Environmental Isotope of Radon-222 for Ciliwung River and Shallow Groundwater Interaction Study

Aquifer in river bank area is mostly susceptive toward pollution occurring in river. One of parameters to determine the interaction process between groundwater and river is a natural isotope of 222Rn. The significant difference of radon concentration in groundwater and river water can be utilized as a scientific basis for investigating groundwater infiltration in river bank. Those studied parameters are residence time and infiltration rate. The research using 222Rn had been conducted in shallow groundwater of Ciliwung river bank - South Jakarta during rainy and dry season. The range of 222Rn concentration in shallow groundwater monitored in dry season was between 666 - 2590 Bq/m3 which was higher than that of rainy season ranging at 440 to 1546 Bq/m3. Otherwise, concentration of 222Rn in river water could not be detected (its 222Rn concentration = 0 Bq/m3) due to its much lower concentration either rainy or dry season. During dry season monitoring, equilibration between groundwater and river water was reached at the distance approximately 98 - 140 m away from river side. Estimating residence time based on 222Rn concentration at nearest site from the river and at equlibration area was 4.2 days such that the infiltration rate from river water into aquifer might be 7.8 m/day.Keywords: 222Rn, groundwater, residence time, infiltration rate

Mempelajari Hubungan Air di Danau Toba dengan Air di Beberapa Sumber Mata Air Dekat Danau Toba

Telah dilakukan penelitian komposisi rasio isotop dari beberapa sumber-sumber mata air yang berada di sekitar danau Toba dan air danau Toba. Sumber mataair keluaran di sekitar Danau Toba diindikasikan berasal dari air danau Toba, hal ini didasari dari pendapat masyarakat pada umumnya yang tinggal di Pematang Siantar-Sumatera Utara, oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk membuktikan pendapat masyarakat tersebut. Penelitian bertujuan untuk mengetahui asal-usul sumber-sumber mata air dan hubungannya dengan air danau Toba  berdasarkan karakteristik isotop stabil yang dikandungnya.  Sebanyak 20 ml contoh air diambil dari beberapa sumber mata air dan air danau Toba untuk dianalisis komposisi rasio isotop  18O dan isotop deuterium yang terkandung didalamnya.  Analisis menggunakan alat pengukur komposisi rasio isotop Liquid Water Isotope Analyzer (LWIA) model DLT-100 buatan Los Gatos Research (LGR). Berdasarkan hasil investigasi, diketahui bahwa mata air Panahatan, Manigom, Balata, Mualgoit dan Bahtio yang terletak di sekitar danau Toba, tidak memiliki hubungan dengan air danau dan tidak berasal dari air danau Toba. Indikasi ini dapat dilihat dari hasil analisis d18O dan dD dari mataair yang diteliti memiliki nilai lebih negatif atau lebih depleted dibandingkan dengan air danau Toba. Kata Kunci : Danau Toba, Isotop Alam, Oksigen-18, Deuteriu

Studi Komposisi Rasio Isotop 13C Air Hujan di Wilayah Lebak Bulus, Jakarta Selatan

Telah dilakukan pengukuran komposisi isotop 13C/12C (d 13C) dari contoh air hujan wilayah Lebak Bulus, Jakarta Selatan. Studi ini bertujuan untuk mengetahui dampak emisi gas buang antrofogenik terhadap kualitas udara di atmosfir Jakarta. Pengamatan dilakukan berdasarkan sampel air hujan yang jatuh khususnya di wilayah PAIR-BATAN, Lebak Bulus, Jakarta Selatan pada September 2009 sampai dengan Juni 2010. Penelitian menggunakan metode pengukuran komposisi rasio isotop 13C dari karbon inorganik terlarut (Dissolverd Inorganic Carbon, DIC) dalam air hujan. Pengukuran komposisi rasio isotop 13C (d13C) menggunakan spektrometer massa rasio isotop SIRA-9 VG ISOGAS. Dari hasil sepuluh bulan pengukuran d13C air hujan didapat d13C bulan Februari 2010 sebesar -10,710/00 dan merupakan nilai yang paling rendah (depleted) dibanding dengan pengukuran sembilan bulan lainnya, sedangkan hasil pengukuran yang tinggi (enrich) didapat pada bulan Desember 2009 sebesar -8,52 0/00. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa komposisi rasio isotop d13C dari gas CO2 atmosfir Lebak Bulus, Jakarta Selatan lebih depleted dibandingkan dengan atmosfir daerah udara bersih yang hanya sebesar -8,1 0/00. Perbedaan ini mengindikasikan bahwa ada penambahan gas buang CO2 hasil kegiatan antropogenik

