konsentrasifluoridapadaairtanahdiwilayahse ......northern edge of patuha geothermal field based on...

PROCEEDING, SEMINAR NASIONAL KEBUMIAN KE-11PERSPEKTIF ILMU KEBUMIAN DALAM KAJIAN BENCANA GEOLOGI DI INDONESIA

5 – 6 SEPTEMBER 2018, GRHA SABHA PRAMANA

918

KONSENTRASI FLUORIDA PADA AIR TANAH DI WILAYAH SEKITAR DANAUKAWAH PUTIH, GUNUNG PATUHA, JAWA BARAT

Amalina Aulia Baqin1*

Agung Harijoko2

Dr. rer. nat. Doni Prakasa Eka Putra31Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

2Dosen Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada3Dosen Departemen Teknik Geologi, Fakultas Teknik, Universitas Gadjah Mada

Jl.Grafika No.2 Bulaksumur, Yogyakarta, Indonesia, Tel. 0274-513668*corresponding author: [email protected]

ABSTRAKFluorida adalah salah satu dari unsur jejak yang merupakan gizi mikro bagi manusia. Fluoridamempunyai batas asupan aman yang sempit bagi kesehatan manusia, yaitu berkisar pada nilai 0,5-1,5mg/L. Konsumsi berlebih maupun kurang dapat mengakibatkan gangguan kesehatan. Fluorida dapatmasuk ke tubuh manusia utamanya melalui air minum. Air danau kawah adalah salah satu materialyang mengandung F- tinggi, salah satunya adalah air danau Kawah Putih dimana kandungan F- nyasebesar 9,4 – 12,6 mg/L. Hal ini berpotensi untuk menjadi sumber kontaminan jika air kawahmemiliki hubungan dengan air tanah di sekitarnya. Untuk mengantisipasi kejadian tersebut diperlukanpenelitian lebih lanjut mengenai pengaruh air danau kawah yang mengandung kandungan F- tinggiterhadap air tanah di sekitar danau Kawah Putih. Penelitian dilakukan dengan melakukan tinjauan dankajian mengenai penyebaran dan peningkatan kadar kandungan F- di dalam air tanah di sekitar danauKawah Putih dengan mengambil delapan sampel air tanah dan sembilan sampel air manifestasi panasbumi di sekitar danau Kawah Putih untuk dianalisis kandungan kimianya dengan unsur utama F-.Metode yang digunakan dalam menganalisis kandungan air adalah dengan menggunakan alat IonChromatography. Hasil analisis geokimia menunjukkan kadar F- pada air tanah menunjukkan nilaiyang rendah yaitu berkisar antara 0,05 – 1 mg/L. Berdasarkan hal itu kandungan fluorida pada airtanah di daerah penelitian tidak memberikan potensi negatif bagi kesehatan manusia.Kata Kunci : fluorida, kawah putih, air danau kawah, kontaminasi, air tanah

1. Pendahuluan1.1. Latar belakang penelitianFluorida adalah salah satu unsur kimia yang dapat memberikan efek kesehatan kepada

manusia melalui air minum. Menurut WHO (1971) fluorida mempunyai batas aman yangsempit, yaitu berkisar pada nilai 0,5 - 1,5 mg/L. Dalam konsentrasi dan paparan yang lebihrendah dari batas aman, fluorida dapat menyebabkan karies gigi (WHO, 1971). Sedangkanjika kadar konsentrasinya melebihi batas aman akan menyebabkan efek paling ringan adalahpenyakit fluorosis gigi, dan efek paling berat adalah penyakit fluorosis tulang yang dapatmembuat lumpuh (Selinus,dkk, 2013).



919

Fluorosis merupakan penyakit endemik di 25 negara di dunia (Qian, 1999 dalamAlessandro, 2006). Indonesia saat ini tidak termasuk kedalam kategori negara endemikFluorosis, namun Heikens, dkk (2005) melaporkan air tanah di Situbondo memilikikandungan F- yang tinggi melampaui ambang batas aman yaitu 5-14 mg/L. Sumber F- berasaldari air danau Kawah Ijen yang dilaporkan memiliki konsentrasi 1.500 mg/L. Gangguankesehatan berupa fluorosis telah terjadi, survei epidemiologi pada anak-anak usia 6-12 tahunmenunjukkan bahwa 96 % dari objek survei mengalami penyakit fluorosis gigi.

