BAB I PENDAHULUAN BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Air merupkan sumberdaya alam yang memiliki peranan sangat penting bagai kehidupan di bumi (Todd & Mays, 2005). Air di bumi secara umum terbagi menjadi tiga yaitu air atmosfer, air permukaan (termasuk es di kutub) dan airtanah. Dari seluruh air di bumi di persentasekan 0,001% berupa air atmosfer, air permukaan sebesar 99,374% sedangkan airtanah sebanyak 0,625% (Bower, 1978). Meskipun persentase airtanah sangat kecil tapi para ahli meyakini bahwa 96% air tawar (kecuali es di kutub) berupa airtanah (Purnama, 2010). Hal ini menjadikan masih banyaknya penduduk di dunia yang menggunakan airtanah sebagai sumber air bersih mereka. Indonesia sebagai negara tropis dengan curah hujan yang tinggi menjadikan airtanah memperoleh suplai yang cukup besar. Bahkan air permukaan menurut para ahli, 30% suplainya berasal dari airtanah (Indarto, 2010). Hal ini menjadikan penduduk di Indonesia sebagian besar menggunakan airtanah sebahai sumber air besih terutama untuk kebutuhan domestik (Notodarmojo, 2005). Penggunaan airtanah sebagai air minum pun memiliki kelebihan, yaitu (Travis & Etnier, 1984): 1) Kualitasnya lebih baik dari air permukaan; 2) Tidak memerlukan penampung dan tidak terpengaruh cuaca; 3) Perubahan Kualitas relatif kecil dan; 4) Persebarannya lebih merata. Meskipun airtanah juga memiliki kelemahan, seperti ketika tercemar sulit di murnikan dan sering mengandung senyawa material batuan yang di lalui (Purnama, 2010). Kualitas airtanah berbeda-beda antara satu lokasi dengan lokasi lain. Secara umum kualitas diartikan sebagai suatu kondisi air baik fisik, kimia dan biologi yang sesuai untuk pemanfaatan tertentu. Perbedaan kualitas airtanah dapat diakibatkan oleh faktor alami seperti pelarutan batuan maupun efek samping dari berbagai aktivitas manusia. Salah satu perubahan kualitas airtanah yang pada hakik atnya
xiv
1
dapat terjadi alami adalah intrusi. Intrusi air laut merupakan kejadian dimana air laut masuk ke dalam perairan tawar yang dapat terjadi pula pada airtanah Indonesia memiliki 95.161 km garis pantai (Lasabuda, 2013) sehingga tidak heran kota-kota besar yang mayoritas berkembang di kawasan pesisir seperti halnya Kota Surabaya, Kota Semarang dan Kota Jakarta. Kemajuan kota-kota besar ini mengakibatkan ikut berkembangnya daerah di sekitarnya yang menjadikan peningkatan jumlah penduduk. Apabila dilihat dari segi perkembangan daerah, hal ini memberi dampak positif dari aspek ekonomi. Tapi ketika tidak dibarengi dengan pengelolaan lingkungan yang baik tentunya akan merugikan, karena tentu banyak terjadi pembukaan lahan tutupan hijau dan peningkatan debit pengambilan airtanah. Salah satu daerah yang ikut terimbas perkembangan Kota Semarang adalah Jepara. Sebagian Kabupaten Jepara yang secara geografis juga merupakan kawasan pesisir terutama Kecamatan Kedung memiliki potensi terjadi intrusi air laut pada airtanah. Hal ini dikarenakan kondisi alam Kecamatan Kedung yang serupa dengan kondisi di pesisir Demak dan Semarang. Sebagaimana diketahui kondisi airtanah di Kota Semarang yang sebagian besar sudah bersifat asin atau payau yang diperparah dengan penurunan muka tanah dan kenaikan muka air laut akibat perubahan iklim (Rahmawati dan Marfai, 2013). Kecamatan Kedung dengan kondisi alamnya juga tidak menutup kemungkinan terjadi intrusi seperti di Kota Semarang terlebih tidak dilakukan pengelolaan lingkungan dengan baik. Hal ini menjadikan perlunya dilakukan penelitian terkait kondisi airtanah dari intrusi air laut ke akuifer, untuk perencanaan pengelolaan lingkungan yang dapat meminimalisir terjadinya intrusi pada airtanah. Kandungan garam yang tinggi di airtanah dapat berdampak pada gangguan kesehatan, penurunan kesuburan tanah, kerusakan bangunan dan pertumbuhan tanaman (Saputra, 1998). Selain itu juga harus diperhitungkan juga volume air yang dibutuhkan penduduk kawasan pesisir yang sudah terdampak untuk mengetahui tingkat keparahan dam perencanaan dan kebijakan berikutnya.
