p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325

## KAJIAN SEBARAN MINERAL MAGNETIK SEDIMEN SUNGAI MENGGUNAKAN METODA KEMAGNETAN BATUAN

## Sifa Nurpadillah
STIKes Karsa Husada Garut, sifanurpadillah@gmail.com

## Abstrak
Mineral magnetik berasosiasi dengan pencemaran lingkungan, yaitu dengan adanya kehadiran  mineral  Fe.  Tingginya  persentase  kandungan  Fe  menunjukkan  semakin besar  kemungkinan  daerah  tersebut  tercemar.  Daerah  kajian  yang  diambil  adalah sungai  Cikayambang  dan  sungai  Ciayang  Kabupaten  Garut  Jawa  Barat.  Sampel dianalisis menggunakan metoda suseptibilitimeter, XRD dan analisis kimia suspensi cair. Berdasarkan keseluruhan analisis, sungai Cikayambang mempunyai : mineral magnetik Fe paling tinggi adalah mineral magnetite (Fe 3 O 4 ) dengan presentase Fe 72%,  pH  paling  tinggi  9,3,  konduktivitas  paling  tinggi  1046µS.  Sedangkan  sungai Ciayang  :  mineral  maghemite  (γFe 2 O 3 )  dengan  kandungan  Fe  70%,  pH  paling tinggi  8,4,  konduktivitas  paling  tinggi  816µS.  Ini  mengindikasikan  sungai Cikayambang lebih tercemar dibanding sungai Ciayang. Hasil analisis XRD, sungai Cikayambang  dan  Ciayang  mengandung  unsur-unsur  Ca,  Na,  Al,  Si,  Fe,  Mg,  C, juga  pada  titik  setelah  industri  kulit  ditemukan  senyawa  karbonat  (CO 3 ). Kandungan logam berat yang diketemukan dari analisis XRD mendukung tingginya kandungan mineral magnetik Fe hasil analisis suseptibilitimeter.
Kata kunci : mineral magnetik, Fe, suseptibilitimeter, XRD, pencemaran.

## 1. Pendahuluan
Sungai  Cikayambang  dan  Ciayang  yang berhulu  di  daerah  Cimuncang  ini  melewati daerah  industri  penyamakan  kulit  di Sukaregang Garut yang kemudian bermuara dan  bertemu  dengan  Sungai  Cimanuk  di daerah  Sukamentri.  Sungai  Cikayambang cenderung  menjadi  pusat  pembuangan limbah industri jaket kulit dan pakaian serta assesoris lainnya. Sedangkan Sungai Ciayang menjadi pusat pembuangan limbah industri  makanan  kulit.  Dari  perbedaan fungsi kedua sungai tersebut, hipotesa awal adalah  Sungai  Cikayambang  akan  lebih tercemar  dibandingkan  dengan  Sungai Ciayang.
Pencemaran  yang  berasal  dari  tempat pembuangan  limbah  industri  kulit  tersebut kemungkinan mengandung logam berat dan zat  berbahaya  lainnya.  Metode  yang digunakan selama ini untuk mengidentifikasi logam berat adalah metode  kimia,  biokimia.  dan  geokimia. Namun  metode-metode  ini  mahal  dan
membutuhkan waktu yang lama. Untuk itu, dikembangkan  metode  kemagnetan  batuan sebagai metode alternatif. Metode kemagnetan batuan sering digunakan dalam kajian lingkungan menggunakan perubahan dan  variasi  sifat  mineral  magnetik  dalam tanah,  debu atau  sedimen  sebagai  indikator dari proses yang terjadi di lingkungan.
Pada  penelitian  ini  akan  dikaji  pengukuran sifat-sifat  mineral  magnetik  dari  sedimen sungai. Pengukuran sifat magnetik terhadap sedimen  sungai  yang  terbentuk  di  hilir diharapkan dapat digunakan untuk mengenali  jejak  perubahan  lingkungan  di sekitar  suatu  daerah  aliran  sungai.  Kajian sifat-sifat  magnetik  dapat  memberikan informasi  mengenai  asal-usul  dan  sejarah magnetisasinya. Sifat-sifat magnetik sampel berkaitan  dengan  batuan  asalnya,  seperti batuan lapuk atau tanah, proses sedimentasi, proses pembakaran dan fermentasi  tanah  (Agustine,  E.,  1998). Dengan mengkarakterisasi buliran magnetik dari  sedimen  tersebut  akan  diketahui kondisi  pencemaran  yang  terjadi.  Hal  ini
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
dikarenakan  sifat-sifat  magnetisme  yang terkait  dengan  polutan  tertentu  seperti logam  berat.  Sampai  saat  ini  belum  ada penelitian magnetik yang dilakukan di DAS Cikayambang  dan  Ciayang  ini.  Sehingga penelitian ini merupakan penelitian magnetik awal, diharapkan bisa memberikan  informasi  tentang  sebaran mineral  magnetik  sedimen  sungai  yang tidak lain sangat berkaitan dengan polutan.

