Ilmu Tanah

AIR TANAH 1. Pengertian Semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah, jadi seakan-akan merupakan kebalikan dari air permukaan. Maka kita kadang-kadang menjumpai istilah “air di bawah permukaan” dan “air bawah tanah”, yang dapat dianggap perbedaan. Dalam hal ini kelengasan yang terdapat di dalam bagian teratas tanah (tonik) juga termasuk dalam pengertian tersebut. Lapisan di dalam bumi yang dengan mudah dapat membawa atau menghantar air disebut lapisan pembawa air, pengantar air atau akufir. Yang biasanya dapat merupakan penghantar yang baik ialah lapisan pasir dan kerikil, atau di daerah tertentu, lava dan batu gampiul.Penyembuhan atau pengisian kembali air yang ada dalam tanah itu berlangsung akibat curah hujan, yang sebagian meresap kedalam tanah. Bergantung pada jenis tanah dan batuan yang mengalasi suatu daerah curah hujan meresap kedalam bumi dalam jumlah besar atau kecil. Ada tanah yang jarang dan ada tanah yang kedap. Kesarangan (porositip) tidak lain ialah jumlah ruang kosong dalam bahan tanah atau batuan. Orang menyatakannya dalam persen. bahan yang dengan mudah dapat dilalaui air disebut lulus. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan itu dilalui air. Pasir misalnya, adalah bahan yang lulus air melewati pasir kasar dengan kecepatan antara 10 dan 100 sihosinya. Dalam lempeng, angka ini lebih kecil, tetapi dalam kerikil lebih besar. Air tanah dapat dibedakan atas air tanah yang tertekan dan yang tidak tertekan. Yang tertekan disebut juga air artisis, yakni air pada lapisan pembawa yang terapit oleh dua lapisan kedap. Jika orang membor tanah dan menjumpai air tertekan, permukaan air itu bahkan dapat menyembur keluar. Yang dimaksud dengan air tanah yang tak tertekan atau air tanah bebas, ialah air tanah yang tidak terapit oleh lapisan penyekap. Inilah air tanah yang biasanya kita jumpai jika kita membuat sumur gali. Batas atas air tanah bebas disebut muka air tanah, yang sekaligus juga merupakan batas lajur jenuh. Menurut tempatnya, air tanah bebas dapat dijumpai pada kedalaman yang berbeda-beda. Di daratan, kedalaman air tanah itu mungkin hanya 2 -3 meter, atau, di tempat tertentu, bahkan kurang dari itu, sehingga air muncul kepermukaan. Ditempat seperti itu tanah menjadi bencoh. Sebaliknya di daerah pegunungan kedalaman air tanah bebas dapat mencapai puluhan meter. PENJELASAN UMUM Air, sumber kehidupan

Air adalah material yang paling berlimpah di bumi ini, menutupi sekitar 71 persen dari muka bumi ini. Kehidupan hampir seluruhnya air, 50 sampai 97 persen dari seluruh berat tanaman dan hewan hidup dan sekitar 70 persen dari berat tubuh kita.Kita bisa hidup sebulan tanpa makanan, tapi hanya bisa bertahan beberapa hari saja tanpa air. Air. seperti halnya energi, adalah hal yang esensial bagi pertanian, industri, dan hampir semua kehidupan.Dengan bertambahnya kebutuhan air untuk kegiatan manusia dan juga peningkatan jumlah penduduk 212.000 orang per hari (1985), kelangkaan air merupakan hal yang ada dihadapan kita.Jumlah air di permukaan bumi ini secara keseluruhan relatif tetap. Air akan selalu ada karena air bersirkulasi tidak pernah berhenti dari atmosfir ke bumi dan kembali ke atmosfir mengikuti siklus hidrologi. Tetapi apakah air akan hadir pada tempat, waktu, dan kualitas yang dibutuhkan ? Nilai air semakain meningkat karena ketersediaan air di beberapa wilayah sudah mengalami penurunan baik secara kauntitatif maupun kualitatif. Selain air sungai dan air hujan, air tanah juga mempunyai peranan yang sangat penting terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air untuk kepentingan rumah tangga (domestik) maupun untuk kepentingan industri. Dibeberapa daerah, ketergantungan pasokan air bersih dan air tanah telah mencapai ± 70%. Air tanah merupakan salah saru sumber daya air yang keberadaannya terbatas dan kerusakannya dapat mengakibatkan dampak yang luas serta pemulihannya sulit dilakukan. Air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau bebatuan di

