ISSN 0125-9849 Ris.Geo.Tam Vol. 23, No.1, Juni 2013 (25-36) DOI :10.142013/risetgeotam.v23.67 Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini History of the past development of the Semarang city(Central Java) and its impact on nitrat pollutants presence in the groundwater today Sudaryanto dan Sunarya Wibawa ABSTRAK kota Semarang dimulai sejak abad ke-8 dan mulai dibangunnya perkantoran dan permukiman tahun 1705 terpusat di kota yang saat ini terkenal dengan kota lama Semarang. Periode berikutnya pembangunan perkantoran, permukiman dan vila- vila yang cukup pesat tahun 1942-1976. Jumlah penduduk pada tahun 2010 akibat urbanisasi sebesar 1.527.433 jiwa, tingkat pertumbuhan penduduk 2,09% pertahun dengan kepadatan jiwa/km2. penduduk Permasalahannya apakah airtanah di kota Semarang yang termasuk kota tua dan merupakan wilayah urban telah terjadi kontaminasi nitrat. Hasil penelitian menunjukkan bahwa sebagian airtanah dangkal telah tercemari polutan nitrat dan tingginya nitrat tidak selalu berhubungan erat dengan umur permukiman dan kepadatan penduduk karena karakter litologi berperan sebagai penyerap atau meluluskan nitrat. Sejarah perkembangan rata-rata 4.087 ABSTRACT The history of Semarang City began in the 8th century which was marked by the construction of offices and settlements in 1705 centralized in the city nowdays well known as the old city of Semarang. The next period of development was during 1942-1976 marked by the vast development of office, settlement and villas. The population growth is 2.09% per annum and the population density is 4087 people/km2. It is still unknown whether the groundwater in Semarang City, including the old city, has been contaminated by nitrate due to the urbanization effects. The result showed that most of shallow groundwater have been contaminated by nitrate pollutant. However, the high concentration of nitrate was not always correlated with the age of settlement and population density, because the local lithology hasa greater effect as the absorbent or permeating nitrate. Kata Kunci : Kota Semarang, permukiman, polutan nitrat, penurunan kualitas airtanah. Keyword : Semarang city, settlement, nitrat pollutans, groundwater quality degradation. Naskah masuk Naskah selesai revisi Naskah siap cetak : 1 Oktober 2012 : 19 Desember 2012 : 20 Mei 2013 Sudaryanto Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI Komplek LIPI, Jl. Sangkuriang, Bandung 40135 E-mail : suda_020@geotek.lipi.go.id Sunarya Wibowo Pusat Penelitian Geoteknologi LIPI Komplek LIPI, Jl. Sangkuriang, Bandung 40135 E-mail : PENDAHULUAN Semarang merupakan ibukota provinsi Jawa Tengah yang perkembangannya dimulai abad ke- 8 Masehi dengan nama Pragota. Semarang berkembang dengan pesat sejak kedatangan armada Laksamana Cheng Ho bersandar di tahun 1405 dan pelabuhan Simongan pada mendirikan kelenteng yang saat ini disebut Kelenteng Sam Po Kong (Gedung Batu). Dalam kurun waktu 606 tahun, pelabuhan Simongan telah berubah menjadi daratan yang saat ini letaknya berada 5 km di sebelah selatan dari ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 25
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 pelabuhan Tanjung Perak. Sejak Semarang di serahkan ke Belanda tahun 1705 oleh Paku Buwono I, Raja Mataram (Purwanto, 2005), mulailah dibangun permukiman-permukiman dan perkantoran yang saat ini lebih dikenal sebagai kota lama Semarang. Belanda mulai membangun vila-vila di daerah yang lebih tinggi di selatan kota Semarang mulai tahun 1942 dan dilanjutkan hingga jaman kemerdekaan tahun 1972. Kota Semarang secara adminitrasi terdiri atas 16 kecamatan yang meliputi 177 kelurahan dengan luas wilayah keseluruhan 373,7 km2. Jumlah penduduk tahun 2010 adalah 1.527.433 jiwa, dengan tingkat pertumbuhan penduduk 2,09% pertahun dengan kepadatan penduduk rata-rata 4.087 (Bappeda dan BPS Kota Semarang, 2011). Peningkatan penduduk di kota adanya Semarang satunya salah peningkatan urbanisasi. Urbanisasi adalah proporsi populasi penduduk di