## 1.1. Gambaran umum daerah penelitian.
Sungai  yang  menjadi  objek  penelitian adalah  sungai  Cikayambang  dan  sungai Ciayang.  Kedua  sungai  tersebut  mengalir melintasi  areal  pertanian,  perindustrian  dan pemukiman  yang  akhirnya  bermuara  di sungai  Cimanuk.  Sejak  berdirinya  kawasan industri, pada tahun 1942, kedua sungai ini berfungsi  sebagai  saluran  pembuangan limbah industri kulit (Abi, 2007).
Perbedaannya sepanjang
sungai Cikayambang terdapat banyak industri kulit untuk kebutuhan sandang, sedangkan sungai  Ciayang  didominasi  oleh  industri kulit  untuk  diolah  menjadi  makanan.  Pada tahun 1965 mulai dilaksanakan industrialisasi  dan  penggunaan  zat  kimia pada produksinya (Abi, 2007).
Berdasarkan peta penelitian kasus penatagunaan  tanah  (Badan  Pertanahan Nasional,  1990),  pada  daerah  penelitian (Sukaregang) terjadi tumpang tindih peruntukan  lahan,  yakni  penggunaan  tanah untuk industri yang juga digunakan sebagai lahan untuk permukiman padat.

## 1.2. Mineral magnetik
Studi  kemagnetan  batuan,  sedimen,  tanah dan  mineral-mineral  magnetik  alammi biasanya  melibatkan  beberapa  metode magnetik antara lain : pengukuran remanensi magnetik, suseptibilitas magnetik, kurva histeresis, serta pengukuran  anisotropi  magnetik.  Selain metode di atas, dikembangkan pula metoda non-magnetik untuk identifikasi dan
karakterisasi  mineral  magnetik.  Metode- metode  non-magnetik  tersebut  antara  lain  : metode  difraksi  sinar-X  (XRD)  untuk identifikasi  mineraloginya  dan  scanning electron microscopy (SEM) untuk identifikasi  ukuran  bulir  dan  derajat keteraturan magnetik (Tucker, 1990).
Mineral-mineral  magnetik  batuan  di  alam terutama  terdiri  dari  keluarga oksida  besi  – titanium (FeTiO),  hidroksida  besi,  serta sulfida  besi.  Selain magnetite (Fe 3 O 4 ), oksida  besi  titanium  mencakup  mineral ulvospinel (Fe 3 TiO 4 ), hematite (αFe 2 O 3 ), ileminite (FeTiO 4 ) dan maghemite (γFe 2 O 3 ). Komposisi  dari  FeTiO  ditunjukkan  oleh diagram  ternary  TiO 2 -FeO-Fe 2 O 3 berupa deret  larutan  padat  yaitu titanomagnetite dan titanohematite (Buttler, 1992).

## 1.2.1. Suseptibilitimeter
Suseptibilitimeter  yang  digunakan  dalam penelitian ini adalah MS2System Bartington. Alat ukur ini dapat diaplikasikan  untuk  survey  tanah  dan geologi,  paleomagnetik,  prospek  arkeologi, paleoklimatik,  hidrologi,  sedimen,  core logging  dan  analisis  magnetik  pabrik. Selain  itu,  MS2System  dapat  digunakan untuk  pengukuran  suseptibilitas  magnetik batuan  dan  tanah  baik  di  laboratorium maupun di lapangan.
Pada  penelitian  ini  alat  yang  digunakan adalah  MS2System  untuk  penggunaan  di laboratorium,  yaitu  dengan  menggunakan MS2B  sensor  laboratorium.  Alat  ukur  ini bekerja  berdasarkan  perubahan  induktansi koil.  Jika  holder  yang  diberi  sampel sedimen  dimasukkan  ke  dalam  MS2B, maka akan menyebabkan perubahan induktansi  koil.  Sensor  MS2B  terdiri  dari frekuensi  rendah  0,46  kHz  (χ lf )  dan frekuensi  tinggi  4,6  kHz  (χ hf ).  Persentase perbandingan pengukuran suseptibilitas magnetik  pada  frekuensi  rendah  dan frekuensi  tinggi  dinamakan  suseptibilitas frekuensi dependen, χ fd .
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
( ) ………… (1) Suseptibilitas frekuensi dependent digunakan  untuk  mengestimasi  kontribusi dari kontaminasi superparamagnetik
(Bloemendal,  1985).  Adanya  kontaminasi superparamagnetik dapat dilihat dari hubungan antara nilai suseptibilitas
frekuensi rendah
dengan nilai
suseptibilitas frekuensi dependent yang memberikan hubungan negatif atau berbanding  terbalik.  Jika  suseptibilitas frekuensi rendah mempunyai nilai suseptibilitas  tinggi,  maka  suseptibilitas frekuensi  dependen  akan  memberikan  nilai yang rendah.
Nilai suseptibilitas dapat dihitung persatuan volume  atau  persatuan  massa.  Pada penelitian  ini  pengukuran  suseptibilitas magnetik  dilakukan  persatuan  massa  ( ) dengan  satuan  pengukuran  dalam  SI,
. Maka berdasarkan nilai sampel yang terukur maka dapat ditentukan mineral magnetik dari sedimen tersebut.