xv
2
1.2. Rumusan Masalah Karakteristik fisik yang mirip dengang Kota Semarang dan pesisir Demak menjadikan Kecamatan Kedung memiliki permasalahan lingkungan yang serupa. Salah satu permasalahan di kawasan seperti ini adalah terjadinya intrusi air laut pada akuifer. Gangguan terhadap kualitas airtanah ini dapat mempengaruhi kemampuan masyarakat untuk pemenuhan kebutuhan air, terutama untuk kebutuhan domestik. Hal ini diperparah dengan eksploitasi airtanah di kawasan lahan terbangun, yang menjadikan penurunan suplai airtanah di kawasan pesisir. Penurunan suplai airtanah di kawasan pesisir akan menyebabkan terjadinya penurunan gaya hidrostatis airtanah, yang mengakibatkan masuknya air laut ke akuifer bebas. Berdasarkan latarbelakang diatas maka dapat dirumuskan tiga permasalahan, yaitu: 1. Bagaimana persebaran dan luasan salinitas airtanah di Kecamatan Kedung ? 2. Berapa jumlah warga dan volume air yang dibutuhkan untuk kebutuhan air domestik warga yang terdampak salinitas airtanah di Kecamatan Kedung? 3. Bagaimana adaptasi masyarakat di Kecamatan Kedung terhadap kondisi lingkungan di Kecamatan Kedung? Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah di atas maka perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui salinitas airtanah di Kecamatan Kedung adalah dengan pengukuran salinitas pada sumur warga, sehingga penulis memilih judul penelitian skripsi: “Persebaran Salinitas Airtanah Dan Kebutuhan Air Domestik Untuk Kawasan Yang Terdampak Di Kecamatan Kedung, Kabupaten Jepara, Provinsi Jawa Tengah” 1.3. Tujuan Penelitian Tujuan dari dilaksanakannya penelitian ini didasarkan kepada rumusan masalah yang telah dijabarkan sebelumnya, yaitu : 1) Mengetahui persebaran dan luasan salinitas airtanah di Kecamatan Kedung; 2) Menghitung jumlah warga dan volume air yang dibutuhkan untuk kebutuhan air domestik warga yang terdampak salinitas airtanah di Kecamatan Kedung;
xvi
3
3) Menganalisis adaptasi masyarakat di Kecamatan Kedung terhadap kondisi lingkungan di Kecamatan Kedung.
1.4. Manfaat Penelitian Penelitian mengenai “Persebaran Salinitas Airtanah serta Kebutuhkan Air Domestik untuk Kawasan yang Terdampak di Kecamatan Kedung, Kabupaten Jepara, Provinsi Jawa Tengah” dapat memberikan beberapa manfaat, diantaranya : a. Secara akademis untuk mengembangkan pengetahuan terkait intrusi airtanah yang ada di daerah Kecamatan Kedung, Kabupaten Jepara. b. Secara praktis untuk pemerintah dapat digunakan sebagai dasar penentuan kebijakan terkait pemanfaatan airtanah serta tata ruang, c. Secara praktis untuk perencanaan penyediaan air bersih terutama untuk kawasan pesisir di Kecamatan Kedung, dan sebagai acuan penyedia air bersih yang telah ada dalam evaluasi terkait volume air bersih yang mereka distribusikan.
1.5. Keaslian Penelitian Keaslian penelitian ini direroleh dari hasil telaah pustaka penulis. Berdasarkan telaah pustaka tersebut diperoleh tujuh penelitian terdahulu trekait intrusi pada akuifer sebagaimana pada Tabel 1.1 . Dari ketujuh penelitian tersebut terdiri dari satu buku, tiga jurnal serta tiga skripsi. Penelitian ini mempunyai keaslian yang ditinjau dari tiga aspek, yaitu lokasi kajian, waktu dan metode penelitian. Ditinjau dari segi lokasi kajian, penelitian kali ini memiliki perbedaan dengan seluruh penelitian terdahulu pada Tabel 1.1. Penelitian pertama pada Tabel meskipun lokasi kajiannya memang juga di Kabupaten Jepara, tetapi memiliki perbedaan cakupan. Perbedaan cakupan ini adalah pada penelitian pertama lokasi kajiannya adalah DAS Ampel yang tidak mencakup seluruh Kecamatan Kedung, sedangkan apabila dibandingkan dengan penelitian lainnya sudah sangat jelas berbeda.
