BAB I PENDAHULUAN I.1
Latarbelakang Air yang ada dibumi dapat dijumpai pada lautan, sungai, danau, air tanah, air
hujan dan mataair. Perbedaan tempat atau sumber air akan mempengaruhi karasteristik air yang ada. Mataair (spring) adalah pemusatan keluarnya airtanah yang muncul dipermukaan tanah sebagai arus dari aliran tanah (Tolman, 1937). Salah satu wilayah yang mempunyai potensi mataair yang besar adalah pada wilayah lereng gunungapi. Adanya perbedaan morfologi lereng akibat aktivitas Gunungapi diperkiraan menjadikan daerah penelitian mempunyai banyak mataair dengan berbagai cara pemunculan. Tekanan penduduk terhadap sumberdaya air semakin besar seiring dengan pertambahan jumlah penduduk, karena sumberdaya air yang tersedia semakin banyak dimanfaatkan sebagai pemuas kebutuhan dasar sehari hari. Sutikno (1982) menyatakan bahwa, airtanah dan mataair merupakan penyuplai utama keperluan air domestik yakni lebih dari 90%. Hal ini berarti bahwa masalah tekanan penduduk terhadap sumberdaya air akan terus meningkat karena pertumbuhan penduduk terus meningkat pula. Salah satu kawasan yang menjadi daerah resapan air hujan adalah kawasan lindung. Kawasan lindung adalah kawasan yang ditetapkan dengan fungsi utama melindung kelestarian lingkungan hidup yang mencakup sumber daya alam, sumber daya buatan dan nilai sejarah serta budaya bangsa guna kepentingan pembangunan berkelanjutan. Kawasan lindung dapat berupa tutupan lahan yang bervegetasi seperti hutan, dan kawasan lindung dapat pula berupa gunung yang merupakan kondisi geografi yang mampu menampung resapan air hujan, membuat mata air dan menjadi hulu dari aliran sungai, (Akhmadi, 2011). Taman Nasional memiliki nilai multi fungsi penting, baik secara ekologis, ekonomis, sosial maupun budaya. Secara fungsi hidrologi, kawasan Taman Nasional Gunung Merbabu memiliki arti penting, khususnya sebagai daerah tangkapan air
1
yang mengaliri daerah pertanian dan perkebunan di Kabupaten Semarang, Boyolali dan Magelang (BTN Gunung Merbabu, 2010). Begitu pula Kawasan Taman Nasional Gunung Merapi (TNGM) ditetapkan bagi perlindungan sumber-sumber air, sungai dan penyangga sistem kehidupan kabupaten/kota-kota Sleman, Yogyakarta, Klaten, Boyolali, dan Magelang. Di Taman Nasional Gunung Merbabu dan Taman Nasional Gunung Merapi terdapat sebuah interaksi kehidupan masyarakat dengan kawasan konservasi hutan Gunung Merbabu dan Merapi. Salah satu aktifitas yang berlangsung pada kawasan taman nasional adalah pemanfaatan mata air untuk memenuhi kebutuhan hidup dan juga untuk mengairi perkebunan/ pertanian milik penduduk sekitar lereng Gunung Merbabu dan Merapi. Mata air ini menjadi salah satu sumber utama kebutuhan air untuk kehidupan masyarakat. Selain mata air, masyarakat hanya mengandalkan air hujan, hal ini dikarenakan pada daerah lereng perbukitan tidak dapat dilakukan pembuatan sumur galian dan kondisi sungai yang relatif kecil dan berada di sisi jurang, sehingga mata air ini menjadi sangat penting bagi kehidupan masyarakat. Jarak mata air ke rumah penduduk yang jauh juga menjadi bagian kesulitan masyarakat untuk mendapatkan air terutama bagi yang masih harus mengambil air secara manual tanpa aliran pipa. Salah satu kecamatan yang sebagian wilayahnya masuk pada Kawasan Taman Nasional Gunung Merbabu dan Taman Nasional Gunung Merapi adalah Kecamatan Selo. Kecamatan Selo merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Boyolali yang berada dilereng Gunungapi Merbabu dan Gunungapi Merapi. Semakin bertambahnya waktu, kebutuhan air domestik di Kecamatan Selo semakin meningkat seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk. Kemampuan suatu daerah dalam menyediakan air untuk domestik terutama yang bersumber dari airtanah ditunjukkan oleh kuantitas air yang tersedia dengan banyaknya kebutuhan (Martopo, dalam Sedana 1996). Jika ketersediaan air tidak mampu mengimbangi sejumlah kebutuhan yang diperlukan suatu wilayah, maka dapat dikatakan bahwa potensi sumberdaya airtanah yang ada sangat rendah bahkan bisa mencapai titik kritis.
2
I.2
Rumusan Masalah Kecamatan Selo merupakan salah satu kecamatan di Kabupaten Boyolali.
Ditinjau dari morfologinya, Kecamatan Selo berada diantara lembah dua gunungapi yaitu Gunungapi Merbabu dan Gunungapi Merapi, maka secara gradual memiliki lereng yang terjal kearah utara dan selatan. Ditinjau dari aspek cuaca dan iklim wilayah Boyolali merupakan daerah bayangan hujan (leeward side), konsekuensinya bahwa sebagian besar kegiatan pertanian berupa lahan kering. Terlebih lagi pada musim kemarau, sebagian wilayahnya mengalami kekeringan. Penduduk yang bertempat tinggal dibagian lereng gunung atau pegunungan memanfaatkan mataair sebagai sumber air, hal ini karena letak akuifer yang berada di lereng pegunungan cukup dalam dan tidak efektif untuk pembuatan sumur. Mataair merupakan salah satu sumber air sebagai penyuplai utama keperluan air domestik terutama di Kecamatan Selo. Jumlah penduduk di Kecamatan Selo hingga tahun 2010 mencapai 26.882 jiwa dengan laju pertumbuhan penduduk 0,14% (BPS 2010). Angka jumlah penduduk yang tinggi berpengaruh terhadap keseimbangan sumberdaya air. Ketersediaan kuantitas air mataair bersifat tetap sedangkan laju pertambahan kebutuhan air domestik terus meningkat, sehingga keduanya berbanding terbalik. Logikanya bahwa, seiring dengan jumlah penduduk yang semakin meningkat maka masalah tekanan penduduk terhadap sumber air akan semakin meningkat pula. Berdasarkan pemikiran tersebut maka dapat disimpulkan rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimana karakteristik mataair di Kecamatan Selo ? 2. Apakah potensi mataair memenuhi kebutuhan air domestik Kecamatan Selo? 3. Bagaimana keseimbangan suplai mataaie terhadap perkembangan kebutuhan air domestik di Kecamatan Selo 1.3
Tujuan dan Sasaran Penelitian
1.3.1 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah : 1. Mengetahui karakteristik mataair di Kecamatan Selo Kabupaten Boyolali. 2. Mengevaluasi potensi mataair untuk kebutuhan air domestik di Kecamatan Selo.