## 1.2.2. Difraksi Sinar X
Difraksi  sinar  X  merupakan  metoda mendasar  dalam  analisis  mineralogi  batuan sedimen,  terutama  untuk  jenis  sedimen berbulir halus.
Difraksi    akan  terjadi  jika  beda  lintasan sama dengan panjang gelombang :
………… (2)
Analisis terhadap
data XRD dapat dilakukan  secara  kualitatif  dan  kuantitatif. Pada  analisis  kualitatif  grafik  intensitas terhadap  2θ  dianalisa,  yaitu  dengan menentukan  harga  2θ  pada  posisi  puncak yang  kemudian  dapat  dikonversi  ke  jarak kisi  d  dengan  menggunakan  tabel  konversi (Hardy & Tucker, 1998). Untuk
mengidentifikasi  fase  kristal,  jejak  difraksi mineral  yang  tidak  diketahui  dibandingkan dengan jejak difraksi standar yang dikeluarkan  oleh  organisasi  internasional,
Joint  Commite  On  Powder  Difraction (JCPDS). Hasil analisa XRD dapat mengidentifikasi  kandungan  mineralogi yang terdapat dalam sampel.

## 1.3. Sifat fisis air tanah
Air  tanah  cenderung  untuk  mencapai kesetimbangan  kimia-fisika.  Hal  ini  akan dicapai  setelah  terjadi  proses-proses  di dalam  air  tanah  yang  berlangsung  dari waktu ke waktu.
Properti fisika air tanah yang dapat dikenali di lapangan antara lain : temperatur, derajat keasaman  (pH),  daya  hantar  listrik  / konduktivitas  (DHL),  serta  total  padatan terlarut / total dissolved solid (TDS).

## 2. Metode Penelitian
Penelitian  ini  menggunakan  pengukuran kemagnetan  batuan  untuk  mendapatkan nilai  suseptibilitas  endapan  sedimen  di sepanjang  daerah  aliran  sungai.  Rancangan penelitian  ditunjukkan  pada  gambar  1 berikut ini.
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Gambar 1. Rancangan penelitian
Mineral  magnetik  yang  terkandung  pada sampel  sedimen  yang  diambil  dari  DAS Cikayambang  dan  Ciayang  diharapkan dapat memberikan informasi berupa sebaran  mineral  magnetik  yang  berkaitan dengan  polutan  logam  berat.  Hasil  tersebut diperoleh dari identifikasi suseptibilitimeter,  XRD  dan  analisis  kimia suspensi  cair.  Berdasarkan  hasil  analisis suseptibilitimeter, pada titik yang mempunyai kandungan  Fe tinggi dilakukan analisis  XRD  yang  digunakan  untuk mengetahui  kandungan  mineral  sedimen sungai.  Sedangkan  analisis  suspensi  cair digunakan sebagai data pendukung.
Adapun lokasi pengambilan sampel tersebar  di  beberapa  titik  sepanjang  aliran sungai  Cikayambang  dan  sungai  Ciayang, Kecamatan  Garut  Kota,  Kabupaten  Garut, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Peta lokasi pengambilan sampel.
Aliran  sungai  Cikayambang  dan  Ciayang mengarah  ke  utara  dan  bertemu  pada  satu titik C di kelurahan Sukamentri.
Sampel  yang  diamati  terdiri  dari  11  titik, yaitu :
a. Sampel DAS Cikayambang (5 titik)
- Titik A1, di kelurahan Cimuncang
- Ttik A2, di Jl. Jendral Sudirman
- Titik A3, di kelurahan Ciwalen
- Titik A4, di daerah Jangkurang
- Titik A5, di kelurahan Sukamentri
b. Sampel DAS Ciayang (5 titik)
- Titik B1, di kelurahan Cimuncang
- Titik B2, di Jl. Jendral Sudirman
- Titik B3, di Jl. Ahmad Yani
- Titik B4, di daerah Jangkurang
- Titik B5, di Tegal Kudi, kelurahan Sukamentri
c. Pertemuan  DAS  Cikayambang  dan
Ciayang (1 titik)
Objek penelitian
Pencemaran DAS
Pengukuran : 1. Magnetik : Suseptibilitimeter 2. Non magnetik : XRD
3. Analisis Kimia Suspensi Cair  (pH,  temperatur, konduktivitas dan TDS)
Studi Literatur : 1. Geologi regional 2. Hasil penelitian terkait Variasi nilai suseptibilitas magnet, mineralogy, pH,
temperatur, konduktivitas, dan TDS Sebaran mineral magnetik DAS Data Primer Data Sekunder U A1 A2 A3 A4 A5 C B1 B2 B3 B4 B5
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Titik C berada di kelurahan Sukamentri.
Pada  masing-masing  titik,  sampel  yang diteliti meliputi :
a. Sampel  sedimen  sungai  (untuk  uji suseptibilitimeter dan XRD)
Sampel  sedimen  untuk  tiap  titiknya dilakukan
pengukuran
suseptibilitimeter perkedalaman 5 cm.
b. Sampel  suspensi  cair  dari  aliran  air sungai (untuk analisis kimia) Sampel  suspensi  cair  untuk  tiap titiknya  diukur  secara  insitu  dan  tidak ada perlakuan khusus.