bawah permukaan tanah. Kerusakan sumber daya air tidak dapat dipisahkan dari kerusakan di sekitarnya seperti kerusakan lahan, vegetasi dan tekanan penduduk. Ketiga hal tersebut saling berkaitan dalam mempengaruhi ketersediaan sumber air. Kondisi tersebut diatas tentu saja perlu dicermati secara dini, agar tidak menimbulkan kerusakan air tanah di kawasan sekitarnya. Beberapa faktor yang menyebabkan timbulnya permasalahan adalah :

• Pertumbuhan industri yang pesat di suatu kawasan disertai dengan pertumbuhan pemukiman akan menimbulkan kecenderungan kenaikan permintaan air tanah.
• Pemakaian air beragam sehingga berbeda dalam kepentingan, maksud serta cara memperoleh sumber air.
• Perlu perubahan sikap sebagian besar masyarakat yang cenderung boros dalam pengggunaan air serta melalaikan unsur konservasi.

Adanya krisis air akibat kerusakan lingkungan, perlu suatu upaya untuk menjaga keberadaan/ketersediaan sumber daya air tanah salah satunya dengan memiliki suatu sistem monitoring penggunaan air tanah yang dapat divisualisasikan dalam data spasial dan atributnya. Dalam Undang-undang Sumber Daya Air, daerah aliran air tanah disebut Cekungan Air Tanah (CAT) yang didefinisikan sebagai suatu wilayah yang dibatasi oleh batas hidrogeologis, tempat semua kejadian hidrogeologis seperti proses pengimbunan, pengaliran dan pelepasan air tanah berlangsung. Menurut Danaryanto dkk (2004) CAT di Indonesia secara umum dibedakan menjadi dua buah yaitu CAT bebas (unconfined aquifer) dan CAT tertekan (confined aquifer). CAT ini tersebar di seluruh wilayah Indonesia dengan total besarnya potensi masing-masing CAT adalah :

• CAT Bebas : Potensi 1.165.971 juta m3/tahun
• CAT Tertekan : Potensi 35.325 juta m3/tahun

Elemen CAir Tanah adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah, jadi seakan-akan merupakan kebalikan dari air permukaan. Lapisan di dalam bumi yang dengan mudah dapat membawa atau menghantar air disebut lapisan pembawa air, pengantar air atau akufir, yang biasanya dapat merupakan penghantar yang baik yaitu lapisan pasir dan kerikil, atau di daerah tertentu, lava dan batu gampiul. Penyembuhan atau pengisian kembali air yang ada dalam tanah itu berlangsung akibat curah hujan, yang sebagian meresap kedalam tanah, bergantung pada jenis tanah dan batuan yang mengalasi suatu daerah curah hujan meresap kedalam bumi dalam jumlah besar atau kecil, ada tanah yang jarang dan ada tanah yang kedap. Kesarangan (porositip) tidak lain ialah jumlah ruang kosong dalam bahan tanah atau batuan, biasanya dinyatakannya dalam persen. bahan yang dengan mudah dapat dilalaui air disebut lulus. Kelulusan tanah atau batuan merupakan ukuran mudah atau tidaknya bahan itu dilalui air. Pasir misalnya, adalah bahan yang lulus air melewati pasir kasar dengan kecepatan antara 10 dan 100 sihosinya. Dalam lempeng, angka ini lebih kecil, tetapi dalam kerikil lebih besar.

.Bagian-bagian Air Tanah

Sebelum membicarakan korosi dalam air tanah, kiranya perlu diketahui bagian-bagian air tanah Menurut letaknya, air tanah dapat dibagi menjadi sebagai berikut:

1. Air permukaan, dimana komposisi zat terlarut tergantung pada tanah yang ditempati atau tempat tergenangnya. Pada umumnya zat yang terlarut jauh lebih rendah dari air laut. Biasanya mengandung Ca^2+, Mg²⁺,NH₄⁺, Cl^-, dan SO₄^2-. Agresivitas korosi air permukaan lebih rendah dari air laut.

