PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator don Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

PENGARUH DEBIT AIR TERHADAP KONSENTRASI LOGAM Ti DAN Cr DISEP ANJANG SUNGAI CODE,YOGY AKART A

Sihono, Sutanto W.W.Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan - BATAN

ABSTRAK

KOREKSI KONSENTRASI LOGAM Ti, Cr DAN Mn TERHADAP DEBIT AIRSUNGAI CODE, YOGYAKARTA. Telah dilakukan koreksi konsentrasi logam Ti, Crdan Mn terhadap debit di dalam badan air sungai Code, Yogyakarta. Tujuan penelitianini adalah untuk memperbandingkan secara langsung data konsentrasi logam an tarasatu lokasi dengan lokasi lain di dalam sampel air sungai Code dari hulu hingga hilir.Oari hasil percobaan didapat bahwa dengan melalui persamaan cukup sederhanatemyata dapat dilakukan koreksi debit terhadap konsentrasi logam Ti dan Cr disepanjang sungai Code. Berda~arkan harga koefisien determinasi (Ff) yang telahterkoreksi debit, temyata semua logam Ti, Crdan Mn mempunyai harga di atas 0,600,berarti keberadaan ketiga logam tersebut cukup merata disepanjang sungai dari titik 1hingga di titik 11. Akibatnya logam Ti dan Cr perlu dilakukan koreksi konsentrasidengan debit terlebih dahulu sebelum melangkah ke dalam penelitian selanjutnya.Oari perbedaan harga koefisien determinasi (Ff) antara koreksi debit dengannonkorekasi pada logam Ti dan Cr masing-masing adalah 0, 1257 dan 0,0429

ABSTRACT

CORRECTION CONCENTRATION OF Ti, Cr AND Mn METALS WITH WATERDEBIT OF CODE RIVER, YOGYAKARTA. The correction of Ti dan Cr metals withdebit on the water body of Code river, Yogyakarta has been done. The target of thisresearch is to compare directly metals concentration data between one of location withother location in water sample of Code river from upstream to downstream. From theexperimental result was proven the concentration with debit of Ti dan Cr metalsalongside Code river could be co"ected. According to coefficient determination (Ff)

result of the debit corrected proved that all of Ti, Cr and Mn metals have value above0.600, this mean that the existence of the three metals are distributed evenly enoughalongside Code river from location 1 to 11. So three metals Ti dan Cr is necessarilycorrected with debit before the concentration continuing to the further research.. Fromthe different results of coefficient determination (Ff) between corrected and non­corrected debits of Ti dan Cr metals were O.1257 and 0.0429.

PENDAHULUAN

Karakteristik debit air sungai dari hulu hinggahilir akan tergantung dari (1) letak geografis,(2) kedalaman sungai, (3) lebar sungai (4) adanyabendungan dan (5) adanya masukan air selokan atauair irigasi dan anak sungai(l). Bila sumber kecepatanmasukan kontaminan logam kedalam sungaidianggap konstan, maka monitoring pulutan logamdisepanjang sungai biasanya dilakukan melaluipengukuran konsentrasi di dalam air sungai padatitik-titik lokasi sampling tertentu. Lokasi sungaidengan debit besar pengukuran konsentrasi logamdalam air akan mengalami kesalahan yang tinggi,

jika hal ini dibandingkan dengan pengukuran dilokasi sungai yang rendah debitnya. Hal ini dapatdimengerti karena adanya kesalahan pengencer­an(l).

Perbedaan debit disetiap lokasi peng­ambilan sample tersebut, akan membuat kesulitandalam memperbandingkan secara langsung datakonsentrasi logam antara satu lokasi dengan lokasilain di dalam sampel air sungai Code, akibat naikturunnya debit. Untuk itu diperlukan suatu langkahperhitungan koreksi konsentrasi logam dengan debitair sungai, sehingga diharapkan studi minitoringlogam dari hulu hingga hilir di sepanjang sungai

Sihono, dkk. ISSN 1410 - 8178 195

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

Bahan-bahan

Sampel air dan sedimen sungai Code yangdiambil pada bulan Agustus 2005, masing-masingsebanyak 10 liter/lokasi untuk air dan 2 kgllokasiuntuk sedimen. Aseton teknis, HN03 dan aquades.Standar campuran Ti, Cr dan Mn masing-masing Ippm.

Cara kerja

I. Sampel air. Sampel air dalam jerigen diambil Iliter untuk disaring kotorannya dengan kertassaring sehingga kotoran yang terdapatdidalamnya terbuang. Air sungai hasilpenyaringan sebanyak I Liter tersebut kemudiandipekatkan 50 kali hingga dengan alat pendinginkering, menjadi 20 mL dan dari sam pel tersebutdiambil sebanyak I mL di isikan dalam vial danditutup, selanjutnya masing-masing vialdimasukkan dalam kelongsong dan siap untukdilakukan iradiasi dengan reaktor Kartini.