## 3. Hasil dan pembahasan
Metode kemagnetan batuan yang digunakan dalam penelitian ini adalah suspetibilitimeter dan XRD.
Suseptibilitimeter digunakan untuk mencari variasi  nilai  suseptibilitas  perkedalaman sampel,  sedangkan  XRD  digunakan  untuk analisis  mineralogi.  Sedangkan  analisis suspensi  cair  digunakan  sebagai  data pendukung.
Tahap  interpretasi  data  dilakukan  untuk memvisualisasikan profil suseptibilitas magnetik hasil pengukuran kedalam bahasa geologi dan lingkungan yang terkait dengan pendugaan  pola  sebaran  dan  kedalaman polutan.  Nilai  suseptibilitas  yang  tinggi berasosiasi  dengan  sedimen  yang  tercemar dengan  polutan  berat.  Hasil  dari  analisis kimia suspensi cair di overlay dengan profil suseptibilitas,  sehingga  bisa  diperkirakan daerah awal yang terkontaminasi.

## 3.1. Suseptibilitas
Data  suseptibilitas  magnetik  yang  diolah adalah  variasi  nilai  suseptibilitas  magnetik perkedalaman  sampel  dan  sebaran  χ fd dengan χ lf .
3.1.1. Suseptibilitas sedimen sungai Cikayambang
a. Titik A1
Gambar 3. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik A1.
b. Titik A2
Gambar 4. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik A2.
c. Titik A3
Gambar 5. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik A3.
d. Titik A4
Gambar 6. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik A4.
e. Titik A5
-5 0 5 10 15 -300 200 700 1200 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf 0 20 40 60 0 100 200 300 400 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf 0 5 10 -50 150 350 550 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf -10 0 10 20 0 500 1000 1500 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Gambar 7. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik A5.
f. Sebaran  χ fd dengan  χ lf sepanjang
DAS Cikayambang
Gambar 8. Sebaran χ fd dengan χ lf sepanjang aliran sungai Cikayambang.
Pada sepanjang aliran sungai Cikayambang, untuk tiap titik pengambilan sampel ( yaitu titik A1, A2, A3, A4 dan A5) menunjukkan adanya pola distribusi suseptibilitas frekuensi  dependent  χ fd dengan  frekuensi rendah  χ fd yang  negatif  atau  berbanding terbalik.  Semakin  besar  nilai  suseptibilitas frekuensi  dependen  maka  semakin  kecil nilai suseptibilitas frekuensi rendahnya. Hal ini menunjukkan adanya kontribusi kontaminan superparamagnetik pada sungai Cikayambang.