dalam perkotaan sekitarnya yang berhubungan dengan dan perubahan penggunan lahan dari pertanian menjadi permukiman dan daerah komersiil (Hendrayana, 2010). Dampak negatip dari umur permukiman terhadap menurunnya kualitas airtanah, salah satunya oleh polutan nitrat, karena adanya konsentrasi limbah rumah tangga yang tidak dialirkan kepengolah limbah secara komunal, namun dialirkan melalui saluran sanitasi ke selokan dan tangki septik. Sumber pencemar yang berasal dari air limbah buangan tersebut akan meresap melalui pori-pori tanah masuk ke airtanah. Resapan yang berasal tangga (dosmestik) dan dari tingginya akan mengakibatkan pertanian, kandungan nitrat dalam airtanah (Kendall, 1988) dan nitrat merupakan unsur yang relative stabil dalam air. Min et. al (2003), menyatakan bahwa umur berkaitan tingginya permukiman atau kota dan pencemaran nitrat pada airtanah umumnya tidak hanya terdapat di wilayah perkotaan atau di kota-kota besar tetapi permukiman- dilingkungan diketemukan jiwa/km2 karena dan urbanisasi limbah rumah nitrat dengan permukiman. Permasalahannya apakah airtanah tua dan di Semarang yang merupakan wilayah terjadi kontaminasi nitrat. termasuk kota telah urban Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui sebaran kandungan polutan nitrat dalam airtanah dangkal di Semarang dan apakah tingginya polutan nitrat berhubungan dengan umur permukiman, kepadatan penduduk dan kondisi litologi yang setempat. Langkah-langkah dilakukan dalam penelitian ini dengan melakukan pendataan serta pengukuran di lapangan dan pengambilan conto airtanah untuk keperluan analisis laboratorium. Hasilnya dilakukan analisis hubungan antara kandungan nitrat dengan umur permukiman, kepadatan penduduk akibat urbanisasi dan kondisi litologi setempat. kimia di Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat sebagai acuan bagi masyarakat maupun pemerintah daerah dalam pengelolaan sumberdaya airtanah maupun limbah rumah tangga (domestik) menuju yang lebih baik. LOKASI PENELITIAN Lokasi penelitian di Kota Semarang, secara geografis terletak 6o56' - 7o07'LS dan 110o16' - 110o30' BT. Secara administratif di sebelah utara dibatasi oleh Laut Jawa, di sebelah selatan oleh Kabupaten Semarang, di sebelah barat oleh Kabupaten Kendal dan di sebelah timur oleh Kabupaten Demak. Ditinjau dari keadaan topografi daerah Semarang pada bagian utara rendah, hingga pantai merupakan dataran sedangkan selatan merupakan perbukitan, kota ini memiliki dua daerah yang secara geografis keadaannya berlawanan, di bagian utara berupa dataran rendah sedangkan di bagian selatan mempunyai ketinggian 270 m. Kota Semarang meliputi luas wilayah 373,7 km2, daerah penelitian secara administratif merupakan Provinsi Jawa Tengah (Gambar 1). di bagian 26
Sudaryanto dan Wibowo, S / Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini Gambar 1. Lokasi Penelitian Semarang. Hidrogeologi Wilayah kota Semarang mencerminkan bentang alam berupa dataran rendah pantai dan daerah perbukitan, dengan ketinggian berkisar antara 0- rendah, 270 m dml. Morfologi dataran mempunyai ketinggian antara 0-50 m dpl, yang terbentang luas di daerah dataran pantai mulai dari Kendal di bagian barat, Semarang di bagian tengah hingga Demak di bagian timur. Pada morfologi dataran ini tertutupi endapan aluvium, yang terdiri dari endapan sungai, endapan delta Garang dan endapan pantai. Endapan aluvium Gambar 2. Penampang lubang Bor di Masjid Baiturahman, Simpang Lima Semarang (Arifin dan Wahyudin, 2000). ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 27
