BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. AIR 2.1.1. Karakteristik...

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. AIR

2.1.1. Karakteristik Air

Air merupakan sumberdaya alam yang berlimpah di muka bumi, menutupi sekitar

71% dari permukaan bumi. Secara keseluruhan air di muka bumi, sekitar 98%

terdapat di Samudera dan laut dan hanya 2% yang merupakan air tawar yang

terdapat di sungai, danau dan bawah tanah. Diantara air tawar yang ada tersebut,

87% diantaranya berbentuk es, 12% terdapat di dalam tanah, dan sisanya sebesar

1% terdapat di danau dan sungai. Selain berlimpah keberadaannya di muka bumi,

airpun memiliki karakteristik yang khas, menurut Effendi (2007 : 22-23),

karakteristik tersebut adalah sebagai berikut :

a. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 0oC (32

o F) – 100

o C, air

berwujud cair. Suhu 0oC merupakan titik beku (freezing point) dan suhu 100

oC

merupakan titik didih (boiling point) air.

b. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai

penyimpanan panas yang sangat baik. Perubahan suhu air yang lambat

mencegah terjadinya strees pada makhluk hidup karena adanya perubahan suhu

yang medadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk hidup.

Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai pendingin mesin.

c. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan

(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini

memerlukan energi panas dalam jumlah besar. Sebaliknya, proses perubahan

uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas yang besar.

Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa

sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama

yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara baik di bumi.

Universitas Sumatera Utara

d. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis

senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang

sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia hingga

35.000 mg/liter, (Tebbut, 1992). Sifat ini memungkinkan unsur hara terlarut

diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan memungnkan bahan-

bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan tubuh makhluk hidup dilarutkan

untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga memungkinkan air digunakan sebagai

pencuci yang baik dan pengencer bahan pencemar (polutan) yang masuk ke

dalam air.

e. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan memiliki

tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul cairan tersebut

tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air memiliki sifat

membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting ability).

f. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku. Pada

saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki densitas (massa/volume)

yang lebih rendah daripada air.

Air mengalami sirkulasi yang disebut daur hidrologi. Proses ini berawal

dari permukaan tanah dan laut yang menguap ke udara kemudian mengalami

kondensasi yaitu berubah menjadi titik titik air yang mengumpul dan membentuk

awan. Titik- titik air itu memiliki kohesi sehingga titik- titik air menjadi besar dan

dipengaruhi gravitasi bumi sehingga jatuh disebut hujan. Air hujan yang jatuh

dipermukaan bumi sebagian diserap tanah dan sebagian lagi mengalir melalui

sungai menuju ke laut.


Seperti yang telah diterangkan diatas, siklus hidrologi yang kontiniu antara air laut

dan air daratan dapat dilihat pada Gambar 2.1.

Menurut waktu dan tempat air dapat berubah kedalam tiga bentuk/sifat

yakni air sebagai bahan padat, air sebagai cairan, dan air sebagai uap seperti gas.

Berikut ini sifat-sifat fisik air antara lain:

- Titik beku 0OC

- Massa jenis es (0OC) 0,92 gr/cm

3

- Massa jenis air (0OC) 1,00gr/cm

3

- Panas lebur 80 kal/gr

- Titik didih 100OC

- Panas penguapan 540 kal/gr

- Temperatur kritis 347OC

- Tekanan kritis 217 Atm

- Konduktivitas listrik spesifik (25OC)1x10

-17/ohm-cm

- Konstanta dielektri(25OC)78 ( Gabriel, 2001 )

Gambar 2.1. Siklus Hidrologi ( sumber Suripin,2001)


2.1.2. Air Tanah (Ground Water)

a. Pengertian dan jenis air tanah

Bumi memiliki sekitar 1,3 -1,4 milyard km2 air, yang terbagi atas laut

sejumlah 97,5%, dalam bentuk es sejumlah 1,75% dan sekitar 0,73%

berada di darat. Air hujan yang jatuh ke permukaan bumi akan mengalir ke

daerah yang lebih rendah dan masuk ke sungai akhirnya mengalir sampai

ke laut, dalam perjalanan air tersebut sebagian akan masuk ke dalam tanah

(infiltrasi) dan ada pula yang menguap kembali.

Menurut Gelhar, 1972 (Seyhan, 1977:254). Lebih dari 98% dari

semua air tawar (diduga sedikit lebih dari pada 7 x 106 km3 ) diatas muka

bumi tersembunyi di bawah permukaan dalam pori-pori batuan dan bahan-

bahan butiran. Dua persen sisanya adalah apa yang kita lihat di danau-

danau, sungai dan reservoir. Separuh dari dua persen ini disimpan di

reservoir buatan. Sembilan puluh delapan persen dari air di bawah

permukaan disebut air tanah dan digambarkan sebagai air yang terdapat

pada bahan yang jenuh di bawah muka air tanah. Dua persen sisanya

adalah lengas tanah pada mintakat tidak jenuh di atas muka air tanah.