## g. Profil  suseptibilitas  magnetik  sungai Cikayambang
Profil  sebaran  suseptibilitas  magnetik  pada sungai Cikayambang dapat diperoleh dengan  menggunakan  Golden  Software Surfer 8.
Gambar 9. Profil suseptibilitas magnetik sepanjang aliran sungai Cikayambang (Line A).
Berdasarkan  profil  suseptibilitas  magnetik sungai  Cikayambang  (Line  A)  tersebut dapat  terlihat  bahwa  pada  titik  A1  dan  A4 terdapat  sampel  yang  mempunyai  nilai suseptibilitas  tinggi,  dengan  nilai  tertinggi mencapai
yang
merupakan  mineral  ferrimagnetik,  yaitu magnetite dengan kandungan Fe 72%.
Pada  titik  A1  (hulu  sungai  Cikayambang) pada  kedalaman  5  cm  nilai  suseptibilitas magnetik sudah tinggi yang  merupakan  mineral magnetite  dan  termasuk  ke  dalam  bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  72  %. Selain  logam  besi,  pada  kedalaman  20  cm diketemukan  Pyrrhotite  yang  menandakan adanya kandungan Sulfur.
Adanya mineral magnetite dengan kandungan Fe  72%  pada  titik  A1 memberikan informasi bahwa daerah tersebut  telah  terkontaminasi  oleh  logam berat.  Hipotesa  awal,  pada  daerah  tersebut belum  terkontaminasi  oleh  logam  berat karena  tempatnya  jauh  sebelum  industri penyamakan kulit. Setelah mengkaji kondisi  regional,  ternyata  aliran  sungai Cikayambang  sebelum  melewati  industri penyamakan  kulit  terlebih  dahulu  melewati industri logam. Sehingga besar kemungkinan  bahwa  mineral  magnetik tersebut  berasal  dari  industri  logam  berat yang  berada  di  atasnya.  Dilihat  dari perbedaan nilai suseptibilitas antara kedalaman  5  cm  dengan  kedalaman  di bawahnya  sangat  kontras,  menunjukkan
0 10 20 30 -50 50 150 250 350 450 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf -20 0 20 40 60 0 500 1000 1500 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf A1 A2 A3 A4 A5
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
bahwa  limbah  dari  industri  logam  tersebut banyak terdistribusi di dekat permukaan. Pada  titik  A2,  merupakan  posisi  awal adanya  industri  penyamakan  kulit,  nilai suseptibilitas sedimen menurun jika dibandingkan  titik  A1.  Nilai  suseptibilitas paling  tinggi  pada  titik  A2  adalah
,  yang  merupakan  mineral maghemite  dan  termasuk  ke  dalam  bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  70%. Penurunan  nilai  suseptibilitas  magnetik pada  titik  A2  terjadi  karena  mineral magnetik  yang  ada  pada  titik  A1  telah tersedimentasi sebelum mencapai titik A2. Pada titik A3, merupakan daerah pertengahan  industri  penyamakan  kulit, nilai suseptibilitas mulai mengalami peningkatan  dengan  nilai  suseptibilitas tertinggi yang
merupakan mineral magnetite dan termasuk bahan  ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe 72%.  Pembuangan  limbah  industri  kulit mulai  memberikan  kontribusi  yang  besar terhadap adanya kontaminan logam berat di sungai  tersebut.  Hal  ini  terlihat  dengan adanya  peningkatan  kandungan  Fe  pada sedimen  sungai  dari  70%  menjadi  72%. Pada titik A3 juga muncul kontaminan lain yaitu mineral Pyrrhotite yang menunjukkan keberadaan Sulfur, serta munculnya mineral titanohaematite  yang  menunjukkan  telah terjadi  korosi  pada  logam  berat  yang  ada pada  sedimen  sungai  tersebut.  Berdasarkan .tingginya  kandungan  Fe  (72%),  adanya Sulfur dan terjadinya korosi maka kemungkinan  besar  industri  penyamakan kulit telah mencemari sungai Cikayambang. Pada  titik  A4,  posisi  akhir  industri penyamakan kulit, nilai suseptibilitas meningkat  dengan  nilai  tertinggi
yang  merupakan  mineral magnetite dan termasuk bahan
ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  72%. Naiknya  nilai  suseptibilitas  menunjukkan adanya  peningkatan  kandungan  Fe  yang juga berasosiasi dengan peningkatan kehadiran  kontaminan.  Selain  magnetite, mineral Pyrrhotite pun masih muncul.
Pada  titik  A5,  sebelum  pertemuan  sungai Cikayambang dan
Ciayang, nilai suseptibilitas kembali
mengalami
penurunan  dengan  nilai  tertinggi
yang merupakanmineral maghemite  termasuk  ke  dalam  bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  70%. Kontaminan  yang  terlarut  pada  air  sungai telah  tersedimentasi  selama  perjalanannya menuju titik A5.
Pada  titik  C,  pertemuan  Cikayambang  dan Ciayang,  nilai  suseptibilitas  mengalami peningkatan  lagi  dengan  nilai  tertinggi yang merupakan mineral  magnetite  dan  termasuk  bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  72%. Hal  ini  dapat  terjadi  karena  sedimen  pada titik  C  berasal  dari  campuran  sedimen kedua sungai.
3.1.2. Suseptibilitas sedimen sungai Ciayang
a. Titik B1
Gambar 10. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik B1. b. Titik B2 0 5 10 0 100 200 300 400 500 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Gambar 11. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik B2. c. Titik B3
Gambar 12. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik B3.

## d. Titik B4
Gambar 13. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik
B4. e. Titik B5
Gambar 14. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik B5.
f. Sebaran  χ fd dengan  χ lf sepanjang
DAS Ciayang
Gambar 15. Sebaran χ fd dengan χ lf sepanjang aliran sungai Ciayang.
Pola  distribusi  suseptibilitas  frekuensi dependent terhadap frekuensi rendah menunjukkan  hubungan  yang  negatif  atau berbanding  terbalik.  Hal  ini  menunjukkan bahwa benar terdapat kontribusi kontaminan superparamagnetik pada sungai Ciayang.