PENELITIAN POLA STRATIFIKASI AIR WADUK JATILUHUR DENGAN MENGGUNAKAN TEKNIK PERUNUT ISOTOP ALAM

Penyelidikan pola stratifikasi waduk Jatiluhur telah dilakukan dengan menggunakan teknik perunut isotop alam yang ditunjang dengan parameter insitu seperti kadar oksigen terlarut dan suhu air waduk. Penelitian ini dilakukan dengan pengambilan contoh air pada kedalaman yang berbeda pada dua periode yaitu pada bulan Juli 2004 dan September 2004. Untuk setiap contoh yang diambil, pengukuran parameter suhu dan oksigen terlarut dilakukan secara insitu sedangkan analysis kelimpahan relatif Oksigen-18 daricontoh dilakukan di laboratorium PATIR-BATAN di Jakarta. Hasil penelitian baik dari isotop alam maupun parameter suhu dan oksigen terlarut menunjukkan adanya stratifikasi pada air waduk khususnya di daerah bagian tengah waduk yang kedalamannya > 16 m. Hal ini dapat dilihat dari besaran parameter suhu, oksigenterlarut dan kelimpahan relatif oksigen-18 dan variasinya sebagai fungsi kedalaman. Dari dua kali pengamatan yang dilakukan, besaran parameter yang diamati sebagai fungsi kedalaman menunjukkan pola yang sama yaitu terjadinya penurunan suhu,oksigen terlarut maupun kelimpahan relatif oksigen-18 dengan bertambahnya kedalaman. Namun karena keterbatasan alat pengambil contoh air yang digunakan dan waktu pengamatan, lapisan stratifikasi epilimnion, methalimnion, dan hypolimnion tidak dapat diidentifikasi secara jelas

STUDI TERHADAP FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KANDUNGAN ISOTOP OKSIGEN-18 DARI SENYAWA SULFAT TERLARUT DALAM AIR TANAH DANGKAL DI DAERAH KARAWANG

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan isotop oksigen-18 dalam senyawa sulfat terlarut. Nilai δ 18O adalah kelimpahan relatif O-18 terhadap O-16 dalam gas CO2. Gas CO2 diperoleh dari hasil kesetimbangan contoh air dengan gas CO2 murni dan dari hasil reduksi contoh sulfat dengan grafit. Dari hasil penelitian ini diperoleh nilai δ 18O (H2O) adalah —3,21 0/00 hingga —6,25 0/00 sedangkan nilai δ 18O (SO4 2-) adalah 9,64 0/00 hingga 20,72 0/00. Variasi yang lebar pada nilai δ 18O (SO4 2-) menunjukkan sumber sulfat yang tidak homogen pada air tanah tetapi sebagian besar sulfat air tanah berasal dari pelarutan batuan evaporit laut. Pada titik air sungai Citarum dan air tanah di lokasi Johar menunjukkan penurunan nilai δ 18O (SO42-). Hal ini mungkin ada kaitannya dengan adanya pasar tradisional di lokasi tersebut. Penurunan nilai ini kemungkinan disebabkan oleh peningkatan proses reduksi sulfat oleh pertumbuhan bakteri anaerobik pada tumpukan sampah organik. Dengan pengeplotan antara nilai δ 18O (SO42-) dan δ 18O (H2O) maka diketahui bahwa sumbangan oksigen dari H2O dalam pembentukan senyawa sulfat adalah kurang dari 25%. Hal ini menunjukkan air tanah dangkal di daerah Karawangberada dalam suatu zona tak jenuh dan kondisi yang biotik

Studi Iklim dan Vegetasi Menggunakan Pengukuran Isotop Alam Stalaktit Goa Seropan, Gunung Kidul-Yogyakarta