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 merupakan material-material lepas, berupa pasir, lanau, lempung, kerikil dan kerakal. Morfologi perbukitan yang terletak di bagian selatan kota Semarang mempunyai ketinggian berkisar antara 50-270 m dpl. Morfologi perbukitan ini merupakan Formasi Damar yang terdiri dari batupasir, tufa breksi, (Sihwanto dan Iskandar, 2000). konglomerat dan Sihwanto dan Iskandar (2000), menyatakan bahwa sistem akuifer airtanah di dataran Semarang terdiri atas kelompok akuifer : 1. Akuifer Endapan Kuarter, akuifer ini terdapat di dataran tidak menerus kearah horisontal, dengan variasi litologi dan di beberapa tempat dijumpai adanya lebih dari satu akuifer, dan setiap lapisan akuifer dipisahkan oleh lapisan yang kelulusanya relatif rendah. Gambar 2, adalah rendah. Penyebarannya penampang lubang bor yang terletak pada endapan Kuarter, litologinya berupa tanah penutup, lempung abu-abu mengandung koral dengan ketebalan antara 1-8 m, dibawahnya berupa pasir mengandung koral, lempung abu- abu mengandung pecahan koral, dan lempung hitam yang berperan sebagi pembatas antara airtanah tidak tertekan dan airtanah tertekan. Kedalaman akuifer tidak tertekan berkisar antara 0-17,5 m di bawah muka tanah setempat (bmt) sedangkan untuk akuifer tertekan berkisar antara 27,5-130 m bmt, sebaran akuifer endapan Kuarter di bagian barat mulai Bulu dan Kalibanteng sedangkan di bagian timur sampai daerah Tambaklorok. 2. Akuifer Formasi Damar, penyebarannya di daerah dari perbukitan Candisari dan di Simongan Semarang mulai selatan Gambar 3. Penampang lubang Bor di PT. Wahyu Utomo, Semarang (Arifin dan Wahyudin, 2000). 28
Sudaryanto dan Wibowo, S / Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini 3. (Sampokong). Gambar 3, adalah penampang lubang bor yang terletak pada Formasi Damar, litologinya terdiri dari bagian atas berupa tanah penutup, lempung, tufa pasiran, breksi pasiran, batuan beku dan lempung pasiran. Kedudukan di kedalaman antara 3-24 m bmt, akuifer tertekan di kedalaman 42-66 m. tertekan akuifer tidak TINJAUAN PUSTAKA Nitrat dalam air berkaitan erat dengan siklus nitrogen di alam. Dalam siklus tersebut nitrat - oleh dapat terjadi dari N2 dan dari oksida NO2 bakteri dari kelompok Nitrobacter (Effendi, 2003). Sumber pencemaran nitrat pada air tanah berasal dari permukiman penduduk yang menggunakan tangki septik, kakus dan sumur injeksi (Min at al., 2003). Notodarmojo (2005), pencemaran menyatakan airtanah akibat tangki septik dan kakus di Indonesia masih cukup tinggi, karena sistem penyaluran dan pengolahan limbah domestik secara komunal masih langka (hanya melayani kurang dari 1% penduduk), sehingga penggunaan tangki tempat pembuangan limbah masih dominan. Umezawa (2008), menyatakan bahwa sumber et. al pencemar pada airtanah di kota-kota besar termasuk limbah Jakarta karena buangan domestik dan saluran buangan dari permukiman. bahwa tingginya septik dan kakus sebagai Menurut Hammer dan MacKichan (1981), tingginya konsentrasi Nitrat di daerah perkotaan disebabkan oleh besarnya masukan limbah rumah tangga (limbah domestik), yang dipengaruhi dengan tank. Keberadaan nitrat dalam airtanah disebabkan oleh aktivitas manusia seperti penggunaan pupuk buatan, lindihan sampah dari tempat pembuangan akhir (Sudaryanto dan Suherman, 2009), dimana pemicunya adalah air lindi yang masuk ke badan airtanah. Tingginya Nitrat perkotaan disebabkan oleh besarnya masukan limbah rumah tangga yang dipengaruhi oleh tingkat kepadatan rumah-rumah penduduk, umur suatu pemukiman dimana berlaku suatu semakin pemukiman semakin besar konsentrasi nitrat di kawasan tersebut (Min at al., 2003). Kadar nitrat tingkat kepadatan septik di tua umur yang tinggi dapat bersifat toksik dan dapat mengganggu kesehatan manusia, Notodarmojo (2005) menyatakan bahwa standar maksimum kandungan nitrogen-nitrat (NO3-N) dalam air minum adalah 10 mg/l (45 mg/l bila dinyatakan sebagai nitrat). Konsentrasi nitrat yang tinggi bagi kesehatan terutama bagi bayi dapat menyebabkan apa yang disebut "blue baby", yaitu terjadinya warna kebiru-biruan pada bayi karena itu, kandungan nitrat yang tinggi juga mempunyai peran penting dalam pembentukan senyawa yang dapat menyebabkan penyakit kanker . -) dan nitrit (NO2 kekurangan oksigen. Selain ) merupakan ion-ion Nitrat (NO3 anorganik bagian dari siklus nitrogen. Mikroba di tanah atau pada air mengurai limbah yang mengandung organik menjadi ammonium (NH4) yang kemudian dioksidasikan