Minggu, 13 Maret 2016

Pengertian, Jenis, Manfaat, dan Pencemaran Air Tanah

Pengertian Air Tanah

Selain air sungai dan air hujan, air tanah mempunyai peranan yang sangat penting, terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Kebanyakan orang menganggap air tanah sebagai sebuah danau atau sungai yang mengalir di bawah tanah. Padahal, kondisi ini benar hanya pada kasus dimana suatu daerah yang memiliki gua dibawah tanah.


Secara umum air tanah akan mengalir sangat perlahan melalui suatu celah yang sangat kecil dan atau melalui butiran antar batuan. Batuan yang mampu menyimpan dan mengalirkan air tanah ini kita sebut dengan akuifer (Rachmat F. Lubis, 2006). Undang Undang Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air mendefinisikan air tanah sebagai air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Sedangkan menurut para ahli, air tanah didefinisikan sebagai berikut :
  • Air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah permukaan tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, beda potensi kelembaban tanah, dan gaya gravitasi bumi. Air bawah permukaan tersebut biasa dikenal dengan air tanah (Asdak, 2002).
  • Air tanah adalah sejumlah air di bawah permukaan bumi yang dapat dikumpulkan dengan sumur-sumur, terowongan atau sistem drainase atau dengan pemompaan. Dapat juga disebut aliran yang secara alami mengalir ke permukaan tanah melalui pancaran atau rembesan (Bouwer, 1978; Freeze dan Cherry, 1979; Kodoatie, 1996).
  • Air tanah adalah air yang tersimpan pada lajur jenuh, yang kemudian bergerak sebagai aliran melalui batuan dan lapisan-lapisan tanah yang ada di bumi sampai air tersebut keluar sebagai mata air, atau terkumpul masuk ke kolam, danau, sungai, dan laut (Fetter, 1994). Batas atas lajur jenuh air disebut dengan muka air tanah (water table).
  • Air tanah adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang terletak di bawah permukaan tanah dinamakan lajur jenuh (saturated zone), dan lajur tidak jenuh terletak di atas lajur jenuh sampai ke permukaan tanah, yang rongga-rongganya berisi air dan udara (Soemarto, 1989).

Pencarian lainnya yang berhubungan dengan artikel ini : muka air tanah, kadar air tanah, air tanah, artikel air tanah, faktor yang mempengaruhi air tanah, pengertian air tanah. Manfaat air tanah, debit air tanah, jenis air tanah, pencemaran air tanah, pemanfaatan air tanah. Air tanah artesis, air tanah dangkal, lapisan air tanah, gambar air tanah, air tanah adalah, air tanah dalam, profil air tanah, fungsi air tanah, kualitas air tanah. Makalah air tanah, sumber air tanah, aliran air tanah, macam air tanah. PH air tanah, kandungan air tanah, definisi air tanah, cekungan air tanah, kedalaman air tanah, karakteristik air tanah, potensi air tanah.

Proses Terbentuknya Air Tanah

Air hujan sebagian besar akan mengalir di permukaan sebagai air permukaan seperti sungai, danau, atau rawa. Sebagian kecil akan meresap ke dalam tanah, yang bila meresap terus hingga zona jenuh akan menjadi air tanah. Bagian yang meresap dekat permukaan akan diuapkan kembali lewat tanaman yang kita kenal dengan evapotranspiration. Penguapan evaporation terjadi langsung pada tubuh air yang terbuka.

Air tanah mempunyai peranan yang sangat penting untuk kepentingan rumah tangga maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%. Sebenarnya di bawah permukaan tanah terdapat kumpulan air yang mempersatukan kumpulan air yang ada di permukaan.

Letak air tanah dapat mencapai beberapa puluh bahkan beberapa ratus meter di bawah permukaan bumi. Lapisan batuan ada yang lolos air atau biasa disebut permeable dan ada pula yang tidak lolos atau kedap air yang biasa disebut impermeable. Lapisan lolos air misalnya terdiri dari kerikil, pasir, batuapung, dan batuan yang retak-retak, sedangkan lapisan kedap air antara lain terdiri dari napal dan tanah liat atau tanah lempung. Sebetulnya tanah lempung dapat menyerap air, namun setelah jenuh air, tanah jenis ini tidak dapat lagi menyerap air.

Air hujan dan air permukan akan meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh (zone of aeration) dan kemudian meresap makin dalam (percolate) hingga mencapai zona jenuh air dan menjadi air tanah. Air tanah adalah salah satu faset dalam daur hidrologi, yakni suatu peristiwa yang selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer.

Dari daur hidrologi dapat dipahami bahwa air tanah berinteraksi dengan air permukaan serta komponen-komponen lain yang terlibat seperti bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan lahan, tumbuhan penutup, serta manusia yang berada di permukaan. Air tanah dan air permukaan saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap aksi pemompaan, pencemaran terhadap air tanah akan memberikan reaksi terhadap air permukaan, demikian sebaliknya.

Sumber Air Tanah

Berdasarkan Perkiraan Jumlah Air di Bumi (UNESCO, 1978 dalam Chow et al, 1988) dijelaskan bahwa sebenarnya jumlah air tanah yang ada di bumi ini jauh lebih besar dibanding jumlah air permukaan. 98% dari semua air di daratan tersembunyi di bawah permukaan tanah dalam pori-pori batuan dan bahan-bahan butiran. Ada dua sumber air tanah yaitu:
  1. Air hujan yang meresap ke dalam tanah melalui pori-pori atau retakan dalam formasi batuan dan akhirnya mencapai muka air tanah.
  2. Air dari aliran air permukaan seperti sungai, danau, dan reservoir yang meresap melalui tanah ke dalam lajur jenuh.
Air tanah dan air permukaan merupakan sumber air yang mempunyai ketergantungan satu sama lain. Air tanah adalah sumber persediaan air yang sangat penting, terutama di daerah-daerah di mana musim kemarau atau kekeringan yang panjang menyebabkan berhentinya aliran sungai. Banyak sungai di permukaan tanah yang sebagian besar alirannya berasal dari air tanah, sebaliknya juga aliran air sungai merupakan sumber utama untuk imbuhan air tanah. Pembentukan air tanah mengikuti siklus peredaran air di bumi yang disebut daur hidrologi, yakni proses alamiah yang berlangsung pada air di alam, yang mengalami perpindahan tempat secara berurutan dan terus menerus.

Kandungan Unsur Air Tanah

Air hujan yang meresap ke bawah permukaan tanah dalam bentuk penelusan maupun peresapan, membawa unsur-unsur kimia. Komposisi zat terlarut dalam air tanah dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok (Hadipurwo, 2006):
  1. Unsur utama (major constituents), dengan kandungan 1,0-1000 mg/l, yakni: natrium, kalsium, magnesium, bikarbonat, sulfat, klorida, silika.
  2. Unsur sekunder (secondary constituents), dengan kandungan 0,01-10 mg/l, yakni besi, strountium, kalium, kabornat, nitrat, florida, boron.
  3. Unsur minor (minor constituents), dengan kandungan 0,0001-0,1 mg/l, yakni atimon, aluminium, arsen, barium, brom, cadmium, krom, kobalt, tembaga, germanium, jodium, timbal, litium, mangan, molibdiunum, nikel, fosfat, rubidium, selenium, titanium, uranium, vanadium, seng.
  4. Unsur  langka (trace constituents), dengan kandungan biasanya kurang dari 0,001 mg/l, yakni berilium, bismut, cerium, cesium, galium, emas, indium, lanthanum, niobium, platina, radium, ruthenium, scandium, perak, thalium, tharium, timah, tungsten, yttrium, zirkon.

Karakteristik Akuifer Air Tanah

Air tanah merupakan bagian dari siklus hidrologi yang berlangsung di alam, serta terdapat dalam batuan yang berada di bawah permukaan tanah meliputi keterdapatan, penyebaran dan  pergerakan air tanah dengan penekanan pada hubungannya terhadap kondisi geologi suatu daerah (Danaryanto,dkk,2005). Berdasarkan atas sikap batuan terhadap air, dikenal adanya beberapa karakteristik batuan yaitu : Akuifer (aquifer), Akuiklud (aquiclude), Akuitar (aquitard), Akuifug (aquifuge).

Akuifer (aquifer) ; Akuifer adalah lapisan pembawa air, lapisan batuan in mempunyai susunan sedemikian rupa, sehingga dapat menyimpan dan mengalirkan air dalam jumlah yang cukup berarti di bawah kondisi lapang. Batuan dari akuifer ini bersifat permeabel, contoh batuan permeabel adalah pasir, kerikil, batupasir yang  retak-retak dan batu gamping yang berlubang-lubang.