xvii
4
Ditinjau dari segi waktu penelitian tentu saja tidak terlalu mempengaruhi keaslian dari penelitian ini. Hal ini dikarenakan mayoritas penelitian-penelitian terdahulu memiliki lokasi penelitian yang berbeda, sehingga kurang di perhitungkan. Pengecualian untuk penelitian pertama yang memiliki kemiripan baik dari lokasi maupun waktu penelitian. Perbedaan dari segi waktu, penelitian pertama dilakukan pada musim kemarau sedangkan penelitian ini pada peralihan dari musim hujan ke musim kemarau. Dengan demikian diharapkan luasan intrusi yang dihasilkan merupakan rerata luasan intrusi, selain itu juga dari segi keterbatasan waktu penelitian. Ditinjau dari segi metode penelitian, penelitian ini ada persamaan dan ada pula penambahan dari penelitian terdahulu pada Tabel 1.1. Persamaan penelitian ini dengan penelitian terdahulu adalah dalam penentuan kemungkinan terjadinya intrusi pada akuifer. Intrusi dideteksi dengan pengukuran salinitas pada air sumur yang dari hasil pengukuran ini dilakukan dengan interpolasi nilai salinitas. Penambahan yang dimaksut adalah terkait penentuan warga yang terdampak (airtanah di tempat tinggalnya mengalami intrusi) serta kebutuhan a ir mereka.
xviii
5
Tabel 1.1. Penelitian Intrusi pada Akuifer Terdahulu No 1
Nama Sunarto, Muh
Tahun 2014
Judul
Tujuan
Metode
Hasil
Geomorfologi
Potensi Bencana
Analisis bencana
Bencana hidrometeorologis
Aris Marfai
dan Dinamika
Hidrometeorologi di
hidrometeorologi
pada kawasan pesisir di
dan
Pesisir Jepara
Kawasan Sub-DAS
dengan pendekatan
Indonesia seperti kekeringan
Muhammad
Ampel, Kabupaten
karakteristik satuan
karena iklim yang tidak
Anggri
Jepara
lahan, citra dan
menentu, genangan pasang
kondisi hidrokimia
yang diperparah dengan
Setiawan
penurunan muka tanah dan intrusi akibat eksploitasi berlebih airtanah 2
Fajar Sarianto
2002
Studi Intrusi Air
Memantau dan
Analisis intrusi
Interface terus naik pada
Laut ke dalam
menganalisis
dengan Geolistrik
kawasan pemanfaatan
Akuifer Daerah
perkembangan
dan grafik dobel
airtanah dan interface turun
Pesisir Brebes
intrusi air asin dari
logaritma
di kawasan yang
dan Tegal Jawa
tahun 1989 sampai
(Schlumberger-
menghentikan pemanfaatan
Tengah
2002
O’Neill)
airtanah, selain itu intrusi tidak terjadi pada akuifer dengan kedalaman 300 meter
6
No 3
Nama Sugeng
Tahun 2007
Widada
Judul
Tujuan
Metode
Hasil
Gejala Intrusi
Pemetaan sebaran
Metode sampling,
Intrusi di Kota Pekalongan
Air Laut di
airtanah payau pada
pengukuran nilai
relatif merata di sepanjang
Daerah Pantai
akuifer dangkal
DHL (di lapangan)
tepi pantai dan sudah mulai
Kota
serta akuifer dalam
serta analisis
nampak gejalanya intrusi
Pekalongan
dan untuk
hidrokimia
terutama di bagian barat dan
mengetahui
tengah tapi masih dalam
penyebab keasinan
masuk klasifikasi airtanah
airtanah tersebut
payau (belum menjadi airtanah asin)
4
Novi
2013
Salt intrusion in
Pemodelan intrusi
Rahmawati ,
Coastal and
pada akuifer di Kota
Jean-François
Lowland areas
Semarang untuk
Vuillaume dan
of Semarang
prediksi sampai
Ignasius
City
tahun 2108
Loyola Setyawan Purnama No
Nama
Tahun
Judul
Tujuan
Pemodelan spasial (pemodelan numberik MODFLOW, MT3D dan aplikasi ArcGIS) untuk pemodelan keadaan saat ini, kalibrasi dengan lokasi penelitian dan prediksi keadaan di masa mendatang Metode
Pada tahun 2108 intrusi pada akuifer akan meningkatkan sampai 0,14-3,44 km dari bibir pantai sedangkan kenaikan muka air laut mencapai 0,4 meter pada tahun yang sama
Hasil
7
5
N. Rahmawati
2013
Ekstraksi citra serta observasi lapangan
Salinity Pattern
Pemantauan
Pada tahun 2008 di daerah
dan M.A.
