1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Penelitian
advertisement
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Penelitian Airtanah merupakan salah satu sumber air alamiah yang penggunaannya mengalami peningkatan dalam beberapa tahun terakhir. Airtanah merupakan bagian dari siklus hidrologi yang terbentuk akibat infiltasi air hujan atau air permukaan melalui pori-pori batuan hingga mencapai zona saturasi. Airtanah pada zona saturasi terus bergerak dalam suatu sistem akuifer hingga akhirnya muncul di permukaan baik secara alamiah maupun artifisial. Selama perjalanannya, airtanah mengalami interaksi dengan batuan yang dilaluinya sehingga menyebabkan perubahan komposisi airtanah. Perubahan ini tentunya berpengaruh pada kondisi geokimia airtanah dan kualitas airtanah. Variasi litologi yang dilalui oleh airtanah berpengaruh pada kondisi geokimia airtanah. Misalnya saja airtanah pada batuan beku dan metamorf cenderung memiliki kualitas yang baik sedangkan pada batuan sedimen memiliki kualitas yang beragam (Davis dan DeWiest, 1966). Hal ini disebabkan perbedaan komposisi mineral penyusun batuan dan kemampuan dari masing-masing mineral untuk larut pada saat berinteraksi dengan airtanah untuk membentuk kesetimbangan yang baru. Cekungan Airtanah Palangkaraya-Banjarmasin merupakan cekungan airtanah antar propinsi dengan luas total 95.980 km² dengan potensi airtanah mencapai 31865 juta m³/tahun (Danaryanto, 2005). Cekungan airtanah ini pada bagian timur tersusun oleh batuan pengisi Cekungan Sedimen Barito yang berasal 1 dari beberapa formasi, meliputi Formasi Tanjung, Formasi Berai, Formasi Warukin, dan Formasi Dahor. Keberagaman litologi pada daerah tersebut tentunya akan berpengaruh pada kondisi geokimia airtanah sehingga menarik untuk diangkat sebagai sebuah penelitian. Penelitian ini difokuskan untuk mengetahui kondisi geokimia airtanah pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor pada Cekungan Airtanah PalangkarayaBanjarmasin bagian timur. Formasi Warukin dan Formasi Dahor merupakan formasi batuan sedimen yang berpotensi menjadi akuifer airtanah. Hal ini dilihat persebaran kedua formasi tersebut di permukaan yang bersesuaian dengan persebaran Daerah Potensi Airtanah Rendah hingga Tinggi (ESDM, 2013). Kedua formasi tersebut tersusun oleh litologi yang beragam yang berpotensi mempengaruhi kondisi geokimia airtanah di dalamnya. Penelitian mengenai geokimia airtanah khususnya pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor di Cekungan Airtanah Palangkaraya-Banjarmasin bagian timur belum pernah dilakukan. Hal ini dapat dilihat dari minimnya informasi mengenai kondisi hidrogeologi dan geokimia airtanah pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor sehingga mendorong penyusun untuk melakukan penelitian pada daerah tersebut. Selain itu, pada Formasi Warukin di daerah penelitian sedang dilakukan kegiatan eksplorasi gas metan batubara (coal bed methane/CBM). Apabila potensi gas metan batubara tersebut cukup ekonomis tentunya akan dilanjutkan dengan kegiatan eksploitasi yang berpotensi untuk mempengaruhi sistem airtanah dan kondisi geokimia airtanah pada daerah tersebut. Untuk itu penelitian ini penting dilakukan untuk memberikan gambaran mengenai rona 2 lingkungan awal yang menunjukkan kondisi sebelum dilaksanakan eksploitasi CBM dan dapat digunakan sebagai pembanding untuk mengetahui perubahan kondisi hidrogeokimia airtanah yang akan terjadi setelah dilaksanakan eksploitasi sumber daya CBM. Penelitian ini diharapkan bisa memberikan informasi mengenai karakteristik geokimia airtanah pada Cekungan Airtanah Palangkaraya-Banjarmasin bagian timur khususnya pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor. Penelitian ini diharapkan dapat mendukung perkembangan keilmuan khususnya di bidang geokimia airtanah dan dapat dijadikan acuan rona lingkungan awal pada daerah penelitian. I.2 Tujuan Penelitian Penelitian ini dilakukan dengan tujuan sebagai berikut: 1. Untuk mengetahui kondisi hidrogeologi daerah penelitian. 2. Untuk mengevaluasi sifat fisika-kimia dan tipe kimia airtanah di daerah penelitian. 3. Untuk menentukan hubungan litologi akuifer dengan komposisi kimia airtanah. 