Abstrak — TPA  Ngipik  Kabupaten  Gresik  berdiri  dengan  sistem Open  Dumping selama  14  tahun  yang  menyebabkan  terjadinya pencemaran air tanah oleh air lindi. Untuk mendapatkan kontras yang jelas pada nilai resistivitas yang diduga sebagai sebaran air lindi,  dilakukan  pengujian  resistivitas  skala  laboratorium. Pengujian  ini  ditujukan untuk mengetahui pengaruh fluida pada sampel  tanah  TPA  Ngipik.  Sampel  tanah  yang  diuji  yakni  dua sampel  dengan  dibedakan  fluida  yang  tersaturasi.  Digunakan resistivitas  dengan  konfigurasi  Wenner  dengan  jarak  antar elektroda  sebesar  1  cm.  Didapatkan  hasil  bahwa  sampel  A mengalami  kejenuhan  dan  nilai  resistivitas  yang  stabil  pada penambahan  aquades  tetes  ke-80.  Sedangkan  pada  sampel  B mengalami  kejenuhan  dan  nilai  resistivitas  yang  stabil  pada penambahan  air  lindi  tetes  ke-40.  Nilai  resistivitas  sampel  B dengan kandungan air lindi lebih kecil daripada sampel A dengan kandungan  air  aquades.  Sampel  tanah  lempung  dengan kandungan  air  lindi  lebih  konduktif  dibandingkan  dengan kandungan air aquades.
Kata Kunci — Lindi, Resistivitas, Wenner, Skala Lab, Ngipik.

## I. PENDAHULUAN
PA  Ngipik  Kabupaten  Gresik  telah  berdiri  selama  14 tahun  sejak  tahun  2003.  TPA  Ngipik  beroperasi  dengan sistem  pengelolaan  sampah Open  Dumping. Padahal dalam perencanaanya TPA ini didesain dengan sistem Sanitary Landfill [1]. Sanitary  Landfill merupakan  sistem  pengelolaan sampah terpadu yang memiliki lapisan penahan untuk air lindi agar  tidak  meresap  ke  bawah  permukaan  tanah.  Sedangkan sistem Open Dumping merupakan sistem pengelolaan sampah terbuka dan pembuangan secara langsung ditumpuk pada area tertentu [2].
Akibat  diterapkannya  sistem Open  Dumping ini,  maka terjadi penyebaran air lindi ke bawah permukaan secara masif. Penyebaran air lindi tersebut mengakibatkan terjadi pencemaran  air  tanah.  Untuk  dapat  mengetahui  sebaran  air lindi di bawah permukaan, dapat digunakan Metode Geofisika yakni  metode  Resistivitas  2D.  Metode  Resistivitas  2D memanfaatkan  sifat  kelistrikan  yang  ada  pada  batuan  atau tanah dan kontrasnya pada kandungan air lindi.
Namun  kendala  yang  terjadi  ialah  kontras  nilai  resistivitas yang  mengalami  pencemaran  tidak  terlihat  jelas.  Hal  ini dikarenakan  tanah  TPA  Ngipik  berupa  lempung.  Sehingga
perlu  dilakukan  pengujian  resistivitas  skala  laboratorium terhadap  sampel  tanah  TPA  Ngipik  untuk  mengetahui  secara detail  kontras  resistivitas  yang  muncul.  Pengujian  skala laboratorium  pada  penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh  fluida  pada  sampel  tanah  lapangan  penelitian  yakni TPA Ngipik Kabupaten Gresik.