in Semarang
perkembangan
Marfai
Coastal City
intrusi dari tahun
airtanah tawar bahkan lebih
1995 sampai 2008
dari setengahnya berupa
kajian tidak lagi memiliki
airtanah asin 6
Novi Yuliana
2004
Agihan Kualitas
Untuk mengetahui
Airtanah Asin
agihan kualitas
dan Pola
airtanah asin,
Penggunaan Air
kualitas airtanah
untuk Keperluan untuk air minum
Purposive Sampling dengan dasar nilai DHL, tes laboratorium serta MPN (Most Probable Number) untuk mengetahui kandungan garam dalam air
Secara fisik kondisi airtanah relatif masih sesuai baku mutu, secara kimia di beberapa tempat ada unsur yang melebihi batas seperti
Domestik di
serta serta pola
Ca, Cl Mg dan CaCO3
Kecamatan
penggunaan air
Mojolaban
untuk keperluan
tercemar bakteri coli
Kabupaten
domestik
sebanyak 0-1100MPN/100ml.
sedangkan secara biologis air
Sukoharjo Jawa
Kebutuhan air domestik
Tengah
warga sebesar 77,19 liter/orang /hari di daerah dengan airtanah asin dan 62,48 liter/orang/hari untuk
8
daerah dengan airtanah tawar dan untuk dikonsumsi air hanya perlu dilakukan pengolahan sederhana. 7
Eka Purnama
2002
Sari
Intrusi Air Asin
Untuk mengetahui
di Pesisir Teluk
persebaran intrusi
Lampung
serta batas interface
Provinsi
di wilayah kajian
Lampung
Penduhaan Geolistrik dengan SchlumbergerO’Neill dan pengukuran DHL serta cross check dengan metode Gyben-Herzberg
Belum terjadi intrusi di wilayah kajian karena terhalang oleh batuan gamping napalan, tapi ter indikasi adanya connate water di sepanjang panti dengan bukti adanya lensa lempung dengan air payau
Sumber : Telaah Pustaka Peneliti
9
1.6. Telaah Pustaka 1.6.1. Airtanah dan Karakteristiknya Air merupakan hal yang sangat penting bagi kehidupan di bumi, terutama air tawar bagi kehidupan manusia. Keberadaan air di bumi sangatlah variatif baik dari segi sumbernya maupun dari segi jumlah atau volumenya sebagaimana Tabel 1.2. Tabel 1.2. Sumber air yang ada di bumi
Sumber Air Air Atmosfer - Uap Air Air Permukaan - Air Laut - Air asin di danau dan laut pedalaman - Air tawar dalam danau - Air tawar dalam sungai dan saluran - Air tawar dalam gletser dan tudung es (termasuk di kutub) - Air dalam biomasa Air Bawah Permukaan (Airtanah) - Air vadoze - Airtanah sampai kedalaman 0,8 km - Airtanah di kedalaman 0,8 km sampai 4 km Total
Volume (x 1000 km3)
Persentase (%)
13,00
0,001
1.320.000,00 104,00 125,00 1,25 29.000,00 50,00
97,2 0,008 0,009 0,0001 2,15 0,004
67,00 4.200,00 4.200,00
0,005 0,31 0,31
1.360.000,00
100
Sumber : Nace, 1960 and Feth, 1973 dalam (Bower, 1978)
Airtanah secara umum merupakan air yang berada di lapisan batuan yang memiliki rongga atau celah antar butir material batuan yang berupa zona jenuh air (Purnama, 2010; Sosrodarsono & Takeda, 1993; Todd & Mays, 2005). Formasi batuan yang memiliki material yang permeable serta dapat mengalirkan air dalam jumlah yang berarti disebut dengan akuifer (Aquifer) (Indarto, 2010; Purnama, 2010; Todd & Mays, 2005; Travis & Etnier, 1984).
10
Sumber : Todd & Mays, 2005 Gambar 1.1. Siklus Hidrologi
Peranan airtanah dalam siklus hidrologi digambarkan sebagaimana pada Gambar 1.1. Presipitasi yang jatuh ke permukaan tanah sebagian dialirkan sebagai surface runoff dan sebagian lagi mengalami infiltrasi dan masuk ke zona saturasi atau zona jenuh air (Todd & Mays, 2005). Para ahlipun telah memperkirakan bahwa air tawar yang ada di bumi (tanpa es di kutub) kurang-lebih 96% berupa airtanah (Purnama, 2010) bahkan 30% dari air tawar permukaan disuplai oleh airtanah (Indarto, 2010). Mayoritas di negara maju lebih dari setengah populasi penduduknya memanfaatkan airtanah sebagai sumber air bersih (Indarto, 2010). Pemilihan airtanah sebagai sumber air minum memiliki lima kelebihan, yaitu (Travis & Etnier, 1984) : a) Dari segi kualitas cenderung lebih baik dari sumber air tawar lain dan tidak terpengaruh musim; b) Dari waktu ke waktu relatif kecil perubahan kualitasnya; c) Cadangan atau tampungan airtanah sangat besar dan terhindar dari evaporasi (Indarto, 2010); d) Distribusi airtanah lebih merata dari air permukaan; dan
11
e) Lahan di atas akuifer / penampung dapat dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan. Selain memiliki keuntungan diatas, airtanah juga memiliki kekurangan diantaranya :1) sering mengandung batuan akuifer yang terlarut; 2) sulit dikembalikan ke keadaan semula ketika tercemar dan 4) eksploitasi airtanah berlebih dapat mengakibatkan intrusi di kawasan pantai (Purnama, 2010).