Daryanto (2004 : 11) menyatakan bahwa : Air tanah ialah air yang

melekat pada butir-butir tanah, air yang terletak diantara butir-butir tanah,

dan air yang tergenang di atas lapisan tanah yang terdiri dari batu, tanah

lempung yang amat halus atau padat yang sukar ditembus air.”

Dari definisi di atas maka dapat disimpulkan bahwa airtanah adalah

air yang tersimpan dalam ruang antar butir tanah yang dibatasi oleh

formasi geologi dan struktur batuan yang sukar ditembus air. Lapisan

dimana airtanah dapat dengan mudah melaluinya disebut lapisan

permeabel seperti lapisan pasir atau lapisan krikil. Lapisan impermeabel

terbagi atas dua jenis yakni lapisan yang kebal air (aquifuge) seperti

lapisan batuan (rock) dan lapisan kedap air (aquiclude) seperti lapisan

lempung atau lapisan silt.


Lapisan permeabel yang jenuh dengan air tanah disebut juga akuifer

(lapisan pengandung air). Air terkekang merupakan airtanah dalam akuifer

yang tertutup dengan lapisan impermeabel yang mendapat tekanan. Air

tanah bebas adalah air tanah dalam aquifer yang tidak tertutup dengan

lapisan impermeabel.

b. Penggolongan air tanah

Penggolongan Ait tanah berdasarkan asal mulanya menurut Told dan Dam

(Seyhan 1977 : 256) dapat dibagi menjadi empat tipe, yaitu :

1) Air meteorik yakni air yang berasal dari atmosfir dan mencapai

mintakat kejenuhan baik secara langsung (infiltrasi permukaan tanah &

kondensasi uap air) maupun tidak langsung (perembesan influen)

2) Air Juvenil merupakan air baru yang ditambahkan pada mintakat

kejenuhan dari kerak bumi yang dalam (seperti, air magmatik, air

gunungapi dan air kosmik).

3) Air diremajakan (rejuvenated) ialah air yang untuk sementara waktu

telah dikeluarkan dari daur hidrologi oleh pelapukan, dan sebab-sebab

lain, kembali kedaur lagi dengan proses-proses metamorfisisme,

pemadatan atau proses-proses yang serupa.

4) Air konat adalah air yang dijebak pada beberapa batuan sedimen atau

gunung pada saat asal mulanya. Air tersebut biasanya sangat

termineralisasi dan mempunyai salinitas yang lebih tinggi daripada air

laut.

c. Kondisi air tanah

Menurut Sosrodarsono (2006 : 98-103) air tanah yang bersangkutan

dengan pengembangan air, diklasifikasikan dalam lima jenis sesuai dengan

keadaan kondisi air tanah yakni, air tanah dalam dataran alluvial, air tanah


dalam kipas detrital, air tanah dalam terras dilluvial, air tanah di kaki

gunung api dan air tanah dalam zone batuan retak.

1) Air tanah dataran aluvial

Volume air tanah dalam dataran alluvial ditentukan oleh tebal, penyebaran

dan permeabilitas dari akuifer yang terbentuk dalam alluvium dan

dilluvium yang mengendap dalam dataran. Air susupan. air tanah yang

dalam dataran. Airtanah dataran alluvial terbagi atas air susupan (influent

water), airtanah dilapisan yang dalam, dan airtanah sepanjang pantai.

2) Air tanah di dalam kipas detrital

Endapan kipas detrital terbagi atas endapan diatas kipas dan dibagian

ujung bawah kipas. Endapan diatas kipas terdiri atas lapisan pasir dan

kerikil yang tidak terpilih sedangkan menuju ke arah ujung bawah kipas

cendrung di dominasi oleh lempung.

3) Air tanah di dalam teras dilluvial

Air tanah dalam teras diluvial yang tertutup dengan endapan teras yang

agak tebal ditentukan oleh keadaan bahan dasar dan daerah pengaliran dari

terras. Kondisinya pada lembah terdapat akuifer yang tebal dan mata air

pada batuan dasar yang dangkal, sedangkan jika terras bersambung dengan

gunung api dan endapannya juga bersambung dengan endapan kasar

gunung itu, maka pengisian air tanah akan menjadi besar.

4) Air tanah di kaki gunung api

Kaki gunung api memiliki topografi dan geografi yang khas maka air

tanahnya mempunyai karakteristik tersendiri. Kaki gunung api yang tinggi

mengakibatkan curah hujan tinggi, fragmen-fragmen gunung api memiliki

ruang-ruang yang banyak sehingga mudah menyalurkan airtanah serta

memiliki mata air di ujung terras, dan pada dasar aliran lava banyak


retakan dan ruang maka air tanah dengan mudah melalui dasar sepanjang

lembah tersebut.

5) Air tanah di zone retakan

Lapisan-lapisan zaman tersier mempunyai kepadatan yang besar, porositas

effektif antar butir tanah adalah kecil. Koeffisien permeabilitasnya adalah

kirakira10-4 sampai 10-6 cm/detik dan tidak terbentuk akuifer. Akan tetapi

jika terdapat zone retakan yang memotong lapisan-lapisan ini, maka

didalamnya terisi air celah.

Gambar 2.2. Akifer air tanah

2.2. Kualitas Air

Air merupakan sumber daya alam yang sangat melimpah di muka bumi, dan

dengan adanya siklus hidrologi menjadikan air sumberdaya alam yang dapat

diperbaharui. Namun meskipun air merupakan sumberdaya alam yang dapat

diperbaharui, air di alam sangat jarang ditemukan dalam keadaan murni. Air hujan

yang pada awalnya dalam keadaan murni tapi setelah mengalami reaksi dengan

gas-gas di udara dalam perjalanannya turun ke bumi dan selanjutnya selama

mengalir di atas permukaan bumi dan dalam tanah, menjadikan air tersebut

terkontaminasi. Kualitas air merupakan karakteristik mutu yang dibutuhkan dalam

pemanfaatan air sesuai dengan yang diperuntukannya.


Pengelompokan kualitas air dibagi menjadi empat golongan menurut

peruntukannya dalam Peraturan Pemerintah RI Nomor 20 Tahun 1990, pembagian

tersebut sebagai berikut :

a. Golongan A : air dapat digunakan sebagai air minum secara langsung, tanpa

pengolahan terlebih dahulu.

b. Golongan B : air dapat digunakan sebagai air baku air minum.

c. Golongan C : air dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan.

d.Golongan D : air dapat digunakan untuk keperluan pertanian, usaha di

perkotaan, industri, dan pembangkit listrik tenaga air.

Kualitas air menyatakan tingkat kesesuaian air terhadap penggunaan

tertentu dalam memenuhi kebutuhan hidup manusia, mulai dari air untuk

memenuhi kebutuhan langsung yaitu air minum, mandi dan cuci, air irigasi atau

pertanian, peternakan, perikanan, rekreasi dan transportasi. Banyak cara yang

digunakan untuk menentukan status mutu air, diantaranya dengan metode

STORET.

Dengan metode tersebut dapat diketahui parameter-parameter yang telah

memenuhi atau tidak memenuhi. Pada dasarnya metode STORET hanya

membandingkan antara data kualitas air yang di uji dengan standar baku mutu air

sesuai peruntukannya. Sistem nilai yang digunakan adalah dari US-EPA

(Environmental Protection Agency) dengan mengklasifikasikan mutu air dalam

empat kelas, yaitu :

a. Kelas A : baik sekali, skor = 0 Æ memenuhi baku mutu.

b. Kelas B : baik, skor = -1 sampai -10 Æ cemar ringan.

c. Kelas C : sedang, skor = -11 sampai -30 Æ cemar sedang

d. Kelas D : buruk, skor = -31 Æ cemar berat.


Kualitas air dalam hal ini mencakup keadaan fisik dan kimia yang dapat

mempengaruhi ketersediaan air untuk kehidupan manusia pertanian, industri,

rekreasi dan pemanfaatan air lainnya, Asdak (2004:497). Dalam Peraturan

Pemerintah RI No 82 tahun 2001,kualitas air ditetapkan melalui pengujian

karakteristik fisika dan karakteristik kimia

2.2.1. Karakteristik Fisika.

1. Total dissolved solid (TDS)

Tubuh kita terdiri dari 80% air, maka air memiliki peranan yang sangat

penting untuk menjaga kesehatan. Banyak diantara kita hanya

mengetahui bahwa air yang layak konsumsi adalah air yang bebas bakteri

dan virus, pada hal kualitas air yang layak konsumsi adalah lebih dari itu.

Salah satu factor yang sangat penting dan menentukan bahwa air yang

layak konsumsi adalah kandungan Total Dissolved Solid (TDS) atau

kandungan unsur mineral dalam air.

Menurut standart Organisasi Kesehatan Dunia Word Healt

Organisatiton ( WHO ), air minum yang layak dikonsumsi memiliki

kadar TDS < 100 ppm (parts per million), sedangkan menurut DEPKES

RI melalui PERMENKES: 492/Menkes/Per/ IV/2010, standar TDS

maksimum yang diperbolehkan adalah 500 mg/liter

2. Suhu

Secara umum, kenaikan suhu perairan akan mengakibatkan kenaikan

aktifitas biologi sehingga akan membentuk O2 lebih banyak lagi.

Kenaikan suhu perairan secara alamiah biasanya disebabkan oleh

aktifitas penebangan vegetasi disekitar sumber air tersebut, sehingga

menyebabkan banyaknya cahaya matahari yang masuk tersebut

mempengaruhi akuifer yang ada secara langsung atau tidak langsung


3. Daya Hantar Listrik (DHL)

Konduktivitas air bergantung pada jumlah ion-ion terlarut per volumenya

dan mobilitas ion-ion tersebut. Satuannya adalah (µmho/cm, 250C).