2. Air tanah dangkal, seperti air sumur, komposisi zat terlarutnya sangat tergantung pad tanah dimana sumur itu dibuat. Bila tanahnya banyak kapurnya maka it itu akan sadah. Korosivitasnya lebih rendah daripada air laut.

3. Air tanah dalam, pada umumnya bebas dari mikroba karena mendapat mendapat saringan alam yang sempurna, lebih jernih karena mendapat proses pendapatan yang lama sekali. Kelemahannya jumlah ion yang terlarut akan cukup banyak karena kontak langsungantara air dengan tempat di dalam tanah sangat lama dan bergantung pada komposisi tanahnya sendiri, bisa mengandung mineral yang cukup tinggi.

Korosi dalam Air Tanah

Korosi didefinisikan sebagai rusaknya suatu material atau logam karena berinteraksi dengan lingkungan. Lingkungan tersebut bisa berupa udara dengan kelembaban yang cukup tinggi, udara dengan kelembaban sangat rendah, larutan elektrolit, air laut, ataupun air tanah. Dalam makalah ini akan dibahas korosi yang terjadi dalam lingkungan yang berupa air tanah.Pembahasan kami meliputi pembagian air tanah, faktor-faktor yang mempengaruhi korosi dalam air tanah, tempat-tempat-tempat yang diserang, akibat yang ditimbulkan oleh korosi air tanah, dan pengendaliannya

Faktor-faktor yang Mempengaruhi korosi di Air tanah

_1. Air mengandung CO₂

Air dengan CO₂ akan bereaksi membentuk H₂CO₃ dan kemudian H₂CO₃ akan terurai menurut persamaan reaksi sebagai berikut:

H₂O + CO₂  H₂CO₃

H₂CO₃  H⁺ + HCO₃^-

Dari persamaan reaksi di atas dapat diketahui bahwa air yang mengandung CO2 akan menghasilkan HCO₃^- yang korosif. Jadi air tanah yang mengandung CO₂ dapat mengakibatkan korosi.

2. Kesadahan Air Tanah

Bila air mengandung banyak ion kalsium dan magnesium disebut air sadah yang tetap. Hal ini selain dapat menyebabkan korosi juga dapat menyebabkan hal- hal sebagai berikut:

1. Pembuihan atau membentuk endapan bila kena panas

2. Pembentukan terak yang keras dan sukar dihilangkan

3. Adanya Oksigen terlarut dalam air Tanah

Adanya oksigen dapat menyebabkan korosi telah dibuktikan oleh Evans. Untuk membuktikannya Evans melakukan percobaan sebagaii berikut:

2 plat besi yang sama dijadikan elektroda, yang satunya dimasukkan ke dalam pot yang berpori(porous),sedangkan yang satunya lagi tidak. Kedua elektroda terendam air dan dihubungkan dengan kawat halus melalui mpere meter.Pada waktu dihubungkan tidak terjadi perubahan arus, tetapi ketika elektroda yang di luar pot dialiri udara, timbul arus. Hal ini berarti ada perbedaan potensial, karena yang dialiri udara akan bersifat sebagai katoda. Hal ini disebabkan logam, yang kena korosi itu mengambil oksigen dari elektrolit, maka dengan diberi oksigen laju korosi akan dipercepat, hingga elektroda ini akan lebih negatif bila dibandingkan dengan elektroda dalam pot.

3. pH air

Air tanah dengan pH kecil ( bersifat sebagai asam ) merupakan lingkungan yang korosif yang bisa menimbulkan korosi pada logam.