## g. Profil  suseptibilitas  magnetik  sungai Ciayang
Profil  sebaran  suseptibilitas  magnetik  pada sungai  Ciayang  dapat  diperoleh  dengan menggunakan Golden Software Surfer 8.
Gambar 16. Profil suseptibilitas magnetik sepanjang aliran sungai Ciayang (Line B).
Berdasarkan  profil  suseptibilitas  magnetik sungai  Ciayang  (Line  B),  terlihat  bahwa pada  titik  B1  nilai  suseptibilitas  magnetik
0 1 2 0 100 200 300 400 500 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf 0 5 10 15 -50 50 150 250 350 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf 0 5 10 0 200 400 600 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf 0 5 10 15 -50 50 150 250 350 450 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg)
Sebaran χ fd dengan χ lf 0 5 10 15 0 200 400 600 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χfd dengan χlf b1 b2 b3 b4 b5
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
palaing
tinggi mencapai yang  merupakan  mineral maghemite dan termasuk bahan ferrimagnetik dengan kandungan besi 70%. Selain  adanya  kandungan  logam  besi  juga terdapat kandungan Sulfur dengan diketemukannya  mineral  Pyrrhotite  pada kedalaman 10 cm.
Pada  titik  B2  nilai  suseptibilitas  magnetik meningkat    dengan  nilai  paling  tinggi mencapai yang merupakan mineral magnetite dan termasuk bahan  ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe 72%.  Kemungkinan  peningkatan  nilai suseptibilitas  diakibatkan  oleh  limbah buangan  industri  kulit.  Mineral  Pyrrhotite pun diketemukan pada permukaan sedimen. Pada  titik  B3,  nilai  suseptibilitas  menurun yaitu  dengan  nilai  tertinggi
yang  merupakan  mineral
maghemite dan termasuk
bahan ferrimagnetik dengan kandungan besi 70%. Hipotesa  awal,  pada  pertengahan  industri makanan  kulit  ini  nilai  suseptibilitas  akan meningkat  karena  diperkirakan  jumlah buangan  limbah  kulit  paling  banyak.  Akan tetapi  hasil  pengolahan  data  menunjukkan hasil yang sebaliknya. Hal ini terjadi karena kondisi  titik  pengambilan  sampel  berada pada tempat dengan kecepatan aliran sungai yang  tinggi.  Sehingga  partikel  yang terkandung akan terus terbawa oleh arus air sungai.  Akan  tetapi,  meskipun  nilai suseptibilitas menurun, kehadiran Pyrrhotite masih tetap muncul di permukaan sedimen.
Pada  titik  B4  nilai  suseptibilitas  meningkat kembali  dengan  nilai  tertinggi yang  merupakan  mineral magnetite dan termasuk bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  72%. Mineral  magnetik  yang  terbawa  arus  dari titik  B3  akhirnya  tersedimentasi  di  sekitar titik B4. Selain magnetite, mineral Pyrrhotite pun masih muncul.
Pada  titik  B5  nilai  suseptibilitas  menurun dengan nilai
tertingginya
yang  merupakan  mineral
maghemite dan termasuk bahan
ferrimagnetik dengan kandungan besi 70%. Pada  pengambilan  sampel  B5  terdapat banyak  sedimen  sungai  yang  terendapkan, sehingga  kemungkinan  besar  kontaminan yang mengandung mineral magnetik dengan  suseptibilitas  tinggi  berada  pada lapisan yang lebih dalam.
Pada  sungai  Ciayang  ini  mineral  Pyrrhotite selalu  muncul  pada  tiap  pengambilan sampel,  berbeda  dengan  komposisi  mineral magnetik  sungai  Cikayambang.  Sehingga kontaminan  yang  dominan  muncul  pada sungai Ciayang adalah Sulfur yang mungkin diakibatkan oleh buangan limbang makanan kulit.

## 3.1.3. Suseptibilitas  sedimen  pertemuan kedua sungai
Gambar 17. Sebaran χ fd dengan χ lf untuk titik pertemuan kedua sungai.
Pola  distribusi  suseptibilitas  frekuensi dependent terhadap frekuensi rendah menunjukkan  hubungan  yang  negatif  atau berbanding  terbalik,  yang  menunjukkan adanya kontribusi kontaminan superparamagnetik  pada  pertemuan  sungai Cikayambang dan Ciayang.
Pada  titik  C,  pertemuan  Cikayambang  dan Ciayang,  nilai  suseptibilitas  mengalami peningkatan  lagi  dengan  nilai  tertinggi yang merupakan mineral  magnetite  dan  termasuk  bahan ferrimagnetik  dengan  kandungan  Fe  72%. Hal  ini  dapat  terjadi  karena  sedimen  pada titik  C  berasal  dari  campuran  sedimen kedua sungai.
0 10 20 0 200 400 600 χ fd (%) χ lf (x 10 -6 m 3 /kg) Sebaran χ fd dengan χ lf
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
3.1.4. Perbandingan  mineral  magnetik sungai Cikayambang dan Ciayang
Perbedaan mineral magnetik sungai Cikayambang  dan  Ciayang  terlihat  dalam gambar 18 berikut :
Gambar 18. Pola sebaran mineral magnetik sepanjang aliran sungai Cikayambang (Line A) dan sungai Ciayang (Line B).
Berdasarkan pola sebaran mineral magnetik menunjukkan  bahwa  sungai  Cikayambang lebih banyak mengandung mineral magnetite dengan kandungan Fe 72%, yang berarti  bahwa  sungai  Cikayambang  lebih tercemar dibanding sungai Ciayang. Sedangkan  pola  sebaran  mineral  magnetik pada  sungai  Ciayang  lebih  didominasi  oleh Pyrrhotite.  Hal  tersebut  mungkin  terjadi karena  adanya  perbedaan  zat  kimia  yang digunakan  untuk  produksi  jaket  kulit  pada sungai Cikayambang dan produksi makanan kulit pada sungai Ciayang.

