tujuan
Metode
Hasil
1. Mengetahui wilayah-wilayah
pada teras sungai Code
Yogyakarta yang airtanahnya
berpotensi
terhadap
terjadinya pencemaran
2. Mengetahui faktor fisik alami
dan
faktor
sanitasi
lingkungan yang
paling
berpengaruh
terhadap
pencemaran
3. Mengestimasi
kerugian
ekonomi yang timbul akibat
adanya pencemaran airtanah
1. Mengetahui zonasi potensi
pencemaran airtanah bebas
pada sub DAS Tambakbayan,
faktor-faktor
potensi
pencemaran, dan arahaan
penggunaan lahan yang
sesuai
2. Mengetahui hubungan antara
kepadatan penduduk dengan
potensi pencemaran airtanah
Survei (metode Stratified
Random
Sampling),
analisis
laboratorium,
pendekatan
LeGrand,
analisis statistik (metode
regresi
berganda),
analisis pendekatan biaya
substitusi PDAM dan
pendekatan
biaya
kesehatan
1. Daerah yang berpotensi terjadi
pencemaran airtanah yaitu
daerah padat permukiman dan
penduduk.
2. Adanya korelasi signifikan
antara faktor jarak dengan
kadar klorida dan nitrit.
3. Adanya korelasi signifikasn
antara kepadatan penduduk dan
pemakaian air dengan kadar
klorida, kekeruhan dan tingkat
keasaman PH.
Pendekatan
LeGrand
yang dimodifikasi
1. Potensi pencemaran di sub
DAS Tambakbayan masuk
dalam kategori zone sulit
tercemar.
2. Arahan penggunaan lahan pada
lokasi
penelitian
berupa
kawasan lindung, kawasan
resapan air, serta kawasan
penyangga.
3. Hubungan potensi pencemaran
dan
kepadatan
penduduk
berbanding lurus
1
Yorhanita
(2001)
Zonasi
Potensi
Pencemaran
Airtanah
Bebas
Pada Teras Sungai
Code, Yogyakarta
2
Ummiyatun
(2006)
Zonasi
Potensi
Pencemaran
Airtanah
Bebas
Untuk
Arahan
Penggunaan Lahan
di
Sub
DAS
Tambakbayan,
Kabupaten Sleman
17
Lanjutan Tabel 1.2.
No
Peneliti
3 Muryani
(2009)
4
Rahma
(2009)
Judul dan lokasi
Potensi
Pencemaran
Benzena Terhadap
Airtanah di Sekitar
Stasiun Pengisian
Bahan
Bakar
Minyak
Untuk
Umum
(SPBU)
44.552.10
Yogyakarta
Tujuan
1. Mengetahui sebaran spasial
pencemaran
benzena
terhadap
airtanah
dilingkungan sekitar SPBU
secara potensial dan aktual;
2. Mengetahui
faktor
lingkungan yang paling
berpengaruh terhadap potensi
pencemaran
benzena
di
lokasi penelitian;
3. Mengetahui opini masyarakat
tentang keberadaan SPBU
Metode
Metode
LeGrand,
analisis
keruangan
dengan SIG, analisis
statistik, tabulasi
E Potensi
Pencemaran
Airtanah Bebas di
Sekitar Kawasan
Industri
Tekstil
Pabrik
Cambric
GKBI, Kabupaten
Sleman,
Daerah
Istimewa
Yogyakarta
1. Mengetahui
karakteristik
akuifer dan airtanah bebas;
2. Menyusun zonasi kerentanan
pencemaran airtanah bebas di
daerah penelitian
3. Mengevaluasi
kerentanan
pencemaran airtanah bebas
berdasarkan validasi kualitas
airtanah
Survei data instansional
dan survei lapangan,
analisis
GOD,
serta
analisis laboratorium
1.
2.
3.
1.
2.
3.
Hasil
Potensi pencemaran benzena
terhadap airtanah di sekitar
SPBU
termasuk
kategori
berpotensi besar, sedang, kecil,
dan sangat kecil.
Faktor
kedalaman
muka
airtanah
yang
paling
menentukan
kelas
potensi
pencemaran benzena.
Kurang dari 50% responden
berpendapat setuju jika lokasi
kegiatan SPBU sangat dekat
atau
berbatasan
langsung
dengan permukiman warga.