3
3. Mengetahui tingkat kekritisan mataair untuk domestik hingga 20 tahun mendatang di daerah penelitian. 1.3.2 Sasaran Penelitian Sasaran penelitian meliputi: 1. Debit mataair, 2. Kualitas mataair 3. Klasifikasi tipe mataair 4. Distribusi/persebaran mataair 5. Kebutuhan air domestik 1.4
Manfaat Penelitian
Kegunaan penelitian ini adalah : 1. Bagi ilmu pengetahuan untuk pengembangan studi hidrologi mataair, khususnya hidrologi pada wilayah gunungapi. 2. Bagi pemerintah daerah, diharapkan penelitian ini dapat memberikan data kuantitatif tentang persebaran dan kualitas mataair yang dapat digunakan sebagai pertimbangan bagi pemerintah Kabupaten Boyolali untuk pengambilan kebijakan tentang pengelolaan sumberdaya mataair di daerah penelitian. 1.5
Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya
1.5.1 Telaah Pustaka 1. Taman Nasional Taman nasional merupakan salah satu bentuk kawasan pelestarian (KPA) disamping taman wisata alam (TWA) dan Taman hutan raya (THR) (Hartono dalam kurniawan 2010). Di luar itu masih ada beberapa bentuk kawasan konservasi lainnya yang dikelola dalam bentuk cagar alam, suaka margasatwa, dan taman buru. Terminologi taman nasional atau national park pertama kali digunakan ketika pada tahun 1872 Kongres AS menyetujui legistlasi pembentukan Yellowstone National Park, suatu kawasan yang masih alami dengan keajaiban dan keunikan alam yang menajubkan. Taman nasional yang pertama didunia ini ditetapkan atas usaha kolaborasi para eviromentalis, politisi, dan lobi pebisnis, terutama perusahaan kereta api Nortern Pacific Railroad. Setelah pembentukan taman nasional tersebut
4
selanjutnya diikuti dengan pembentukan taman nasional lainnya termasuk di negaranegara lain di dunia. Di Indonesia sendiri upaya-upaya kearah perencanaan dan pengukuhan taman nasional baru dimulai pada awal tahun 1970-an. Deklarasi lima taman nasional pertama dilakukan pada tahun 1977, sedangkan deklarasi sebelas taman nasional kedua baru terjadi pada tahun 1982 (Wiranto, dkk, 2004) Pembentukan taman nasional di Indonesia sedikit banyak mengkopi konsep pembentukan taman nasional di Amerika Serikat, dalam proses pembentukannya. Sebagaimana terjadi di Amerika Serikat, pembentukan taman nasional diawali adanya pengalokasian kawasan tertentu sebagai reserve land atau kawasan yang sengaja disisihkan sebagai kawasan tutupan. Era tahun 80-an yang merupakan awal pembentukan taman nasional di Indonesia, penetapan taman nasional dilakukan melalui perubahan status pengelolaan terhadap kawasan kawasan sebelumnya. Taman nasional dikelola dengan sistem zonasi yang terdiri dari: zona inti, zona pemanfaatan dan zona lainnya (pasal 32 UU No.5 tahun 1990). Zona inti diperuntukan bagi kegiatan penelitian dan pendidikan, tidak diperkenankan adanya kegiatan wisata atau pembangunan sarana dan prasarana. Zona pemanfaatan diupayakan dapat bermanfaat sebesar besarnya bagi masyarakat disekitarnya, yaitu dengan mengelola wisata dengan segala aspeknya tanpa mengurangi kepentingan konservasi sumberdaya alam itu sendiri. Zona ini lebih banyak diperuntukkan bagi kegiatan pariwisata alam dengan membangun saran dan prasarana wisata termasuk bangunan pengelolaan taman nasional. Zonasi dapat pula dikembangkan sesuai kondisi dan spesifikasi setiap kawasan dengan pertimbangan kepentingan rehabilitasi kawasan, ketergantungan penduduk sekitar kawasan, dan dalam rangka mendukung upaya pelestarian sumber daya alam hayati dan ekosistemnya. zona lain yang dimaksud misalnya zona pemanfaatan tradisional, zona rehabilitasi, zona restorasi, dan zona-zona khusus lainnya (Peraturan Menteri Kehutanan, 2007). Sedangkan zona lainnya dapat berupa zona rimba yang berfungsi untuk melindungi zona inti dan bagi kegiatan kunjungan terbatas dengan sarana dan prasarana terbatas juga. Selain dari zona rimba, jika dibutuhkan dapat ditetapkan zona lainnya: zona pemanfaatan lainya, zona rehabilitasi dan lain lain.
5
Zona ini ditetapkan atas dasar adanya potensi lahan serta pada sisi lain adanya tekanan penduduk yang tinggi. Berdasarkan penyetaraan klasifikasi kawasan konservasi di Indonesia dengan kategori protected area versi dari lembaga internasional yang fokus pada konservasi alam yaitu International Union for Conservation of Nature (IUCN), taman nasional disetarakan dalam Protected Areas Category II, yaitu sebagai kawasan yang mempunyai ekosistem asli, dikelola dengan sistem zonasi, dimanfaatkan untuk penelitian, ilmu pengetahuan, pendidikan, penunjang budidaya serta pariwisata dan rekreasi. Kegiatan yang dapat dilakukan di taman nasional tidak hanya perlindungan dan pengamanan sumber daya alam di dalamnya, tentunya kegiatan lain yang menunjang fungsi pemanfaatan dan pengawetan dapat dilakukan seperti pemenuhan kebutuhan masyarakat yang kehidupannya tergantung kepada sumber daya alam taman nasional dengan aturan tertentu yang menunjang kelestarian taman nasional (Widada, 2001) Pembentukan kawasan konservasi seperti taman nasional yang bertujuan untuk lingkungan, perubahan lahan hutan dan kepemilikian sumber daya alam akan memicu konflik antara pemerintah dan rakyat. Kasus yang terjadi kebanyakan di Indonesia pembentukan taman nasional bermasalah atas batas kawasan yang berdekatan dengan masyarakat (Ellyn, 2008). Selanjutnya dikatakan bahwa untuk mengurangi konflik dalam pembentukan taman nasional segera dikompromikan oleh penyebaran informasi taman nasional kepada masyarakat lokal, tentang sistem zonasi dan peran masyarakat ketika ditetapkanya taman nasional.
2. Daur Hidrologi Daur hidrologi adalah suatu proses perjalanan air dari laut, sungai, danau yang disebut evaporasi, dan dari air tumbuh tumbuhan yang disebut trasnpirasi. Perjalanan naik ke atmosfer ini dalam bentuk evapotraspirasi yang berasal dari air dan tumbuh tumbuhan, dari tanah dan tumbuh-tumbuhan dan mungkin dari ketiganya secara serentak atau bersama sama seperti disajikan dalam gambar 1.1.
6
Gambar 1.1. Ilustrasi sederhana proses perjalanan air (siklus hidrologi) Catatan: ap = air permukaan (total), at = air tanah (total) a = soil zone, b = unconfined aquifer, c = confined aquifer 1 = interflow, 2 = groundwater (baseflow) in unconfined aquifer, 3 = groundwater flow in confined aquifer.
Seluruh proses perjalanan air ini secara terus menerus, kontinyu, seimbang dan secara global dengan istilah siklus hidrologi tertutup (closed system diagram of the global hydrological cycle). Bilamana siklus hidrologi ini dilihat pada suatu lokasi dan situasi tertentu maka siklus hidrologi ini disebut dengan siklus hidrologi terbuka (Kodoatie 2012). Uap air dari proses evaporasi, transpirasi, dan evapotranspirasi yang naik setelah mencapai titik kondensasi di atmosfer akan membentuk awan. Awan setelah memenuhi kondisi tertentu akan jatuh kepermukaan bumi sebagai hujan (presipitasi). Hujan yang jatuh kepermukaan tanah sebagian akan menjadi aliran permukaan yang selanjutnya akan terkosentrasi menjadi berbagai macam saluran membentuk sungai yang akhirnya mengalir kembali ke laut. Sebagian lagi mengalami infiltrasi membentuk aliran air tanah dan dengan berbagai macam cara air tersebut kembali ke laut. (Sudarmadji, 2013)
7
Catatan: Lebar anak panah menunjukkan besaran relatif rata-rata air yang lewat dalam siklus hidrologi.
Gambar 1.2. Diagram siklus hidrologi dari sisi besaran relatif dan respon kecepatan (Solomon & Cordery, 1984 dalam Kodoati 2012)
Seperti ditunjukkan dalam Gambar 1.2, mulai dari hujan yang turun (precipitation) ketika mendekati muka tanah, jumlah air terdistribusi menjadi intersepsi, hujan di saluran (channel precipitation), depression storage, surface runoff, dan terinfiltrasi ke dalam tanah. Dari distribusi tersebut terlihat bahwa besaran air yang terinfiltrasi adalah yang paling besar dibandingkan dengan yang lainnya. Dilihat dalam skala global tidak termasuk es di kutub, secara volume groundwater zone (phreatic zone) merupakan daerah yang terbesar yaitu 95,7% dari seluruh air tawar yang ada, soil zone (vadoze zone) hanya 0,1%, es lainnya dan salju 3,1%, danau air tawar 0,8%, rawa 0,1%, sungai 0,02%, air biologi 0,01% dan air di udara 0,1%.