Aquiclude or Aquitard Pizometrik Surface Water Table
Water Table
Free-flowing Well
Vadose Zone
Infiltration
Unconfined Aquifer
Confined Aquifer
Sumber : (Bower, 1978)
Gambar 1.2. Skema Akuifer
Berdasarkan Gambar 1.2. dapat diketahui bagaimana sistem sebuah akuifer. Akuifer dibagi menjadi dua yaitu akuifer bebas (Unconfined Aquifer) dan akuifer tertekan (Confined Aquifer). Akuifer bebas (Unconfined Aquifer) merupakan akuifer yang permukaannya water table (merupakan batas antara zona jenuh air (akuifer) dan zona tdak jenuh air) (Bower, 1978). Akuifer tertekan (Confined Aquifer) adalah tubuh
12
airtanah (akuifer) yang dibatasi oleh lapisan kedap air pada bagian atasnya sehingga tidak memiliki koneksi terhadap air yang berasal dari permukaan kecuali pada bagian hulu (recharge area). Air pada akuifer tipe ini bergerak karena adanya tekanan yang berbeda antara hulu dan hilir dari akuifer yang tertekan (Tolman, 1937). Akuiklud adalah formasi batuan yang memiliki kemampuan menyerap air yang lambat dan tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah yang berarti (Tolman, 1937). Aquitard yaitu lapisan yang tidak dapat menyerap air yang banyak dan hanya dapat melalukannya sedikit melaui retakan atau rembesan (Bower, 1978), dan muka pizometrik adalah muka air tanah imajiner pada akuifer tertekan.
1.6.2. Intrusi A. Airtanah Asin Salinitas pada airtanah terjadi akibat adanya polutan yang masuk dan bercampur dengan airtanah yang tawar (Todd & Mays, 2005). Airtanah dengan kadar garam yang tinggi pada hakikatnya dapat terjadi secara alami namun bisa juga sebagi efek samping dari berbagai kegiatan manusia (Notodarmojo, 2005). Akuifer dengan kandungan air asin dapat disebabkan oleh sembilan fenomena, yaitu (FAO, 1997): a. Intrusi air laut di kawasan pantai b. air laut yang terjebak di daratan pada masa geologi (air fosil) c. evaporasi yang tinggi di laguna dan daerah tertutup lainnya d. pencemaran air laut di sepanjang pantai, akibat angin kencang dari laut e. pasang surut serta badai yang terjadi pada pantai yang relatif landai dan estuari f. pelarutan batuan evaporit oleh airtanah g. air asin dari kubah garam (diapir) h. limbah pertanian dan domestik i. aliran balik irigasi, tetutama ketika berada di tanah yang bersifat asin serta penguapan air irigasi yang sangat tinggi.
13
Kondisi ideal airtanah tawar di kawasan pantai tidak akan bercampur dengan air laut sebagaimana pada Gambar 1.3. Hal ini sebagaimana dijelaskan dalam Hukum Geyben-Herzberg dimana pada pertemuan antara airtanah tawar dengan air laut pada akuifer pantai akan terbentuk intrerface bidang batas (Musnawir, 2001). Terbentuknya interface dikarenakan adanya perbedaan berat jenis antara air asin (1,025 g/cm3) dengan air tawar (1,000 g/cm3) (Purnama, 2010; Todd & Mays, 2005).Inrtusi air laut kedalam airtanah dapat diperparah oleh eksploitasi airtanah berlebih, penurunan muka tanah dan perubahan iklim sebagaimana di Kota Semarang (Rahmawati, Vuillaume, & Purnama, 2013; Rahmawati, N and Marfai, 2013). Eksploitasi airtanah pada umumnya dikarenakan oleh peningkatan jumlah penduduk serta peningkatan industri yang menggunakan airtanah terutama di kawasan perkotaan (Nurrohim, Tjaturahono, & Setyaningsih, 2012).
