Kontaminasi air tanah dan peran pemetaan hidrogeologi

Dokumen materi tentang kontaminasi air tanah dan peran pemetaan hidrogeologi. Materi ini awalnya dikembangkan untuk kuliah hidrogeologi umum yang kemudian dikemas ulang untuk disampaikan secara daring dalam pelatihan Eco Edu GEES ITB pada tanggal 10 Oktober 2022.

#contaminantgroundwater #contaminanthydrogeology

Transcript

1. Kontaminasi Air Tanah Oktober 2022 @dasaptaerwin 1
2. Kontaminasi Air Tanah Oktober 2022 @dasaptaerwin 2
4. Definisi air tanah • apakah air tanah yang kita minum sama dengan air yang diminum tumbuhan? • air bawah tanah vs air tanah? ◦ zona jenuh → akuifer, muka air tanah ◦ zona tak jenuh → zona yang dimanfaatkan oleh tumbuhan • air tanah mengalir? 4
5. Definisi kontaminan • bersih vs kotor ◦ fisik → visual ◦ kimia → instrumen, laboratorium • bergerak ◦ mengikuti aliran air tanah ◦ dispersion ◦ advection • pengenceran ◦ difusion 5
6. Proses kontaminasi dalam air tanah • Advection is the transport of a substance or quantity by bulk motion of a fluid. (https://en.wikipedia.org/wiki/Advection) 💡 Perhatikan: • Adveksi berarti transportasi massa, karena terbawa aliran fluida yang lain (dalam hal ini adalah air). • Apa bedanya dengan konveksi (convection)? → baca tautan wiki di atas. 6
7. Proses kontaminasi dalam air tanah • Diffusion is the movement of a substance from an area of high concentration to an area of lower concentration. 7
8. Proses kontaminasi dalam air tanah • Mechanical dispersion (hydrodynamic dispersion) results from groundwater moving at rates both greater and less than the average linear velocity. This is due to: 1) fluids moving faster through the center of the pores than along the edges, 2) fluids traveling shorter pathways and/or splitting or branching to the sides, and 3) fluids traveling faster through larger pores than through smaller pores. 8
9. Proses kontaminasi dalam air tanah • Molecular diffusion is the result of the thermal motion of individual molecules which causes a flux of dissolved solutes from areas of higher concentration to areas of lower concentration. 9
10. Kondisi kualitas air tanah • Bandung dan sekitarnya ◦ Program Citarum Harum ◦ Limbah dibuang oleh industri langsung ke air sungai (atau air tanah) tanpa pengelolaan limbah. 10
11. Indonesia • Slide https://psg.bgl.esdm.go.id/informasi /layanan/geoseminar/666-kondisi-ai rtanah-indonesia • Video https://www.youtube.com/watch?v= nIPS1JMhuvc • Water Assessment Indonesia - ADB 11
12. Dunia • World bank - The invisible water crisis • IHP-UNESCO • UN-IGRAC 12
13. Sumber-sumber kontaminan • Alamiah ◦ Reaksi dengan batuan ◦ Reaksi dengan tanah pelapukan ◦ Air laut • Manusia ◦ domestik ◦ industri ◦ pertanian ◦ perikanan ◦ peternakan 13
14. Sumber-sumber kontaminan 14
15. Sumber-sumber kontaminan 15
16. Sumber-sumber kontaminan 16
17. Sumber-sumber kontaminan 17
18. Sumber-sumber kontaminan 18
19. Sumber-sumber kontaminan 19
20. Sumber-sumber kontaminan • Limbah industri mungkin bukan sumber pencemar utama/satu-satunya • https://geologi.fitb.itb.ac.id/2021/02/ 18/limbah-industri-mungkin-bukan- sumber-pencemar-air-satu-satunya / 20
21. Sumber-sumber kontaminan • Situasi bantaran S. Cikapundung (dan sungai di kota-kota besar lainnya) • https://theconversation.com/bantar an-cikapundung-debit-air-sungai-be sar-kualitas-air-sumur-buruk-meng apa-106416 • 21
22. Sumber-sumber kontaminan • Situasi bantaran sungai di Surabaya 22
23. Sumber-sumber kontaminan • PFAS - the forever chemical • Silahkan membaca dua tautan di bawah ini (minimum) • https://airtanah.fitb.itb.ac.id/2021/08/08/ webinar-pfas-14-agt-2021-13-00-wib/ • https://airtanah.fitb.itb.ac.id/2021/08/09/ pfas-di-sekitar-kita/ 23
24. Sumber-sumber kontaminan • PFAS - the forever chemical • Silahkan membaca dua tautan di bawah ini (minimum) • https://airtanah.fitb.itb.ac.id/2021/08/08/ webinar-pfas-14-agt-2021-13-00-wib/ • https://airtanah.fitb.itb.ac.id/2021/08/09/ pfas-di-sekitar-kita/ 24
25. Pemetaan hidrogeologi sangat penting 25 Silahkan mengunjungi set salindia yang ini. https://docs.google.com/presentation/d/ 1lOSTG7TmRDreKfrg5whdZCB54S_KB w9_wBw331XlMnc/edit?usp=sharing