8
3. Airtanah (Groundwater) Airtanah adalah air yang berada dibawah permukaan tanah pada zona jenuh air, dengan tekanan hidrostatis sama atau lebih besar daripada tekanan udara. Sumber utama airtanah adalah air hujan yang meresap kedalam tanah mengikuti suatu proses yang disebut daur hidrologi. Dalam daur hidrologi, sebagian air hujan yang meresap kedalam tanah bergerak terus ke bawah menuju mintakat jenuh kemudian menjadi airtanah (Purnama 2010). Sedangkan menurut UU No.7 Tahun 1994 tentang Sumber Daya Air menjelaskan air tanah adalah air yang terdapat dalam lapisan tanah atau batuan di bawah permukaan tanah. Air yang berada pada zona jenuh adalah bagian dari keseluruhan air sub permukaan yang biasa disebut air tanah (groundwater). Air bawah tanah (underground water dan sub terranean water) adalah istilah lain yang digunakan untuk air yang berada pada zona jenuh, namun istilah yang lazim digunakan adalah air tanah (Johnson, 1972 dalam Kodoatie 2012). Pada kedalaman tertentu, pori-pori tanah maupun batuan menjadi jenuh (saturated) oleh air. Zona jenuh yang paling atas disebut dengan muka air tanah (water table). Air yang tersimpan pada zona jenuh disebut dengan air tanah, yang kemudian bergerak sebagai aliran air tanah melalui batuan dan lapisan-lapisan tanah yang ada di bumi sampai air tersebut keluar sebagai mata air, atau rembesan masuk ke kolam, danau, sungai dan laut (Fetter, 1994 dalam Kodoatie 2012) Hampir semua airtanah dianggap sebagai bagian dari daur hidrologi. Berdasarkan asal usulnya, airtanah berasal dari curah hujan yang masuk ke dalam tanah atau ke sungai, kemudian mengalami perkolasi dari saluran menuju akuifer. Akuifer adalah laipsan batuan yang mampu menyimpan dan melalukan air seperti pasir dan kerikil lepas. Airtanah berada pada formasi geologi yang tembus air yang dinamakan akuifer, yaitu formasi formasi yang mempunyai struktur yang memungkinkan adanya gerakan air yang melaluinya dalam kondisi medan biasa. Sebaliknya formasi yang sama sekali tidak tembus air dinamakan akuiklud, formasi tersebut mengandung air namun tidak memungkinkan adanya gerakan air yang melaluiya. Sedangkan akuifug adalah formasi kedap air yang tidak mengandung dan mengalirkan air, termasuk dalam
9
kategori ini adalah granit yang keras. Lebih lanjut disebutkan dalam zone geologi yang sangat mempengaruhi air tanah dan strukturnya dalam arti kemampuan untuk menyimpan dan menghasilkan.
4. Hidrologi Gunungapi Pergerakan air di bumi, secara umum dapat dinyatakan sebagai suatu rangkaian kejadian yang biasanya disebut dengan siklus hidrologi. Siklus hidrologi merupakan suatu system tertutup, dalam arti bahwa pergerakan air pada sistem tersebut selalu tetap berada didalam sistemnya. Hidrologi gunungapi dalam sistem sub-bab ini ditekankan pada proses-proses hidrologi yang terjadi di up-steam. Matahari yang merupakan sumber tenaga bagi alam yang akan menyebabkan adanya proses penguapan dipermukaan bumi baik dari muka tanah, permukaan vegetasi atau pepohonan maupun permukaan air. Penguapan yang terjadi pada permukaan air disebut evaporasi. Sedangkan penguapan yang terjadi pada vegetasi dan pepohonan adalah transpirasi. Penguapan terjadi pada tiap keadaan suhu sampai udara di atas permukaan menjadi jenuh dengan uap. Hasil dari penguapan diatas akan menyebabkan terbentuknya awan yang apabila dalam keadaan klimatologis memungkinkan terjadinya prisipitasi. Besaran butir-butir air yang dapat jatuh ke permukaan akibat berat butir lebih besar dibandingkan dnegan gaya tekan ke atas, yang dapat disebut sebagai hujan. Air yang jatuh dipermukaan terpisah menjadi dua bagian, yaitu bagian yang mengalir dipermukaan yang mejadi aliran limpasan (overlandflow) dan bagian yang masuk ke dalam tanah melalui proses infiltrasi. Proses infiltrasi adalah proses masuknya air kedalam tanah melalui permukaan tanah, baik secara vertical (secara merata kedalam tanah masuk jalur atau rekahan) atau gerakan horizontal dari samping atau gerakan dari bawah dari sumber di bawah permukaan tanah. (Seyhan, 1977) Intensitas hujan yang besar mempengaruhi keadaan muka air tanah serta kondisi hidrologi daerah tersebut. Pada daerah yang curah hujannya cukup besar, hal ini mengakibatkan muka airtanah ini relatife dangkal dengan fluktuasi yang kecil. Selain didukung dengan fenomena struktural, seperti patahan, sesar, adanya penurunan
10
(graben) adalah salah satu faktor yang dapat mengakibatkan terpotongnya muka airtanah, sehingga timbul adanya mataair yang keluar dari lapisan batuan pembentuknya. Kondisi topografi yang bergam maka potensi mataair secara kuantitas (jumlah dan debit) cukup melimpah.
5. Geohidrologi Gunungapi Lembah antar gunung yang dikelilingi oleh pegunungan biasanya terdiri dari material lepas dalam jumlah yang sangat besar. Material ini berasal dari pegunungan disekitarnya. Lembah yang dikelilingi oleh gunung memiliki material penyusun yang berbeda-beda. Materialnya berupa pasir, tuff, debu dan kerikil yang akan dapat menerima air dari pengisian diatasnya (recharge area), muncul ke permukaan sebagai mataair maupun rembesan-rembesan sungai dimulut kipas alluvial. Di daerah ini kemungkinan merupakan daerah yang mempunyai jenis airtanah tertekan. Kegiatan setiap gunungapi pada tahap-tahap tertentu akan menyebabkan perbedaan besar butir pada setiap kegiatannya. Kondisi airtanah dapat dipengaruhi oleh persebaran litologi yang diperkirakan dapat berubah menjadi lapisan batuan yang dapat mengandung airtanah yang disebut akuifer, dan termasuk juga dalam stratigasi maupun struktur geologinya. Batuan beku gang (dalam), batuan ubahan bukan termasuk akuifer yang baik, akan tetapi dapat mengandung airtanah apabila banyak terdapat adanya rekahan-rekahan. Batuan volkanik, batuan volkanik primer misalnya lava basalt dapat meloloskan air apabila banyak terdapat lubang-lubang bekas gas maupun retakan-retakan. Selain itu, pada endapan volkanik juga dapat bertindak sebagai akuifer yang baik terutama yang berumur muda.
6. Mataair Mataair merupakan salah satu sumberdaya air yang bersal dari airtanah. Mataair adalah konsentrasi aliran airtanah yang tersingkap dan tampak dipermukaan bumi sebagai arus aliran air (Todd, 1980). Besar kecilnya debit setiap mataair tidak sama, ada mataair dengan debit berfluktuasi relatife kecil antara musim kemarau dengan musim penghujan dan terdapat mataair yang memilki debit dengan fluktuasi yang
11
snagat besar. Mataair disetiap tempat berlainan dan tergantung pada kondisi akuifer didaerah tangkapannya, keadaan curah hujan, topografi, karasteristik hidrologi permukaan tanah dan struktur geologi (Tolman,1937). Faktor-faktor yang mempengaruhi karasteristik mataair adalah sebagai berikut ini: 1. Curah hujan Iklim terutama adalah hujan, termasuk jumlah dan intetitasnya akan berpengaruh terhadap kualitas air pada umumnya. Curah hujan merupakan sumber utama air tanah. Air hujan yang jatuh dipermukaan bumi sebagian akan mengalir ke sungai, dan besarnya air hujan yang terserap kedalam tanah tergantung pada kondisi geologi, tanah , topografi dan penggunaan lahannya. Hujan yang deras memberikan kualitas air lebih baik, dalam arti bahwa kadar zat kimia yang ada didalamnya lebih kecil dibandingkan apabila hujan dengan intensitas kecil. Kualitas air hujan sendiri dapat menyumbangkan zat kimia di dalam air, termasuk pada airtanah dan juga mataair (Sudarmadji, 2013). 2. Karasteristik Hidrologi Permukaan Karasteristik hidrologi permukaan berpengaruh terhadap pembentukan air tanah adalah
kelulusannya
(permeabilitas)
tanah.