## 3.2. XRD
Sampel yang dianalisis XRD adalah sampel titik  A1  kedalaman  5  cm,  A4  kedalaman  5 cm, B4 kedalaman 25 cm dan C kedalaman 25 cm.
Data  yang  diperoleh  dari  metoda  XRD untuk  tiap  titik  sampel  adalah  2θ  dan intensitasnya.  Berdasarkan  anailis  XRD didapat  mineralogi  untuk  tiap  sampel  yang diuji adalah seperti berikut :
Tabel. 1. Mineralogi sampel hasil analisis XRD.
A1_5 cm A4_5 cm B4_25 cm C_25 cm - Anorthite - Anorthite - Anorthite - Anorthite - Chrysolite - Cordierite - Geothite - Halloysite - Calcite - Diopside - Magnetite - Calcite - Halloysite - Magnetite - Calcite - Cordierite - Magnetite, Syn
Sampel  yang  diuji  terlihat  mengandung logam  berat  seperti  Al,  Mg  dan  Fe.  Pada titik  A4,  B4  dan  C  terdapat  kandungan mineralogi magnetite. Diketemukannya logam  berat  dalam  sampel  ini  memperkuat hasil analisis suseptibilitimeter yang menginformasikan adanya kontaminan logam  berat.  Bahkan  hasil  analisis  XRD dapat  mengidentifikasi  logam  berat  yang terkandung dalam sampel sedimen.

## 3.2.1. Kandungan  mineralogi  sedimen
Sungai Cikayambang
Gambar 19. Hasil analisa XRD untuk titik A1_5.
Pada titik A1 kedalaman 5 cm teridentifikasi mineral :
a. Anorthite, (Ca, Na) (Al, Si) 2Si 2 O 8
b. Chrysolite, 2(MgO.88FeO.12) OSiO 2
c. Cordierite, Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 d. Geothite, Fe 2 O 3 .H 2 O.xH 2 O e. Halloysite, Al 2 O 3 .2SiO 2 .4H 2 O
Gambar 20. Hasil analisa XRD untuk titik A4_5.
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Pada titik A4 kedalaman 5 cm teridentifikasi mineral : a. Anorthite, (Ca, Na) (Al, Si) 2Si 2 O 8 b. Calcite, CaCO 3
c. Diopside, CaMg(SiO 3 )2.
d. Magnetite, Fe 3 O 4
3.2.2. Kandungan  mineralogi  sedimen Sungai Ciayang
Gambar 21. Hasil analisa XRD untuk titik B4_25.
Pada titik B4 kedalaman 25 cm teridentifikasi mineral : a. Anorthite, (Ca, Na) (Si, Al) 4O 8 b. Calcite, CaCO 3
c. Halloysite, Al 2 Si 2 O 5 .(OH) 4 . d. Magnetite, Fe 3 O 4
3.2.3. Kandungan
mineralogi pertemuan kedua sungai
Gambar 22. Hasil analisa XRD untuk titik
C_25. Pada titik C kedalaman 25 cm teridentifikasi mineral :
a. Anorthite, (Ca, Na) (Si, Al)4O 8 b. Cordierite, Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 c. Calcite, CaCO 3 d. Magnetite, Syn, FeFe 2 O 4

## 3.3. Analisis Suspensi Cair
Analisis kimia suspensi cair sungai dilakukan  sebagai  data  pendukung  untuk memperkuat hasil pengukuran dan pengolahan  data  suseptibilitimeter  dan XRD.  Besaran  yang  diukur  dalam  analisi kimia  suspensi  cair  adalah  pH,  temperatur, konduktivitas,  dan  TDS  untuk  tiap  titik pengambilan sampel.