Pengendalian

Setelah kita mengetahui faktor-faktor yang bisa menimbulkan korosi dalam air tanah ,maka kita bisa melakukan usaha-usaha pengendalian terhadap korosi dalam air tanah. Adapun usaha-usaha yang dapat kita lakukan adalah sebagai berikut:

A. Menghilangkan Oksigen

Usaha ini dimaksudkan agar air tidak mengandung zat-zat yang dapat mengoksidasi besi dalam suasana asam. Oleh karena itu, disamping kita melakukan penghilangan oksigen, juga perlu dilakukan penetralan . Adapun cara untuk menghilangkan oksigen dari dalam air ada bermacam-macam,yaitu:

a. Menggunakan oxygen scavenger (penangkap oksigen) seperti hydrazine (N2H4)

b. Pembubuhan Na₂SO₃ sehingga akan terbentuk Na₂SO₄ pada temperatur tinggi.

c. Dengan pemanasan hingga O₂ semuanya keluar

B. Pembubuhan Inhibitor

Inhibitor akan menghambat laju korosi bila kita masukkan dalam air karena membentuk lapisan protektif atau pelindung Inhibitor katodis akan membentuk lapisan hidroksida yang sukar larut. Sedangkan inhibitor anodis akan membentuk anion yang dengan ion logamdapat membentuk persenyawaan yang sukar larut. Dalam Praktiknya, inhibitor yang sering ditambahkan adalah:

a. Alkali (inhibitor katodis)

Biasanya dibubuhkan NaOH yang dapat membentuk hidroksida yang sukar larut dan dapat menetralkan lingkungan asam.

b. Persenyawaan kromat atau bikromat (inhibitor anaodis )

Senyawa kromat yang sering dibubuhkan adalah Na₂CrO₄ a

c. Fosfat (Na₃PO₄)

Na₃PO₄ dapa terionisasi menjadi PO₄^2- dimana dengan ion Fe3+ yang ada dalam ir akan membentuk garam Fe₂(PO₄)₃ yang merupkan lapisan tipis tetpi merupakan pelindung terhadap terjadinya korosi.

d. Silikat

Biasanya natrium silikat (Na₂SiO₃) yang jika bereraksi dengan besi dapat membentuk besi silikat yang merupakan lapisan yang sukar larut dan pelindung dari korosi.

C. Menghilangkan asam Karbonat agresif

Adapun cara-cara untuk menghiolangkan asam karbonat adalah sebagai berikut:

a. Dengan aerasi,mencampurkan air dengan udara sehimgga menurunkan kadar CO₂ dalam air

b. Dicampur dengan kapur tohor (CaO)

CaO dengan air dapat membentuk Ca(OH)₂ sesuai dengan persamaan reaksi berikut:

CaO + H₂O  Ca(OH) ₂

Ca(OH) ₂ +H₂CO₃  Ca(HCO₃)₂ +2H₂O

Jadi asam karbonat dijadikan garam bikarbonat yang bila kena panas akan menjadi CaCO_3. Kemudian CaCO₃ akan bereaksi dengan CO₂ dalam air membentuk garam bikarbonat . Jadi CO₂ yang agresif diubah menjadi garam bikarbonat yang tidak agresif.