Tanah
ataupun
batuan
yang
permeabilitasnya besar maka jumlah air yang masuk kedalam akuifer akan besar, begitu sebaliknya bila permeabilitasnya kecil maka mataair yang diloloskan akan relatif sedikit. 3. Topografi Pengaruh topografi yang paling penting dalam pembentukan airtanah adalah kemiringan lereng. Tempat dengan kondisi curam maka kondisi air tanah relatif kecil karena air hujan yang jatuh pada daerah tersebut akan cepat mengalir sehingga kesempatan air hujan untuk meresap kedalam tanah relatif sedikit. Beda halnya dengan perubahan lereng yang curam (break of slope) banyak terdapat mataair karena bagian tersebur lapisan tanah atau akuifer akan terpotong. 4. Karasteristik hidrologi formasi akuifer Sifat hidrologi akuifer sangat berpengaruh terhadap pemunculan mataair antara lain airtanah. Bila muka airtanah terpotong oleh permukaan tanah akan muncul
12
mataair sebagai mataair depresi. Kemunculan akuifer meloloskan air berpengaruh juga terhadap pemunculan mataair. 5. Struktur geologi Struktur geologi sangat besar pengaruhnya terhadap pembentukan mataair. Pada daerah patahan sering dijumpai mataair sebagai akibat terpotongnya lapisan akuifer akibat perpindahan atau pergeseran batuan atau tanah. Mataair panas berkaitan dengan struktur geologi, misalnya aktivitas vulkanisme dan adanya patahan akibat proses tektonik. Klasifikasi mataair didasarkan pada sebab terbentuknya, pemunculan, debit, temperatur, dan variabilitas. Klasifikasi mataair berdasarkan tenaga penyebabnya yaitu mataair gravitasi dan mataair non-gravitasi. Mataair yang termasuk nongravitasi diantaranya mataair volkanik (volkanik springs), mataair rekahan ( fissure springs) yang berkaitan dengan rekahan kulit bumi pada tempat yang memilik kedalaman yang tinggi. Mataair tersebut biasanya dicirikan dengan temperatur yang tinggi. Mataair yang disebabkan oleh tenaga gravtasi disebabkan oleh pengaruh tekanan hidrostatis. (a) Berdasarkan pemunculan mataair Mataair Depresi (depression springs), terbentuk apabila muka airtanah terpotong oleh permukaan tanah. Mataair kontak (contac springs), terbentuk apabila lapisan lolos air yang menyimpan air terletak di atas lapisan kedap air, dan muka airtanah terpotong oleh lapisan tanah. Mataair asrtesis (artesian springs), apabila terjadi tekanan air pada akuifer dari akuifer tertekan atau singkapan batuan melalui celah didasar lapisan kedap air. Mataair rekahan (tabular or fracture aprings) , yaitu mataair yang muncul karena adanya saluran dalam batuan yang kedap air yang berhubungan dengan air tanah. (Sudarmadji 2013)
13
(b) Berdasarkan debit mataair Berdasarkan besar debitnya, Meinzer mengklasifikasikan mataair menjadi 8 (delapan) seperti pada tabel: Tabel 1.1 Klasifikasi Debit Mataair No
Kelas
m/detik
l/detik
ml/detik
1
I
>10
>10000
> 10000000
2
II
1-10
1000-10000
1000000 - 10000000
3
III
0,1-1
100-1000
100000-1000000
4
IV
0,01-1
10 - 100
10000-100000
5
V
0,001-0,1
1 - 10
1000-10000
6
VI
0,0001-0,001
0,1 -1
100-1000
7
VII
0,00001-0,0001
0,01 - 0,1
10-100
8
VIII
<0,00001 0,001 - 0,01 Sumber: Meinzer dalam Todd 1980
< 10
(c) Berdasarkan periode pengaliran mataair Tolman mengklasifikasikan mataair berdasarkan sifat pengaliran menjadi 3(tiga), yaitu: (1) parenial spring, mataair yang mengalir terus menerus sepanjang tahun dan tidak dipengaruhi curah hujan. (2) Intermitten springs (temporal), mataair yang hanya mengalir beberapa bulan saja sepanjang tahun dan dipengaruhi oleh curah hujan. (3) Periodic spring, mataair temporal yang perubahan debitnya tidak langsung dipengaruhi oleh curah hujan. (Tolman, 1937) (d) Berdasarkan temperatur mataair Berdasarkan temperaturnya, tipe mataair terbagi menjadi 3(tiga) yaitu: (1) mataair dingin (cold springs), adalah mataair yang air nya berasal dari pencairan salju, gletser dan lain-lain. (2) mataair biasa (non-thermal or ordinary temperature springs), yaitu mataair yang memiliki temperatur air lebih dingin dari pada temperature udara disekitanya. (3) mataair panas (thermal springs), yaitu mataair yang temperatur airnya lebih panas daripada temperatur udara sekitarnya. (Tolman, 1937).
14
7. Kualitas Air 1. Kualitas Fisik Parameter fisik yang biasa digunakan untuk menentukan kualitas air meliputi cahaya, suhu, kecerahan dan kekeruhan, warna, rasa dan bau. (a) Suhu Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia, dn biologi badan air. Suhu juga sangat berperan mengendalikan kondisi ekosistem perairan. Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi dan volatilisasi. Peningkatan suhu juga menyebabkan penurunan kelarutas gas dalam air, misalnya gas O2, CO2, N2, CH4, dan sebagainya (Haslam, 1995 dalam Effendi 2003) (b) Warna Warna disebabkan oleh zat-zat yang terlarut dalam air, karena itu harus dibedakan dengan kekeruhan, yang disebabkan oleh adanya zat-zat yang tidak larut. Pada umumnya substansi logam, material humus, gambut, ganggang atau protozoa, dan pembuangan dari industri-industri yang menyebabkan adanya pewarnaan dari air. (c) Rasa dan bau Ukuran rasa dan bau untuk air sukar dinyatakan dalam skala, rasa dan bau banyak ragamnya dan relative. Rasa dari air disebabkan oleh adanya garam-garam atau unsur kimia yang terdapat secara berlebihan, misalnya ada unsur NaCl, Mg dan sebagainya yang menyebabkan rasa dalam air. Bau pada air disebabkan oleh adanya gas-gas tertentu dengan jumlah cukup tinggi misalnya gas H2S dan ammonia (NH4), dapat pula oleh adanya konsentrasi unsur kimia yang terlalu tinggi misalnya Fe. (d) pH Kosentrasi ion termasuk sifat fisis, meskipun beberapa menyatakan bahwa kosentrasi ion termasuk sifat kimia. Kosentrasi ion dinyatakan ke dalam pH, yaitu logaritma 10 dari kosentrasi ion hydrogen dalam nol per liter. Klasifikasi nilai pH adalah sebagai berikut: pH = 7
: netral
15
7 < pH < 14
: alkalis (basa)
0 < pH < 7
: asam
Mackereth menyatakan bahwa pH berkaitan erat dengan karbondioksida dan alkalinitas. Pada pH <5, alkalinitas dapat mencapai nol. Semakin tinggi nilai PH, semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah kadar karbondioksida bebas. Larutas yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosit. (Effendi 2003) (e) DHL (Daya Hantar Listrik) Kosentrasi ion-ion memiliki pengaruh langsung terhadap daya hantar listrik. Besarnya daya hantar listrik menunjukkan besarnya kosentrasi ion. Perhitungan DHL harus di standarkan pada temperature 250C. Nilai DHL akan semakin tinggi jika temperature semakin tinggi. Pengukuran DHL dilakukan dengan EC meter dengan koreksi pada standar temperature 25oC. EC(25)=EC(t)+tx 0,02 EC(t)….(Karmono dan Cahyono, 1978) Keterangan : EC(25) = DHL pada temperatur 25oC EC(t) = DHL pada temperature toC T
= toC – t(25o) atau t(25o) - toC
2. Sifat Kimia Unsur kimia yang akan diteliti dalam penelitian ini yaitu unsur mayor. Ion atau unsur mayor adalah ion yang banyak terlarut dalam air yang dinyatakan dalam mg/liter. Ion utama (ion mayor) terlarut dalam perairan dalam jumlah banyak yaitu: Kalsium (Ca2+), magnesium ( Mg2+), Natrium (Na+), Kalium (K+), Klor (Cl-), Bikarbonat (HCO3-), dan Sulfat (SO42-). (a) Kalsium Kandungan kalsium sangat dipengaruhi oleh reaksi kimia yang melibatkan karbondioksida. Karbondioksida bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Apabila asam karbonat melewati perairan dengan dasar batuan kalkareus, anorthiete, dan gypsum yang banyak mengandung kalsium, maka akan terbentuk kalsium karbonat. Kalsium karbonat bersifat larut dan menyebabkan perairan menjadi sadah dengan kisaran pH 7-9. Perairan ini cenderung lebih
16
produktif. Cole menyatakan bahwa perairan yang miskin akan kalsium biasanya juga miskin kandungan ion-ion lain yang dibutuhkan oleh organisme akuatik (Effendi 2003). Kalsium sebagai unsur esensial bagi makhluk hidup yang berperan dalam pembentukan tulang dan pengaturan permeabilitas dinding sel. Pada perairan yang diperuntukkan untuk air minum kadar kalsium sebaiknya tidak lebih dari 75 mg/liter. (b) Magnesium Magnesium adalah logam alkali tanah yang cukup melimpah pada perairan alami. Bersama dengan kalsium, magnesium merupakan penyusun utama kesadahan. Garam magnesium mudah larut dan cenderung bertahan sebagai larutan. Magnesium jarang mengalami presipitasi. Magnesium karbonat dan magnesium hidroksida mengalami presipitasi pada pH >10. Karena sifatnya yang mudah larut maka perairan yang mengalami kontak dengan keduanya akan mengandung banyak magnesium (Weizel dalam Effendi 2003). Magnesium bersifat tidak toksik, dan menguntungkan bagi fungsi hati dan sistem syaraf. Namun kadar magnesium yang berlebihan dapat mengakibatkan anesthesia pada organisme vertebrata dan invertebrata. Kadar magnesium yang diperkenankan pada air minum adalah 50 mg/liter. (c) Natrium Natrium adalah salah satu unsur alkali utama dan merupakan kation penting. Garam garam natrium digunakan dalam industri sehingga limbah industri dan limbah domestik merupakan sumber natrium antropogenik. Hampir semua perairan mengandung natrium. Kadar natrium dalam perairan laut dapat mencapai 10.500 mg/l. Pada perairan air tawar alami kurang dari 50mg/l sedangkan pada airtanah dalam dapat lebih dari 50 mg/l. Pengukuran natrium diperlukan jika perairan diperuntukkan untuk air minum dan kepentingan irigasi pertanian. Peningkatan natrium didalam tanah dapat merubah struktur tanah yang selanjutnya dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman.
17
(d) Kalium Kalium atau potassium yang menyusun sekitar 2,5 % lapisan kerak bumi adalah salah satu unsur alkali utama diperairan. Kalium banyak ditemukan pada batuan mineral misalnya feldspar (KAlSi3O8), leucite (KAlSi2O6), feldsparhoids, dan micas. Batuan granit juga banyak mengandung kalium, namun batuan ini resisten terhadap proses pelapukan. Hampir 95% dari produksi kalium banyak digunakan dalam industri gelas, farmasi, karet sintesis, sabun, detergen. Kalium termasuk unsur yang esensial bagi tanaman dan hewan. Cairan sel tumbuhan mengandung lebih banyak kalium daripada natrium. Pada cairan sel hewan, kadar natrium sering melebihi kadar kalium. Kadar kalium pada perairan tawar alami biasanya kurang dari 10 mg/liter. Pada sumur dalam, kadar kalium dapat mencapai 100 mg/l. Kadar kalium yang terlalu tinggi sehingga melebihi 2000 mg/l berbahaya bagi sistem pencernaan dan saraf manusia. Kadar kalium sebanyak 50 mg/l dan kadar natrium 100 mg/l yang terdapat secara bersamaan kurang baik bagi kepentingan industri, karena dapat membentuk karat dan menyebabkan terjadinya korosi pada peralatan logam. (e) Klorida Ion klorida adalah anion yang dominan diperairan laut. Unsur klor dalam air terdapat dalam bentuk ion klorida (Cl-). Ion klorida adalah salah satu ion anorganik pertama yang ditemukan diperairan alami dalam jumlah lebih banyak dari pada ion halogen lainnya. Pelapukan batuan dan tanah melepaskan ion klorida diperairan. Sebagian klorida bersifat mudah larut. Kadar klorida bervariasi menurut iklim. Pada perairan yang beriklim basah kadar klorida biasanya kurang dari 10 mg/l. Kadar klorida yang tinggi diikuti dengan kadar kalsium dan magnesium yang tinggi pula dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Klorida tidak bersifat toksik pada makhluk hidup, bahkan berperan dalam pengaturan osmotik sel. Perairan yang diperuntukkan bagi keperluan domestik, termasuk air minum, dan pertanian dan industri sebaiknya memilki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/l.
18
(f) Sulfat Sulfur merupakan salah satu elemen esensial bagi makhluk hidup karena merupakan elemen penting dalam protoplasma. Ion sulfat yang telah diserap oleh tumbuhan mengalami reduksi hingga menjadi bentuk sulfidril didalam protein. Di perairan sulfur berikatan dengan ion hidrogen dan oksigen. Beberapa bentuk sulfur diperairan adalah sulfida (S2), Sulfur dioksida (S2) dan Sulfat (SO4). Sulfat yang berikatan dengan hidrogen membentuk asam sulfat dan sulfat yang berikatan dengan logam alkali merupakan bentuk sulfur yang paling banyak ditemukan di danau dan sungai. Kadar sulfat yang melebihi 500mg/l dapat mengakibatkan terjadinya gangguan pada sistem pencernaan. Kadar sulfida total kurang dari 0,002 mh/l dianggap tidak membahayakan bagi kelangsungan hidup organisme akuatik. WHO merekomendasikan kadra sulfida yang diperkenankan untuk air minum sekitar 400 mh/l dan kadar hidrogen sulfida sekitar 0,05 mg/l.
8. Kebutuhan Air Air merupakan senyawa kimia yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup. Fungsi air bagi kehidupan tidak dapat digantikan oleh senyawa lain. Penggunaan air yang utama adalah sebagai air minum. Kebutuhan sehari-hari terhadap air berbeda-beda untuk tiap tempat dan tingkatan kehidupan. Semakin tinggi taraf kehidupan, semakin meningkat jumlah kebutuhan akan air bersih. Pemenuhan kebutuhan akan air tersebut salah satunya diambil dari air tanah yang berupa sumur gali maupun sumur bor. Pemakaian yang meningkat juga berpengaruh terhadap kualitas air tersebut, karena tingkat ketersediaan air tidak seimbang dengan tingkat pemakaian air. Standar kebutuhan air ada 2 (dua) macam yaitu : a. Standar kebutuhan air domestik Standar kebutuhan air domestik yaitu kebutuhan air yang digunakan pada tempattempat hunian pribadi untuk memenuhi keperluan sehari-hari seperti memasak,
19
minum, mencuci dan keperluan rumah tangga lainnya. Satuan yang dipakai adalah liter/orang/hari. b. Standar kebutuhan air non domestik Standar kebutuhan air non domestik adalah kebutuhan air bersih diluar keperluan rumah tangga. Kebutuhan air non domestik antara lain : Air domestik adalah penggunaan air untuk kebutuhan individu, apartemenapartemen, rumah dan sebagainya, untuk minum, manidi, masak, menyiram halaman dan untuk kegunan sanitasi (Sutikno 1982). Menurut Martopo (dalam Sedana 1996) macam-macam sumber yang digunakan untuk eperluan air domestik amtara lain: 1. Air hujan 2. Air permukaan termasuk air danau dan air sungai 3. Airtanah Kebutuhan air masing masing penduduk berbeda dalam kuantitasnya. Besar kecilnya kebutuhan air untuk memenuhi kebutuhan air penduduk dipengaruhi oleh: 1. Iklim Didaerah yang beriklim panas biasanya memerlukan air yang lebih besar dibandingkan dengan daerah yang beriklim dingin 2. Karakteristik penduduk Karakteristik penduduk dalam hal ini penggunaan air juga mempengaruhi besar kecilnya permintaan kebutuhan air. Daerah perkotaan biasanya akan memerlukan air bersih yang lebih besar dibandingkan daerah pedesaan. 3. Masalah lingkungan hidup meningkatnya perhatian masyarakat terhadap berlebihnya pemakaian sumberdaya alam, menyebabkan diciptakannya alat-alat modern yang lebih efisien untuk mengurangi pemanfaatan air 4. Industri dan perdagangan Kebutuhan air aka bergantung pada industri ataupun usaha yang di hasilkan 5. Water rate and matering Penghematan pemanfaatan air dan pemakaian air akan semakin diperkecil apabila harga air mahal, trutama dikota kota besar. 6. Ukuran kota
20
Di kota kota besar pemakaian air akan semakin banyak yang digunakan utnuk memenuhi kebutuhan industri, hotel, dan lain lain 7. Kebutuhan konservasi Kesadaran penduduk akan pentingnya persediaan air menyebabkan pengurangan konsumsi air melalui program pendidikan yang efektif yang berorientasi ke masa depan. Sebagai akibat lain, penduduk mengubah sikap hidupnya dengan cara menghemat air (Sasongko dalam Dyah 2008)
9. Baku Mutu Air Minum Air minum adalah air yang melalui proses pengolahan atau tanpa proses pengolahan yang memenuhi syarat kesehatan dan dapat langsung diminum. Air minum aman bagi kesehatan apabila memenuhi syarat fisika, mikrobiologi, kimiawi. Persyaratan kualitas air minum menurut peraturan mentri kesehatan no. 429/Menkes/Per/IV/2010 disajikan pada Tabel 1.2,
21
Tabel 1.2 . Persyaratan kualitas air minum menurut peraturan mentri kesehatan no. 429/Menkes/Per/IV/2010 I. Parameter wajib No
Jenis parameter parameter yang berhubungan lagsung dengan kesehatan a. Parameter Mikrobiologi 1. E. Coli 2. Total Bakteri Koliform
2
No
satuan
jumlah per 100 ml sampel jumlah per 100 ml sampel
Kadar maksimum yang diperbolehkan
0 0
b. Kimia an-organik 1. Arsen mg/l 0,01 2. Fluorida mg/l 1,5 3. Total Kromium mg/l 0,05 4. Kadmium mg/l 0,003 5. Nitrit, (sebagai N02-) mg/l 3 6. Nitrat (sebagai N03-) mg/l 50 7. Sianida mg/l 0,07 8. Selenium mg/l 0,01 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan a. Parameter Fisik 1. Bau Tidak berbau 2. Warna TCU 15 3. Total zat paat terlarut (TDS) mg/l 500 4. Kekeruhan NTU 5 5. Rasa tidak berasa 6. Suhu DC suhu udara kurang lebih 3 Parameter yang tidak langsung berhubungan dengan kesehatan b. Parameter Kimiawi 1. Aluminium mg/l 0,2 2. Besi mg/l 0,3 3. Kesadahan mg/l 500 4. Klorida mg/l 250 5. Mangan mg/l 0,4 6. Ph mg/l 6,5-8,5 7. Seng mg/l 3 Kadar maksimum yang Jenis parameter satuan diperbolehkan 8. Sulfat mg/l 250 9. Tembaga mg/l 2 10. Amonia mg/l 1,5
22
1.5.2
Penelitian Sebelumnya
Wara Hesti Utami (1993) dalam penelitiannya berjudul ‘Studi Mataair di Lereng Perbukitan Rembang’, bertujuan untuk mengetahui hubungan antara agihan, debit, dan kualitas air mataair dengan kondisi geologi terutama sesar dan kekar serta litologinya. Metode yang digunakan dalam penelitian ini antara lain adalah ploting lokasi mataair ke dalam peta dasar, penyadapan data dari foto udara, pengukuran debit mataair, pengambilan sampel, analisa kualitas air mataair di laboratorium, informasi litologi, struktur geologi, serta lokasi engamatan diperoleh dari interpretasi peta hidrogeologi dan foto udara. Data primer berupa debit mataair, dan kualitas air mataair, sedangkan data sekunder berupa lokasi mataair, peta topografi, litologi, peta hidrogeologi, serta data curah hujan daerah penelitian. Analisa data yang digunakan dalam penelitian ini adalah analisa grafis dan deskriptif. Analisa grafis dimaksudkan untuk membedakan kosentrasi, tipe kualitas air dan kimia air tiap-tiap sampel, sedangakn analisa deskriptif dimaksudkan untuk menganalisis keterkaitan antara agihan dan debit mataair dengan struktur kekar dan sesar. Analisa deskriptif ini dilakukan dengan cara membandingkan kepadatan sesar dan ekkar dengan agihan dan debit pada wilayah yang sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat keterkaitan antara litologi sesar dan keka dengan agihan dan debit mataair. Selain itu dari hasil analisa kualitasnya, diketahui bahwa air dari mataair- mataair di daerah penelitian sangat dipengaruhi oleh batugamping, karena batugamping tersebut merupakan batuan penyusun yang dominan di daerah penelitian. Penelitian Nur Cahyani (2001), berjudul ‘Studi Mataair di Lereng Barat Gunugapi Lawu’, bertujuan untuk mengetahui pola persebaran mataair dan debit mataair pada tiap zona lereng disebagian lereng barat Lawu. Gunungapi Lawu merupakan gunungapi strato tua (old strato volkan), yang kemungkinan masih memilki persebaran mataair yang melingkari badan gunungapi tersebut. Hal ini merupakan gejala umum pemunculan gunungapi strato di Pulau Jawa. Gunungapi Lawu termasuk gunungapi kuarter dengan bentuk strato yang memiliki batuan berkomposisi andesit dan basalt yang memiliki butiran halus sampai
23
kasar. Batuan hasil aktifitas gunungapi kuarter ini mempunyai porositas atau tingkat kesarangan yang tinggi, sehingga kaya akan airtanah. Selain itu, curah hujan yang tinggi (2000-3000 mm/th) dan daerah tangkapan air yang luas di tubuh dan kaki gunungapi juga dapat menambah pasokan airtanah ini akan tertekan dengan bertambahnya volume air muncul ke permukaan tanah. Berdasarkan penelitian, pola pemunculan atau distribusi mataair sudah tidak mengikuti jalur mataair (spring belt). Hal ini disebabkan karena Gunungapi Lawu merupakan gunungapi strato tua yang proses pengikisan dan erosinya sangat kuat, sehingga penggal-penggal lereng yang menunjukkan pergantian unit morfologinya sudah tidak Nampak dengan jelas. Selain itu, gerakan massa yang ada juga memberikan peluang untuk tertutupnya tempat-tempat mataair, sehingga keluar di daerah bawahnya. Pemunculan mataair didaerah penelitian juga sangat dipengaruhi oleh struktur geologi. Dalam hal ini adalah kontrol sesar yang merupakan faktor yang sangat menentukan dari pemunculan mataair apabila dilihat dari anlisis hasil peta penelitian. Tipe mataair dibagian lereng barat sebagian besar bertipe mataair Parennial, yaitu mataair yang mengalir sepanjang tahun. Klasifikasi mataair menurut Meinzer utnuk klas I dan II tidak ada, sedangkan klas III sampai VII pola persebarannya sebagian besar di lereng gunungapi (volcanic slope) dan kaki gunungapi (volcanic foot). Mataair Suren merupakan mataair dengan debit terbesar yaitu 917 l/dt yang pemunculannya disebabkan oleh adanya sesar. Mataair ini terletak di lereng gunungapi dan belum dimanfaatkan secara khusus, karena faktor topografi yang tidak mendukung. Ferdy Salamat (2005) telah melakukan penelitian mengenai Evaluasi Potensi Mataair Sebagai Sumber Air Bersih dan Upaya Pelestarian Lingkungan Di Pulau Banggai Sulawesi Tengah. Daerah peneitian adalah Pulau Banggai Kabupaten Banggai Kepulauan Propinsi Sulawesi Tengah. Tujuan penelitian ini adalah mengevaluasi potesi mataair yang digunakan dalam memenuhi kebutuhan air bersih di daerah penelitian, mengkaji faktor faktor yang mempengaruhi potensi mataair di daerha penelitian, dan menyusun suatu strategi pengolahan lingkungan sebagai upaya pelestarian mataair sebagai sumber air bersih di daerah penelitian.