Indonesia mempunyai gunung api yang banyak dan beberapa danau kawah. Danau kawahaktif diperkirakan dapat mempunyai kandungan F- yang tinggi. Salah satu danau kawah aktifselain Kawah Ijen adalah danau Kawah Putih. Sriwana, dkk (2000) melaporkan bahwakandungan F- pada air danau kawah putih sebesar 9,4 – 12,6 mg/L yang diambil pada bulanMei 1995 – Mei 1997 selama musim kemarau dan musim hujan. Walaupun nilai tersebutlebih rendah dari Kawah Ijen, nilai kandungan F- tetap lebih tinggi dari batas aman WHO. Halini berpotensi untuk menjadi sumber kontaminan jika air kawah memiliki interkoneksi denganair tanah di sekitarnya.

Oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan tujuan utama untuk mengetahui tingkatkonsentrasi F- di daerah penelitian

1.2. Lokasi penelitianPenelitian dilakukan di lereng utara Gunung Patuha,sekitar 5 km dari danau Kawah Putih,

dengan batasan lokasi administrasi penelitian berada di Kecamatan Ciwidey dan KecamatanRancabali, Kabupaten Bandung, Jawa Barat, Indonesia. (Gambar 1). Luasan daerahpenelitian yaitu 13 x 15 km. Jarak danau Kawah Putih dari kota Bandung adalah 46 km kearah barat daya. Daerah danau Kawah Putih merupakan lokasi daerah wisata yang memilikibeberapa destinasi wisata seperti wisata pemandian air panas, wisata kebun teh, wisata danauair tawar, wisata kawah, dan agrowisata.

1.3. Geologi regional daerah penelitian

Gunung Patuha terletak di area zona pegunungan kuarter Pulau Jawa. Area studimerupakan bentang alam vulkanik yang dikelilingi oleh beberapa gunung seperti gunung apiKamojang, Gunung Urug, Gunung Pancur, Gunung Malabar dan Gunung Kendeng. DaerahGunung Patuha juga dilewati oleh beberapa struktur geologi berupa sesar sinistral dandekstral yang mengarah ke arah barat daya – timur laut dan barat laut-tenggara (NW – SE danNE – SW) (Suswati, 2000 dalam Bujung, 2011). Terdapat sesar dekstral yaitu sesarRancabali dan sesar sinistral yaitu sesar Cimanggu, Sesar Alamendah, Sesar Ciwidey, danSesar Cibuni.

Area studi memiliki beberapa formasi geologi dan satuan batuan (Gambar 2).Berdasarkan Koesmono, dkk (1996), satuan batuannya adalah :

1. Satuan lava dan lahar Gunung Kendeng

Satuan endapan lahar dan lava Gunung Kendeng berisi aliran lava yang berselingandengan endapan lahar berupa breksi andesit dan breksi tuf. Endapan ini diendapkan padamasa Kuarter

2. Satuan lava dan lahar Gunung Patuha



920

Satuan endapan lahar dan lava Gunung Patuha berisi lava dan lahar piroksen yangpejal dan berongga. Fenokris Plagioklas yang panjangnya 1 cm banyak ditemukan. Breksilahar biasanya termampat dengan baik, namun kurang terpilah. Komponen bergaris tengahantara beberapa cm sampai 3 m, matriksnya berupa tuf pasiran berwarna abu-abu.

1.4. Hidrogeologi regional daerah penelitianSuryantini (2017) menyebutkan bahwa arah aliran air tanah di daerah Patuha dan

sekitarnya dikontrol oleh topografi dari Patuha Volcanic Crown (complex). Aliran air yangmerupakan imbuhan dari daerah Gunung Patuha mengalir ke hilir termasuk mengalir kedaerah pemukiman di bagian timur laut Gunung Patuha.