	Air hujan yang jatuh ke bumi, sebagian menguap kembali menjadi air di udara, sebagian masuk ke dalam tanah, sebagian lagi mengalir di permukaan. Aliran air di permukaan ini kemudian akan berkumpul mengalir ke tempat yang lebih rendah dan membentuk sungai yang kemudian menalir ke laut.
	Pada tahun 1880 an seorang geologist berkebangssan Amerika, William Davis Morris, berpendapat bahwa sungai dan lembahnya ibarat organisme hidup. Sungai berubah dari waktu ke waktu, mengalami masa muda, dewasa, dan masa tua. Menurut Davis, siklus kehidupan sungai dimulai ketika tanah baru muncul di atas permukaan laut. Hujan kemudian mengikisnya dan membuat parit, kemudian parit-parit itu bertemu sesamanya dan membentuk sungai. Danau menampung air pada daerah yang cekung, tapi kemudian hilang sebagai sebagai sungai dangkal. Kemudian memperdalam salurannya dan mengiris ke dasarnya membentuk sisi yang curam, lembah bentuk V. Anak-anak sungai kemudian tumbuh dari sungai utamanya seperti cabang tumbuh dari pohon. Semakin tuan sungai, lembahnya semakin dlam dan anak-anak sungainya semakin panjang.
Standar Kualitas Air di Perairan Umum ( Peraturan Pemerintah No.20 Tahun 1990 )
No Parameter Satuan Kadar Maksimum Golongan A Golongan B Golongan C Golongan D FISIKA 1 Bau - - - - - 2 Jumlah zat padat terlarut Mg/L 1000 1000 1000 1000 3 Kekeruhan Skala NTU 5 4 Rasa - 5 Warna Skala TCU 15 6 Suhu oC Suhu udara 7 Daya Hantar Listrik Umhos/cm 2250 KIMIA anorganik 1 Air raksa Mg/lt 0.001 0.001 0.002 0.005 2 Aluminium Mg/lt 0.2 - 3 Arsen Mg/lt 0.005 0.05 1 1 4 Barium Mg/lt 1 1 5 Besi Mg/lt 0.3 5 6 Florida Mg/lt 0.5 1.5 1.5 7 Kadmium Mg/lt 0.005 0.01 0.01 0.01 8 Kesadahan CaCO3 Mg/lt 500 9 Klorida Mg/lt 250 600 0.003 10 Kromium valensi 6 Mg/lt 0.005 0.05 0.05 1 11 Mangan Mg/lt 0.1 0.5 2 12 Natriun Mg/lt 200 60 13 Nitrat sebagai N Mg/lt 10 10 14 Nitrit sebagai N Mg/lt 1.0 1 0.06 15 Perak Mg/lt 0.05 16 .pH 6.5 - 8.5 5 - 9 6 – 9 5 – 9 17 Selenium Mg/lt 0.01 0.01 0.05 0.05 18 Seng Mg/lt 5 5 0.02 2 19 Sianida Mg/lt 0.1 0.1 0.02 20 Sulfat Mg/lt 400 400 21 Sulfida sebagao H2S Mg/lt 0.05 0.1 0.002 22 Tembaga Mg/lt 1.0 1 0.02 0.1 23 Timbal Mg/lt 0.05 0.01 0.03 1 24 Oksigen terlarut (DO) Mg/lt - >=6 >3 25 Nikel Mg/lt - 0.5 26 SAR (Sodium Absortion Ratio) Mg/lt - 1.5 – 2.5 Kimia Organik 1 Aldrin dan dieldrin Mg/lt 0.0007 0.017 2 Benzona Mg/lt 0.01 3 Benzo (a) Pyrene Mg/lt 0.00001 4 Chlordane (total isomer) Mg/lt 0.0003 5 Chlordane Mg/lt 0.03 0.003 6 2,4 D Mg/lt 0.10 7 DDT Mg/lt 0.03 0.042 0.002 8 Detergent Mg/lt 0.5 9 1,2 Dichloroethane Mg/lt 0.01 10 1,1 Dichloroethane Mg/lt 0.0003 11 Heptachlor heptachlor epoxide Mg/lt 0.003 0.018 12 Hexachlorobenzene Mg/lt 0.00001 13 Lindane Mg/lt 0.004 0.056 14 Metoxychlor Mg/lt 0.03 0.035 15 Pentachlorophenol Mg/lt 0.01 16 Pestisida total Mg/lt 0.1 17 2,4,6 Trichlorophenol Mg/lt 0.01 18 Zat Organik (KMnO4) Mg/lt 10 19 Endrin Mg/lt - 0.001 0.004 20 Fenol Mg/lt - 0.002 0.001 21 Karbon kloroform ekstrak Mg/lt - 0.05 22 Minyak dan lemak Mg/lt - Nihil 1 23 Organofosfat dan carbanat Mg/lt - 0.1 0.1 24 PCD Mg/lt - Nihil 25 Senyawa aktif biru metilen Mg/lt - 0.5 0.2 26 Toxaphene Mg/lt - 0.005 27 BHC Mg/lt - 0.21 Mikrobiologik 1 Koliform tinja Jml/100ml 0 2000 2 Total koliform Jml/100ml 3 10000 Radioaktivitas 1 Gross Alpha activity Bq/L 0.1 0.1 0.1 0.1 2 Gross Beta activity Bq/L 1.0 1.0 1.0 1.0 Golongan A : air untuk air minum tanpa pengolahan terlebih dahulu Golongan B : air yang dipakai sebagai bahan baku air minum melalui suatu pengolahan Golongan C : air untuk perikanan dan peternakan Golongan D : air untuk pertanian dan usaha perkotaan, industri dan PLTA.

Posted in: