Kuliah hidrogeologi 2

download Kuliah hidrogeologi 2

of 7

description

air tanah

Transcript of Kuliah hidrogeologi 2

PERTEMUAN KE-2Pokok Bahasan1. Jatidiri air2. Mula jadi, keberadaan, dan istilah-istilah air di dalam tanah/batuan3. Siklus Hidrologi4. Proses-proses yang terjadi di dalamnya

Pembahasan3. Siklus HidrologiGb 1. Siklus hidrologi

Siklus Air Kecil, yaitu air laut menguap, mengalami kondensasi menjadi awan dan hujan, lalu jatuh ke laut. Siklus Air Sedang, yaitu air laut menguap, mengalami kondensasi dan dibawa angin, membentuk awan di atas daratan, jatuh sebagai hujan, lalu masuk ke tanah, selokan, sungai, dan ke laut lagi. Siklus Air Besar, yaitu air laut menguap menjadi gas kemudian membentuk kristal2 es di atas laut, dibawa angin ke daratan (pegunungan tinggi), jatuh sebagai salju, membentuk gletser (lapisan es yang mencair), masuk ke sungai, lalu kembali ke laut.Terjadinya siklus air tersebut disebabkan oleh adanya proses2 yang mengikuti gejala meteorologis dan klimatologis, antara lain :

Evaporasi, yaitu penguapan benda2 abiotik dan merupakan proses perubahan wujud air menjadi gas. Penguapan di bumi 80 % berasal dari penguapan air laut. Transpirasi, yaitu proses pelepasan uap air dari tumbuh2an melalui stomata atau mulut daun. Evapotranspirasi, yaitu proses gabungan antara evaporasi dan transpirasi. Kondensasi, yaitu proses perubahan wujud uap air menjadi air akibat pendinginan. Adveksi, yaitu transportasi air pada gerakan horizontal seperti transportasi panas dan uap air dari satu lokasi ke lokasi yang lain oleh gerakan udara mendatar. Presipitasi, yaitu segala bentuk curahan atau hujan dari atmosfer ke bumi yang meliputi hujan air, hujan es, dan hujan salju. Run Off (Aliran Permukaan), yaitu pergerakan aliran air di permukaan tanah melalui sungai dan anak sungai. Infiltrasi, yaitu perembesan atau pergerakan air ke dalam tanah melalui pori tanah.