menjadi nitrat dan nitrit. Keterjadian penguraian tersebut menyebabkan nitrat merupakan senyawa yang paling sering ditemukan dalam airtanah (Umezawa et. al, 2008). Disebutkan pula bahwa sumber utama ammonium (NH4) berasal dari Tanki septik, Kakus dan tempat pembuangan sampah. Tang et al (2004), menyatakan bahwa polutan didalam airtanah dengan sebaran tinggi di kota-kota besar didunia adalah nitrat dan nitrit dan senyawa nitrat di dalam tanah mudah berimigrasi ke airtanah dalam kondisi alami, pada suhu dan tekanan normal amonia berada dalam bentuk gas dan membentuk kesetimbangan dengan gas amonium ditunjukkan dalam persamaan reaksi sebagai berikut : nitrogen NH3 + H2O ↔ NH4 + + OH- Nitrifikasi merupakan proses oksidasi ammonia (NH3) menjadi nitrit dan nitrat, proses ini penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi nitrit dilakukan oleh Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Nitrat merupakan salah satu parameter pencemar yang berasal dari limbah domestik (rumah ini dikarena ammoniak (NH3) yang dihasilkan dari limbah tersebut melalui bakteri diubah menjadi nitrat : dengan tangga). Hal reaksi sebagai berikut ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 29
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 Reaksi nitrifikasi : 2 NH3 + 3 O2 Nitrosomonas/Nitrosococcus== 2 HNO2 + 2 H2O + 158 kilokalori (Ammonia) (bakteri nitrit) (asam nitrit) Reaksi denitrifikasi : 2 HNO2 + O2 Nitrobacter ==== 2 HNO3 + 36 kilokalori (asam nitrat) Asam nitrat yang terbentuk mengalami ionisasi seperti reaksi di atas sehingga terbentuk ion nitrat. METODE PENELITIAN Guna mengetahui sebaran kandungan polutan nitrat dalam airtanah dangkal di Semarang dan apakah tingginya polutan nitrat berhubungan dengan umur permukiman, kepadatan penduduk dan kondisi litologi setempat. Untuk mengetahui hal tersebut dilakukan pengambilan conto airtanah tidak tertekan yang di fokuskan di pusat kota Semarang Lama yang dahulunya sebagai pusat pemerintahan Belanda dan permukiman yang dibangun sejak tahun 1705 (Purwanto, 2005) yang diyakini merupakan permukiman tertua yang ada hingga saat ini, serta permukiman dan vila-vila yang dibangun tahun 1942 di sebelah selatan kota. Di pusat kota Semarang meliputi 9 Kecamatan, yaitu Kecamatan: Semarang Tengah, Semarang Barat, Semarang Gambar 4. Lokasi pengambilan conto airtanah tidak tertekan (sumur gali). 30
Sudaryanto dan Wibowo, S / Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini Timur, Semarang Utara, Semarang Selatan, Candisari, Kecamatan Gayamsari, Gajah Mungkur dan Banyu Manik. Di 9 kecamatan tersebut mempunyai tingkat kepadatan penduduk yang cukup tinggi dibanding kecamatan diluar pusat kota yaitu 7,357 jiwa per km2 - 14,391 jiwa per km2. Data yang diambil secara langsung di tempat lokasi penelitian mencakup data kondisi lingkungan sumur gali. Alat yang digunakan untuk pengambilan conto air adalah water sampler vertical yang terbuat dari fiber glass, dengan volume sekitar 600 ml. Parameter kimia maupun fisika (pH, DHL, dan temperatur) pengukurannya dilakukan di lapangan dengan menggunakan alat water quality checker merk Horiba tipe U 10. Untuk menentukan posisi digunakan GPS (Global Positioning System). Jumlah seluruh conto airtanah adalah 42 tertera pada Gambar 4 dan Tabel 1. Setiap conto airtanah dilakukan analisis kimia kandungan polutan nitrat, dengan alat Spektrofotometer sinar tampak, Shimazu. Selanjutnya melakukan pengolahan data, tentang kondisi airtanah di Semarang sehingga dapat dihasilkan sebagai dasar dalam penentuan daerah mana yang telah yang pencemaran mengalami mengakibatkan penurunan kualitas airtanah. nitrat HASIL DAN PEMBAHASAN Zat pencemar (pollutant) dapat didefinisikan sebagai zat kimia (cair, padat maupun gas), baik yang berasal dari alam yang kehadirannya dipicu oleh kegiatan manusia (anthropogenic origin) yang telah diidentifikasi mengakibatkan efek yang buruk bagi kehidupan manusia atau lingkungannya (Notodarmojo, 2005). Pengertian kontaminan sama dengan seperti zat pencemar, hanya saja efek negatif atau dampaknya secara nyata lingkungannya terhadap manusia dan belum teridentifikasi secara jelas. Pengamatan beberapa sumur gali (Tabel 1) di dataran Semarang pada bulan Mei 2010 menunjukkan elevasi muka air tanah dengan kisarannya antara -0,30 m hingga -17,46 m dari muka tanah. Secara umum di daerah Semarang bagian utara kedalaman muka air tanah antara - 0,30 m hingga -1,89 m, sedangkan yang mempunyai muka air tanah terdalam -17,46 m (SMR-20) terletak di Jangli Tlawah, Karangayar lokasi ini berada di perbukitan sebelah selatan kota Semarang. Tiga parameter yang diukur di lapangan (Tabel 1) yaitu temperatur, daya hantar listrik (DHL), dan derajat keasaman (pH). Data yang diperoleh menunjukkan bahwa temperatur berkisar antara 22,7 oC hingga 31,2 oC, DHL antara 250 µS/cm hingga 4450 µS/cm terendah di SMR-36 Jl. Puspanjolo Tengah di sekitar perbukitan dan nilai tertinggi terdapat di lokasi SMR-51 yakni di Jl. Jl. Unta Raya. Derajat keasaman pH berkisar antara 6,06 hingga 8,18. Pengukuran DHL dilakukan setiap kedalaman 0,5 m, namun tidak ini memperlihatkan perbedaan nilai DHL, mencerminkan bahwa di wilayah penelitian tidak terdapat air yang air bersangkutan berasal dari satu sumber (tidak berlapis). Ketebalan (ketinggian) air pada sumur yang diamati berkisar antara 1,40 m hingga 6,8 m. Paling tebal terdapat di Jl. Sindang Gua dan yang paling tipis terdapat di Jl. Erowati Raya 4. stratifikasi artinya Hasil analisis laboratorium parameter kimia nitrat (NO3-N), apabila dicermati di beberapa lokasi penelitian memperlihatkan nilai nitrat yang melebihi ambang batas. Kandungan nitrat yang melampaui ambang batas (10 mg/L) terdapat di empat lokasi yaitu SMR-13, SMR-20, SMR-21, dan SMR-25 yang terdapat pada Formasi Damar (Gambar 4 dan 6). Dua sumur gali yang sudah lama tanahnya dimanfaatkan mempunyai kandungan nitrat tertinggi 13,25 mg/l dengan pH 6,06 (Tabel 1) pada kedalaman muka air tanah 17,46 mdmt (meter dari muka tanah) ditemui di daerah Jangli Tlawah, Karangayar (SMR-20), serta sumur gali di komplek Sapta Marga (SMR-21) dengan pH 6,28 pada kedalaman muka airtanah 1,49 mdmt, kandungan nitrat 12,09 mg/l. Kedua sumur ini sudah lama tidak digunakan untuk kebutuhan sehari-hari sehingga terjadi akumulasi dari sumber pencemar disekitarnya. Kandungan nitrat tinggi 12,11 mg/l terdapat di Karang Sawo sebelah barat Klenteng Sampokong (SMR-13) dengan pH 7,01 pada kedalaman muka air tanah 1,44 mdmt, dan tingginya kandungan nitrat nampak dari dinding sumur adanya rembesan air dari permukiman padat di sebelah selatan dengan posisi lebih tinggi dari lokasi sumur SMR-13. tidak air ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 31
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 Tabel 1. Nama lokasi pengambilan conto airtanah dan hasil pengamatan lapangan. No Nama lokasi Jenis Sumur Kode Conto Muka Air Tanah (m) Kedalaman Conto Air (m) pH DHL (µS/cm) 1 Citra Land Simpang Lima Sumur Gali SMR-2 0,73 0.8 7,37 1810 2 Kimia Farma Sumur Gali SMR-5 0,8 1.50 7,33 501 3 PRPP II Rumah Diesel Sumur Gali SMR-6 18,71 20 8,15 4450 4 LIK Kaligawe Sumur Gali SMR-7 0,45 0.55 8,18 268 5 Karang Sawo Sumur Gali SMR-13 1,44 1.60 7,01 731 6 Sekitar Sam Po Kong Sumur Gali SMR-14 1,53 1.60 7,7 836 7 Jl. Peleburan Raya Sumur Gali SMR-17 3,5 10 6.96 685 8 Kp. Genuk Krajan Sumur Gali SMR-18 1,78 1.90 6.93 723 9 Kp. Tegal Sari, Atom Mata Air SMR-19 0 0 7,07 414 10 11 Jangli Tlawah, Karang Anyar Gunung Kompl. Sapta Marga , Jatigalek Sumur Gali Sumur Gali SMR-20 SMR-21 17,46 1,49 18.00 1.60 6,06 6,28 338 255 12 JL. Taman Pekuncen Sumur Gali SMR-22 0,48 0.60 7,56 1280 13 Kp. Kepundan Utara Sumur Gali SMR-23 1,89 2.00 7,51 1050 14 JL, Karang Wulan Barat Sumur Gali SMR-24 0,57 0..70 7,56 852 15 Petelan Selatan Sumur Gali SMR-25 0,55 0.70 7,26 657 16 Jln Madukoro I Sumur Gali SMR-31 0,80 3,7 7,22 607 17 Jln Damarwulan I Sumur Gali SMR-32 0,74 2,0 7,20 556 18 Jl Dworowati III Sumur Gali SMR-33 0,58 2,5 7,37 1080 19 Jl Ajasmoro