24
Metode penelitian yang digunakan adalah metode survei. Data yang dikumpulkan adalah data primer berupa debit mataair, kualitas air dan kebutuhan air di daerah penelitian; data sekunder berupa kebutuhan domestik (intansi pemerintah, niaga kecil, sosial, industri kecil), curah hujan, temperatur, kependudukan , penggnaan lahan, dan batuan (geologi). Data potensi mataair dikumpulkan dengan cara survei lapangan berupa debit minimum dan kualitas air yang terdiri dari sifat fisik, kimia, bakteriologi. Penelitian ini menjelaskan bahwa terdapat faktor faktor yang mempengaruhi potensi mataair dipulau banggai antara lain curah hujan, vegetasi dan batuan. Curah hujan mempengaruhi kualitas mataair dan debit mataair, tumbuhan atau vegetasi tutupan lahan yang mempengaruhi penyerapan air (proses infiltrasi), jenis batuan berupa skis mika yang telah mengalami proses pelapukan dan batuan gamping sehingga mempengaruhi kualitas air, serta struktur batuan yang terdapat di Pulau Banggai terdiri dari batuan metamorfik, batuan gunungapi, serpih, konglomerat, breksi dan batu gamping yang porositas dan permeabilitas kecil. Terdapat lima mataair sebagai sumber air bersih, yaitu Mataair Mboang sebesar 0,023 l/s, Mataair Kanalimoloyos sebesar 0,928 l/s, Mataair Matano Adean sebesar 1,586 l/s, Mataair Bindana sebesar 2,140 l/s dan Mataair Boloa sebesar 2,645 l/s sehingga total debit mataair sebesar 7,328 l/s atau 18,994,2 m3/bulan. Ekawati Dyah (2008) telah melakukan penelitian yang berjudul ‘Evaluasi Potensi Mataair Untuk Kebutuhan Air Minum di Kecamatan Pengasih Kabupaten Kulonprogo’. Penelitian ini bertujuan mengetahui karakteristik mataair, mengetahui besar kebutuhan air minum daerah penelitian, dan mengetahui potensi mataair untuk kebutuhan air minum di Kecamatan Pengasih Kabupaten Kulonprogo. Metode penelitian yang digunakan adalah metode survei lapangan, survei intansional, dan analisis laboratorium. Pengambilan sampel air secara purposive sampling yaitu berdasarkan jumlah mataair di masing masing desa di Kecamatan Pengasih. Data yang digunakan dalam penelitian adalah data lokasi mataair, debit, kualitas fisik dan kimia mataair dan jumlah penduduk. Data lokasi dan kualitas fisik diperoleh
25
dari pengukuran lapangan. Sedangkan kualitas kimia (Ca, Mg, Na, K, Fe, NO3, NO2 dan HCO3) diperoleh dari analisis laboratorium. Teknik analisis yang digunakan adalah analisis kuantitatif, komparatif dan deskriptif. Analisis kuantitatf dilakukan pada hasil pengukuran lapangan baik debit air, kebutuhan air minum dan hasil laboratorium. Analisis komparatif dulakukan untuk membandingakn kualitas air mataair dengan baku mutu air minum. Sedangkan analisis deskriptif digunakan untuk menjelaskan kondisi mataair dan penggunaan mataair bagi penduduk. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa mataair muncul di Kecamatan Pengasih tersebar tidak merata. Kebutuhan air minum didaerah penelitian adalah 3.956.880 l/hari. Ketersediaan air di Kecamatan Pengasih melalui mataair sebesar 28.337.472 l/hr, sehingga dapat mencukupi kebutuhan air minum daerah penelitian pada saat ini. Kualitas air minum didaerah penelitian menurut hasil penelitian memenuhi baku mutu air minum yang di tetapkan. Bekti Nuryani (2010) dalam penelitiannya mengenai Karakteristik dan Potensi Mataair di Kecamatan Prambanan, Kabupaten Sleman, Daerah Istmewa Yogyakarta. bertujuan untuk mengetahui karakteristik mataair (distribusi, tipe, kualitas fisika dan kimia), mengetahui kualitas mataair sebagai sumber air minum, dan mengetahui potensi (kuantitas dan kualitas) mataair di Kecamatan Prambanan. Metode penelitian ini meliputi survei intansional, survei lapangan dan analisis laboratorium. Data intansional yang digunakan berupa data lokasi mataair secara administrasi. Survei lapangan dilakukan secara sensus untuk mengetahui distribusi, tipe, debit, dan kualitas fisik mataair, sedangkan pengambilan sampel kualitas kimia mataair dilakkan dengan metode purposive sampling berdasarkan foemasi geologi. Analisis data yang digunkan adalah spasial, diskriptif dan komparatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa distribusi mataair di daerah penelitian mengelompok mengikuti aliran sungai permanen dan musiman serta mengelompok di dekat sesar. Berdasarkan tenaga gravitasi, mataair di daerah penelitian terdiri atas mataair cekungan, mataai kontak dan mataair pada batuan kedap. Berdasarkan sifat pengalirannya, mataair didaerah penelitian didominasi mataair menahun, sedangkan
26
mataair musiman jumlahnya sedikit dan ditemui ada formasi semilir. Debit mataair di daerah penelitian berkisar antara 80 ml/s – 0,625l/s dan termasuk kelas debit 5,6,7,8 menurut Meinzer. Nilai DHL mataair di daerah penelitian bervariasi yaitu antara 278667 (lmbang mikro) mhous/cm. Mataair di Kecamatan Prambanan masih di bawah ambang baku mutu untuk air minum sehingga masih layak untuk di konsumsi. Potensi mataair di daerah penelitian masih baik dan layak digunakan sebagai sumber air minum. Tetapi secara kuantitas, pemanfataan debit mataair masih belum optimal. Annastasia (2012) dalam penelitiannya yang berjudul Evaluasi Potensi Mataair Untuk Kebutuhan Air Domestik Di Kecamatan Cangkringan Kabupaten Sleman Pasca Erupsi Merapi 2010 menjelaskan bahwa Kabupaten Sleman merupakan daerah yang memiliki potensi sebagai penyimpan air, ditinjau dari segi geologi dan iklim. Salah satu potensi air yang besar di Kabupaten Sleman, khususnya Kecamatan Cangkringan adalah berasal dari mataair. Terdapat banyak mataair di Kecamatan Cangkringan. Erupsi Merapi pada bulan Oktober-November tahun 2010. Metode penelitian yang dilakukan dalam penelitian tersebut adalah metode survei yang didukung dengan data sekunder. Dalam perolehan kelengkapan data ditempuh dengan survei lapangan, survei instansional, dan analisis laboratorium. Survei lapangan dilakukan dengan pengukuran debit, pengamatan dan pengukuran kondisi fisik dan kimia mataair, pemetaan lokasi mataair, dan wawancara penduduk. Akibat terjadinya erupsi Merapi pada tahun 2010 yang lalu beberapa mataair menjadi mati atau tidak lagi mengeluarkan air. Selain itu, juga terjadi perubahan debit pada beberapa mataair yang lain. Hal ini diduga karena erupsi menyebabkan terjadinya perubahan struktur geologi di daerah penelitian. Sebagian besar mataair di Kecamatan Cangkringan masih memenuhi baku mutu, akan tetapi untuk parameter biologi hampir semua sampel melebihi standar baku mutu. Berdasarkan kuantitasnya, mataair di daerah penelitian dapat digunakan untuk mencukupi kebutuhan air domestik penduduk. Karena kebutuhan air domestik penduduk jauh dibawah estimasi debit sesaat mataair, kebutuhan domestik penduduk di Kecamatan Cangkringan adalah sebesar 737.794,37 m³/tahun, sedangkan debit sesaat yaitu sebesar 126.460.842 m³/tahun.
27
Tabel 1.3 Penelitian sebelumnya Peneliti Purwantara 1995
Judul Studi Potensi Air Mataair Cerme Dalam Kaitannya dengan Kebutuhan Air Irigasi di Desa Selopamioro Kecamatan Imogiri, Kabupaten Bantul DIY.
Taryana, 1998
Evaluasi potensi Mataair Umbulan untuk Penyediaan Irigasi Lahan Persawahan di Kecamatan Winangon.
Dianasari, 2003
Tujuan Metode Mengestimasi besar debit air mataair Pengukuran di cerme lapangan
1. Mengkaji potensi mataair Umbulan secara kuantitatif untuk air minum dan irigasi. 2. Menghitung kebutuha air irigasi untuk persawahan dan perkebunan tebu milik PT. Grati Agung. 3. Mengevaluasi potensi mataair Umbulan untuk air irigasi pada lahan sawah dan kebun Grati Agung. 4. Mencari pemecahan masalah bagaimana sisa debit air mataair Umbulan untuk irigasi luas oncoran dapat dipertahankan. Evaluasi 1. Mengetahui potensi air mataair baik Pemanfaatan mataair kualitas dan kuantitas untuk untuk keperluan emmenuhi kebutuhan air doemstik Domestik di bagi penduduk Kecamatan Tabanan. Kecamatan 2. Mengetahui pola pemanfaatan air Tabanan, Kabupaten mataair domestic bagi penduudk Tabanan Bali kecamatan tabanan yang memiliki variasi penduduk dan tatanan sosial ekonominya.
Pengukuran lapangan dan analsiis laboratorium
Survey lapangan dan analisis laboratorium. Debit mataair Kualitas air Kuantitas air Analisis kuisioner
Hasil 1. Debit mataair Cerme memilki fluktuasi sangat besar dan dikelompokkan sebagai mataair musiman. 2. Debit yang tersedia jauh lebih sedikit dibanding dengan kebutuhannya dan besarnya kebutuhan air untuk irigasi secara keseluruhan. 3. Volume air yang terbesar pada musim hujan sangat besar yang apabila ditampung sebenarnya dapat memenuhi kebutuhan irigasi potensial pada musim kemarau. 1. Debit mataair Umbulan cukup besar untk kebuthan air minum dan irigasi. 2. Secara kuantitatif kebutuhan air untuk irigasi mencukupi kebuthan tanaman padi. 3. Kualitas air dari mataair Umbulan sifat fisiknya memenuhi baku mutu air golongan Adan emmenuhi syarat untuk air irigasi. 4. Mengubah pola pergiliran tanaman
1. Potensi mataair yang mensuplai air minum mencukupi unutk kebutuhan domestik dikecamatan tabanan. 2. pola pemanfaatan/ penggunaan air mataair di kec.Tabanan dipergunakan untuk kebutuhan domestik penduudk yaitu mandi masak, mencuci, menyiram tanaman dan untuk kebutuhan lainnya.
28
Lanjutan…
Peneliti
Judul
Salamat,2005
Evaluasi Potensi Mataair sebagai sumber air bersih dan upaya pelestarian lingkungan di Pulaua Banggai, Sulawesi Tengah
Handayani 2010
Studi Kuantitas dan Kualitas Mataair untuk Kebutuhan Domestik Air di Kecamatan Patuk Kabupaten Gunungkidul
Lanjutan….
Anastasia 2011
Evaluasi Potensi Mataair untuk Kebutuhan Air Domestik Di Kecamatan Cangkringan Pasca Erupsi 2010
Tujuan 1. Mengvaluasi potensi mataair yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan air bersih di daerah penelitian. 2. Mengkaji faktor faktor yang mempengaruhi potensi mataair di daerah penelitian. 3. Menyusun suatu strategi pengelolaan lingkungan sebagai upaya pelestarian mataair sebagai sumber air 1. Mengetahui debit mataair dan mengestimasi kebutuhan air doemstik penduduk didaerah penelitian 2. Mengevaluasi Kebutuhan air doemstik di daerah penelitian 3. Mengetahui kondisi kualitas mataair di daerah penelitian 4. Mengevaluasi kualitas mataair berdasarkan baku mutu
Metode
Hasil
Survey lapangan dan analisis laboratorium. Debit mataair Kualitas air Kuantitas air Analisis kuisioner
1. Potensi mataair meliputi kuantitas dan kualitas air mengalami penurunan dalam memenuhi kebutuhan air bersih didaerah penelitian. 2. Faktor faktor yang memengaruhi potensi mataair didaerah penelitian meliputi karasteristik batuan (geologi) tutupan lahan. 3. Pengelolaa lingkungan dalam upaya pelestarian mataair mencangkup pemeliharaan dan p[emulihan potensi mataair di Pulau Banggai.
Survey lapangan dan analisis laboratorium. Debit mataair Kualitas air Kuantitas air Analisis faktor faktor yang mempengaruhi mataair
1. Dari 36 mataair yang dapat terinventarisasi, ada 12 mataair yang sudah tidak mengalir setelah terjadi gempabumi. 2. Mayoritas mataair bersifat tahunan. 3. Mayoritas mataair masih memenuhi syarat baku mutu air minum
1. Mengetahui kualitas dan kuantitas Survey lapangan mataair di Kecamatan dan analisis Cangkringan laboratorium 2. Mengevaluasi potensi kebutuhan air domestic di Kecamatan Cangkringan
1. Ada 20 mataair yang berhasil di inventarisasi di Kecamatan Cangkringan. 2. Mataair di daerah penelitian termasuk pada kelas debit II,IV,V, dan ,VI menurut Meinzer, paling banyak adalah pada kelas V yaitu sebanyak 6 mataair.. 3. Mayoritas mataair di Kecamata Cangkringan masih memenuhi syarat baku mutu air minum, namun untuk parameter biologi hampir semua melebihi standar baku mutu. 4. Mataair di daerah penelitian masih bisa memenuhi kebutuhan air domestik penduduk Kecamatan Cangkringan 29
1.6
Keaslian Penelitian Penelitian mengenai mataair terutama mengenai potensi mataair, analisis
kualitas dan kuantitas mataair untuk kebutuhan domestik dan baku mutu air minum sudah banyak dilakukan. Ringkasan singkat mengenai penelitian sebelumnya pada tabel 1.3 menunjukkan bahwa topik penelitian ini banyak diminati oleh peneliti peneliti mengenai mataair. Semakin bertambahnya waktu, kebutuhan air mataair semakin meningkat. Jumlah penduduk yang semakin bertambah menyebabkan bertambah pula kebutuhan air terhadap mataair. Penting kiranya untuk mengkaji mengenai evaluasi kebutuhan domestik yang tidak hanya dilihat dari jumlah penduduk saat ini, tetapi juga memprediksi bagaimana kecukupan mataair tersebut memenuhi kebutuhan air domestik untuk 20 tahun mendatang. Asumsi yang digunakan yaitu bahwa tingkat kebutuhan air dan kuantitas air dari mataair bersifat tetap sedangkan jumlah penduduk terus meningkat , sehingga keduanya berbanding terbalik. Alasan tersebut menjadikan penelitian ini berbeda dengan penelitian sebelumnya. Lebih jauh lagi, pada studi penelitian sebelumnya, menunjukkan bahwa belum pernah dilakukan penelitian mataair untuk topik yang sama di Kecamatan Selo Kabupaten Boyolali. Terbatasnya informasi tersebut maka dirasa penting untuk melakukan penelitian mataair di Kecamatan Selo. 1.7
Landasan Teori Gunungapi strato pada umumnya mempunyai pola khas jalur pemunculan
mataair seperti sabuk, yang biasa disebut sabuk mataair (spring belt). Persebaran mataair mempengaruhi kemampuan akses air dari sumbernya. Lokasi mataair secara umum bervariasi dan terjadi pada daerah dengan kemiringan yang terjal (break of slope) dan sepanjang tepi sungai (river bank) atau pada dataran (Sutikno 1982). Pada Ketinggian tertentu terdapat jalur mataair (spring belt) yang berkaitan dengan sifat orohidrologinya, juga berkaitan dengan perubahan lereng yang diakibatkan oleh perubahan batuan pembentuknya (Purbohadiwidjojo 1967). Lebih jauh lagi aspek kualitas fisik dan kimia mataair dapat digunakan sebagai dasar untuk mengatahui genesis mataair.
30
Pertambahan jumlah penduduk menentukan besar kebutuhan terhadap air. Penduduk dilereng pegunungan memanfaatkan mataair sebagai sumber air utama untuk memenuhi kebutuhan. Gunungapi Strato
Proses geomorfologi membentuk karasteristik hidrologi yang khas pada gunungapi
Mataair
Kuantitas dan kualitas mataair
Pertambahan Penduduk Kebutuhan Air Domestik
Karakteristik dan Potensi Mataair Gambar 1.3 Diagram Alur Kerangka teori
1.8
Batasan Operasional Batasan operasional dirumuskan untuk memperjelas suatu istilah, konsep
ataupun variabel. Tujuan batasan operasional yaitu untuk untuk menghindari kesalahan penafsiran dalam penggunaan istilah, konsep atau variabel. Airtanah: adalah air dibawah permukaan tanah, dibawah mintakat jenuh atau saturation zone dengan tekanan hidrostatik sama atau lebih besar dari tekanan atmosfer. Jadi lengas tanah atau air di bawah permukaan tanah, dengan tekanan hidrostatik kurang dari tekanan atmosfer, tidak termasuk air tanah karena jenis ini bebas bergerak (Todd, 1980). Akuifer (Aquifer) : adalah formasi batuan yang dapat menyimpan dan melalukan air (Todd, 1980)
31
Mataair (Spring) : adalah kosentrasi aliran air tanah yang muncul di permukaa tanah sebagai aliran air (Todd 1980) Ion atau unsur mayor adalah ion yang banyak terlarut dalam air yang dinyatakan dalam mg/liter (Todd 1980) Penduduk adalah orang yang matranya selaku individu atau diri pribadi, anggota rumah tangga, anggota masyarakat, atau warga negara, dan himpunan kauntitas yang bertempat tinggal di suatu tempat dalam batas wilayah tertentu dan pada waktu lebih dari 6 bulan (Mantra, 2004) Jumlah penduduk adalah total keseluruhan penduduk pada pertengahan tahun (Rusli, 1995) Tingkat pertumbuhan penduduk adalah laju pertambahan penduduk, dihitung secara eksponensial dari data penduduk tahun awal hingga periode tertentu (Mantra 2004) Kebutuhan air domestik : Penggunaan air untuk kebutuhan individu, apartemenapartemen, rumah-rumah dan sebagainya, untuk minum, mandi, masak, menyiram halaman dan kegunaan sanitasi (Sutikno 1982)
32