2. Pengukuran debit air~ Pengukuran debit air... sungai dilakukan di tengah sungai Code

Letak Lokasl Penehtlan memakai alat pengukur debit current meterPenelitian ini dilakukan dengan meng- buatan Totonas. Selanjutnya dengan

ambil II lokasi yaitu dari hulu sampai hilir sungai menggunakan alat "TH-02 current meter"Code Yogyakarta. Berdasarkan letak geografis yang diukur debit pada masing-masing lokasi didiukur menggunakan alat GPS V (Global bawah jembatan sepanjang sungai Code (m/s).Positioning System), personal navigator buatan Kemudian di ukur kedalaman (m) dan lebar"Garmin", yang di ukur langsung di lokasi sungai (m), selanjutnya data di tranferlapangan, dengan hasil posisi letak bujur timur dan menggunakan perangkat lunak excel menjadilintang selatan dapat dilihat pada tabell. debit (m3/s).

Tabel 1. Letak geografi lokasi Penelitian

Code dapat lebih jelas diperbandingankan.Pemyataan diatas memperjelas bahwa penelitiantentang cara melakukan koreksi konsentrasi logamterhadap debit sungai sangat menarik untukdilakukan. Untuk itu diperlukan suatu langkahkoreksi konsentrasi logam dalam air ([L lair) dengancara mengalikan rasio debit blangko (mataair/jembatan Boyong) dengan debit di lokasiberikutnya yaitu(I),

[L]air Q2 = Koreksi kadar log am dengan debit (1)Q,

Notasi Q I dan Q2, masing-masing adalahpengukuran debit (Limen it) di lokasi pengambilansample ke I (mata air) dan pengukuran debit padalokasi berikumya.

Penelitian akan melakukan koreksi logamTi dan Cr yang terdapat dalam badan air dengandebit di sepanjang sungai Code, Yogyakarta.Logam-Iogam tersebut dipilih karena terletak padaperiode tabel yang sarna, kemudian logam Ti dan Crbanyak sebagai hasil pelapukan batuan/mineralbeku magma, dan merupakan polutan yangdikeluarkan oleh industri penyamakan kulit(2).Kemudian sebagai olah data dipakai "Coefficient ofdetermination (Rz)" yang dinyatakan olehMendenhall sbb(3)

R 2 = 1_ SSESSyy

TAT A KERJA

(1 )

Alat- alat

Seperangkat alat Current meter tipe TH-02,buatan Totonas pengukur debit sungai Code.Seperangkat reaktor Kartini beserta FasilitasIradiasi Lazy Susan, yang digunakan untukmengaktivasi sampel diperlukan fluks rata-rata 5.1x 1010 cm,zderl dan daya 100 Kw. Seperangkat alatspektrometer gamma, dengan spesifikasi alat iniadalah HPGE Coaxial detector model GC 1018 seri4922305 .

StasiunLokasiBujur TimurLintang Selatan

I

Mata air Turgo 110°,25',566"O?U:35',065"2

Jembatan. Boyong 110°,24',750"07°,37',436 "3

Jembatan Ngentak. 110°,23',359"07°, 43', 365"4

Jembatan Ringroad utara 110° 22' 499"{ff, 45', 108", ,5Jembatan Sariito 110°,22',223"07°,46', 720"

6

Jemhatan Tukangan 110°,22', 182"07°,47',648"7

Jembatan Tungkak 110°,22',478"07°,48',927"8

Jembatan Karangkaien 110°,22',511"07°,49',529"9

Jembatan Ringroad selatan ] 10°,22',5]7"0?U: 50', 176"10

Jembatan Ngoto ] ]0°, 22', 5 ]9"07°, 50', 527"II

Jembatan Pacar, Wonokromo ] ]0°, 22', 999"07°, 52', 36]"

196 ISSN 1410 - 8178 Sihonoi, dkk

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

HASIL DAN PEMBAHASAN

Berdasarkan hasil pengamatan danpengukuran debit air sungai Code di sebelas titiksampling temyata, profil debit di setiap titiksampling di sepanjang sungai Code tersebut tidakselalu sarna, dan cenderung mengalami kenaikandari titik ke 1 hingga di titik ke 11. Gejalatersebut karena perbedaan karakteristik debit airsungai dari hulu hingga hilir dan akan tergantungdari sifat (1) letak geografis, (2) kedalamansungai, (3) lebar sungai (4) adanya bendungandan (5) adanya masukan air irigasi dan anaksungai (2). Perkecualian pengukuran debit terjadidi titik ke 7 yaitu pada jembatan Tungkak, karenapengukuran debit pada lokasi tersebut dilakukandiatas masukan saluran pembuangan air domistik.Akibatnya, hasil pengukuran debit pada lokasi 7tersebut lebih kecil dari lokasi ke 6, walaupunbegitu secara umum debit air sungai Code akancenderung mengalami kenaikan dari hulu hinggahilir.