Konduktivitas bertambah dengan jumlah yang sama dengan

bertambahnya salinitas. Secara umum, factor yang lebih dominan dalam

perubahan konduktivitas air adalah temperatur. Untuk mengukur

konduktivitas digunakan konduktivitimeter. Berdasarkan nilai DHL, jenis

air juga dapat dibedakan melalui nilai pengukuran daya hantar listrik

dalam µmho/cm pada suhu 250C menunjukkan klasifikasi air sebagai

berikut:

Tabel 2.1. Klasifikasi air berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL)

No. DHL (µmho/cm, 250C) Klasifikasi

1. 0,0055 Air Murni

2. 0,5-5 Air suling

3. 5-30 Air hujan

4. 30-200 Air tanah

5. 45000-55000 Air laut

Sumber : Davis dan Wiest, 1996)

Berdasarkan batas konduktivitas listrik klasifikasi intrusi air laut dapat

juga dibedakan yaitu sebagai berikut:

Tabel 2.2. Klasifikasi intrusi air laut berdasarkan konduktivitas listrik

No. Batas konduktivitas (µmho/cm, 250C) Klasifikasi intrusi

1. ≤ 200,00 Tidak terintrusi

2. 200,01-229,24 Terintrusi sedikit

3. 229,25-387,43 Terintrusi sedang

4. 387.44-534,67 Terintrusi agak tinggi

5. ≥534,68 Terintrusi tinggi



4. Bau dan rasa

Air yang baik idealnya tidak berbau dan tidak berasa. Bau air dapat

ditimbulkan oleh pembusukan zat organik seperti bakteri serta

kemungkinan akibat tidak langsung terutama sistim sanitasi, sedangkan

rasa asin disebabkan adanya garam-garam tertentu larut dalam air, dan

rasa asam diakibatkan adanya asam organik maupun asam anorganik.

5. Kekeruhaan

Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan organik dan

anorganik, kekeruhan juga dapat mewakili warna. Sedang dari segi

estetika kekeruhan air dihubungkan dengan kemungkinan hadirnya

pencemaran melalui buangan dan warna air tergantung pada warna air

yang memasuki badan air.

2.2.2. Karakteristik kimia

1. Klorida (Cl)

Klorida adalah merupakan anion pembentuk Natrium Klorida

yang menyebabkan rasa asin dalam air bersih (air sumur). Kadar klorida

pada sampel air dengan menggunakan metode Argentometri di dapatkan

nilai kadar klorida 9,10 mg/liter dan telah memenuhi persyaratan kualitas

air minum. Sesuai dengan PERMENKES RI No. 492/Menkes/Per/

IV/2010, sebagaimana kadar maksimal klorida yang diperbolehkan untuk

air minum adalah 250 mg/liter.

Tabel 2.3. Klasifikasi air berdasarkan konsentrasi klorida

No. Konsentrasi Cl (mg/liter) Klasifikasi

1. 0-200 Air Murni

2. 201-600 Air suling

3. >600 Air asin



2. Derajat Keasaman ( pH )

Penting dalam proses penjernihan air karena keasaman air pada

umumnya disebabkan gas oksida yang larut dalam air terutama

karbondioksida. Pengaruh yang menyangkut aspek kesehatan dari pada

penyimpangan standar kualitas air minum dalam hal pH yang lebih kecil

6,5 dan lebih besar dari 9,2 akan tetapi dapat menyebabkan beberapa

senyawa kimia berubah menjadi racun yang sangat menggangu kesehatan

3. Kesadahan

Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air,

umumnya Ion Kalsium (Ca) dan Magnesium (Mg) dalam bentuk garam

karbonat. Air sadah juga merupakan air yang memiliki kadar mineral

yang tinggi. Air dengan kesadahan yang tinggi memerlukan sabun lebih

banyak sebelum terbentuk busa (Mestati, 2007)

Tabel 2.4. Kesadahan air

No. Kelas 1 2 3 4

1. Kesadahan (mg/lt) 0-55 56-100 101-200 201-500

2. Derajat kesadahan Lunak Sedikit

sadah

Moderat

sadah

Sangat

sadah

Sumber : Suripin, 2001

2.3. Kuantitas Air

Kuantitas air secara umum di muka bumi relatif tidak berubah hanya mengalami

perpindahan dari satu tempat ke tempat lain. Keadaan geografis yang berbeda,

intensitas hujan tidak merata, maka ketersediaan air di suatu tempat berbeda

dengan tempat yang lain.

Secara keseluruhan, jumlah air di bumi sebesar 1.360.000.000 km3 ,

tersebar di laut sebesar 97,2 %, air permukaan hanya sekitar 2,15%, dan air yang

ada di bawah tanah sebesar kurang dari 1%. Besarnya air laut tersebut tidak dapat

langsung dipergunakan oleh manusia, namun meskipun demikian pada dasarnya


manusia dapat menggunakan teknologi untuk memaksimalkan potensi-potensi air

yang ada.