Muka Tanah
Airtanah LAUT Interface
Air Asin
Sumber : Todd & Mays, 2005 Gamnar 1.3. Kondisi ideal antara airtanah tawar dan asin di akuifer pantai
14
B. Upconning Upconning adalah fenomena kompleks yang terjadi akibat dilakukan pemompaan pada sumur yang pada akuifer bagian bawah berupa air asin atau sedikit diatas interface (Hariyanto, 2015). Hal ini mengakibatkan kenaikan air asin akibat pemompaan yang cukup intensif (Todd & Mays, 2005; Tolman, 1937). Ketika pemompaan dihentikan sebelum interface mencapai sumur, kondisi interface akan cenderung tidak berubah atau tidak kembali seperti semula (Purnama, 2010). Gambaran tentang upconning sebagaimana pada Gambar 1.4, yang menunjukkan kenaikan interface dari waktu ke waktu (tn).
Muka Tanah
Muka Piezometrik
Airtanah Interface Air Asin
Sumber : (Todd, 2005) Gambar 1.4. Fenomena upconning
C. Kandungan Airtanah Asin Air laut tidak hanya mengandung garam NaCl, tetapi juga terdapat berbagai kandungan kation maupun anion lain yang cukup tinggi. Pada umumnya kadar garam pada air laut adalah 35 ppt yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi geologi dan sekitarnya (Notodarmojo, 2005). Untuk secara rincinya kandungan ion pada air laut seperti pada Tabel 1.3.
15
Tabel. 1.3. Ion utama air laut pada salinitas 35 ppt
Jenis Ion Klorida Natrium Sulfat Magnesium Kalsium Kalium Bikarbonat Bromida Stontium Boron Fluorida
Konsentrasi 19,344 10,773 2,712 1,294 0,412 0,399 0,142 0,0674 0,0079 0,00445 0,00128
Sumber : (Notodarmojo, 2005)
Baku mutu untuk air minum di Indonesia bahwa kadar maksimal yang di perbolehkan untuk konsentrasi Klorida (Cl) adalah 250 mg/liter (Menkes, 2010). Salah satu metode identifikasi keberadaan intrusi dengan pengukuran konsentrasi Klorida (Cl) pada air. Metode lain yang dapat digunakan adalah dengan pengukuran Daya Hantar Listrik (DHL) yang telah di tentukan oleh Panitia Ad Hoc Intrusi Air Asin (PAHIAA) di Jakarta pada tahun 1986, seperti pada Tabel 1.4. Selain klasifikasi ini ada pula klasifikasi terkait salinitas airtanah sebagaimana pada Tabel 1.5. Tabel 1.4. Klasifikasi nilai DHL Sifat Air Air tawar Air agak payau Air payau Air asin Brine (connate)
DHL (µS/cm/cm) < 1500 1500 – 5000 5000-15000 15000-50000 >50000
Cl (mg/lt) < 500 500 – 2000 2000-5000 5000-19000 >19000
Sumber : PAHIAA di Jakarta, 1986 dalam (Widada, 2007)
16
Tabel 1.5. Klasifikasi salinitas airtanah
Nilai salinitas (‰) Sifat airtanah < 0,5 Tawar 0,5 - 30 Payau 30 - 40 Asin > 40 Brines Sumber : (Effendy, 2003) dan Purwati dkk, 2006 dalam (Sunandar, 2009)
D. Pengaruh Salinitas Toleransi kadar garam pada airtanah sebagai air bersih telah diatur pada Peraturan Mentri Kesehatan nomor 492 tahun 2010. Peraturan ini menjelaskan bahwa baku mutu untuk air minum adalah 250 mg/liter dan untuk air bersih adalah 500 mg/liter (Menkes, 2010) sedangkan pada umumnya rasa asin yang dapat diterima manusia adalah 600 mg/liter khlorida (Notodarmojo, 2005). Kandungan airtanah dengan kandungan garam yang tinggi di airtanah dapat berdampak seperti gangguan kesehatan, penurunan kesuburan tanah, kerusakanbangunan dan lain sebagainya (Saputra, 1998). Airtanah dengan salinitas yang tinggi dapat berpengaruh pada kondisi tanaman dan tanah. Pengaruhnya terhadap tanaman tergantung pada tingkat toleransi dan kemampuan adaptasi tanaman terhadap kadar garam pada air. Pada tumbuh-tumbuhan yang hidup di daerah yang memiliki tanah dengan kandungan garam yang rendah, biasanya akan terbentuk respon seperti : 1) Air yang ditransfer ke daun akan berkurang; 2) Tanaman menjadi layu; 3) Metabolisme tananan terutama akar akan berubah. Salinitas juga memiliki pengaruh terhadap tanah terutama yang memiliki tekstur halus dan cukup banyak kandungan lampung. Salinitas pada lempung akan terjadi dispensi
17
atau membentuk koloid yang terdeflokulasi. Hal ini dikarenakan material lempung akan menyerap mineral garam dan sulit untuk melepaskannya. E. Cara Mengenali Intrusi Ada berbagai cara untuk mengenali adanya salinitas pada airtanah. Metode yang sederhana untuk mengukur salinitas pada air dapat menggunakan alat berupa refraktometer untuk mengukur nilai salinitas. Selain itu dapat pula menggunakan nilai DHL yang digunakan sebagai pendekatan untuk menentukan nilai salinitas. Metode dengan pendekatan yang dapat digunakan untuk mendeteksi air asin pada airtanah adalah melalui komposisi kimianya, yaitu dengan cara (Purnama,2010): a. Terjadi reaksi mineral penyusun akuifer dengan air asin b. Reduksi ion sulfat serta kadar ion asam lemah yang meningkat c. Terjadi pengendapan dan pelarutan
F. Pengendalian Intrusi Penanggulangan
ataupun
pengendalian
intrusi
airtanah
harus
mempertimbangkan faktor sumber intrusi, luas wilayah intrusi, kondisi geologi, pemanfaatan air serta faktor ekonomi. Pada dasarnya intrusi air laut tidak akan terjadi ketika debit airtanah cukup besar untuk mempertahankan keseimbangan tekanan hidrostatis
(Lestari,
Sambodho,
& Suntoyo, 2011). Adapun upaya
yang
penanggulangan intrusi yang dapat dilakukan adalah (Purnama, 2010; Todd & Mays, 2005) : a. Mengubah Pola Pemompaan yaitu memindahkan lokasi pengambilan airtanah lebih ke arah hulu; b. Pengisian Buatan yaitu dengan pengisian airtanah buatan dengan kolam resapan yang dapat digunakan untuk akifer bebas sedangkan untuk akuifer tertekan dapat menggunakan sumur pengisian yang menembus pada akuifer tertekan (Sriyono, Qudus, & Setyowati, 2009);
18
c. Extraction Barrier yaitu dengan pemompaan terus menerus airtanah asin yang ada di bawah interface, yang bertujuan agar akuifer kembali stabil (Gambar 1.5);
Sumber : (Todd & Mays, 2005)
Gambar 1.5. Extraction Barrier
d. Injection Barrier yaitu dengan pengisian air tawar pada sumur sepanjang garis pantai. Untuk menaikkan airtanah dan menghalangi masuknya air laut (Gambar 1.6);
Sumber: (Todd & Mays, 2005)
Gambar 1.6. Injection Barrier
19
a. Sub-Surface Barrier yaitu dengan membuat bariaer antara air tawar dan asin dengan beton, lempung, aspal dan lain sebagainya (tapi juga harus memperhatikan kondisi geologi serta korosi kimia) (Gambar 1.7).
Sumber : (Todd & Mays, 2005)
Gambar 1.7. Sub-Surface Barrier
Penanganan intrusi di atas digunakan untuk mengatasi berbagai jenis intrusi yang terjadi akaibat masuknya air laut melalui akuifer pesisir. Salinitas pada airtanah di kawasan pesisir tidak hanya terjadi akibat intrusi, sebagai mana telah di jelaskan sebelumnya. Upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi salinitas airtanah memerlukan metode penanganan yang lain sebagaimana pada Tabel 1.6. Tabel 1.6. Jenis dan penanggulangan salinitas pada airtanah
Jenis Intrusi Upcorning Kebocoran sumur Infiltrasi permukaan Zona air asin di dalam akuifer air tawar
-
Metode Penanganan Modifikasi pola pemompaan Sumur penampung kandungan garam Pemompaan sumur yang terkontaminasi kandungan garam Menghilangkan sumber garam Pemindahan dan mendisain ulang sumur
Sumber : (Todd & Mays, 2005)
20
1.7. Kerangka Teori Kerangka teori untuk penelitian ini adalah sebagaimana pada Gambar 1.8. Airtanah merupakan bagian dari siklus hidrologi, yang dimulai dengan proses presipitasi yang meresap kedalam tanah pada recharge area. Recharge area yang meresapkan presipitasi ke dalam tanah menjadi pensuplai airtanah agar tidak mengalami penurunan debit maupun water table secara signifikan. Pengambilan airtanah tidak akan mengganggu stabilitas akuifer selama di sesuaikan dengan specific yield, yaitu batas aman pengeksploitasian airtanah. Airtanah dialirkan dari recharge area sampai ke laut. Pada kondisi idealnya air laut tidak akam masuk ke dalam