Berdasarkan Gambar 1, terlihat bahwa

pengaruh debit akan mengakibatkan kesulitandalam memperbandingkan secara langsung datakonsentrasi logam antara satu lokasi denganlokasi lain di dalam sample air sungai Code.Akibatnya perlu dilakukan koreksi debit terhadapkonsentrasi logam(l). Penelitian ini yang dipakaisebagai koreksi adalah debit di lokasi sampelpertama yaitu mata air sungai code di Boyong,dengan alasan lokasi ini belum banyak masukanair dari daerah disekelilingnya (persamaan 1).

:II,

'-I.; WI-

.•.

., ..

Gambar I. Profil debit di sepanjang sungai Codedi 11 lokasi sampling

Gambar 2 dibawah dapat ditunjukanperbandingan antara koreksi debit dan nonkoreksi terhadap konsentrasi logam Ti disepanjang sungai Code. Temyata hasil koefisiendeterminasi (R2) pada Gambar 2 tersebutmenunjukan bahwa konsentrasi logam Ti yangtelah terkoreksi debit mempunyai harga yanglebih besar dari pada non koreksi, dengan hargamasing-masing adalah 0,9654 dan 0,8397.

1=· · = _1 ILtJiM'INfO•••• t -LtJ ••, lattkNN'

Gambar 2. Perbandingan harga koefisiendeterminasi (R2) antara logam Titerkoreksi debit dengan nonkoreksi di sepanjang sungai Code.

Perbedaan harga koefisien determinasi(R2) pada Gambar 2 yang cukup signifikan yaitu0,1257 hal tersebut, berarti bahwa dalam setiapperhitungan konsentrasi logam Ti diperlukankoreksi debit terdahulu sebelum menarik

kesimpulan dari beberapa fenomena alam sepertidistribusi, dinamika, penyebaran dll dari logam Tidi sepanjang sungai Code.

Selanjutnya Gambar 3 dapat ditunjukanperbandingan antara koreksi debit dan nonkoreksi terhadap konsentrasi logam Cr disepanjang sungai Code. Temyata hasil koefisiendeterminasi (R2) pada Gambar 3 tersebutmenunjukan bahwa konsentrasi logam Cr yangtelah terkoreksi debit mempunyai harga yanglebih besar dari pada non koreksi, dengan hargamasing-masing adalah 0,946 dan 0,9031.Perbedaan harga koefisien determinasi (R2) daridata terkoreksi dan non koreksi cukup signifikanyaitu 0,0429.

Q,"CIIII

jQ,'2IImIi IE: a.'IIUIIa .c I Q,IIIIIIII!.~Q,lImm~~Q,lI'IIm

~Q,lI2IImQ,lIIIm

I 2 g iL !II II r :I SI 10 II1A1i-"1 ••..•NI\.n.1

c:=:::Jrmnt..a ••..• c:::=::::::J.lhll~_• _ LI_'I •••nNl.~ __ LI_.lao,IaIlN.)

Gambar 3, Perbandingan harga koefisiendeterminasi (R2) antara logam Crterkoreksi debit dengan nonkoreksi di sepanjang sungai Code.

KESIMPULAN

Melalui persamaan cukup sederhanatemyata dapat digunakan untuk melakukankoreksi debit terhadap konsentrasi logam Ti, Crdan Mn disepanjang sungai Code. Berdasarkanharga koefisien determinasi (R2) yang terkoreksi

Sihono, dkk. ISSN 1410 - 8178 197

PROSIDING SEMINARPENELITIAN DAN PENGELOLAAN PERANGKAT NUKLIR

Pusat Teknologi Akselerator dan Proses BahanYogyakarta, 28 Agustus 2008

debit temyata logam Ti dan Cr mempunyai hargadi atas 0,600, berarti keberadaan ketiga logamtersebut cukup merata disepanjang sungai darititik I hingga di titik II. Akibatnya logam Ti danCr perlu dilakukan koreksi konsentrasi dengandebit terlebih dahulu dengan persamaan I.Sedangkan perbedaan harga koefisien detenninasi(R2) antara koreksi debit dengan nonkorekasipada logam Ti dan Cr masing-masing sebesar0,1257 dan 0,0429.

DAFT AR PUSTAKA

I. ANONIM,., Laporan Monitoring Kualitas Air,Balai PSDA Progo,Opak, Oyo dan Code(2003, 2004 dan 2005).

2. ROSS.S.M.,(1994)., Toxic Metals in Soil­Plant Systems., John Wiley & Sons., NewYork (1994).

3. MENDENHALL.W., AND SINCICH.T.,.,Statistic for Engineering and The Sciences.,Prentice-Hall Intemational,lnc., New Jersey(2003).

4. BOL T.G.H., BOODT.M.D., HA YES.M.H.B.,AND MCBRIDE.M.B.,., Interctions at the soilcolloid-soil solution interface., KluwerAcademic Publishers (1998)

TANYA JAWAB

Sumijanto~ Bagaimana sampling dilakukan ?

Sihono-<>- Sampling dilakukan di II (sebelas) titik

lokasi yang telah ditentukan. Pelaksanaansampling sekali pada musim hujan dansekali pada musim kemarau.

198 ISSN 1410 - 8178 Sihonoi, dkk