Telah dilakukan penelitian untuk mempelajariperubahan iklim dan vegetasi menggunakan isotop alam 13C, 14C dan 18O yang berasal darisampel stalaktit. Sampel stalaktit diambil dari goa Seropan yang terletak di KecamatanSemanu, Gunung Kidul, Yogyakarta. Penelitian ini bertujuan mengetahui perubahan iklim,vegetasi, temperatur atmosfer, umur dan pertumbuhan stalaktit. Kandungan CaCO3 dalamstalaktit digunakan untuk mendapatkan data dari ke tiga jenis isotop alam tersebut. Dataisotop 13C digunakan untuk mengetahui fluktuasi iklim dan vegetasi. Data isotop 18O, baikyang berasal dari stalaktit maupun dari air tanah yang menetes dalam stalaktit digunakanuntuk mengetahui perubahan temperatur atmosfer, sedangkan isotop 14C digunakan untukmengetahui umur dan pertumbuhan stalaktit. Hasil analisis isotop alam 13C menunjukkanbahwa iklim daerah Gunung Kidul didominasi iklim kering. Hampir 87,5 % menunjukkanvegetasi kering C4, di mana kandungan 13C-nya lebih kaya (-6 o/oo hingga +2 o/oo Pee DeeBelemnite, PDB) dan hanya 12,5 % saja kadang-kadang vegetasinya basah C3, di manakandungan 13C-nya lebih miskin (-14 o/oo hingga -6 o/oo PDB). Dari hasil analisis 18O (stalaktit,PDB) dan 18O (tetesan air, Standard Mean Ocean Water, SMOW) menghasilkan data temperaturantara 12,2 oC hingga 32,1 oC dalam kurun waktu dari tahun 1621 hingga 2011 dengantemperatur rata-rata 19,5 oC, sedangkan dari hasil analisis 14C menunjukkan bahwapertumbuhan stalaktit sekitar 0,1 mm/tahun atau dalam sepuluh tahun hanya tumbuh sekitar1 mm saja. Pertumbuhan ini tergolong lambat dan hal ini lazim untuk daerah tropis denganiklim/vegetasi kering seperti Gunung Kidul.Climate and vegetation study usingenvironmental isotopes (i.e., 13C, 14C and 18O) variations of stalactite has been conducted atSeropan cave, Gunung Kidul Karst area. The stalactite samples were collected from SeropanCave at Semanu, Gunung Kidul, Yogyakarta. The objective of study is to understand theclimate change, and vegetation types, temperature of atmosphere, age and stalactite growthrate through the interpretation of environmental isotopes (i.e., 13C, 14C and 18O) of stalactitesamples. The environmental isotope content of stalactite samples were analysed throughCaCO3 compound that was found at the stalactite samples. The 13C content of samples isimportant to understand climate undulation and also vegetation variation. On the other hand,the variation of 18O and 14C contents is important to predict past temperature of atmosphere,and the age as well as stalactite growth rate, respectively. The result of environmental 13Cisotope analysis showed that Gunung Kidul area in general can be classified as dry climate. Itis also indicated that almost 87.5 % of local vegetation can be classified as dry vegetation C4as can be seen from the variation of 13C content that is -6 o/oo to +2 o/oo vs PDB. This can alsomean that only 12.5 % of the time that the vegetation in the area is wet in which the variationof 13C content is in the range -14 o/oo to -6 o/oo vs PDB. The variations of 18O contents of thesamples (carbonate stalactite, or drip water) showed that the average temperature since 1621to 2011 was around 19.5 oC. On the other hand, the variations of 14C contents of the samplesshowed that stalactite growth rate was around 0.1 mm/year or one mm in ten years. Theresult shows that the stalactite growth is very slow as generally expected in tropical area suchas Gunung Kidul

APLIKASI ISOTOP ALAM 18O, 2H DAN 14C UNTUK STUDI AIR TANAH DI KEPULAUAN SERIBU

Telah dilakukan studi air tanah di beberapa pulau di wilayah kepulauan Seribu, Jakarta Utara. Studi dilakukan denganmengambil contoh air tanah dari sumur bor dengan kedalaman 150 m di empat lokasi pengambilan contoh yang meliputi Pulau Lancang, Pulau Tidung Besar, Pulau Pramuka dan Pulau Panggang. Metode isotop alam 18O dan 2H dan carbon dating 14C telah digunakan dalam studi ini. Tujuan studi ini selain untuk mengetahui umur air tanah pada ke empat pulau tersebut juga untuk mengetahui adanya intrusi air laut yang masuk kedalam aquifer air tanah, sebagai usaha dalam rangka konservasi air tanah. Berdasarkan hasil carbon dating (isotop 14C) umur air tanah di ke empat pulau tersebut secara umum berada pada kisaran 20.000 tahun yang memberikan indikasibahwa ketersedian air tanah dalam masih cukup, sedangkan analisis komposisi isotop alam 18O dan deuterium menunjukkan bahwa air tanah telah mengalami intrusi air laut

Studi Karakteristik Air Tanah Daerah Nganjuk Jawa Timur Dengan Isotop Alam

Telah dilakukan penelitian air tanah di daerahNganjuk, Jawa Timur Dengan isotop alam 14C, 18O dan 2H. Penelitian ini dilakukan dengan mengambil sejumlah sampel air tanah yang berasal dari sumur bor milik PDAM Kabupaten Nganjuk di beberapa lokasi untuk kemudian dilakukan analisis konsentrasi isotop alamnya di lab Hidrologi – PAIR BATAN Jakarta. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui karakteristik air tanah di daerah Nganjuk berdasarkan konsentrasi isotop alamnya.Berdasarkan hasil analisis isotop alam18O,2H dan 14C secara umum air tanah PDAM Kabupaten Nganjuk diklasifikasikan menjadi tiga, yaitu grup-1 (PDAM: Trunojoyo, Kutorejo, Godean), air tanah dengan konsentrasi isotop alamd18O dan d18H paling miskin, yaitu antara -7,60 o/oo hingga -6,67 o/oo untukd18O dan -45,0 o/oo hingga -44,3 o/oountuk d18H. Air tanah PDAM Godean mengindikasikanoxygen-shiftingdan menghasilkan umur air tanah paling tua, yaitu sekitar 5517 tahun BP. Ketiga air tanah ini diperkirakan berasal dari daerah resapan di lereng Gunung Wilisyang terletak di selatan. Grup-2, yaitu air tanah PDAM Rejoso, memiliki konsentrasi isotop alam d18O dan d2Hyang lebih kaya dibandingkan air tanah grup-1 yang mengindikasikan letak elevasi daerah resapannya lebih rendah dari grup-1 dan diperkirakan berasal dari lereng Gunung Pandan yang terletak di utara dengan hasil isotop alam 14C berumur lebih muda, yaitu sekitar 411 tahun BP. Grup-3, yaitu air tanahPDAM Gondang dengan karakter sebagai air tanah yang mengalami evaporasi atau interaksi dengan air permukaan dan indikasi ini diperkuat dengan data isotop alam 14C yang berumur Modern

STUDI SUMBER AIR KELUARAN YANG TERDAPAT DI TUBUH BENDUNGAN JATILUHUR DENGAN MENGGUNAKAN PERUNUT ISOTOP OKSIGEN-18 DAN ION KLOR

Beberapa air keluaran yang asal usulnya belum diketahui muncul di sekitar bendungan Jatiluhur. Air keluaran tersebut bahkan terdapat di sekitar menara yang terdapat ditengah bendungan. Studi ini dilakukan untuk mempelajari asal-usul air keluaran tersebut. Didalam studi ini, salah satu perunut yang paling konservatif dalam kimia hidrologi yaitu ion Cl dan isotop stabil oksigen-18 telah digunakan untuk mengidentifikasi asal-usulsetiap sumber keluaran yang dicurigai sebagai bocoran. Dalam pelaksanaannya, penelitian ini dilakukan dengan pengumpulan data sekunder yang berhubungan dengan bendungan Jatiluhurdan pekerjaan lapangan yang meliputi pengambilan contoh air dari berbagai sumber diantaranya air keluaran, air dalam lubang piezometer dan sumur pantau, air hujan, dan air waduk. Masing-masing contoh air yang dikumpulkan kemudian dibawa ke laboratorium Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Isotop dan Radiasi-Badan Tenaga Nuklir Nasional untuk dilakukan analisis kelimpahan relatif oksigen-18 dan hidro-kimianya. Penelitian ini telah berhasil mengidentifikasi bahwa ada 2 sumber air keluaran yang mempunyai hubungan langsung dengan air waduk yaitu mata air asenceur dan mata air RD yang berada di sekitar menara utama diujung dalam galeri bendungan. Namun, rembesan yang terdapat disebelah kanan bendungan yang dikenal dengan rembesan di pohon asam dan air keluaran V-NOTCH di sisi kiri tailrace merupakan air tanah lokal

Karakterisasi Isotop dan Geokimia Area Panas Bumi Danau Toba, Sumatera Utara

Danau Toba merupakan danau vulkanik terbesar di dunia dan memiliki aktifitas panasbumi. Terdapat dua wilayah di Danau Toba dengan manifestasi panasbumi berupa mata air panas, fumarol dan steaming ground, yaitu di daerah Simbolon dan Pusuk Buhit. Penelitian isotop dan geokima terhadap fluida manifestasi lapangan panas bumi telah dilakukan untuk mengetahui karakter sistem panas bumi tersebut. Pengambilan sampel mata air panas dilakukan untuk analisis kandungan kimia, isotop 18O dan 2H(deuterium) serta isotop 222Rn. Sampel gas diambil dari fumarol untuk analisis komposisi kimia gas. Interpretasi hasil analisis tersebut dimaksudkan untuk mengetahui karakteristik sistem panas bumi seperti asal-usul dan evolusi fluida, temperatur reservoir hingga model konseptual reservoirdanau Toba.Hasil analisis data menunjukkan bahwa area panasbumi danau Toba memiliki estimasi potensi panasbumi dengan temperatur 265°C di Pusuk Buhit dan 235°C di Simbolon. Berdasarkan data isotop stabil (18O dan 2H) dan gas, fluida panas bumi Toba merupakan fluida meteorik dengan sedikit kontribusi sumber magmatik. Namun demikian, komposisi isotop 18O fluida panas bumi di Pusuk Buhit mengalami pergeseran akibat interaksi air-batuan yang lebih intens dibanding fluida daerah Simbolon. Kandungan 222Rn yang rendah dalam sampel air panas menunjukkan adanya pencampuran fluida reservoir dengan air permukaan yang tidak mengandung 222Rn atau air tanah lokal dengan kandungan 222Rn yang sangat rendah