Tengah IV Sumur Gali SMR-34 1,10 2,55 7,08 724 20 Jl. Puspanjolo Tengah VII Sumur Gali SMR-35 0,86 3,10 7,13 935 21 Jl Puspanjolo Tengah Sumur Gali SMR-36 3,50 3,50 7,30 435 22 Jl Suyudono, Lab. Undip Sumur Gali SMR-37 1,55 3,1 7,09 579 23 Cokroaminoto (Kom AD) Sumur Gali SMR-38 0,98 1,80 7,20 778 24 Jl. Bulu Stalan Sumur Gali SMR-39 0,98 2,05 6,97 1260 25 Jl. Bulus Talang Gang II Sumur Gali SMR-40 0,40 1,95 7,31 770 26 Jl. Sadewa Sumur Gali SMR-41 0,70 2,20 7,38 776 27 Jl. Erowati Raya 4(a) Sumur Gali SMR-42 0,30 1,40 7,50 606 28 Jl. Erowati Raya 4(b) Sumur Gali SMR-43 0,30 3,50 7,28 789 29 Jl Biroto Jaya Barat Sumur Gali SMR-44 0,50 4,00 7,49 1250 30 Kel. Karang Turi Bld Sumur Gali SMR-45 0,90 2,50 7,68 845 31 Jl. Perkutut, G. Blenduk Sumur Gali SMR-46 0,60 2,00 7,60 1200 32 Jl. Pemuda Metro Sumur Gali SMR-47 0,60 1,50 7,75 536 33 Kl. Mawelan Sumur Gali SMR-48 1,55 3,50 7,50 1120 34 Jl Depok Pegadaian Sumur Gali SMR-49 0,82 1,60 7,46 591 35 Panda Lemper, Jarum Sumur Gali SMR-50 3,20 2,50 7,38 793 36 Jl. Unta Raya Sumur Gali SMR-51 0,70 1.50 7,44 1800 37 JL. Kanal Timur Sumur Gali SMR-52 2,05 3,50 7,29 804 38 Jl. Gajah Timur IV Sumur Gali SMR-53 1,05 2.00 7,53 1520 39 JL. Sendang Guo Sumur Gali SMR-54 0,92 6,80 7,30 745 41 Sumur Syuhada Sumur Gali SMR-55 0,95 3,80 7,30 1310 42 Sumur Mbah Kliwon Sumur Gali SMR-56 0,84 3,40 7,80 953 Keterangan : ttd = tidak terdeteksi 32 Temp. (0C) 23,7 27,4 31,7 31,2 28,4 26,5 23,9 26,8 28,6 29,5 28,9 29,6 28,5 29,6 29 27,1 27,8 27,5 28,1 27,7 28,2 28,1 27,8 28,5 28,7 29,5 27,5 28,6 28 28 29,3 28,9 28,4 28,1 29,2 29,1 27,9 29,1 28,9 29,1 28,7 N NO3 (mg/L) 0,84 6,57 0,17 3,98 12,11 1,09 4,75 4,35 11,16 13,25 12,09 4,57 0,98 3,94 10,61 2,65 3,93 ttd ttd ttd ttd 0,22 1,73 ttd ttd ttd ttd ttd ttd ttd ttd 2,21 0,02 0,80 0,91 ttd 2,40 ttd 1,69 176 ttd
Sudaryanto dan Wibowo, S / Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini Gambar 5. Grafik hasil analisis kandungan nitrat pada airtanah dangkal di Semarang. Gambar 6. Peta kontur kandungan nitrat pada airtanah dangkal. ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 33
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 Tabel 2. Jumlah penduduk dan kepadatan penduduk 2010 di kota Semarang. No 1 Kecamatan Mijen Tingkat Kepadatan Penduduk Luas Wilayah Km2 57,55 Jumlah Penduduk Jiwa 52.711 Kepadatan Penduduk Jiwa per Km2 916 2 Gunungpati 54,11 71.174 1.315 3 Banyumanik 25,69 125.909 4.901 4 Gajah Mungkur 9,07 62.413 6.881 5 Semarang Selatan 5,93 85.309 14.391 6 Candisari 6,54 80.224 12.267 7 Tembalang 44,20 133.434 3.019 8 Pendurungan 20,72 171.599 8.282 9 Genuk 27,39 85.877 3.135 10 Gayamsari 6,18 74.748 12.101 11 Semarang Timur 7,70 80.433 10.446 12 Semarang Utara 10,97 127.170 11.593 13 Semarang Tengah 6,14 73.174 11.918 14 Semarang Barat 21,74 159.946 7.357 15 Tugu 31,78 27.846 876 16 Ngaliyan Sumber data : Bappeda dan BPS Kota Semarang, 2011. 37,99 115.466 3.039 Untuk sumur gali di Petelan (SMR-25) dengan pH 7,26 pada kedalaman muka air tanah 0,55 m dmt mempunyai kandungan nitrat 10,61 mg/l, hasil penjelasan penduduk setempat bahwa muka air sumur sangat tergantung dari selokan (sungai) di sebelah timurnya yang berjarak kurang lebih 30m dari sumur gali, ini menunjukkan bahwa polutan nitrat di pengaruhi oleh kondisi air sungai tersebut dan lahan di daerah ini merupakan urugan. Dari hasil analisis conto airtanah yang telah di plot ke peta Gambar 6, dari sumur dangkal yang diambil dari wilayah kota lama Semarang yang berada pada akuifer endapan Kuarter tidak menunjukkan nitrat yang tinggi, sedangkan dari sumur dangkal sebelah selatan kota Semarang di vila-vila (Tanah putih dan Simongan) yang berada pada akuifer Formasi Damar di beberapa titik conto menunjukkan kandungan nitrat yang tinggi yang diperbolehkan. Dari nilai infiltrasi di kota lama endapan Kuarter akuifer Semarang pada termasuk kategori sedang dengan nilai kecepatan infiltrasi antara 24,628 cm/jam - 28,025 cm/jam, sedangkan infiltrasi di daerah selatan Semarang pada Formasi Damar termasuk katagori sedang sampai cepat dengan nilai infiltrasi antara 39,066 cm/jam - 47,558 cm/jam. Tidak diketemukan kandungan nitrat yang tinggi di kota lama Semarang yang mulai dibangun tahun 1705, karena menurut Delinom (2011), menjelaskan bahwa lapisan batuan pasir lempungan pada endapan Kuarter mempunyai kemampuan sebagai media penyerap polutan nitrat yang baik. Berbeda pada akuifer Formasi hingga melampui batas et al., 34
