Upload
rizni-wahyuni
View
273
Download
10
Embed Size (px)
Citation preview
PROPOSAL PENELITIAN
JUDUL
Identifikasi dan Analisis Kelayakan TPA Regional Terpadu Blang
Bintang Dalam Upaya Menghindari Pencemaran Tanah dengan metode
ground penetrating radar (GPR)
Diusulkan oleh:
Rizni Wahyuni 1204107010046
UNIVERSITAS SYIAH KUALA
BANDA ACEH
2015
1
PENDAHULUAN
BAB I
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan meningkatnya angka pertumbuhan manusia, jumlah sampah
yang dihasilkan kian bertambah terutama di Provinsi Aceh pasca tsunami. Hal
tersebut diikuti dengan bertambahnya jumlah sampah yang dihasilkan. Pertambahan
jumlah sampah dapat dilihat pada lahan pembuangan sampah yang sudah tidak
mampu menampung sampah-sampah tersebut. Inilah yang menyebabkan banyak
perkotaan di Indonesia termasuk Banda Aceh dan Kab. Aceh Besar menghadapi
masalah pengelolaan tempat pembuangan sampah. Untuk menanggulangi jumlah
sampah yang terus bertambah pemerintah Kota Banda Aceh dan Aceh Besar bekerja
sama membangun sebuah Tempat Pembuangan Akhir (TPA) yang cukup besar yaitu
Tempat Pengelolaan Akhir (TPA) Regional Terpadu Blang Bintang yang terletak di
Kabupaten Aceh Besar. TPA tersebut dilengkapi Sanitary landfill serta peralatan
canggih untuk pengelolahan sampah.
TPA Sampah Terpadu terletak pada lahan 200 ha yang terletak di Desa Data
Makmur, Kecamatan Blang Bintang, Kabupaten Aceh Besar. Secara geografis berada
pada 952750 s/d 952857 BT, 53036 s/d 53142 LU. TPA Terpadu ini
berjarak sekitar 25 km dari pusat Kota Banda Aceh dan sekitar 50 km dari ibukota
kecamatan Kabupaten Aceh Besar.
Gambar 1.1 Lokasi Penelitian
Sanitary landfill adalah sistem pembuangan sampah pada lahan yang
berlekuk dan diikuti dengan penimbunan dengan tanah jenis tertentu secara berlapis-
lapis. Sistem ini menggunakan lapisan lempung yang dipadatkan sebagai lapisan
penutup pada area landfill untuk mencegah terjadi kebocoran limbah ke dalam air
tanah. Dalam pengelolaannya, sanitary landfill yang baik tentu butuh kajian
berkelanjutan mengenai kondisi geologi dan lingkungan di sekitarnya. Namun,
kontruksi bangunan yang kurang baik dapat memungkinkan pencemaran lingkungan
akibat merembesnya lindi melalui lapisan lempung ke lahan setempat.
2
Untuk itu perlu dilakukan penelitian untuk mengindentifikasi kelayakan TPA
regional Blang Bintang dalam upaya menghindari pencemaran lingkungan terutama
pencemaran tanah. Penelitian ini dapat dilakukan dengan metode Geofisika yaitu
ground penetrating radar (GPR).
GPR merupakan metode geofisika yang memetakan bawah permukaan tanah
yang kedalamannya dangkal (< 60 M) sehingga menghasilkan data yang lebih akurat
oleh karena itu metode GPR cocok untuk penelitian ini.
1.2 Rumusan Masalah
1. Bagaimana Struktur dan karakteristik dibawah permukaan pada lapisan
penutup sisi-sisi area landfill di TPA Regional Terpadu Blang Bintang,
Kabupaten Aceh Besar?
2. Bagaimana karakteristik kontruksi landfill di TPA Regional Terpadu Blang
Bintang?
3. Bagaimana kepadatan lapisan lempung yang sudah dipadatkan pada TPA
Regional Terpadu apakah memungkinkan cairan lindi dapat merembes melalui
lapisan lempung yang ada?
1.3 Tujuan penelitian
1. Mengetahui struktur dan karakteristik bawah permukaan tanah di area landfill
di TPA Regional Terpadu Blang Bintang.
2. Mengindentifikasi dan analisis untuk tindak lanjut studi kelayakan TPA
regional Terpadu Blang Bintang.
3. menganalisis terdapat atau tidaknya rekahahan pada lapisan lempung untuk
kelayakan TPA Regional Terpadu Blang Bintang upaya mencegah pencemaran
tanah.
4. Memberi informasi TPA secara lanjutan pada pihak pengelola TPA.
1.4 Manfaat
Melalui penelitian ini diharapkan mutu dan kualitas dari pengelolaan TPA
Regional Terpadu dapat lebih baik, mengingat dampak dari pencemaran lingkungan
terutama tanah sangat merugikan masyarakat.
3
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pencemaran tanah
Pencemaran adalah perubahan lingkungan oleh kegiatan manusia atau proses
alami, sehingga mutu kualitas lingkungan menurun hingga dapat menyebabkan tidak
dapat berfungsi semestinya. Dampak besar dari pencemaran dapat mengganggu
kestabilan lingkungan.
Pada Peraturan Pemerintahn (PP) No. 150 tahun 2000 menyebutkan bahwa
Tanah adalag salah satu komponen lahan berupa lapisan teratas kerak bumi yang
terdiri dari bahan mineral dan bahan organic serta mempunyai sifat fisik, kimia,
biologi, dan mempunyai kemampuan menunjang kehidupan manusia dan mahkluk
hidup lainnya.. Namun, akibat dari kegiatan manusia yang dapat mengakibatkan
kerusakan tanah PP RI No. 150 tahun 200 juga menyebutkan : kerusakan /
pencemaran tanah untuk produksi biomassa adalah berubahnya sifat dasar tanah
yang melampaui baku kerusakan tanah..
Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk
dan mengubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena:
kebocoran limbah cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial serta
merembesnya cairan lindi, penggunaan pestisida, masuknya air permukaan tanah
tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, kecelakaan kendaraaan pengangkut
minyak, zat kimia, atau limbah; air limbah dari tempat penimbunan sampah serta
limbah industri yang langsung dibuang ke tanah secara tidak memenuhi syarat (illegal
dumpin).
2.3 Metode Ground Penetrating Radar (GPR) Metode ground penetrating radar (GPR) atau georadar merupakan salah satu
metode geofisika yang mempelajari kondisi bawah permukaan berdasarkan sifat
elektromagnetik dengan menggunakan gelombang radio dengan frekuensi antara 1-
1000 MHz.
Persamaan Maxwell
Metode GPR didasarkan pada prinsip persamaan maxwell yang merupakan
perumusan matematis untuk hukum hukum alam yang mendasari semua fenomena
elektromagnet. Persamaan maxwell untuk media isotropik heterogen dirumuskan
sebagai berikut :
4
Dengan Hubungan :
Besaran yang menggambarkan penjalaran gelombang elektromagnet di dalam
medium, yaitu kecepatan fasa v dan koefisien atenuasi atau jangkauan / skin depth
( kedalaman dimana sinyal telah berkurang 1/e ( ca.37 %) dari nilai awal), yaitu :
Untuk materi dengan loss factor rendah P = 0 :
5
Hubungan antara konstanta relatif dielektrik dan porositas adalah :
Metoda Georadar adalah metode geofisika dimana pulsa elektromagnetik
(EM) dipancarkan ke dalam bumi dan direkam oleh antena di permukaan. Pulsa radar
diteruskan, dipantulkan dan dihamburkan oleh strukur permukaan dan anomali
dibawah permukaan. Kedalaman penetrasi dan besar amplitudo yang terekam
bergantung pada sifat kelistrikan dari batuan atau media bawah permukaan dan
frekuensi yang digunakan. (zakia, dkk 2014)
Prinsip kerja alat GPR yaitu dengan mentransmisikan gelombang radar (Radio
Detection and Ranging) ke dalam medium target dan selanjutnya gelombang tersebut
dipantulkan kembali ke permukaan dan diterima oleh alat penerima radar (receiver),
dari hasil refleksi itulah barbagai macam objek dapat terdeteksi dan terekam dalam
radargram.
Sifat elektromagnetik suatu material bergantung pada komposisi dan
kandungan air didalamnya, dimana keduanya merupakan pengaruh utama pada
perambatan kecepatan gelombang radar dan atenuasi gelombang elektromagnetik
dalam material. Reynold dalam bukunya An Introduction to Applied and
Evironmental Geophysics, menyatakan bahwa kecepatan gelombang radar dalam
suatu medium tergantung pada kecepatan cahaya dalam ruang hampa (c = 0.3 m/ns),
konstanta dielektrik relatif medium (r) dan permeabilitas magnetic relatif (r).
Skin depth ( adalah kedalaman dimana sinyal telah berkurang menjadi 1/e (yaitu
Hubungan antara konstanta dielektrik dan cepat rambat gelombang radar dapat
dilihat pada tabel dibawah ini. Untuk material geologi, berada pada rage 1-30,
sehingga range jarak cepat rambat gelombang menjadi besar yaitu sekitar 0.03 sampai
0.175 m/ns (Reynolds, 1997).
Secara umum peralatan GPR terdiri dari dua komponen utama yaitu peralatan
pemancar gelombang rada (transmitter) dan peralatan penerima pantulan/refleksi
gelombang radar (transceiver). Sistem yang digunankan adalah merupakan system
aktif dimana dilakukan penembakan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (pada
Interval gelombang radar)untuk kemudian dilakukan perakaman intesitas gelombang
radar yang berhasil dipantulkan kembali ke permukaan (Quan dan Haris, 1997).
6
Gambar 2.1 Alat GPR
7
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian ini akan dilaksanakan di sepanjang area TPA Regional Terpadu
Blang Bintang Kec. Blang Bintang , Aceh Besar. Penelitian ini akan direncanakan
dalam waktu 3 bulan.
3.2 Teknik Pengumpulan Data
Teknik pengumpulan data akan dilakukan menggunakan metode GPR.
Dengan metode ini mendapatkan hasil kedalaman penetrasi dari gelombang
elektromagnetik yang dipancarkan, nilai permitivitas, pola refleksi serta kecepatan
gelombang yang melewati material.
Tabel 3.2 Peralatan Penelitian
NO Penelitian Jumlah
1 GPR IDS RIS 80 MHz 1 unit
2 Payung 1 buah
3 Kompas 1 buah
4 Meteran 1 buah
5 Alat Tulis Secukupnya
6 GPS 1 buah
3.3 Tahapan Penelitian
3.3.1 Survey Lapangan
Sebuah survey yang baik tentunya harus memiliki catatan-catatan lapangan
tentang kondisi awal. Survey lapangan akan menjadi informasi awal dan tambahan
mengenai keadaan lapangan. Informasi seperti kontur daerah dan elevasi line daerah
yang akan diteliti sangat berguna saat pengolahan data dan interpretasi data. Oleh
karena itu, Dalam penelitian ini kami survey lapangan (geologi) untuk melihat
kondisi awal TPA Regional Terpadu Blang Bintang guna tindak lanjut proses
pengukuran menggunakan metode GPR.
3.3.2 Survey GPR
Survey GPR dimaksudkan sebagai proses pengambilan data secara langsung.
Pada tahapan ini, kami akan menggunakan metode GPR. metode ini di lakukan untuk
memetakan struktur bawah permukaan tanah daerah TPA yang kemudian di
identifikasi dan analisis kelayakan TPA Regional terpadu Blang Bintang.
Akuisisi GPR pada penelitian ini menggunakkan metode Radar Reflection
Profiling. Cara ini dilakukan dengan membawa antenna radar bergerak bersamaan
8
diatas permukaan tanah (Johnson, 1979) dengan kata lain dengan cara menyeret suatu
unit GPR pada sepanjang lintasan. Seperti gambar 3.3.2.1
Gambar 3.3.2.1 satu unit GPR dengan metode Radar Reflection Profiling
Adapun tahapan penelitian :
1. Mengumpulkan informasi geologi dan area survei.
2. Membuat lintasan pengukuran sebanyak 6 lintasan, dengan masing-masing
lintasan dengan panjang bervariasi 4 lintasan dengan panjang 250 m dan 2 lintasan
memong lintasan sebelumnya dengan panjang 200 m.
3.3.2.2 Gambar lintasan pengukuran
3. Pemasangan kabel-kabel dan alat-alat GPR ke masing-masing unitnya dengan
memastikan kabel-kabel terhubung dengan benar.
4. Dihidupkan GPR, kemudian setting untuk memilih frekuensi dan sampel,
frekuensi yang digunakan yaitu 80 MHz dengan penetrasi sampai 10 meter
9
20
kebawah permukaan. Selanjutnya dilakukan kalibrasi untuk memastiksn GPR
berfungsi dengan baik.
5. Dilakukan pengambilan data di setiap titik pengukuran pada lintasan survei
yang telah ditentukan sebelumnya.