Akuiklud (aquiclude) ; Akuiklud adalah lapisan batuan yang dapat menyimpan air, tetapi tidak dapat meloloskan air dalam jumlah yang berarti. Contoh : lempung, shale, tuf halus, silt.

Akuitar (aquitard) ; Akuitar adalah lapisan atau formasi batuan yang dapat menyimpan air tetapi hanya dapat meloloskan air dalam jumlah terbatas.

Akuifug (aquifuge) ; Akuifug  adalah  lapisan  atau  formasi  batuan  yang  tidak  dapat  menyimpan dan meloloskan air. Contoh : granit dan batuan yang kompak dan padat.

Menurut Undang-undang Nomor 11 Tahun 1974 tentang Pengairan, cekungan air tanah adalah suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbuhan, pengaliran, dan pelepasan air tanah berlangsung. Tipe akuifer digolongkan menjadi tiga (Kodoatie, 2012),  yaitu : Akuifer bebas (unconfined aquifer), Akuifer tertekan (confined aquifer), dan Akuifer semi tertekan  (leaky aquifer).

Akuifer bebas (unconfined  aquifer) ; merupakan  akuifer  jenuh  air  dimana lapisan pembatasnya hanya pada bagian bawahnya dan tidak ada pembatas di lapisan atasnya (batas di lapisan atas berupa muka air tanah).

Akuifer  tertekan (confined  aquifer) ; adalah akuifer yang batas lapisan atas dan lapisan bawah adalah formasi tidak tembus air, muka air akan muncul diatas formasi  tertekan  bawah. Akuifer ini terisi penuh oleh air tanah sehingga pengeboran yang menembus akuifer ini akan menyebabkan naiknya muka air tanah di dalam sumur bor yang melebihi kedudukan semula.

Akuifer  semi  tertekan  (leaky  aquifer) ; merupakan akuifer jenuh air yang dibatasi oleh lapisan atas berupa akuitard dan lapisan bawahnya merupakan akuiklud. Akuifer semi-tertekan atau aquifer bocor adalah akuifer jenuh yang sempurna, pada bagian atas dibatasi oleh lapisan semi-lulus air dan bagian bawah merupakan lapisan lulus air ataupun semi-lulus air.

Jenis Air Tanah

Air tanah dapat dikelompokan berdasarkan letaknya pada permukaan tanah dan berdasarkan asalnya. Berdasarkan letaknya, air tanah dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu Air Tanah Freatik dan Air Tanah Dalam (Artesis).

Air Tanah Freatik merupakan air tanah dangkal yang letaknya tidak jauh dari permukaan tanah serta berada di atas lapisan kedap air/impermeable. Contohnya air sumur yang terletak di antara air permukaan dan lapisan kedap air (impermeable). Air Tanah Dalam (Artesis) meruapakan air tanah dalam yang terletak di antara lapisan akuifer dengan lapisan batuan kedap air (akuifer terkekang).


Sedangkan berdasarkan asalnya, air tanah dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu Air Tanah Meteorit (Vados), Air Tanah Baru (Juvenil), dan Air Konat. Air Tanah Meteorit (Vados) merupakan air tanah yang berasal dari proses presipitasi (hujan) dari awan yang mengalami kondensasi bercampur debu meteorit. Air Tanah Juvenil merupakan air tanah yang terbentuk dari dalam bumi karena intrusi magma. Air tanah juvenil ditemukan dalam bentuk air panas (geyser). Air Konat merupakan air tanah yang terjebak pada lapisan batuan purba.
siklus dan profil air tanah
Gambar siklus dan profil air tanah.

Sifat Fisik dan Kimia Penentu Kualitas Air Tanah

Kualitas air tanah biasanya ditentukan sifat fisik dan sifat kimianya. Sifat fisik antara lain warna, bau, rasa, kekentalan, kekeruhan, dan suhu (Hadipurwo, 2006). Warna air tanah  disebabkan oleh zat yang terkandung di dalamnya, baik berupa suspensi maupun terlarut. Bau air tanah dapat disebabkan oleh zat atau gas yang mempunyai aroma yang terkandung dalam air.

Rasa air tanah ditentukan oleh adanya garam atau zat yang terkandung dalam air tersebut, baik yang tersuspensi maupun yang terlarut. Kekentalan air dipengaruhi oleh partikel yang terkandung di dalamnya. Semakin banyak yang dikandung akan semakin kental. Di samping itu apabila suhunya semakin tinggi maka kekentalannya akan semakin kecil (encer).

Kekeruhan air disebabkan oleh adanya tidak terlarutkan zat yang dikandung. Sebagai contoh adalah adanya partikel lempung, lanau, juga zat organik ataupun mikroorganisme. Suhu air juga merupakan sifat fisik dari air. Suhu ini dipengaruhi oleh keadaan sekeliling, seperti musim, cuaca, siang-malam, tempat ataupun lokasinya.

Sedangkan yang termasuk dalam sifat kimia air tanah adalah Kesadahan, Zat Padat Terlarut (Total Disolve Solid /TDS), Daya hantar listrik (electric conductance atau DHL), Keasaman, dan Kandungan ion. Penjelasan sifat kimia air tanah adalah sebagai berikut :

Kesadahan Air

Kesadahan atau kekerasan (total hardness) Air tanah pada umumnya terjadi karena adanya kandungan unsur Ca dan Mg dalam air tanah. Air tanah pada umumnya mengandung bahan-bahan metal terlarut, seperti Na, Mg, Ca dan Fe. Air yang mengandung komponen-komponen tersebut dalam jumlah tinggi disebut air sadah (Philip Kristanto, 2004:72).

Kesadahan (hardnes) adalah gambaran kation logam divalen (valen dua). Kation-kation ini dapat bereaksi dengan (soap) membentuk endapan (presipitasi) maupun dengan anion-anion yang terdapat di dalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam. Pada air tawar, kation divalen yang paling berlimpah adalah kalsium dan magnesium, sehingga kesadahan pada dasarnya ditentukan oleh jumlah kalsium dan magnesium. Kalsium dan magnesium berikatan dengan anion penyusun alkalinitas, yaitu bikarbonat dan karbonat (Hefni Effendi, 2003:106-107).

Zat Padat Terlarut (Total Disolve Solid /TDS)

Zat padat terlarut adalah jumlah zat padat yang terlarut dalam air/ semua zat yang  tertinggal setelah diuapkan pada suhu 103–105 C (Saeni,  1989). Padatan terlarut meliputi garam garam anorganik dan sejumlah kecil zat organik serta gas. Berdasarkan kriteria baku mutu air kelas I, yaitu air yang dapat digunakan sebagai air baku untuk diolah sebagai air minum dan keperluan rumah tangga, batas maksimum yang diperbolehkan adalah 1000 mg/l.

Daya Hantar Listrik (Electric Conductance/DHL)

Daya hantar listrik (DHL) menunjukkan kemampuan air untuk menghantarkan listrik. Air yang banyak mengandung garam akan mempunyai DHL tinggi. Konduktivitas air tergantung dari konsentrasi  ion klorida, suhu air dan zat padat terlarut. Oleh karena itu kenaikan padatan terlarut akan mempengaruhi kenaikan  DHL. Semakin tinggi temperatur dan ion klorida maka nilai DHLnya juga semakin tinggi dan sebaliknya semakin rendah nilai DHL maka suhu maupun ion klorida akan rendah pula.

Keasaman Air (PH)

Keasaman air dinyatakan dengan pH, mempunyai besaran mulai dari 1-14. Air yang mempunyai pH 7 adalah netral, sedangkan yang mempunyai pH lebih besar/kecil dari 7 disebut bersifat basa/asam. Jadi air yang mengandung garam kalsium karbonat atau magnesium karbonat, bersifat basa (pH 7,5 - 8), sedangkan yang mempunyai harga pH < 7 adalah bersifat asam. Keasaman air pada umumnya disebabkan karena adanya gas karbon dioksida (CO2) yang larut dalam air dan menjadi asam karbonat H2CO3. Syarat pH untuk keperluan air minum 6,0 - 9,0.

Kandungan Ion

Kandungan ion baik kation maupun anion yang terkandung di dalam air diukur biasanya dalam satuan part per million (ppm) atau mg/l. Ion-ion yang diperiksa antara lain Na, K, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, SO4, CO2, CO3, HCO3, H2SF, NH4, NO3, NO2, KMnO4, SiO2, boron, ion-ion logam yang biasanya jarang akan tetapi ion ini bersifat sebagai racun antara lain As, Pb, Sn, Cr, Cd, Hg, Co (Hadipurwo, 2006).

Manfaat Air Tanah

Banyak manfaat air tanah bagi kehidupan makhluk hidup. Bukan hanya manusia yang memanfaatkan air tanah, tetapi juga tumbuhan dan hewan. Bagi manusia air tanah biasa digunakan untuk memenuhi kebutuhan sehari- hari, misalnya untuk mandi, air minum, dan sebagainya. Air tanah merupakan sumber air minum utama bagi masyarakat Indonesia. Tumbuhan juga sangat memerlukan air tanah, karena air tinggal di dalam tanah, dan tumbuhan sangat bergantung pada air tanah.

Hewan tertentu juga tergantung pada air tanah. Tak sedikit hewan yang hidup dalam tanah, yang kelangsungan hidupnya tak lepas dari peran air tanah. Berkurangnya air tanah menyebabkan banyak tanah kekeringan, sehingga tanaman tidak dapat tumbuh, dan banyak hewan yang hidup di dalam tanah akan mati. Selain itu manusia juga kesulitan mencari air untuk kebutuhan hidupnya, terutama untuk minum memasak, mandi, dan mencuci. Oleh karena itu kita harus menjaga air tanah agar tetap lestari dan tidak tercemar oleh bahan-bahan kimia seperti minyak, bensin, oli, dan lain sebagainya. Manfaat air tanah antara lain sebagai berikut :
  • Kebutuhan rumah tangga, yaitu untuk mandi, mencuci, memasak, dan air minum.
  • Irigasi, yaitu sumber air bagi pertanian, misalnya sumur bordi daerah Indramayu, Jawa Barat.
  • Perindustrian, yaitu dimanfaatkan sebagai sumber air industri,misalnya industri tekstil dimanfaatkan untuk pencelupan, industri kulit untuk membersihkan kulit, dan lain-lain.
  • Merupakan bagian yang penting dalam siklus hidrologi, menyediakan kebutuhatan air bagi hewan dan tumbuh-tumbuhan, dan merupakan persediaan air bersih secara alami.
  • Di salah satu pedukuhan kecil kawasan karst Gombong Selatan, sungai bawah tanah digunakan sebagai sumber pembangkit listrik dengan distribusi pembagian jumlah daya yang mereka kelola sendiri. Meskipun di Kecamatannya sendiri belum teraliri listrik dari PLN.
  • Sebagai laboratorium alam, sungai bawah tanah memiliki biota, sistem hidrologi dan unsur lain yang spesifik. Berbagai ilmu yang menyangkut biota, gua beserta lingkungannya, genesa gua dan lain sebagainya terdapat satu unifikasi ilmu yaitu speleologi.
  • Untuk wisata umum, di Kalimantan Selatan ada dua buah gua yang dapat dilayari yang mulai dikembangkan sebagai objek wisata.
  • Wisata minat khusus, untuk penggemar kegiatanalam bebas (caving, cave diving, black water rafting). Berbagai macam kondisi yang multi komplek cukup menantang untuk penggemar kegiatan alam bebas. Saat ini perkembangan kegiatan caving dan kegiatan alam lain yang berhubungan banyak dilakukan di Indonesia maupun di luar negeri.

Pencemaran Air Tanah

Pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitasnya turun sampai ke tingkat tertentu, yang menyebabkan air tidak berfungsi sesuai dengan peruntukaannya. Pencemaran air banyak diakibatkan oleh masuknya bahan pencemar berupa gas, bahan terlarut, maupun partikulat yang menyebabkan air menjadi tidak lagi sesuai dengan kondisi alamiahnya. Bahan pencemar yang memasuki badan perairan bisa masuk dengan berbagai cara antara lain melalui tanah, atmosfer, limbah domestik, limbah industri dan lain sebagainya (Effendi, 2003).

Pencemaran bisa terjadi pada air permukaan (surface water) dan air tanah (groundwater). Kebanyakan  pencemaran air tanah disebabkan oleh bahan pencemar yang bersifat cairan misalnya limbah industri. Ketepatan pengecekan kualitas air untuk menentukan tercemar atau tidaknya dapat dilakukan dengan cara pemeriksaan secara laboratorium .

Untuk mengetahui apakah suatu air terpolusi atau tidak, diperlukan pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga dapat diketahui apakah terjadi penyimpangan dari batasan-batasan polusi air. Sifat-sifat air yang umum diuji dan dapat digunakan untuk menentukan tingkat polusi air misalnya :  nilai pH, keasaman dan alkalinitas, suhu, warna, bau dan rasa, jumlah padatan, nilai BOD/COD, pencemaran mikroorganisme patogen,  kandungan minyak, dan kandungan logam berat (Purwanto, 2003).

1 komentar: