INTRUSI AIR LAUT

Intrusi atau penyusupan air laut ke dalam akuifer di daratan pada dasarnya adalah proses masuknya air laut di bawah permukaan tanah melalui akuifer di daratan atau daerah pantai, atau proses terdesaknya air bawah tanah oleh air asin/air laut di dalam akuifer pada daerah pantai. Apabila keseimbangan hidrostatik antara air tawar dan air asin di daerah pantai terganggu, maka akan terjadi pergerakan air asin/air laut ke arah darat dan terjadilah intrusi air laut. Terminologi intrusi pada hakekatnya digunakan hanya setelah ada aksi, yaitu pengambilan air bawah tanah yang mengganggu keseimbangan hidrostatik.

Interaksi antara airtanah dengan air laut (a) kondisi tidak terganggu (b) intrusi air laut karena pemompaan airtanah (http://oseanografi.blogspot.com/2005/07/densitas-salinitas-airlaut.html)

Adanya intrusi air laut ini merupakan permasalahan pada pemanfaatan air bawah tanah di daerah pantai, karena berakibat langsung pada mutu air bawah tanah. Air bawah tanah yang sebelumnya layak digunakan untuk air minum, karena adanya intrusi air laut, maka terjadi degradasi mutu, sehingga tidak layak lagi digunakan untuk air minum. Penyusupan air asin ini dapat terjadi antara lain akibat :

1. Penurunan muka air bawah tanah atau bidang pisometrik di daerah pantai.


2. Pemompaan air tanah yang berlebihan di daerah pantai.


3. Masuknya air laut ke daratan melalui sungai, kanal, saluran, rawa, atau cekungan lainnya.

Hubungan antara air laut dengan air tanah pada akuifer pantai pada keadaan statis sesuai dengan hukum Ghyben-Herzberg. Kenyataan dengan adanya perbedaan berat jenis antara air laut dengan airtanah tawar, maka bidang batasnya tergantung pada hubungan keduanya.

Hubungan antara air laut dengan airtanah pada akuifer bebas di daerah pantai

Tekanan hidrostatis di titik A = B

Persamaan tersebut hanya berlaku jika :

1. Muka air tanah (bidang pisometrik) berada diatas muka laut


2. Muka air tanah (bidang pisometrik) miring ke arah laut

Pada kondisi yang dinamis, hukum Ghyben-Herzberg tidak sepenuhnya berlaku. Pada pantai yang landai perbedaan bidang batas yang sesuai dengan hukum Ghyben- Herzberg dengan bidang batas sesungguhnya kecil, sedangkan pada pantai curam perbedaan tersebut cukup besar. Panjang penyusupan air laut pada akuifer pantai tergantung pada :

1. Tebal akuifer atau tebal zona jenuh air


2. Koefisien kelulusan air


3. Debit aliran air tanah per satuan luas akuifer

Komposisi air tanah cenderung berubah sepanjang lintasan perjalanannya menuju komposisi air laut  dan dominan terjadi perubahan pada anion. Air tawar pada daerah pantai didominasi oleh ion Ca²⁺ dan HCO^3- yang merupakan hasil pelarutan dari kalsit. Pada air laut didominasi oleh ion Na⁺ dan Cl^-, dan sedimen yang mengalami kontak langsung dengan air laut akan mengadsorpsi ion Na⁺ dalam zona yang cukup luas.

Ketika air laut mengintrusi air tawar pada daerah pantai, maka akan terjadi pertukaran ion/ion exchange yaitu :

Akan terjadi pertukaran ion Na⁺, dan ion Ca²⁺ akan dilepaskan, dimana X sebagai soil exchanger.

Read More

SIFAT KIMIA AIR

Sifat Kimia Air

Salah satu yang menentukan kualitas air yaitu sifat kimia dari air tersebut. Beberapa sifat kimia air tersebut antara lain : densitas, salinitas dan pH.

Salinitas

Salinitas adalah banyaknya zat terlarut. Zat padat terlarut meliputi garam-garam anorganik, senyawa-senyawa organik yang berasal dari organisme hidup, dan gas-gas terlarut (Serrano Sergio E, 1997). Ciri paling khas pada air laut yang diketahui oleh semua orang ialah rasanya yang asin. Ini disebabkan karena didalam air laut terlarut garam-garam yang paling utama adalah natrum klorida (NaCl) yang sering disebut garam dapur. Selain NaCl, di dalam air laut terdapat pula MgCl₂, kalium, kalsium dan sebagainya. Salinitas adalah jumlah berat semua garam (dalam gram) yang terlarut dalam satu liter air, biasanya dinyatakan dengan satuan o/oo (Nontji, 1986).

Secara ideal, salinitas merupakan jumlah dari seluruh garam dalam gram pada setiap kilogram air laut. Secara praktis, penentuan harga salinitas dilakukan dengan meninjau komponen yang terpenting saja yaitu klorida (Cl). Kandungan klorida ditetapkan pada tahun 1902 sebagai jumlah dalam gram ion klorida pada satu kilogram air laut. Penetapan ini mencerminkan proses kimiawi titrasi untuk menentukan kandungan klorida. Salinitas ditetapkan pada tahun 1902 sebagai jumlah total dalam gram bahan-bahan terlarut dalam satu kilogram air laut jika semua karbonat dirubah menjadi oksida, semua bromida dan yodium dirubah menjadi klorida dan semua bahan-bahan organik dioksidasi. Selanjutnya hubungan antara salinitas dan klorida ditentukan melalui suatu rangkaian pengukuran dasar laboratorium berdasarkan pada sampel air laut di seluruh dunia dan dinyatakan sebagai:

S (o/oo) = 0.03 +1.805 Cl (o/oo) (1902)

Lambang o/oo (dibaca per mil) adalah bagian per seribu. Kandungan garam 3,5% sebanding dengan 35 o/oo atau 35 gram garam di dalam satu kilogram air laut.
Persamaan tahun 1902 di atas akan memberikan harga salinitas sebesar 0,03 o/oo jika klorinitas sama dengan nol dan hal ini sangat menarik perhatian dan menunjukkan adanya masalah dalam sampel air yang digunakan untuk pengukuran laboratorium. Berdasarkan hal tersebut, pada tahun 1969 UNESCO memutuskan untuk mengulang kembali penentuan dasar hubungan antara klorinitas dan salinitas dan memperkenalkan definisi baru yang dikenal sebagai salinitas absolut dengan rumus:

S (o/oo) = 1.80655 Cl (o/oo) (1969)

Berdasarkan nilai salinitas dapat ditentukan tingkat keasinan air tanah berdasarkan klasifikasi Carroll, 1962.

Klasifikasi tingkat keasinan air tanah (Carroll, 1962 dalam Todd, 1980)

Densitas

Densitas merupakan salah satu parameter terpenting dalam mempelajari dinamika laut. Perbedaan densitas yang kecil secara horisontal (misalnya akibat perbedaan pemanasan di permukaan) dapat menghasilkan arus laut yang sangat kuat, sehingga penentuan densitas merupakan hal yang sangat penting dalam oseanografi. Lambang yang digunakan untuk menyatakan densitas adalah ρ (rho). Densitas air laut bergantung pada temperatur (T), salinitas (S) dan tekanan (p). Kebergantungan ini dikenal sebagai persamaan keadaan air laut (Equation of State of Sea Water) :

Pengaruh tekanan dapat diabaikan. Sedangkan pengaruh temperatur pada densitas kurang berarti dibandingkan dengan konsentrasi zat terlarut (gambar 4.2). karena itu, densitas air tanah sering dinyatakan hanya terkait dengan konsentrasi zat terlarut dalam air tanah, dimana temperatur diasumsikan konstan.

Penentuan dasar pertama dalam membuat persamaan di atas dilakukan oleh Ekman pada tahun 1902. Pada persamaan, ρ dinyatakan dalam g/cm^-3. Penentuan dasar yang baru didasarkan pada data tekanan dan salinitas dengan kisaran yang lebih besar, menghasilkan persamaan densitas baru yang dikenal sebagai Persamaan Keadaan Internasional (The International Equation of State, 1980). Persamaan ini menggunakan temperatur dalam ^oC, salinitas dari Skala Salinitas Praktis dan tekanan dalam dbar (1 dbar = 10.000 pascal = 10.000 N m^-2). Densitas dalam persamaan ini dinyatakan dalam kg/m^-3. Jadi, densitas dengan harga 1,025 g/cm^-3 dalam rumusan yang lama sama dengan densitas dengan harga 1025 kg/m^-3 dalam Persamaan Keadaan Internasional.

Hubungan densitas air, temperatur dan klorinitas (ILRI, 1972 dalam Essink, 2001)

Densitas bertambah dengan bertambahnya salinitas dan berkurangnya temperatur, kecuali pada temperatur di bawah densitas maksimum. Densitas air laut terletak pada kisaran 1025 kg/m^-3 sedangkan pada air tawar 1000 kg/m^-3. Para oseanografer biasanya menggunakan lambang σ_t (huruf Yunani sigma dengan subskrip t, dan dibaca sigma-t) untuk menyatakan densitas air laut. dimana σ_t = ρ - 1000 dan biasanya tidak menggunakan satuan (seharusnya menggunakan satuan yang sama dengan ρ). Aturan praktis yang dapat kita gunakan untuk menentukan perubahan densitas adalah : σ_t berubah dengan nilai yang sama jika T berubah 1^oC, S 0,1, dan p yang sebanding dengan perubahan kedalaman 50 m.

pH

pH adalah nilai log negatif dari konsentrasi ion hidrogen. Nilai pH sangat bergantung pada reaksi biologi dan kimia, daya larut ion unsur besi, dan kontak dengan lingkungan sekitarnya. Nilai pH air yang normal adalah netral, yaitu antara pH 6 sampai pH 8 (Fardiaz, 1992). Air yang pH-nya kurang dari 7 bersifat asam, sedangkan yang pH-nya lebih dari 7 bersifat basa.

Read More

SIFAT FISIK AIR

Sifat fisik airtanah adalah sifat air yang dapat terdeteksi oleh indra penglihatan, indra pembau dan indra perasa. Karakteristik fisik meliputi warna, bau, rasa, kekentalan, kekeruhan dan temperatur.

Warna

Warna air dapat disebabkan oleh adanya zat-zat atau material organik yang terkandung dalam air bersih yang berupa suspensi maupun yang terlarut. Intensitas warna dalam air dapat diukur dengan menggunakan satuan unit warna standar yaitu 1 mg/l platina.

Bau dan Rasa

Bau dapat disebabkan oleh zat-zat atau gas-gas yang memiliki aroma-aroma tertentu di dalam air dan terhisap oleh indra pembau seperti gas H₂S, NH₃, senyawa fenol, cloro fenol dan lain-lain. Rasa ditentukan oleh adanya garam atau zat lain baik yang terlarut dalam air seperti MgSO₄, Na₂SO₄ dan NaCl.

Kekentalan

Kekentalan dapat dipengaruhi oleh partikel-partikel di dalam air. Semakin banyak partikel dalam air akan semakin kental. Selain itu apabila suhunya semakin tinggi, maka kekentalannya semakin berkurang atau semakin encer.

Kekeruhan

Kekeruhan disebabkan oleh adanya zat-zat yang terkandung di dalam air tetapi tidak terlarutkan, misalkan batulempung, batulanau dan zat-zat organik serta organisme.

Suhu

Suhu adalah ukuran energi gerakan molekul. Air yang baik harus memiliki temperatur sama dengan temperatur udara (20-26°C). Air yang secara mencolok mempunyai temperatur di atas atau di bawah temperatur udara berarti mengandung zat-zat tertentu (misalnya fenol yang terlarut di dalam air cukup banyak) atau sedang terjadi proses tertentu (proses dekomposisi bahan organik oleh mikroorganisme yang menghasilkan energi) yang mengeluarkan atau menyerap energi dalam air.

Read More

AIR TANAH

Air tanah dapat diartikan sebagai air yang terkandung dalam tanah, mengisi pori atau rongga – rongga tanah dan batuan. Air tanah pada umumnya berasal dari air hujan  yang jatuh di permukaan kemudian terinfiltrasi ke dalam tanah yang merupakan bagian dari siklus hidrologi (Suharyadi, 1984).

Sebagian besar air tanah adalah termasuk dalam rangkaian / bagian dari daur hidrolog, termasuk air permukaan dan air atmosfir.

Siklus Hidrologi (Australian Water Resources Council, dalam Todd, 1980)

Berdasarkan asalnya, air tanah dapat dibagi atas :

• Air connate

Yaitu air yang terperangkap dalam rongga – rongga batuan sedimen pada saat diendapkan. Air tersebut dapat berasal dari air laut atau air tawar dan bermineral tinggi.

• Air  juvenil

Yaitu air yang berasal dari magma gunung berapi atau kosmik yang bercampur dengan air permukaan. Air juvenil ini biasa disebut air magma, air vulkanik dan air kosmik, tergantung dari sumbernya.

• Air meteorik

Yaitu air yang berasal dari resapan air permukaan termasuk di dalamnya air hujan.

Berdasarkan sifat dan tempat terbentuknya, air tanah dapat dibedakan dalam dua tipe, antara lain air tanah dangkal dan air tanah dalam.

Profil air tanah bebas dan air tanah tertekan (Todd, 1980)

• Air Tanah Dangkal / Air Tanah Bebas (Unconfined  Water)

Air tanah dangkal kondisinya dalam posisi berhubungan dengan udara luar atau permukaan bumi dapat berhubungan langsung dengan air permukaan dan fluktasi yang bervariasi terdapat dalam tanah (soil) atau dalam celah batuan yang terbuka. Secara vertikal air tanah dangkal dapat digambarkan dalam dua zona yaitu zona aerasi dan zona saturasi. Zona aerasi merupakan daerah air tanah yang mengandung sebagian air dan sebagian udara, sedangkan zona saturasi adalah bagian tanah atau batuan yang terisi penuh oleh air dibawah pengaruh tekanan hidrostatik.

• Air Tanah Dalam / Air Tanah Tertekan (Confine Water, Artesian)

Air tanah dalam terdapat dalam formasi yang mengandung akuifer, tidak berhubungan langsung dengan permukaan bumi. Posisi ideal berada di antara di bawah dan di atas batuan impermeable (kedap air).

Read More