1. Jatidiri AirAdalah senyawa kimia yang merupakan hasil ikatan dari unsur hidrogen (H2) yang bersenyawa dengan unsur oksigen (O) dalam hal ini membentuk senyawa H2O. Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama dan sangat vital bagi kehidupan adalah sebagai air minum. Hal ini terutama untuk mencukupi kebutuhan air di dalam tubuh manusia itu sendiri.Pengertian AirKehilangan air untuk 15% dari berat badan dapat mengakibatkan kematian yang diakibatkan oleh dehidrasi. Karenanya orang dewasa perlu meminum minimal sebanyak 1,5 2 liter air sehari untuk keseimbangan dalam tubuh dan membantu proses metabolisme.Di dalam tubuh manusia, air diperlukan untuk transportasi zat zat makanan dalam bentuk larutan dan melarutkan berbagai jenis zat yang diperlukan tubuh. Misalnya untuk melarutkan oksigen sebelum memasuki pembuluh-pembuluh darah yang ada disekitar alveoli.Pengertian Air Bersih dan Air MinumBerdasarkan Permenkes RI No. 416/MENKES/PER/IX/1990 tentang syarat-syarat pengawasan kualitas air, air minum adalah air yang kualitasnya memenuhi syarat dan dapat diminum langsung. Air bersih adalah air yang digunakan untuk keperluan sehari-hari yang kualitsanya memenuhi syarat kesehatan dan dapat diminum apabila telah dimasak.Sumber Air di AlamSumber air di alam terdiri atas air laut, air atmosfir (air metereologik), air permukaan, dan air tanah.1. Air LautAir laut mempunyai sifat asin, karena mengandung garam NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut tidak memenuhi syarat untuk air minum.2. Air Atmosfir, Air MeteriologikDalam kehidupan sehari-hari air ini dikenal sebagai air hujan. Dapat terjadi pengotoran dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran kotoran industri/debu dan lain sebagainya tatapi dalam keadaan murni sangat bersih, Sehingga untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya tidak menampung air hujan pada saat hujan baru turun, karena masih mengandung banyak kotoran.Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Disamping itu air hujan ini mempunyai sifat lunak sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun.3. Air PermukaanMenurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan Lingkungan, pengertian air permukaan merupakan salah satu sumber penting bahan baku air bersih. Faktor-faktor yang harus diperhatikan, antara lain :a. Mutu atau kualitas bakub. Jumlah atau kuantitasnyac. KontinuitasnyaAir permukaan seringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Air permukaan meliputi:a. Air SungaiAir sungai memiliki derajat pengotoran yang tinggi sekali. Hal ini karena selama pengalirannnya mendapat pengotoran, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota dan sebagainya. Oleh karena itu dalam penggunaannya sebagai air minum haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna.b. Air RawaKebanyakan air rawa berwarna kuning coklat yang disebabkan oleh adanya zat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air. Dengan adanya pembusukan kadar zat organis yang tinggi tersebut, maka umumnya kadar mangan (Mn) akan tinggi pula dan dalam keadaan kelarutan O2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur mangan (Mn) ini akan larut.4. Air TanahMenurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan lingkungan, pengertian air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air.Kesadahan pada air ini akan menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan mangan.a. Air Tanah DangkalAir tanah dangkal terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui lapisan tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan.Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air yang akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melaui sumur-sumur dangkal.b. Air Tanah DalamAir tanah dalam dikenal juga dengan air artesis. Air ini terdapat diantara dua lapisan kedap air. Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis.Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air.Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak dapat ke luar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.c. Mata AirMata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya (munculnya ke permukaan tanah) mata air dapat dibedakan atas :a. Mata Air Rembesan, yaitu mata air yang airnya keluar dari lereng-lereng,b. Umbul, yaitu mata air dimana airnya keluar ke permukaan pada suatu dataran.Air merupakan kebutuhan yang sangat mendasar di dalam kehidupan setiap organisme. Dengan mengetahui pengertian air yang sebenarnya, memiliki banyak manfaat seperti manfaat dalam menentukan air yang baik dan bisa digunakan dalam kehidupan, terlebih air yang dapat di konsumsi.2. Awal mula, keberadaan, Istilah-istilah air di dalam tanahDalam teori pembentukan benda angkasa yang diungkap ilmuwan, planet awalnya berbentuk kering, tetapi karena energi tinggi menciptakan proses yang berdampak pada pembentukan planet. Kemudian air tercipta dari beberapa sumber seperti komet atau asteroid basah yang sebagian besar terdiri dari es dan gas.Horst Marschall, seorang ahli geologi WHOI mengatakan bahwa asteroid raksasa dan meteor bertabrakan, banyak kehancuran terjadi dipermukaan planet. Beberapa orang berpendapat bahwa setiap molekul air yang membentuk planet akan menguap atau tertiup angin ke angkasa, dan air dipermukaan Bumi berasal dari angkasa ratusan hingga jutaan tahun kemudian. Para ilmuwan yang terlibat dalam penelitian ini beralih ke sumber potensial selain dari Bumi, menggunakan sampel karbon chondrites. Salah satu jenis meteorit yang dikenal paling primitif yang terbentuk di pusaran debu angkasa yang sama, pasir, es dan gas, yang menciptakan matahari sekitar 4,6 miliar tahun lalu sebelum planet terbentuk. Meteorit primitif menyerupai komposisi tata surya massal, materi ini memiliki cukup banyak air didalamnya dan telah terpikirkan oleh ilmuwan sebagai kandidat asal mula air di Bumi.Untuk menentukan sumber air dalam tubuh planet, para ilmuwan mengukur rasio antara dua isotop stabil, yaitu Deuterium dan Hidrogen. Berbagai wilayah tata surya yang ditandai dengan rasio isotop ini sangat bervariasi. Bukti rasio isotop pada material karbon chondrites cukup beralasan, materi ini membentuk sebuah benda yang mengkristal. Sementara Bumi pada waktu itu masih aktif membentuk permukaannya, sehingga bisa diukur sejak kapan air muncul di Bumi berdasarkan rasio karbon chondrites.Untuk menguji hipotesis diatas, ilmuwan memanfaatkan sampel meteorit yang disediakan NASA dari material Asteroid 4-Vesta. Asteroid 4-Vesta terbentuk dikawasan yang sama dari sistem surya, permukaan batu basaltik terlihat seperti lava beku. Meteorit 4-Vesta basaltik dikenal sebagai Eucrites yang membawa bukti unik dari salah satu sumber hidrogen tertua di tata surya. Usia meteorit ini diperkirakan sekitar 14 juta tahun setelah tata surya terbentuk. Ilmuwan menganggapnya sangat ideal untuk menentukan sumber air sekitar tata surya pada saat Bumi berada pada fase pembentukan. Ilmuwan menganalisis lima sampel berbeda menggunakan fasilitas Northeast National Ion Microprobe Facility WHOI dengan memanfaatkan spektrometer massa ion sekunder. Tehnik ini merupakan yang pertama kali dalam menganalisa isotop hidrogen meteorit Eucrite. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa meteorit 4-Vesta mengandung komposisi isotop hidrogen yang sama seperti karbon Chondrites, sampel yang juga berasal dari Bumi. Analisis ini dikombinasikan dengan data isotop nitrogen, membuktikan bahwa karbon Cchondrites sebagai sumber air awal di Bumi. Studi ini menunjukkan bahwa air di bumi kemungkinan besar bertambah pada saat yang sama seperti batu (kristal), Bumi kemudian terbentuk sebagai planet basah dengan air di permukaannya. Sementara penemuan ini tidak menghalangi tambahan air setelah Bumi terbentuk, bukti yang jelas bahwa teori sebelumnya tidak diperlukan lagi karena jumlah air sudah tepat dan komposisi air sudah tercipta pada tahap yang sangat awal.Kehidupan di Bumi mungkin sudah dimulai sangat awal, asal usul air tercipta lebih awal di sistem tata surya bagian dalam. dengan kata lain bahwa planet-planet dalam lainnya bisa saja mengalami proses yang sama dan kehidupan berkembang sebelum berubah menjadi lingkungan yang keras seperti saat ini.

Istilah-istilah air dalam tanah Akuifer Bebas (Unconfined Aquifer) yaitu lapisan yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada akuifer ini disebut dengan water table, yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama dengan atmosfer. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer) yaitu akuifer yang jumlah airnya dibatasi oleh lapisan kedap air, baik di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer. Akuifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer) yaitu akuifer yang seluruhnya merupakan air jenuh, dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dan dibagian bawahnya merupakan lapisan kedap air. Akuifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer) yaitu akuifer yang bagian bawahnya yang merupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan aquifer semi tertekan.