1.5. Landasan Teori1.5.1. Fluorida di Air Tanah

Konsentrasi fluorida pada air tanah dapat ditemukan dalam kadar rendah maupuntinggi yang bergantung kepada geokimia air hujan, tanah, batuan dan mineral padalingkungan immediate, asal batuan dan keterdapatan batuan yang membawa fluoride(Dissanayake, dkk 2009). Konsentrasi F- pada air terbatas pada solubilitas fluorida.Solubilitas F- relatif rendah yaitu 10-9,07 menurut Helgeson, 1969 dalam Beg, 2009.Solubilitas F- yang relatif rendah membuat konsentrasi F- pada air dikontrol olehkonsentrasi dari ion Ca2+ bebas pada air (Jack et al, 2004 dalam Beg, 2009). Kehadiran40 mg/L Ca hanya akan mengandung maksimal 3,1 mg/L fluorida pada mineral fluorit(Hem, 1989 dalam Fawell, 2006). Kehadiran kalsium pada larutan yang membuatkonsentrasi yang lebih tinggi dapat stabil (Edmunds and Smedley, 1996).

Tipe air tanah dengan kandungan F- tinggi umumnya berasal dari golonganSodium/Alkali – Bikarbonat (Na-HCO3) dengan konsentrasi Ca yang rendah (<20 mg/Latau setara), dan dengan nilai pH netral hingga alkalin sekitar 7-9 (Edmunds andSmedley, 2013).

2. Metode PenelitianMetode penelitian ini dapat dibagi menjadi empat tahap, yaitu tahap pendahuluan, tahap

pengambilan data lapangan, tahap pengolahan data, dan tahap penyelesaian.Tahap pendahuluan dilakukan dengan perumusan masalah dan studi pustaka. Tahap

pengambilan data lapangan diawali dengan penentuan lokasi pengambilan sampel, dilanjutkandengan reconnaissance, dan pengambilan data. Data yang diambil adalah 16 sampel air yangmeliputi air kawah, air permukaan, air sumur, mata air panas dan mata air normal.Selanjutnya dilakukan pengukuran aspek fisik seperti suhu, TDS (total dissolved solid), DHL(daya hantar listrik), pH, serta aspek kimiawi.

Pada tahap pengolahan data terdapat beberapa langkah seperti pembuatan peta distribusiaspek fisik dan kimia air serta analisis hidrokimia yang menghasilkan konsentrasi ion mayordan F-. Analisis hidrokimia air dilakukan dengan menggunakan alat ion chromatography 850professional IC metrohm dengan menggunakan kolom anion Metrosep A Supp 7-250/4.0(6.1006.630) dan kolom kation Metrosep C4-150/4.0 (6.1050.420). Data konsentrasi ionmayor dan F- dapat diplotkan ke dalam diagram piper untuk mengetahui tipe air tanah yangada di daerah penelitian.



921

Tahap akhir yaitu tahap penyelesaian meliputi analisis keterkaitan F- dengan sistem airtanah di sekitar danau Kawah Putih, serta dilakukan penarikan kesimpulan.

3. DataHasil pengambilan data dari daerah penelitian menghasilkan sifat fisika-kimia air pada 6

sumur gali, 2 mata air normal, 3 air permukaan yang meliputi air sungai dan air danau, 2 mataair panas, dan 3 kawah (Tabel 1). Dari data fisik dapat direkonstruksikan bahwa air tanahsecara umum mengalir ke tenggara (Gambar 3).

Hasil analisis kimia pada ion chromatography menunjukkan tingkat konsentrasi fluoridayang berbeda-beda. Untuk memetakan distribusi kandungan fluorida dapat dibuat petapersebaran konsentrasi F-. Berdasarkan Subba Rao dan Devdas (2003) secara umumpersebaran konsentrasi fluorida pada daerah penelitian dapat diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Konsentrasi fluorida rendah (< 0,6 mg/l)2. Konsentrasi fluorida sedang (0,6 – 1,2 mg/l)3. Konsentrasi fluorida tinggi (>1,2 mg/l)Pada daerah penelitian terdapat 13 titik yang memiliki konsentrasi fluorida rendah, satu

titik dengan konsentrasi sedang dan dua titik dengan konsentrasi fluorida tinggi (Gambar 4).Hasil analisis kandungan unsur mayor pada 16 sampel ditunjukkan pada Tabel 1. Nilaireaction error sebesar < 15 % dianggap dapat ditoleransi. Analisis diagram piper dilakukanpada 4 sampel yang memiliki nilai error dibawah 15%, dan mewakili jenis air kawah, mata airpanas, air sumur, dan mata air normal. Pengeplotan pada diagram piper dapat membagi tipeair menjadi 4 (Gambar 5), yaitu :