## II. DASAR TEORI

## A. Geologi Regional
Lokasi  penelitian  yakni  TPA  Ngipik  masuk  ke  dalam  peta geologi  lembar  Surabaya-Sapulu  di  mana  pada  wilayah regional  tersebut  terdapat  struktur  antiklin  Sekarkurung.  Pada Gambar  1  terlihat  ada  banyak  struktur  patahan  yang  berarah Tenggara-Barat Laut.
Gambar 1. Geologi Regional Area Penelitian [3].
Formasi  dari  muda  ke  tua  ialah  Alluvium  dengan  umur Quarter,  Formasi  Kabuh  dengan  umur  Quarter,  Formasi Pucangan  dengan  umur  Quarter,  Formasi  Lidah  dengan  umur Tersier  dan  Formasi  Madura  dengan  umur  Tersier.  Area penelitian  yang  ditunjukkan  dengan  kotak  berwarna  merah berada pada Formasi Lidah dengan susunan batulempung biru, batulempung  kehitaman,  sedikit  kandungan  fosil  serta batulempung  pasiran.  Formasi  Lidah  memiliki  karakteristik kandungan  lempung  yang  tebal.  Pada  Gambar  1  tepat  di  area penelitian  terdapat  garis  hitam  yang  memotong  kotak  merah merupakan  garis  irisan cross-section penampang  geologi bawah permukaan [3].

## Analisis Respon Resistivitas Sampel Tanah TPA Ngipik Kabupaten Gresik Berdasarkan Uji Resistivitas Skala Laboratorium
Ahmad Qomaruddin Arsyadi 1 , Dwa Desa Warnana 1 , Nila Sutra 2 , dan Ria Asih Aryani Soemitro 2 1 Departemen Teknik Geofisika,
2 Departemen Teknik Sipil,
1,2 Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS)
e-mail : dwa_desa@geofisika.its.ac.id
T

## B. Sifat Kelistrikan Batuan
Ketika batuan diberi aliran arus listrik, maka sifat kelistrikan batuan  tersebut  akan  muncul.  Sifat  kelistrikan  yang  ada  pada batuan ialah kemampuan mengalirkan arus listrik (konduktivitas)  dan  menghambat  arus  listrik  (resistivitas  / tahanan  jenis).  Berdasarkan  kemampuan  mengalirkan  arus listrik, tahanan jenis batuan dibagi menjadi tiga bagian yakni:
a. Resistif    : resistivitas > 10 7 Ωm
b. Semikonduktif : resistivitas 1 - 10 7 Ωm
c. Konduktif  : resistivitas 10 -8 – 1 Ωm
Tabel 1. Tabel Resistivitas Batuan dan Material [4] Material Resistivitas ( Ω m) Konduktivitas (Siemens.m) Batuan Beku dan Metamorf Granit 5x10 3 – 10 6 10 -6 – 2x10 -4 Basalt 10 3 – 10 6 10 -6 – 10 -3 Slate 6x10 2 – 4x10 7 2.5x10 -8 – 1.7x10 -3 Marble 10 2 – 2.5x10 8 4x10 -9 – 10 -2 Quartzite 10 2 – 2x10 8 5x10 -9 – 10 -2 Batuan Sedimen Batupasir 8 – 4x10 3 2.5x10 -4 – 0.125 Batulempung 20 – 2x10 3 5x10 -4 – 0.05 Batugamping 50 – 4x10 2 2.5x10 -3 – 0.02 Tanah dan Air Lempung 1 – 100 0.01 – 1 Aluvial 10 – 800 1.25x10 -3 – 0.1 Air Tanah 10 – 100 0.01 – 0.1 Air Laut 0.2 5
Tabel  1  di  atas  menunjukkan  bahwa  setiap  jenis  batuan memiliki  nilai  konduktivitas  dan  resistivitas  yang  berbeda- beda.  Hal  ini  dikarenakan  material  penyusunnya  berbeda sehingga sifat kelistrikan yang dimiliki berbeda pula [4].

## C. Karakteristik Air Lindi
Air lindi berasal dari hasil degradasi dan pencucian sampah akibat  dari  air  hujan.  Air  lindi  yang  meresap  ke  bawah permukaan  tanah  akan  mencemari  air  tanah.  Sehingga  akan timbul kontaminasi sifat fisik maupun sifat kimia dari air tanah yang membuat kualitas air menjadi turun [5].
Tabel 2 di bawah ini merupakan karakteristik air lindi yang berhubungan dengan sifat kimiawi [6].
Parameter-parameter  yang  ada  pada  Tabel  2  merupakan parameter  umum  yang  biasa  digunakan  untuk  membatasi kualitas  air  bersih  dan  air  minum.  Bila  suatu  TPA  memiliki timbunan sampah organik yang besar maka akan dihasilkan air lindi dengan kandungan zat organik yang tinggi [7].
Tabel 2. Karakteristik Air Lindi Parameter Satuan Rentang COD mg/liter 150 – 100.000 BOD 5 mg/liter 100 – 90.000 pH - 5,3 – 8,5 N-Organik mg/liter 1 – 2.000
Parameter Satuan Rentang N-Total mg/liter 50 – 5.000 Ca mg/liter 10 – 2.500 Mg mg/liter 50 – 1.150 Na mg/liter 50 – 4.000 K mg/liter 10 – 2.500