4. Untuk memahami keterkaitan hidraulika antara airtanah dangkal, airtanah dalam dan mata air pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor di daerah penelitian. I.3 Manfaat Penelitian Manfaat dari penelitian ini berupa informasi mengenai kondisi hidrogeokimia airtanah pada daerah penelitian meliputi kondisi hidrogeologi 3 daerah penelitian, sifat fisika-kimia dan tipe airtanah, hubungan antara litologi akuifer dengan komposisi kimia airtanah, dan keterkaitan hidraulika antara sistem airtanah pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor di Cekungan Airtanah Palangkaraya-Banjarmasin bagian timur. Penelitian ini dapat dijadikan sebagai acuan dalam studi geokimia airtanah baik yang dilakukan pada lokasi yang sama ataupun yang menggunakan metode yang sama untuk memecahkan permasalahan geokimia airtanah pada lokasi yang akan diteliti. Lebih lanjut, penelitian ini juga dapat dijadikan acuan rona lingkungan awal dan sebagai perbandingan kondisi awal sebelum dan sesudah kegiatan eksploitasi CBM pada daerah penelitian. 1.4 Ruang Lingkup Penelitian I.4.1 Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan pada bagian tenggara Pulau Kalimantan yang meliputi beberapa daerah administrasi, yaitu Kab. Tabalong, Kab. Hulu Sungai Utara, Kab. Hulu Sungai Tengah, dan Kab. Balangan yang merupakan bagian dari Propinsi Kalimantan Selatan dan Kab. Barito Timur yang merupakan bagian dari Propinsi Kalimantan Tengah. Lokasi penelitian berada pada zona 50S, 302534,956 342534,956 mT dan 9717273,268 - 9767273,268 mS. Area penelitian memiliki panjang 50 km dan lebar 40 km dengan luas area sekitar 2000 km². Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.1. 4 Kab. Tabalong Kab. Barito Timur Kab. Balangan Kab. Hulu Sungai Utara Kab. Hulu Sungai Selatan Kab. Hulu Sungai Tengah Selatan Gambar 1.1. Peta Lokasi Penelitian 1.4.2 Lingkup Penelitian Penelitian ini difokuskan pada identifikasi kondisi geokimia airtanah pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor di Cekungan Airtanah PalangkarayaBanjarmasin bagian timur. Penelitian ini menggunakan data primer berupa data ketinggian dan kedalaman muka airtanah serta data kondisi fisika-kimia airtanah 5 yang disertai pengambilan sampel airtanah dan batuan pada 16-26 Juni 2014 dibantu data sekunder berupa Peta Geologi Regional dan Citra Digital. Data fisika-kimia airtanah diolah dan divisualisasikan dalam bentuk peta, meliputi Peta Ketinggian Muka Airtanah, Peta Kedalaman Airtanah, dan Peta Daya Hantar Listrik (DHL). Sampel airtanah dan batuan dianalisis di laboratorium untuk mengetahui komposisi kimia penyusunnya. Sampel airtanah dianalisis kandungan ion mayor pada Laboratorium Balai Besar Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BBTKLPP), Daerah Istimewa Yogyakarta. Sampel batuan dianalisis dengan metode X-Ray Diffraction (XRD) dan pengamatan petrografi. Peta Geologi Regional digunakan untuk membantu menjelaskan kondisi geologi daerah penelitian dan Citra Digital digunakan untuk membuat peta dasar. Data tersebut kemudian digunakan untuk penentuan sifat fisika-kimia airtanah, tipe airtanah, keterkaitan hidraulika sistem airtanah, dan prediksi litologi yang dilalui airtanah dengan menggunakan pendekatan interpretatif kualitatif. I.5 Keaslian Penelitian Penelitian mengenai kondisi geokimia airtanah pada Formasi Warukin dan Formasi Dahor di Cekungan Airtanah Palangkaraya-Banjarmasin belum pernah dilakukan sebelumnya. Penelitian ini diharapkan bisa menjadi acuan dan membantu dalam penelitian mengenai geokimia airtanah, khusus pada daerah penelitian. 6 I.6 Keterbatasan Penelitian Dalam penelitian ini ditemui keterbatasan, terutama yang berhubungan dengan sampel airtanah. Keterbatasan tersebut antara lain sebagai berikut: 1. Singkapan pada lokasi penelitian cukup sulit ditemukan sehingga pengambilan conto batuan hanya di beberapa tempat dan kurang mewakili litologi yang menyusun Formasi Warukin dan Formasi Dahor pada daerah penelitian. 2. Sampel airtanah yang dibawa dari lokasi pengambilan mengalami guncangan selama di perjalanan sehingga memungkinkan terjadi perubahan konsentrasi kimia terlarut pada airtanah meskipun hal ini sudah diminimalisir dengan penggunaan cool box dan stereoform. 