1. Kalsium Alkali Klorida Sulfat pada air kawah2. Kalsium Alkali Klorida Sulfat Bikarbonat pada mata air normal3. Kalsium Alkali Bikarbonat Klorida Sulfat pada air sumur4. Alkali Kalsium Bikarbonat Klorida Sulfat pada mata air panas

4. Hasil dan Pembahasan

Secara umum berdasarkan hasil analisis hidrokimia air, konsentrasi fluorida pada sampelair di daerah penelitian memiliki konsentrasi F- yang bervariasi (Tabel 1). Secara umum padaair tanah, air manifestasi panas bumi dan air permukaan memiliki konsentrasi fluorida yangrendah. Konsentrasi tinggi hanya berada pada sumber kontaminan yaitu danau kawah putih,lalu sungai 1 (S1) kemudian rumah dekat A (RDA). Berdasarkan pola penyaluran dantopografi, iindikasikan air kawah yang memiliki konsentrasi F- tinggi mengalir melaluipermukaan menuju sungai 1, lalu mengalir ke mata air normal pada titik RDA. Air yangmemiliki kandungan F- yang tinggi hanya terkonsentrasi pada jarak yang dekat dari sumberkontaminan dan hanya mengalir pada satu sisi saja.

Berdasarkan hasil plot pada diagram piper, terdapat pola yang ditunjukkan oleh tipe airyang dianalisis (Gambar 5). Tiga dari empat air yang diplot ke dalam diagram piper memilikitipe kation utama kalsium-alkali (Ca-Na), sedangkan anionnya mengalami evolusi. Air kawahyang juga berada pada lokasi imbuhan air tanah dari Gunung Patuha, memiliki tipe anionutama klorida-sulfat. Semakin menuju hilir, anion klorida sulfat mengalami penambahankandungan bikarbonatnya. Pada rumah warga di bagian rumah sedang C (RSC) kandunganbikarbonat menjadi lebih dominan dibanding kandungan klorida dan sulfat. Hal inimemberikan informasi penguat bahwa konsentrasi F- pada air tanah di daerah penelitian



922

rendah disebabkan oleh tipe air tanah yang dominan Ca-Na dengan bikarbonat yang tidakterlalu dominan. Air pada lokasi mata air panas Cimanggu (CMG) memiliki tipe air tanahyang berbeda dengan empat wakil air yang lain. Hal ini menunjukkan bahwa terdapat duasumber yang berbeda antara air yang mengalir dari Kawah dan air yang keluar pada mata airpanas.

Dengan rendahnya tingkat konsenstrasi F- pada daerah penelitian memberikan hasil akhirbahwa air tanah yang ada di daerah Ciwidey dan sekitarnya tidak memiliki potensi negatifbagi kesehatan manusia. Penelitian mengenai mengapa konsentrasi F- hanya terkonsentrasisampai lokasi RDA dan tidak menyebar pada lokasi lain memerlukan analisis lebih lanjut.

5. Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan analisis yang sudah dilakukan, maka kesimpulan yang dapatdiambil yaitu :

1. Secara umum kandungan fluorida pada pada air tanah di wilayah sekitar danau KawahPutih, Gunung Patuha, Jawa Barat memiliki konsentrasi yang rendah.

2. Tipe air tanah di daerah penelitian memiliki tipe utama yang berbeda dengan tipe airtanah yang umum memiliki F- yang tinggi.