6. Pada setiap titik pengukuran diamati data terbaik yang di tunjukkan oleh hasil
gambar data pada alat. Kualitas data yang baik ditunjukkan dengan tampilan
gambar yang baik pada tampilannya.
7. Pengukuran diulang apabila kualitas data yang di hasilkan tidak bagus atau
terjadi overload terhadap medan selama pengukuran berlangsung. Hal ini
ditandai dengan tidak munculnya gambar data pada layar tampilan, bila terjadi
overload terhadap gambar maka akan dikalibrasi kembali.
8. Jika kualitas datanya telah bagus, maka data dapat disimpan dan pengukuran
bisa dilanjutkan untuk lintasan pengukuran selanjutnya.
3.3.3 Akusisi Data dan Interpretasi Data
Data yang akan di dapatkan dari hasil survey GPR yaitu kedalaman penetrasi
dari gelombang elektromagnetik yang dipancarkan, nilai permitivitas, pola refleksi
serta kecepatan gelombang yang melewati material.
Proses pengolahan data GPR selanjutnya menggunakan software GresWin2
GresWin2 merupakan sebuah software yang bisa digunakan dalam mengolah data
hasil pengukuran dengan menggunakan GPR IDS RIS. Software ini digunakan untuk
memberi gambaran dari data radar dalam bentuk gambar dan model sesuai
kebutuhan. Software greswin dilengkapi dengan instrumen yang dirancang untuk
menampilkan gambar berkualitas tinggi baik itu secara matrik atau secara tiga
dimensi dengan pilihan aplikasi yang mencakup semua kebutuhan untuk mendeteksi
kondisi bawah permukaan. Setelah data diolah dengan software tahap
selanjutnya interpretasi data guna mengindentifikasi dan analisis kelayakan TPA
Regional Terpadu Blang Bintang.
Hasil dari interpretasi data berupa gambar bawah permukaan di area TPA,
gambar tersebut akan menjelaskan keadaaan dibawah permukaan area TPA.
10
3.4 Bagan Alir
Diagram alir selama dari awal sampai penelitian pada gambar 3.4
.
ya
Tidak
Gambar 3.4 Bagan Alir Penelitian
Mulai
Informasi geologi
dan area survei
Pembuatan Lintasan
Pemilihan Frekuensi dan Sample
Pengambilan Data
Pemodelan 2D dan 3D
Interpretasi Data
Selesai
Overload medan?
11
DAFTAR PUSTAKA
Annan, A.P. 2009. Electromagnetic principles of ground penetrating radar. In
Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Jol, H.M. Elsevier.
Amsterdam. The Netherlands.
Awni T, dkk 2001. Use of ground penetrating radar for assessment of potential
sinkhole conditions: an example from Ghor al Haditha area, Jordan. Natural
Resources Authority. Geophysics Division. Department report.
Baker, P.L. 1991. Response of ground-penetrating radar to bounding surfaces and
lithofacies variations in sand barrier sequences. Explor. Geophys
Cassidy, N.J. 2009. Electrical and magnetic properties of rocks, soils, and fluids In:
Ground Penetrating Radar: Theory and Applications. Elsevier. Amsterdam.
The Netherlands
Daniels, D.J. 2004. Ground Penetrating Radar. 2nd Edition, London
Djamin, Djanius.2007.Pengawasan & Pelaksanaan Undang-Undang Lingkungan
Hidup. Jakarta:Yayasan Obor Indonesia
Kearey, P. Brooks,Michael. 2002. An Introduction to Geophsycal Explorasi. Third
Edition. Departemen of Eart Sciences University of Bristol
Milsom, John. 2003. Field Geophysics : The Geological Field Guide Series Third
Edition. England : John Wiley & Sons Ltd.
Reynolds, M.J. 1997 . An Introduction to Aplied and Environmental Geophysics.
Second edition. Wiley-Blackwell
Riyadi D, dan Hadianto. 2008. Analisis Kelayakan Geologi dan Lingkungan dalam
Penataan Ruang Rencana Tempat Pengelolaan Akhir Sampah Terpadu
Blang Bintang Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam. Buletin Geologi Tata
Lingkungan 18(2): 1-11.
Zakia, Dkk. 2014. Inspeksi Stabilitas Struktur Bawah Permukaan Tanggul Sungai
Krueng Aceh menggunakan Metode Georadar. Universitas Syiah Kuala.
Quan, Y., Harris, J.M., 1997. Seismic attenuation tomography using the frequency s
hift method. Geophysics 62, 895905.