3. Pengangkutan sampel airtanah dari daerah penelitian ke Yogyakarta menggunakan pesawat terbang sehingga dapat mempengaruhi konsentrasi ion yang terkandung dalam airtanah baik oleh guncangan maupun kenaikan suhu. I.7 Peneliti Terdahulu Daerah penelitian merupakan bagian dari Cekungan Sedimen Barito. Penelitian pada cekungan ini sudah dilakukan sejak sebelum kemerdekaan yang berfokus untuk kepentingan eksplorasi minyak dan gas bumi. Penelitian mengenai fisiografi Pulau Kalimantan dilakukan oleh Van Bemmelen (1949) yang membagi Pulau Kalimantan menjadi dua bagian, yaitu bagian barat dan bagian timur. Bagian barat berupa Pegunungan Kapuas Atas yang berada di antara Lembah Rejang ke utara dan Cekungan Kapuas Atas serta 7 Lembah Batang Lupar ke selatan, kemudian Dataran Tinggi Madi yang berada diantara Cekungan Kapuas Atas dan Sungai Melawi. Bagian timur berupa rangkaian pegunungan pada bagian utara Kalimantan yang menerus hingga Semenanjung Teluk Davel dan rangkaian pengunungan lainnya yang berakhir di Semenanjung Mangkalihat. Heryanto dan Sanyoto (1994) melakukan pemetaan geologi berskala 1 : 250.000 pada daerah Amuntai dan sekitarnya menghasilkan Peta Geologi Lembar Amuntai, Kalimantan Selatan. Pada peta tersebut terdapat 11 unit stratigrafi yang secara garis besar dapat dibagi menjadi batuan alas yang terbentuk pada Pra Tersier, Tersier dan endapan Kuarter. Batuan alas berupa Batuan Malihan yang terdiri dari amfibolit dan sekis epidot, Granit Belawayan yang terdiri dari gabungan granit dan granodiorit, Batugamping Batununggal yang terdiri dari batugamping Orbitolina dan breksi batugamping, Kelompok Haruyan yang berupa breksi gunungapi dan basalt, dan Kelompok Pitap yang terdiri dari batulanau terkersikan, batupasir terkersikan, dan konglomerat polimiks. Stratigrafi batuan Tersier terdiri dari Formasi Tanjung yang tersusun oleh batupasir kuarsa dan batulempung dengan sisipan batubara, Formasi Berai yang terdiri dari batugamping berfosil, Formasi Warukin yang tersusun oleh batupasir kuarsa dan batulempung dengan sisipan batubara, dan Formasi Dahor yang tersusun oleh batupasir kuarsa lepas dan terpilah buruk. Endapan Kuarter berupa mineral kaolin, lanau dengan sisipan pasir, gambut, kerakal dan bongkah. Satyana dan Silitonga (1994) menggambarkan struktur yang berkembang di Cekungan Barito yang umumnya berupa lipatan yang berasosiasi dengan patahan 8 yang berarah barat laut – tenggara. Patahan dan lipatan tersebut menunjukkan pola yang sejajar dan relatif berdekatan sehingga membentuk morfologi bergelombang. Senthilkumar dan Elango (2013) melakukan studi mengenai proses geokimia yang mengontrol kualitas airtanah pada bagian bawah dari Cekungan Sungai Palar di India Selatan. Pada penelitian tersebut mereka melakukan analisis pada 39 sampel airtanah dan data geokimia lapangan sperti pH, Eh, EC, Ca, Mg, Na, K HCO3, CO3, Cl, dan SO4 dengan menggunakan metode diagram trilinear dan model reaksi kesetimbangan massa NETPATH untuk mengetahui pertukaran ion. Mereka menemukan bahwa airtanah pada lokasi tersebut memiliki konsentrasi Ca yang tinggi akibat pelepasan Ca oleh material akuifer dan penyerapan Na akibat terjadinya pertukaran ion. Kualitas airtanah pada daerah tersebut baik dan bisa dimanfaatkan untuk kebutuhan air minum dan irigasi. Singh dkk. (2014) melakukan studi hidrogeokimia dan kualitas airtanah pada distrik 24-Parganas, Bengal Barat, India. Pada penelitian tersebut dilakukan analisis terhadap 39 sampel airtanah dan data hidrogeokimia airtanah dengan menggunakan diagram fingerprint dan durov. Kondisi hidrogeokimia airtanah menunjukkan nilai pH yang relatif netral hingga basa (6,8-8,1) dan nilai EC yang tinggi (540-1.300 𝜇S/cm). Ion utama yang dominan pada airtanah berupa ion kalsium dan bikarbonat dimana ion natrium, kalium, klorida dan sulfat memiliki konsentrasi yang bervariasi. Penelitian tersebut menunjukkan tingkat pelapukan silikat dan pertukaran ion yang dominan dalam mengontrol komposisi kimia airtanah dimana terjadi pergantian kalsium dan magnesium yang terdapat pada air dengan natrium dan potasium yang terdapat pada batuan. 9