Daerah penelitian memiliki
karakteristik
akuifer
dan
airtanah
bebas
berupa
kedalaman
muka
airtanah
berkisar 0,9 hingga 14,7
Material zona aerasi daerah
penelitian berupa tuff vulkanik,
batu pasir, pasir berlempung,
dan endapan lempung.
Unsur Besi, Krom total, dan
Fenol melebihi ambang batas
baku mutu untuk air minum.
18
Lanutan Tabel 1.2.
No
Peneliti
5 Kristmastiti
(2010)
6
Mesoarina
(2014)
Judul dan lokasi
Zonasi
Potensi
Pencemaran
Airtanah
Bebas
oleh
Logam
Tembaga (Cu) di
Sekitar Kotagede
Daerah Istimewa
Yogyakarta
Tujuan
1. Membuat zonasi potensi
pencemaran airtanah;
2. Menganalisis
kandungan
logam tembaga (Cu) dalam
airtanah disetiap zona yang
terbentuk
Metode
Pendektan
LeGrand,
analisis
laboratorium,
dan lapangan (metode
acak sistematik)
Analsis
Zonasi
Potensi
Pencemaran
Airtanah di Daerah
Sub-urban Bagian
Utara
Kota
Yogyakarta
1. Mengkaji
sejauh
mana
tingkat potensi pencemaran
airtanah di daerah penelitian;
2. Mengetahui
kecocokan
metode LeGrand
dalam
zonasi pencemaran airtanah
berdasarkan
analisis
kandungan coli tinja dalam
akirtanah secara aktual di
daerah penelitian;
.
Survei dan lapangan,
analisis
laboratorium,
metode LeGrand dengan
analisis
deskriptif,
spasial, dan analisis
komparatif.
1.
2.
1.
2.
Hasil
Daerah penelitian termasuk
dalam zona mungkin tercemar
tetapi sulit, zona sulit tercemar,
dan zona sangat sulit tercemar.
Kandungan logam (Cu) dalam
airtanah pada zona yang ada
masih dibawah baku mutu yang
dianjurkan sebesar 2 mg/l yaitu
berkisar 0,0083 mg/l dan
0,0096 mg/l
Zona
potensi
pencemaran
airtanah di daerah penelitian
terbentuk 3 (tiga) kelas yaitu
zona II (mungkin tercemar),
zona III (mungkin tercemar
tetapi sulit), dan zona IV (sulit
tercemar).
Tingkat kecocokan pemodelan
pencemaran airtanah di daerah
penelitian adalah 80%.
19
1.7. Kerangka Pemikiran
Metode LeGrand termasuk dalam kategori sistem parametrik yang
merupakan salah satu metode dalam sub sistem penilaian (Rating system). Sistem
ini menghitung skor setiap parameter yang akan dinilai kerentanannya. Metode
LeGrand yang dikembangkan oleh Harry E.LeGrand pada tahun 1964
mempertimbangkan faktor-faktor kedalaman muka airtanah, kemiringan muka
airtanah, jarak horisontal terhadap sumber pencemar, daya penyerapan di atas
muka airtanah, dan permeabilitas akuifer. Karakteristik dari masing-masing faktor
akan menentukan cepat atau lambatnya polutan mencapai muka airtanah. Hasil
pemodelan zonasi pencemaran airtanah bersifat hipotetik, yang artinya hasil
pemodelan bersifat pendugaan. Kondisi tersebut menuntut adanya validasi
terhadap hasil model pencemaran airtanah menggunakan parameter kualitas
airtanah yaitu kandungan coli tinja sebagai indikator pencemaran airtanah yang
diakibatkan oleh aktivitas penduduk yang terus meningkat. Kerangka pemikiran
teoritis yang dilakukan peneliti seperti Gambar 1.6.
Kedalaman
muka airtanah
Daya penyerapan di
atas muka airtanah
Kemiringan
muka airtanah
L
E
G
R
A
N
D
Permeabilitas
akuifer
Jarak horisontal
terhadap sumber
pencemar
Indeks Kerentanan Metode LeGrand
Parameter kualitas
airtanah (coli tinja)
Zonasi Potensi Pencemaran Airtanah
Validasi
Zonasi Pencemaran Airtanah Aktual
Gambar 1.6. Kerangka Pemikiran Teoritis
20