26. Pemetaan hidrogeologi sangat penting 26 • Topografi ◦ Daerah Aliran Sungai (watershed) ◦ Kemiringan • Geologi ◦ Posisi ◦ Geometri ◦ Karakteristik • Air tanah ◦ Kuantitas ◦ Kualitas
27. Menghitung penyebaran polutan 27 💡 Harap diingat: Proses-proses yang berjalan dalam transportasi polutan • aliran air tanah • adveksi • dispersi • Difusi Teori
28. Menghitung penyebaran polutan 28 Perangkat lunak: - Model MUSE - MT3D - GWSDAT
29. Remediasi 29 - Identifikasi polutan - Pemodelan polutan - Penghentian polutan
30. Remediasi 30 - Biologi -> Phytoremediation - http://ejournal.litbang.kemkes.go. id/index.php/MPK/article/view/73 0#:~:text=Telah dilakukan penelitian di Laboratorium,tercemar di Jakarta%2C Desember 1994 - https://media.neliti.com/media/pu blications/170828-ID-none.pdf - 2436-1-3179-1-10-20121109.pdf
31. Remediasi 31 - Kimia - Chemical precipitation - Ion exchange - Carbon adsorption - In Situ Chemical Oxidation - Surfactant enhanced recovery - Permeable reactive barriers
32. Remediasi 32 - Fisika - Pump and treat - Air sparging - Monitoring-Well Oil Skimming
33. Penanganan limbah/remediasi 33 - Injeksi limbah untuk imbuhan air tanah Komponen: • media: akuifer • fluida: air limbah, air tanah ◦ kualitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ ◦ kuantitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ aliran air tanah
34. Penanganan limbah 34 - Injeksi limbah untuk imbuhan air tanah Komponen: • media: akuifer • fluida: air limbah, air tanah ◦ kualitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ ◦ kuantitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ aliran air tanah
35. Penanganan limbah 35 - Injeksi limbah untuk imbuhan air tanah Komponen: • media: akuifer • fluida: air limbah, air tanah ◦ kualitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ ◦ kuantitas ▪ rona awal ▪ penyebaran ▪ aliran air tanah
36. Beberapa catatan tambahan 36 -
37. Menghitung penyebaran polutan 37 💡 Harap diingat: Proses-proses yang berjalan dalam transportasi polutan • aliran air tanah • adveksi • dispersi • Difusi Teori
38. Menghitung penyebaran polutan 38 Perangkat lunak: - Model MUSE - MT3D - GWSDAT
39. Remediasi 39 - Identifikasi polutan - Pemodelan polutan - Penghentian polutan
40. Remediasi 40 - Biologi -> Phytoremediation - http://ejournal.litbang.kemkes.go. id/index.php/MPK/article/view/73 0#:~:text=Telah dilakukan penelitian di Laboratorium,tercemar di Jakarta%2C Desember 1994 - https://media.neliti.com/media/pu blications/170828-ID-none.pdf - 2436-1-3179-1-10-20121109.pdf
41. Remediasi 41 - Kimia - Chemical precipitation - Ion exchange - Carbon adsorption - In Situ Chemical Oxidation - Surfactant enhanced recovery - Permeable reactive barriers
42. Beberapa catatan tambahan 42 - Metode DRASTIC - xls: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/p mc/articles/PMC6249407/
43. Beberapa catatan tambahan 43 - Worksheet groundwater contamination calculator (xls) - Tautan file xls **https://assets.publishing.service.gov.uk/government/uplo ads/system/uploads/attachment_data/file/314323/lit_7772 _43d040.xls**
44. Beberapa catatan tambahan 44 Parameter yang perlu dimasukkan • hydraulic conductivity ◦ http://www.aqtesolv.com/aquifer-tests/aquifer_prop erties.htm • hydraulic gradient • effective porosity ◦ https://books.gw-project.org/hydrogeologic-properti es-of-earth-materials-and-principles-of-groundwate r-flow/chapter/effective-porosity/ • geometry of aquifer ◦ aquifer thickness ◦ width of aquifer • distance between point of source to point of target (receptor)
45. Beberapa catatan tambahan 45 Parameter yang perlu dimasukkan • density of aquifer ◦ https://chem.libretexts.org/Ancillary_Materials/Exe mplars_and_Case_Studies/Exemplars/Geology/De nsity_of_Rocks_and_Soils ◦ https://gpg.geosci.xyz/content/physical_properties/t ables/density_sedimentary_rocks.html • soil-water partition ◦ calculator https://www.groundwatersoftware.com/calculator15 _soil_water_partition.htm • retardation factor of pollutants ◦ calculator https://www3.epa.gov/ceampubl/learn2model/part-t wo/onsite/retard.html
46. Beberapa catatan tambahan 46 Beberapa diagram yang dapat digunakan: Diagram Gibbs → gibbs1970.pdf Diagram Piper → Piper1944.pdf
47. Beberapa catatan tambahan 47 Beberapa diagram yang dapat digunakan: Diagram Gibbs → gibbs1970.pdf Diagram Piper → Piper1944.pdf