2.4. Kebutuhan

Menurut kodoatie (2005:150) kebutuhan air adalah kebutuhan air yang digunakan

untuk menunjang segala kegiatan manusia, meliputi air bersih domestik dan non

domestik, air irigasi baik pertanian maupun perikanan, dan air untuk

penggelontoran kota. Air bersih digunakan untuk memenuhi kebutuhan :

a) Air Domestik yaitu air untuk rumah tangga yang ditentukan oleh jumlah

penduduk dan konsumsi per kapita.

b) Air Non Domestik yaitu air yang digunakan untuk industri, pariwisata, tempat

ibadah, tempat sosial, serta tempat-tempat komersial atau tempat umum

lainnya.

Menurut Gleick (Arsyad, 1989:163), pemakaian air oleh manusia

digolongkan dalam tiga golongan utama yaitu : 1) pemakaian domestik, 2)

pemakaian Industri, dan 3) pemakaian pertanian.

Kebutuhan air domestik sangat ditentukan oleh jumlah penduduk, dan

konsumsi air perkapita. Kecendrungan populasi dan sejarah populasi dipakai

sebagai dasar perhitungan kebutuhan air domestik terutama dalam penentuan

kecendrungan laju pertumbuhan (Growth Rate Trends). Selain pertumbuhan

penduduk, estimasi populasi untuk masa yang akan datang juga merupakan salah

satu parameter utama dalam penentuan kebutuhan air domestik.

Jumlah penduduk yang terus berkembang pada suatu wilayah tertentu akan

mengakibatkan peningkatan akan ruang untuk hidup. Sejalan dengan pertambahan

jumlah penduduk, semakin sempit pula lahan untuk mendukung penduduk

tersebut. Semakin sempit lahan, semakin sempit pula infiltrasi (peresapan air ke

dalam tanah) yang terjadi karena tertutup oleh bangunan-bangunan. Selain itu

pertambahan penduduk akan pula meningkatkan kebutuhan akan air, pada

akhirnya, akan berpengaruh terhadap daya dukung lahan untuk menyediakan air.


Salim (1991:188) menerangkan bahwa : “Permintaan terhadap penggunaan

air semakin meningkat, jumlah penduduk yang memerlukan air terus bertambah,

sedangkan penyediaan air dan kemampuan alam untuk menahan air semakin

berkurang. Hal tersebut berhubungan dengan kemampuan alam untuk menahan air

semakin berkurang. Hal tersebut berhubungan dengan kemampuan sejumlah air

untuk mendukung terhadap kehidupan manusia atau dikenal dengan daya dukung

air”.

Menurut Direktorat Penyehatan, Dirjen Cipta Karya DPU, Tahun 1982

mengenai standar kebutuhan air rata-rata perorang untuk kota di Indonesia dapat

dilihat pada tabel 2.7 (Tabel standar kebutuhan air rata-rata perorangan untuk

kota-kota di Indonesia)

Tabel 2.5 Standar Kebutuhan Air Rata-rata Perorangan untuk kota-kota di

Indonesia

Kategori Kota

Jumlah Penduduk

(jiwa)

Standar

(liter/orang/hari)

Metropolitan > 1.000.000 120

Kota Besar 500.000-1.000.000 100

Kota Sedang 100.000-500.000 90

Kota Kecil 20.000-100.0000 60

Semi Urban 3.000-20.000 45

Sumber : Ditjen Cipta Karya 1982

2.5. Intrusi air laut ke akifer air tanah

Air tanah tawar mengalir ke laut lewat akifer akifer di daerah pantai yang

berhubungan dengan laut dalam keadaan alami. Tetapi karena meningkatnya

kebutuhan air tawar, maka aliran air tawar ke arah laut telah menurun atau bahkan

sebaliknya air laut mengalir masuk ke akifer air tawar di daratan karena muka air

tanah telah berada dibawah permukaan air laut yang disebabkan oleh pengambilan

air yang berlebihan. Kejadian ini disebut dengan intrusi air laut.


Jika air laut tersebut telah mengalir ke dalam sumur-sumur di daratan,

maka penyediaan air menjadi tidak berguna karena akifer telah dicemari oleh air

asin (Soemarto ,1987)

Adapun sebab-sebab utama terjadinya penerobosan air asin ke akifer air

tawar adalah sebagai berikut:

1. Akifer ini berhubungan dengan laut

2. Penurunan permukaan air tanah cukup besar sehingga dapat

mengakibatkan penerobosan air asin

Berdasarkaan faktor-faktor tersebut di atas, air tanah yang mempunyai

bahaya penerobosan air asin adalah sebagai berikut:

2.5.1. Air tanah bebas di pantai

Percampuran air asin dan air tawar dalam sebuah sumur dapat terjadi

dalam hal-hal sebagai berikut:

1. Dasar sumur terletak dibawah perbatasan antara air asin dengan air tawar.

2 Permukaan air dalam sumur selama pemompaan menjadi lebih rendah

dari permukaan air laut, sehingga pengaruhnya mencapai tepi pantai.

3. Keseimbangan perbatasan antara air asin dan air tawar tidak dapat

dipertahankan, perbatasan itu dapat naik secara abnormal yang disebabkan

oleh penurunan permukaan air di dalam sumur selama pemompaan.


Mengingat sumur di tepi pantai itu tidak dapat dipergunakan kembali

setelah dimasuki air asin, maka harus diperhatikan untuk air tanah bebas seperti

gambar di bawah ini:

Gambar : 2.3 Hukum Herzberg pada air tanah tawar dan asin dekat garis pantai

(Sumber: Sosrodarsono dan Takeda,1976)

Keterangan gambar:

s = Permukaan air laut

f = Permukaan air tanah

B = Batas antara air asin dan air tawar

W = Sumur

Jika batas antara air asin dan air tawar berada dalam keseimbangan yang

statis, maka untuk zona air tanah bebas di pantai dengan permeabilitas yang kira-

kira merata, berlaku persamaan:

ρH = ρ0 ( H + h ) (2-1)

H =

h (2.2)


Dimana: ρ0 = Kerapatan air tawar (kg/m3)

ρ = Kerapatan air asin (kg/m3)

h = Tinggi dari permukaan air asin ke permukaan air tawar (m)

H = Kedalaman dari permukaan laut ke batas (antara air asin dengan air

tawar) (m)

Untuk ρ0 = 1,00 (kg/m3), ρ = 1,024 (kg/m

3) di dapat H = 42 h (2.3)

Hubungan di atas disebut hukum Herzberg (Sasrodarsono dan Takeda,1976).

Jika terdapat keadaan yang sesuai dengan hukum Herzberg dimana air asin telah

berada di bawah akifer, maka air asin akan segera menerobos ke dalam sumur

setelah permukaan air yang telah dipompa itu berada lebih rendah dari permukaan

air laut. Demikikan pula jika akifer itu tidak tebal, maka penerobosan air asin

perlahan-lahan akan menyebar dari pantai

2.6. Pengambilan air tanah melalui air sumur

Sumur merupakan sumber utama persediaan air bersih bagi penduduk yang

tinggal di daerah pedesaan maupun diperkotaan Indonesia. Secara teknis dapat

dibagi menjadi 2 jenis:

1. Sumur dangkal (shallow well)

Cara pengambilan air tanah yang paling tua dan sederhana adalah dengan

membuat sumur gali dengan kedalaman lebih rendah dari posisi

permukaan air tanah. Jumlah air yang dapat diambil dari sumur gali

biasanya terbatas, dan air yang diambil adalah air dangkal. Untuk

pengambilan air yang lebih besar diperlukan luas dan kedalaman galian

yang lebih besar. Kedalaman sumur gali tergantung lapisan tanah,

ketinggian dari permukaan air laut, dan ada tidaknya air bebas di bawah

lapisan tanah. Sumur gali biasanya dibuat dengan kedalaman tidak lebih


dari 5-8 meter di bawah permukaan tanah. Cara ini cocok untuk daerah

pantai dimana air tanah berada di atas air asin.

Berdasarkan jenis tanah dan kedalaman, air bebas sumur gali

dapat diperoleh sebagai berikut:

Tanah berpasir: Sumur gali cukup 6-8 m telah memperoleh air bebas

Tanah liat: kedalaman sumur ≥ 12 m baru memperoleh air bebas

Tanah kapur: Umumnya sumur gali harus ≥ 40 m baru diperoleh air

bebas

Keadaan atau sifat air sumur gali antara lain:

- Ketinggian air bebas umumnya sekitar 1-3 m dari dasar sumur

- Ketinggian air bebas bervariasi, tergantung jumlah air yang diambil

dan tergantung musim

- Rasa dan warna air tergantung jenis tanah yang ada, tanah sawah

airnya kekuningkuningan, tanah berpasir airnya jernih dan rasanya

sejuk, tanah liat rasanya sedikit sepat, tanah kapur airnya terasa sedikit

sepat dan warnanya kehijau-hijauan dan tanah gambut airnya

berwarna kemerah-merahan seperti teh dan rasanya asam.

- Mudah tercemar oleh karena kelalaian dalam menutup mulut sumur

- Mengandung algae dalam jumlah sedikit

- Mengandung bakteri cukup banyak (Gabriel, 2001)

2. Sumur dalam (deep well)

Pengambilan air tanah dilakukan dengan membuat sumur dalam (deep

well) atau yang lazim disebut sumur bor.

Kedalaman sumur bor berdasarkan struktur dan lapisan tanah:

- Tanah berpasir: biasanya kedalaman 30-40 m sudah memperoleh air.

Biasanya airnya naik 5-7 m dari permukaan tanah


- Tanah liat/padas: biasanya kedalaman 40-60 m akan diperoleh air

yang baik dan air akan naik mencapai 7 m dari permukaan tanah

- Tanah berkapur: biasanya sumur dengan kedalaman di atas 60 m

kemungkinan baru mendapat air dan apabila ada air, airnya

sukar/tidak bias naik ke atas dengan sendirinya

- Tanah berbukit: biasanya sumur dibuat diatas 100 m atau diatas 200 m

kemungkinan tipis sekali untuk memperoleh air. Air yang diperoleh

sukar/tidak bias naik ke atas dengan sendirinya

Keadaan/sifat air sumur bor:

- Airnya jernih dan rasa sejuk

- Pencemaran air tidak terjadi/sukar terjadi

- Jumlah bakteri jauh lebih kecil dari sumur gali

- Jumlah algae dalam air sumur bor jauh lebih banyak dibanding dengan

air sumur gali

Air tanah yang disedot secara besar-besaran sehingga terjadi ketidak

seimbangan antara pengambilan/ pemanfaatan dengan pembentukan air

tanah. Hal ini dapat menyebabkan menurunkan air tanah, di daerah

pesisir penurunan permukaan air tanah akan mengakibatkan perembesan

air laut ke daratan (intrusi), karena tekanan air tanah menjadi lebih kecil

dibandingkan dengan tekanan air laut.


Gambar 2.4. Kondisi dimana intrusi air laut terjadi karena

keseimbangan terganggu akibat pengambilan air.

(Todd,1974)

2.7. Konduktivitas larutan elektrolit

Konduktivitas atau daya hantar merupakan ukuran kemampuan mengalirkan arus

listrik, menandakan banyaknya ion (Hartomo dan Widiatmoko,1992). Alat yang

dipergunakan untuk mengukur konduktivitas larutan disebut konduktivitimeter

dengan satuan mikromho/cm (µmho/cm)

Hambatan berbanding terbalik dengan luas penampang dan sebanding

dengan panjang, dengan persamaan:

R =

(2.4)

Dimana : R = Hambatan (Ω)

ρ = Hambatan jenis (Ω m )

l = Panjang ( m )

A = Luas penampang ( m2)

Konstanta perbandingan ρ disebut resistivitas sampel. Konduktivitas (K)

merupakan kebalikan dari resistivitas, sehingga :

R =

.

(2.5)

atau K =


Besar tahanan dinyatakan dalam ohm dan kebalikannya disebut mho. Dalam

Sistim satuan SI, kebalikan ohm adalah Siemens (S).

2.8. Gambaran Umum Lokasi Penelitian

2.8.1 Keadaan Medan Marelan

1. Letak dan Geografis Kecamatan Medan Marelan Tahun 2008

Kecamatan Medan Marelan merupakan salah satu Daerah Tingkat 2 yang

berada di kawasan Pantai Timur Sumatera Utara. Kecamatan Medan

Marelan menempati areal atau luas wilayah 44,47 km2 yang terdiri dari

5(lima) kelurahan yakni Tanah Enam Ratus, Rengas pulau,Terjun, Paya

Pasir dan Labuhan Deli. Kecamatan Medan Marelan terletak di wilayah

utara Kota Medan dengan batas-batas sebagai berikut :

Sebelah Barat berbatasan dengan kabupaten Deli Serdang.

Sebelah Timur berbatasan dengan Kecamatan Medan Labuhan

Sebelah Selatan berbatasan dengan Kecamatan Medan Helvetia

Sebelah Utara berbatasan dengan Medan Belawan.

2. Luas wilayah dirinci per kelurahan di kecamatan Medan marelan ( 2008)

Dari lima Kelurahan di Kecamatan Medan Marelan, kelurahan Terjun

memiliki luas wilayah yang terluas yaitu sebesar 16,05 km2 sedangkan

kelurahan Tanah Enam Ratus mempunyai luas terkecil yakni 3,42 km2.

Table 2.6 Luas wilayah dirinci per Kelurahan di kecamatan Medan

Marelan tahun 2008

No Kelurahan Luas (km2)

Persentase Terhadap

luas kecamatan

1 Tanah Enam Ratus 3,42 7,69

2 Rengas Pulau 10,50 23,61

3 Terjun 16,05 36,09

4 Paya Pasir 10,00 22,49

5 Labuhan Deli 4,50 10,12

Medan Marelan 44,47 100

Sumber Kantor Camat Medan Marelan


3. Jumlah penduduk, luas kelurahan, kepadatan penduduk per km dirinci

menurut kelurahan dikecamatan Medan Marelan tahun 2008.

Kecamatan Medan Marelan dihuni oleh 125.487 orang penduduk dimana

penduduk terbanyak berada dikelurahan rengas pulau yakni sebanyak

57.692 orang. Jumlah penduduk terkecil dikelurahan Paya Pasir yakni

sebanyak 10.363 orang. Bila dilihat dari luas kelurahan, kelurahan tanah

enam ratus memiliki luas yang terbesar yakni 30,42 km2 sedangkan

kelurahan Labuhan Deli memiliki luas terkecil yakni 4,5 km2. Bila

dibandingkan antrara jumlah penduduk serta luas wilayahnya maka

kelurahan Rengas Pulau merupakan kelurahan terpadat yakni 5,494 jiwa

tiap km2.

Tabel 2.7. Jumlah penduduk, luas kelurahan, kepadatan pendudk per

km dirinci menurut kelurahan dikecamatan Medan Marelan

tahun 2008.

No Kelurahan Jumlah

Penduduk

Luas

(km2)

Kepadatan

peduduk per km2

1 Tanah Enam Ratus 23100 30,42 759

2 Rengas Pulau 57692 10,50 5494

3 Terjun 19070 16,05 1188

4 Paya Pasir 10363 10,00 1036

5 Labuhan Deli 15262 4,50 3392

Medan Marelan 125487 71,47 1756

Sumber Badan Pusat Statistik Kota Medan

4. Banyaknya perusahaan industri besar, sedang, kecil dan kerajinan rumah

tangga dikecamatan Medan Marelan tahun 2008.

Perusahaan industri di Medan Marelan belum mulai bermunculan.

Perusahaan indutri di kelurahan Medan Marelan lebih didominasi oleh

industi kecil. Tercatat pada tahun 2008 hanya terdapat 3 industri besar/

sedang, 11 industri kecil dan 7 industri rumah tangga dikecamatan

Medan Marelan.


Tabel 2.8. Banyaknya perusahaan industri besar/sedang, kecil dan

kerajinan rumah tangga menurut kelurahan dikecamatan

Medan Marelan tahun 2008.

No Kelurahan Industri

besar/sedang Kecil

Rumah

tangga

1 Tanah Enam Ratus 0 7 0

2 Rengas Pulau 2 4 0

3 Terjun 0 0 5

4 Paya Pasir 1 0 0

5 Labuhan Deli 0 0 2

Medan Marelan 3 11 7

Sumber kantor Lurah se kecamatan Medan Marelan

5. Banyaknya rumah tangga pelanggan listrik Negara dan air minum PAM di

kecamatan Medan Marelan tahun 2008.

Pada tahun 2008 penyediaan listrik dari PLN dan penyediaan air dari

PAM sudah mulai membaik. Tercatat sebanyak 25.908 rumah tangga

yang berlangganan listrik PLN dan 983 rumah tangga yang berlanganan

air PAM dikecamatan Medan Marelan.

Tabel 2.9. Banyaknya rumah tangga pelanggan air minum melalui PAM

per kelurahan se kecamatan Medan Marelan tahun 2008.

No Kelurahan Banyaknya pelanggan air minum

1 Tanah Enam Ratus 107

2 Rengas Pulau 307

3 Terjun 67

4 Paya Pasir 232

5 Labuhan Deli 270

Medan Marelan 983

Sumber kantor Lurah se kecamatan Medan Marelan

6. Iklim dan Curah Hujan

Daerah penelitian ini termasuk daerah tropis dengan temperatur udara

antara 27 minimal hingga 35 maksimal,seperti umumnya dengan daerah-

daerah yang lainnya yang berada di kawasan Sumatera utara.kecamatan

Medan Marelan memiliki dua musim yaitu musim kemarau dan musim

hujan. Musim kemarau dan musim hujan biasanya ditandai dengan


sedikit banyaknya hari hujan dan volume curah hujan pada bulan-bulan

terjadinya musim.

Kalau dilihat dari jumlah hari hujan yang turun musim hujan

dimulai pada bulan september sampai dengan desember dimana puncak

musim hujan terjadi bulan november,sedangkan kemarau pada bulan

januari sampai dengan bulan agustus dan puncaknya terjadi pada bulan

januari

2.8.2. Geologi Medan Marelan

1. Morfologi Dataran

Berdasarkan topografi daerah Sumatera utara dibagi tiga bagian yaitu

bagian Timur dengan keadaan relatif datar, bagian tengah bergelombang

sampai berbukit dan bagian barat merupakan dataran.

Secara regional kecamatan medan marelan termasuk kawasan

pantai timur dengan morfologi yang bervariasi mulai dari morfologi

landai sampai morfologi bergelombang. Daerah penelitian yang terletak

di sepanjang pantai timur kecamatan Medan Marelan dengan ketinggian

lima meter di atas permukaan laut

2. Statigrafi

Berdasarkan data geologi jenis batuan yang terdapat di daerah penelitian

terdiri dari sedimen lepas berupa bongkahan, kerikil, pasir, lempung dan

batu gamping termasuk di dalam satuan Alluvium (Departemen

Pertambangan 1995/1996)


BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. AIR 2.1.1. Karakteristik...

Documents

Transcript of BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. AIR 2.1.1. Karakteristik...