akuifer karena akan terbentuk gaya. Gaya hidrostatis terjadi akibat adanya perbedaan berat jenis dan debit yang cukup kuat antara air tawar dan air laut dan akan te bentuk barier yang disebut interface. Ketika terjadi eksploitasi airtanah yang melebihi specific yield, maka akan menjadikan penurunan debit airtanah dikawasan bawahnya. Penurunan debit airtanah akan mengakibatkan terjadinya ganggunya stabilan gaya hidrostatis penurunan debit. Terjadinya gangguan keseimbangan gaya hidrostatis akan menimbulkan air laut yang menerobos masuk ke akuifer sehingga terjadilah intrusi. Dengan survei lapangan pengukuran salinitas pada sumur warga maka akan diperoleh persebaran intrusi. Airtanah merupakan sumber air bersih utama masyarakat untuk berbagai kebutuhan domestik. Ketika intrusi terjadi di kawasan pemukiman akan mengakibatkan gangguan terkait pemenuhan kebutuhan air bersih penduduk. Data persebaran intusi di kawasan pemukiman serta banyaknya penduduk maka akan diketahui kebutuhan air domestik penduduk yang terdampak. Perhitungan ini juga dapat dimanfaatkan sebagai acuan dalam penanggulangan pemenuhan kebutuhan air penduduk. Hasil perhitungan kebutuhan air juga dapat dimanfaatkan sebagai pertimbangan tata ruang, konservasi serta kebijakan pemanfaatan airtanah di wilayah kajian.
21
Salinitas Airtanah
Persebaran Kawasan Terdampak Salinitas Airtanah
Luasan Pemukiman
Luasan Pemukiman yang Terdampak Salinitas Airtanah
Kebutuhan Air Domestik
Jumlah Penduduk
Volume Air yang dibutuhkan untuk Memenuhi Kebutuhan Air Domestik Penduduk Yang Terdampak Salinitas Airtanah
Gambar 1.8. Kerangka Teori
22
1.8. Batasan Ilmiah Akuifer adalah Formasi batuan yang memiliki material yang permeable serta dapat mengalirkan air dalam jumlah yang berarti (Indarto, 2010; Purnama, 2010; Todd & Mays, 2005; Travis & Etnier, 1984) Airtanah (groundwater) adalah Air tanah secara umum merupakan air yang berada di lapisan batuan yang memiliki rongga atau celah antar butir material batuan yang berupa zona jenuh air (Purnama, 2010; Sosrodarsono & Takeda, 1993; Todd & Mays, 2005) Airtanah bebas adalah akuifer yang permukaannya water table (merupakan batas antara zona jenuh air (akuifer) dan zona tdak jenuh air) (Bower, 1978) Akuifug adalah suatu sistem batuan yang tidak dapat menyimpan dan mengalirkan air (Todd, 2005) Akuiklud adalah formasi batuan yang memiliki kemampuan menyerap air yang lambat dan tidak dapat mengalirkan air dalam jumlah yang berarti (Tolman, 1937) Akuitard adalah lapin yang tidak dapat menyerap air yang banyak dan hanya dapat melalukannya sedikit melaui retakan atau rembesan (Bower, 1978). Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum (Permenkes no. 492, 2010) Air domestik adalah air yang digunakkan penduduk memenuhi kebutuhan meliputi individu, apartemen-apartemen, perumahan, permukiman dan sebagainya untuk dimanfaatkan dalam hal minum, mandi, memasak, menyiram halaman dan sanitasi (Sutikno, 1981) Salinitas atau keasinan adalah kadar garam terlarut dalam air, yang satuan salinitas adalah per mil (‰), yaitu jumlah berat total (gr) material padat seperti NaCl yang terkandung dalam 1000 gram air laut (Wibisono, 2004)
Intrusi air laut adalah peristiwa masuknya air asin ke dalam aquifer dalam air tanah
23
Interface adalah bidang batas pertemuan antara air tanah tawar dengan air laut pada akuifer pantai (Musnawir, 2001) Isohalin adalah garis yang menghubungkan daerah dengan nilai salinitas pada air yang sama Upcorning adalah fenomena kompleks yang terjadi akibat dilakukan pemompaan pada sumur yang pada akuifer bagian bawah berupa air asin. Hal ini mengakibatkan kenaikan air asin akibat pemompaan yang cukup intensif (Todd & Mays, 2005; Tolman, 1937). Sumur adalahsumber air yang dibuat dengan menggali tanah (KBBI)
24