## D. Metode Resistivitas 2D
Metode  Resistivitas  2D  merupakan  jenis  metode  geofisika aktif  dengan  konsep  menginjeksikan  arus  listrik  ke  bawah permukaan  bumi  dan  mengukur  beda  potensial  pada  titik tertentu. Metode ini memanfaatkan sifat kelistrikan perlapisan bawah  permukaan  untuk  mengetahui  variasi  tahanan  jenis lapisan bumi (Telford et.al, 1990).
Gambar 2. Diagram Konsep Resistivitas 2D [8].
Gambar  2  di  atas  menjelaskan  tentang  dasar  konsep pengukuran  Resistivitas  2D.  Pengukuran  menggunakan  dua elektroda  sumber  arus  injeksi  (A-B)  dan  dua  elektroda pengukur  tegangan  (M-N).  Dari  posisi  elektroda  tersebut, dapat  dihitung  nilai  resistivitas  semu  yang  didapat  dari pengukuran dengan persamaan di bawah ini:
1 1
AN 1 1 AM 1 R.2                        NB MB   (1)
Konfigurasi  yang  digunakan  dalam  pengujian  resistivitas yakni Wenner (Gambar 3). Hal ini dikarenakan konfigurasi ini sangat sederhana karena jarak antar elektroda pada konfigurasi Wenner  sama.  Sehingga  penerapan  dalam  skala  laboratorium lebih  mudah  [8].  Nilai  faktor  geometri  (K)  dari  konfigurasi Wenner ialah sebagai berikut:
a K  2  (2)
Gambar 3. Pemasangan Elektroda Konfigurasi Wenner [8].

## III. METODOLOGI PENELITIAN

## A. Rancangan Penelitian
Gambar 4. Diagram Alir Penelitian.
Penelitian  di  awali  dengan  membuat  dua  sampel  uji  yang memiliki  parameter  yang  sama.  Selanjutnya  masing-masing sampel  diberi  fluida  yang  berbeda  sesuai  dengan  Gambar  4. Setelah  diberi  tambahan  fluida,  dilakukan uji resistivitas pada masing-masing sampel.

## B. Pembuatan Sampel
Tabel 3. Parameter Pembuata Sampel Uji
γ d (gr/cm 3 ) w c opt (%) W t (g) d (cm) t (cm) V (cm 3 ) 1.32 30.50 136.53 3.72 7.27 78.98
Pembuatan  sampel  uji  dilakukan  dengan  urutan  sebagai berikut:
 Disiapkan tanah dari hasil pemboran
 Dikeringkan pada pancaran sinar matahari.
 Dilakukan uji proktor (menentukan berat kering).
 Dicetak sesuai dimensi pada Tabel 3.
 Dikeluarkan dari pipa cetakan
 Dimasukkan ke dalam pipa baru (dinding dilapisi lilin)
 Ditutup alas pipa dengan lilin
 Dilakukan pemboran 4 titik untuk posisi elektroda
Gambar  5.  Tampilan  Sampel  Uji  (kiri)  dan  Posisi  Pemasangan  Elektroda (kanan).

## C. Pengujian Resistivitas
Gambar 6. Langkah Pengujian Resistivitas.
Penjabaran  langkah  pengujian  resistivitas  ialah  sebagai berikut:
 Pemasangan elektroda pada lubang elektroda
 Penyambungan alat Resistivitimeter
 Pengukuran resistivitas dengan konfigurasi Wenner
 Pemberian Fluida (Aquades-A dan Air Lindi-B)
 Pelepasan Elektroda
 Penimbangan Berat Sampel Baru
 Kembali ke langkah awal.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Data Pengujian Resistivitas
Dari  proses  pengukuran  resistivitas  pada  sampel  A  dan sampel B, didapatkan data berupa berat sampel A dan B pasca penambahan  fluida,  perubahan  berat  kandungan  fluida  dan nilai  resistansi  dari  kedua  sampel.  Tabel  4  di  bawah  ini menunjukkan hasil pengukuran resistivitas.
Tabel 4.

## Data Hasil Pengukuran Resistivitas
Tetes Wk A (g) Wk B (g) ΔWc (g) R A (Ω) R B (Ω) 0 183.8 181.3 0 55.65 37.32 10 184.2 181.7 0.4 50.83 34.47 20 184.6 182.1 0.8 49.42 32.05 30 185.1 182.6 1.3 48.21 28.66 40 185.4 182.9 1.6 46.63 26.84 50 185.7 183.2 1.9 45.64 26.59 60 186.1 183.6 2.3 44.46 26.57 70 186.6 184.1 2.8 43.36 26.44 80 187 184.5 3.2 42.11 26.48 90 187.3 184.8 3.5 42.11 26.50 100 187.6 185.1 3.8 42.16 26.50
Dari  Tabel  4  di  atas,  dapat  dilihat  bahwa  nilai  resistansi yang  terukur  ketika  sampel  belum  diberi  perlakuan  sudah menunjukkan  perbedaan  antara  sampel  A  dengan  sampel  B. Sampel  A  yang  diberi  air  aquades  memberikan  respon
A  M   N   B
resistansi  yang  lebih  besar  dibandingkan  dengan  sampel  B yang  diberi  air  lindi.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  hambatan yang  ada  pada  sampel  A  dalam  mengalirkan  arus  listrik  lebih besar dibandingkan dengan hambatan yang ada pada sampel B. Semakin  banyak  fluida  yang  diberikan  pada  masing-masing sampel,  nilai  resistansi  yang  terukur  keduanya  menurun. Hingga  pada  tetes  ke-80  nilai  resistansi  yang  terukur  pada sampel A sudah mulai konstan. Sedangkan nilai resistansi yang terukur pada sampel B mulai konstan pada pemberian air lindi tetes ke-50. Tidak terjadinya perubahan resistansi yang cukup signifikan  atau  sudah  stabil  pada  kedua  sampel  menunjukkan bahwa  sampel  sudah  berada  pada  kandungan  fluida  maksimal dan sudah mengalami kejenuhan. Sehingga penambahan fluida selanjutnya  tidak  mempengaruhi  nilai  resistansi  secara maksimal.