3. Fluorida pada air tanah di daerah sekitar Kawah Putih tidak memberikan potensinegatif bagi kesehatan manusia.

Acknowledgements

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Allah SWT yang telah memberikan pertolongandan kemudahan atas disusunnya laporan penelitian ini. Penulis juga berterima kasih kepadaseluruh pihak yang telah membantu proses penyusunan laporan penelitian ini seperti rekanpengambilan data lapangan Hitznaiti Z. Husna, Kesbangpol dan Pemerintah KecamatanCiwidey yang sudah memberikan izin penelitian, dan pihak-pihak yang tidak bisa disebutkansatu-persatu. Makalah ini merupakan bagian dari tugas akhir berupa skripsi yang didukungoleh dana hibah Departemen Teknik Geologi Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada tahun2018.

Daftar PustakaAlessandro, W.D. 2006. Human Fluorosis Related to Volcanic Activity: a Review. WITpressBeg, M.K. 2009. Geospatial Analysis of Fluoride Contamination in Ground Water of Tamnar

Area, Raigarh District, Chhattisgarh State. Thesis International Institute of Geo-information Science and Earth Observation Enchede, The Netherlands.

Bujung, C.A.N., Singarimbun, A, Muslim D, Hirnawan, F, dan Sudradjat A. 2011. Identifikasiprospek panas bumi berdasarkan Fault and Fracture Density (FFD): Studi kasusGunung Patuha, Jawa Barat. Jurnal Lingkungan dan Bencana Geologi, Vol. 2 No. 1April 2011: 67 - 75

Dissanayake C.B., dan Chandrajith, R. 2009. Introduction to Medical Geology, ErlangenEarth Conference Series. Verlag Berlin Heidelberg: Springer



923

Edmunds, W. M., and Smedley, P. L. 2013. Fluoride in Natural Waters, in Selinus, O.,Alloway, B., Centeno, J.A., Finkelman, R.B., Fuge, R., Lindh, U., dan Smedley, P.,ed., Essentials of Medical Geology Revised Edition. London: Springer, p. 311 - 336

Edmunds, W.M. and Smedley, P.L. 1996. Groundwater Geochemistry and Health: AnOverview. In: Appleton, Fuge and McCall, Eds., Environmental Geochemistry andHealth, Vol. 113, Geological Society Special Publication, London, 91-105.

Heikens, A., Sumarti, S., Bergen, M.V., Widianarko, B., Fokkert, L., Leeuwen, K.V., danSeinen, W. 2005. The impact of the hyperacid Ijen Crater Lake : risks of excessfluoride to human health. Science of the Total Environment 346 p.56-69

Koesmono, M., Kusnama, dan Suwarna, N. 1996. Peta Geologi Lembar Sindangbarang danBandarwaru, Jawa: Pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi, sekala 1:100.000, 1lembar.

Selinus, O., Alloway, B., Centeno, J.A., Finkelman, R.B., Fuge, R., Lindh, U., dan Smedley,P.. 2013. Essentials of Medical Geology Revised Edition. London: Springer

Sriwana,T., M.J. van Bergena, J.C. Varekampc, S. Sumartib, B. Takanod, B.J.H. van Ose, danM.J. Lengf. 2000. Geochemistry of the acid Kawah Putih lake, Patuha Volcano, WestJava, Indonesia. Journal of Volcanology and Geothermal Research 97 (2000) 77–10478

Subba Rao, N. dan Devdas, D.J. 2003. Fluoride Incidence in Groundwater in an Area ofPeninsula India. Environ Geology, 45: 243-51

Suryantini, Rahmawati, C., dan Abdurrahman, M. 2017. Geothermal system boundary at thenorthern edge of Patuha Geothermal Field based on integrated study ofvolcanostratigraphy, geological field mapping, and cool springs contamination bythermal fluids. IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 103 012016W

HO. 1971. International Standards for Drinking Water. WHO, Geneva.



924

Gambar 1. Peta indeks daerah penelitian

Gambar 2. Peta geologi daerah penelitian



925

Gambar 3. Peta aliran air tanah daerah Ciwidey dan sekitarnya

Gambar 4. Peta lokasi pengambilan sampel beserta konsentrasi F- (mg/l) pada air di daerahCiwidey dan sekitarnya



926

Gambar 5. Pembagian tipe air tanah dengan menggunakan diagram piper.



927

Tabel 1. Data kemunculan, sifat fisik dan kimia dari sampel air

konsentrasifluoridapadaairtanahdiwilayahse ......northern edge of patuha geothermal field based on...

Documents