Sudaryanto dan Wibowo, S / Sejarah Perkembangan Kota Semarang (Jawa Tengah) di Masa Lalu dan Dampak Kehadiran Polutan Nitrat Pada Airtanah di Masa Kini Damar pada batulempung, tufa dan breksi tidak mempunyai kemampuan menyerap polutan nitrat dan bersifat poros sehingga menjadi media meluluskan nitrat yang baik. Khusus di kota Semarang, kondisi ini mencerminkan bahwa umur permukiman tidak selalu berhubungan erat dengan tingginya kandungan nitrat karena karakter litologi berperan sebagai penyerap. tidak selalu kepadatan menunjukkan bahwa penduduk ada hubungan langsung dengan tingginya nitrat, tetapi berkaitan dengan karakter litologi wilayah dimana conto airtanah diambil. KESIMPULAN Seiring dengan kecepatan pembangunan di kota Semarang, jumlah penduduk pada tahun 2010 telah mencapai 1.527.433 jiwa atau dengan jiwa per km2. kepadatan penduduk 4.087 Keterkaitan antara kepadatan penduduk di kota Semarang (Tabel 2) dengan tingginya nitrat (Gambar 5), bahwa di kota Semarang yang terdiri atas 16 wilayah kecamatan kandungan nitrat diatas 10 mg/L terdapat di 5 kecamatan yaitu ; di kecamatan Semarang Barat dengan kepadatan penduduk 7.357 jiwa per km2 terdapat di SMR- 13 (Karangsawo) dan SMR-14 (Sampokong), di kecamatan kepadatan penduduk 14.391 jiwa per km2 terdapat di SMR- 17 (Peleburan) dan SMR-19 (Tegal sari), di Kecamatan Candisari kepadatan penduduk 12.267 jiwa per km2 terdapat di SMR-18 (Genuk Krajan) dan SMR-20 (Jangli Tlawah), di kecamatan Bayu Manik kepadatan penduduk 4.901 terdapat di SMR-21 (Jatigaleh) sedangkan di kecamatan Semarang Tengah kepadatan penduduk 11.918 jiwa per km2 terletak di SMR-25 (Petelan Selatan). Semua lokasi yang mempunyai tingkat pencemaran nitrat tinggi semuanya terletak di tinggian bagian selatan dan Timur kota Semarang yang secara geologi masuk pada Formasi Damar (Gambar 6), kecuali di Petelan Selatan SMR-25 terdapat di tengah kota pada permukiman padat. Semarang Selatan jiwa per km2 Ada hubungan antara kepadatan penduduk dengan tingginya nitrat terlihat di tiga kecamatan yaitu; di Semarang Tengah, Candisari dan Semarang Barat dengan kepadatan penduduk antara 11.918 - 14.391 jiwa per km2 di beberapa titik conto mempunyai kandungan nitrat tinggi antara 10,61 mg/l - 13,25 mg/l. Didua kecamatan Banyumanik dan Semarang Barat dengan kepadatan penduduk antara 4.901 - 7.357 jiwa per km2 di beberapa titik conto mempunyai kandungan nitrat tinggi antara 12,09 mg/l - 12,11 mg/l, sedangkan di kecamatan Semarang Utara, Semarang Tengah dan Gayamsari tidak nampak ini adanya kandungan nitrat yang tinggi, Di kota lama Semarang yang dibangun sejak tahun 1705 yang berada pada akuifer endapan Kuarter tidak diketemukan nitrat yang tinggi, sedangkan di wilayah permukiman dan vila-vila (Tanah putih dan Simongan) yang dibangun sejak tahun 1942-1976 yang berada pada akuifer conto Formasi Damar di beberapa titik tinggi menunjukkan kandungan nitrat yang hingga melampui batas yang diperbolehkan (10 mg/L). Tidak diketemukannya nitrat yang tinggi di kota lama Semarang karena lapisan batuan sebagai media pasir penyerap nitrat yang baik, sedangkan di wilayah permukiman dan vila-vila batuan bersifat poros berfungsi sebagai media meluluskan nitrat. umur Kondisi tidak selalu berhubungan erat permukiman dengan tingginya kandungan nitrat karena karakter litologi berperan sebagai penyerap atau meluluskan nitrat. lempungan berfungsi ini mencerminkan bahwa Hubungan antara kepadatan penduduk dengan tingginya nitrat di kota Semarang menunjukkan bahwa di tiga kecamatan dengan kepadatan penduduk antara 11.918 - 4.391 