## 3.3.1. Analisis  suspensi  cair  Sungai
Cikayambang Tabel 2. Analisis kimia suspensi cair sungai Cikayambang. Titik pH To (oC) T (oC) Cond (µS/cm) TDS (.1000 ppm) A1 7,58 19,8 21,4 296 148 A2 7,84 20,7 21,1 256 128 A3 9,30 19,5 20,7 950 485 A4 8,07 21,9 23,8 956 478 A5 8,08 21,6 23,9 1046 523 C 7,94 21,8 25 770 383
pH  mencapai  nilai  yang  paling  tinggi  pada titik  A3.  Pengukuran  pH  dilakukan  secara insitu, sehingga tingginya pH pada titik A3 dipengaruhi  oleh  limbah  buangan  industri penyamakan kulit.
Temperatur  air  yang  tinggi  (lebih  tinggi dari  temperatur  udara)  dapat  mempercepat semua  proses  kimiawi.  Pada  tabel  terlihat bahwa  pada  seluruh  titik  pengambilan sampel  terjadi  kenaikan  temperatur.  Ini berarti bahwa dai dalam air sungai tersebut banyak terjadi reaksi kimia yang disebabkan  oleh  banyaknya  unsur-unsur kimia  yang  berkaitan  dengan  keberadaan kontaminan. Konduktivitas  dan  TDS  terus  meningkat untuk  tiap  titik  pengambilan  sampel. Peningkatan nilai konduktivitas memberikan informasi banyaknya
kontaminan  yang  terkandung  dalam  air sungai. Kontaminan terus bertambah hingga titik A5.
3.3.2. Analisis  suspensi  cair  Sungai Ciayang
p -ISSN 2355-5785 http://journal.uin-alauddin.ac.id/indeks.php/PendidikanFisika e -ISSN 2550-0325
Tabel 3. Analisis kimia suspensi cair sungai
Ciayang.
Titik pH To (oC) T (oC) Cond (µS/cm) TDS (.1000 ppm) B1 7,45 19,8 20,1 236 119 B2 8,3 20,3 20,9 672 336 B3 8,4 21,7 23,4 687 343 B4 8,44 21,8 23,0 816 409 B5 7,45 23 24,8 804 402 C 7,46 21,8 23 770 383
pH  yang  diperoleh  masih  berada  dalam rentang  batas  aman  yaitu  dari  6  –  8. Meskipun  demikian,  tetap  terlihat  adanya perbedaan derajat keasaman untuk tiap titik. Pada saat memasuki industri makanan kulit pH  bertambah.yang  menunjukkan  adanya pengaruh  oleh  limbah  buangan  industri makanan kulit.
Temperatur  air  yang  tinggi  (lebih  tinggi dari  temperatur  udara)  dapat  mempercepat semua  proses  kimiawi.  Pada  tabel  terlihat bahwa  pada  seluruh  titik  pengambilan sampel  mempunyai  suhu  air  yang  lebih tinggi dari suhu udara.
Mulai  dari  titik  B1  konduktivitas  dan  TDS terus meningkat untuk tiap titik pengambilan  sampel.  Peningkatan  nilai konduktivitas memberikan informasi banyaknya  kontaminan  yang  terkandung dalam  air  sungai.  Nilai  konduktivitas  dan TDS  yang  paling  tinggi  pada  titik  B4, sehingga dapat diprediksi bahwa kontaminan  lebih  terkonsentrasi  pada  titik B4.

## 4. Kesimpulan
Penelitian ini dapat disimpulkan bahwa : a. Mineral magnetik yang muncul sepanjang  aliran  sungai  Cikayambang dan Ciayang adalah magnetite, maghemite, titanomagnetite, titanomaghemite dan pyrrhotite.
b. Komposisi  mineral  magnetik  yang dominan  pada  sungai  Cikayambang adalah  magnetite  (Fe3O4)  dengan kandungan  Fe  72%.  Sedangkan  pada aliran
sungai Ciayang adalah maghemite dengan kandungan Fe 70%.
Berdasarkan  kandungan  Fe  dapat ditentukan bahwa sungai Cikayambang lebih  terkontaminasi  dibanding  sungai Ciayang.
c. Hasil  analisa  XRD  mengidentifikasi logam  berat  Al,  Mg  dan  Fe  pada sampel sedimen. Komposisi mineralogi hasil  XRD  hampir  sama  dengan  hasil analisa suseptibilitimeter, yaitu mineral Calcite, Alkali Feldsfar, dan magnetite.
d. Hasil analisis suspensi cair mendukung adanya  kontaminan  pada  aliran  sungai yang  ditunjukkan  oleh  nilai  pH  yang tinggi, temperatur air yang lebih tinggi dari temperatur udara, serta konduktivitas  dan  TDS  yang  semakin meningkat pada daerah industri kulit.
5. Daftar Pustaka
 Abi, 2007, Pencemaran Limbah Penyamakan  Kulit  Garut  Tinggi , Republika Online.
http://202.155.15.208/online_det ail.asp?id=287021&kat_id=23 .
 Agustine, E., 1998, Karakterisasi Mineral  Magnetik  Menggunakan
Metoda  SEM  dan  XRD  untuk Identifikasi Perubahan
Lingkungan,  Studi  Kasus  DAS
Cikapundung, Jawa Barat, thesis Magister, Institut Teknologi Bandung.
 Buttler, R. F., 1992, Magnetic Domain to Geologic Terrenes : Ferromagnetic Minerals , Blackwell Scientific Pub., USA.
 Hardy,  R.  G.  and  M.  Tucker,  1998, X- ray Powder Diffraction of Sediments , in Techniques
Sedimentology edited by Maurice Tucker, Blackwell,
London.