## B. Perubahan Resistivitas
Data pengukuran berupa resistansi (R) selanjutnya dikalikan dengan faktor geometri dan didapatkan nilai resistivitas. Setiap perlakuan  juga  diukur  penambahan  berat  sebagai  perhitungan perubahan  kandungan  air  pada  sampel  yang  diuji.  Setelah dilakukan  pengujian  dan  perhitungan  resistivitas,  maka didapatkan  hasil  seperti  pada  Tabel  5  di  bawah  ini.  Setiap perlakuan  penambahan  fluida  dilakukan  penimbangan  berat akhir  untuk  mengetahui  berat  kandungan  air  yang  diberikan. Dari  data  tersebut  kemudian  dihitung  perubahan  prosentase berat  kandungan  air  di  dalam  sampel.  Perhitungan  resistivitas yang  berupa  hasil  resistansi  (R)  dikalikan  dengan  faktor geometri  didapatkan  hasil  yang  semakin  turun  dengan kenaikan  fluida  yang  ditambahkan.  Namun  penurunan  nilai resistivitas tersebut tidak linear.
Tabel 5. Hasil Perhitungan Prosentase Berat Kandungan Air dan Resistivitas Tetes ΔWc (g) ΔWc (%) ρ A (Ωm) ρ B (Ωm) 0 0 30.50 3.49 2.34 10 0.4 30.88 3.19 2.16 20 0.8 31.27 3.10 2.01 30 1.3 31.74 3.03 1.80 40 1.6 32.03 2.93 1.69 50 1.9 32.32 2.87 1.67 60 2.3 32.70 2.79 1.67 70 2.8 33.18 2.72 1.66 80 3.2 33.56 2.64 1.66 90 3.5 33.85 2.64 1.66 100 3.8 34.13 2.65 1.66
Dari  Tabel  5  di  atas,  dibuat  sebuah  grafik  perbandingan antara  perubahan  resistivitas  terhadap  perubahan  berat kandungan  air  aquades  pada  sampel  A  dan  air  lindi  pada sampel  B.  Kedua  grafik  menunjukkan  adanya  penurunan  dan titik stabil pada berat kandungan air tertentu.
Gambar  7.  Grafik  Perubahan  Resistivitas  terhadap  Perubahan  Berat Kandungan Air Sampel A.
Gambar  8.  Grafik  Perubahan  Resistivitas  terhadap  Perubahan  Berat Kandungan Air Lindi Sampel B.
Perubahan resistivitas pada sampel B dengan kandungan air lindi lebih cepat menurun ketika penambahan fluida dilakukan dibandingkan  dengan  sampel  A.  Hal  ini  disebabkan  karena sifat  air  lindi  yang  lebih  konduktif  dari air aquades. Sehingga kejenuhan air lindi pada sampel juga lebih cepat. Pada masing- masing  grafik  dicari  persamaan  regresi  power  yang  nantinya bisa digunakan untuk menghitung nilai resistivitas berdasarkan berat kandungan air pada data bor.

## V. KESIMPULAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut:
 Rentang  resistivitas  hasil  pengujian  pada  sampel  A yakni 2.65 – 3.45 Ω m.  Rentang  resistivitas  hasil  pengujian  pada  sampel  B yakni 1.66 – 2.34 Ω m.
 Pengaruh kandungan air lindi lebih besar dibandingkan dengan kandungan air aquades pada resistivitas.
Saran yang bisa diberikan untuk penelitian selanjutnya yakni pengujian  skala  laboratorium  bisa  dilakukan  dengan  metode pengujian lain yang lebih akurat, penambahan fluida dilakukan dengan  suntikan  ke  dalam  sampel  secara  langsung,  pengujian bisa  dilakukan  dalam  dimensi  yang  lebih  besar  untuk pengukuran  resistivitas  2D  agar  kontras  yang  terjadi  lebih terlihat.
UCAPAN TERIMA KASIH
Penelitian  ini  telah  didanai  oleh  dana  Hibah  penelitian
Pendidikan  Magister  menuju  Doktor  untuk  Sarjana  Unggul (PMDSU).
DAFTAR PUSTAKA [1]
BAPPEDA  Kabupaten  Gresik, “ RPJMD  Kabupaten  Gresik  Tahun 2016-2021, ” 2016.
[2] H.  Widyatmoko  and  S.  Moerdjoko, Menghindari,  Mengolah  dan
Menyingkirkan Sampah . Jakarta: Abdi Tandur, 2002.
[3]
Sukardi, “ Peta  Geologi  Lembar  Surabaya  &  Sapulu,  Jawa, ”
Bandung, 1992.
[4]
M.  Loke, Tutorial:  2-D  and  3-D  Electrical  Imaging  Surveys .
Malaysia, 2015.
[5] Y. Trihadiningrum, “ Mikrobiologi Lingkungan, ” Surabaya, 1995. [6] M.  Ali, “ Monograf  Rembesan  Air  Lindi  (Leachate), ” Surabaya, 2011.
[7] R.  Wulandari, “ Identifikasi  Pertambahan  Persebaran  Limbah Tempat  Pembuangan  Akhir  (TPA)  Jatibarang  Menggunakan Metode Geolistrik, ” Universitas Negeri Semarang, 2015.
[8] J.  M.  Reynolds, An  introduction  to  applied  and  environmental geophysics-Second  Edition .  United  Kingdom:  John  Wiley  &  Sons Ltd, 2011.