jiwa per km2 di beberapa titik kandungan nitrat antara 10,61 mg/l -13,25 mg/l dan di dua kecamatan dengan kepadatan penduduk antara 4.901-7.357 jiwa per km2 di beberapa titik kandungan nitrat antara 12,09 mg/ - 12,11 mg/l. Untuk di kecamatan Semarang Utara, Semarang Tengah dan tidak nampak adanya kandungan Gayamsari nitrat yang tinggi. Hal ini menunjukkan bahwa tidak selalu kepadatan penduduk berhubungan langsung dengan tingginya nitrat, tetapi ada litologi di kaitannya pula dengan karakter wilayah dimana conto air diambil. UCAPAN TERIMA KASIH Pada kesempatan ini, penulis mengucapkan terimakasih kepada Prof. Dr. Robert M. Delinom, Drs. Dadan Suherman, Dr. Sc. R. Fajar Lubis, Dadi Sukmayadi dan Alfi Rahmadani atas bantuannya selama penelitian dan penyusunan ©2013 Pusat Penelitian Geoteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia 35
Jurnal RISET Geologi dan Pertambangan, Vol.23, No.1, Juni 2013, 25-36 tulisan ini. Ucapan terima kasih disampaikan pula kepada Bapak Rudy Suseno, ST. MT, staf Dinas Pertambangan dan Energi Povinsi Jawa Tengah, serta seluruh rekan-rekan yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian di Semarang. Kegiatan penelitian ini dibiayai dari dana DIPA Tematik tahun 2010 dan 2011. Catchment Hydrology. Elsevier. Science B.V, The Netherland; Min, J-H., Seong, T. Y., Kangjoo, K., Hyoung, S. K dan Dong, J. K., 2003. Geologic on the chemical behavior of nitrat in river side alluvial aquifers, Korea. Hydrological Processes, 17, 1197-1211. John Wiley & Sons, Ltd. DAFTAR PUSTAKA Notodarmojo, S., 2005. Pencemaran Tanah dan Arifin, M. B dan Wahyudin., 2000. Penyelidikan Potensi Cekungan Airtanah Semarang dan Jawa Cekungan Airtanah Ungaran, Tata Tengah. Direktorat Geologi dan Lingkungan, Dirjen Geologi Sumberdaya Departemen Pertambangan dan Energi. Bandung. Mineral, Airtanah, Penerbit ITB, Bandung. Kendall, C., 1998. Tracing nitrogen source and cycling in catcment. Dalam Ohte N, Nagata T dan Yosshimizu C, Nitrogen and Oxygen isotop measurement of nitrat to survey the sources and transformation of nitrogen river. Proceedings, load Tsukuba, Japan. in Delinom, R. M., Sudaryanto., Wibawa, S., Lubis, F. R., Gaol, K. L., Rusydi, A. F., 2011. Model Pergerakan dan Sumber Pencemar Airtanah dangkal di daerah Semarang. Program Penelitian dan Pengembangan Iptek. Pusat Penelitian Geoteknologi. Lembaga Indonesia Ilmu Pengetahuan (Tidak dipublikasikan). Purwanto, L. M. F., 2005. Kota Kolonial Lama Semarang (Tinjauan Umum Sejarah Perkembangan Arsitektur Kota). Dimensi Teknik Arsitektur Vol.33. No.1. Jurusan Teknik Arsitektur, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan. Universitas Kristen Petra. Effendi, H., 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan, Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Bappeda dan Badan Pusat Statistik (BPS) Kota Semarang Dalam Semarang., 2011. Angka. Hammer, M. J, & MackKichan, K. A., 1981. Water Hydrology and Quality of Resources, John Wiley & Sons Inc., Singapore. Sudaryanto dan Suherman, D., 2008. Degradasi Kualitas Airtanah Berdasarkan Kandungan Nitrat di Cekungan Airtanah Jakarta. Riset Geologi dan Pertambangan. Vol 18, No2, 61-68 Hendrayana, H., 2010. Derasnya Urbanisasi dan Pengelolaan Sumberdaya Airtanah. Harian Ekonomi Bataviase.co.id. diunduh 2- Februari- 2011. Neraca. Tang, C., Azuma, K., Iwami, Y., 2004. Nitrate of Behaviour Headwater Wetland, Chiba, Japan. Hidrological Processes, Published online Wiley InterScience. in the Groundwater Kendall, C. 1998. Tracing nitrogen sources ang cycling an catchment. In Kendall C, We in Donne JJ, editors, Isotop Tracers Sihwanto dan Iskandar, N., 2000. Konservasi Airtanah Daerah Semarang dan Sekitarnya. Direktorat Geologi Tata Lingkungan, Dirjen Geologi dan Sumberdaya Mineral, Departemen Pertambangan dan Energi. Bandung. Umezawa,Y., Hosono, T., Onodera, S., Siringan, F., Delinom, M. R dan Taniguchi., 2007. ammonium nitrat Sources contaminations at in developing Asian Megacities, LIPI Press. of and groundwater 36