BAB V

BAB VKUALITAS AIR TANAH

5.1. Pendahuluan

5.1.1. Latar Belakang

Air merupakan suatu kebutuhan pokok bagi makhluk hidup agar dapat

melangsungkan kehidupannya. Bagi manusia, air diperlukan untuk sumber air

(minum, mandi, mencuci), pengairan dalam bidang pertanian, perikanan,

pariwisata, dll. Selain itu, air juga sangat diperlukan dalam kegiatan industri dan

pengembangan teknologi untuk meningkatkan taraf kesejahteraan hidup manusia.

Namun dibalik manfaat-manfaat tersebut, aktivitas manusia dibidang pertanian,

industri dan kegiatan rumah dapat dan telah terbukti menyebabkan menurunnya

kualitas air.

Kualitas air secara umum menunjukkan mutu atau kondisi air yang

dikaitkan dengan suatu kegiatan atau keperluan tertentu (Efendi, 2003). Dengan

demikian, kualitas air akan berbeda dari suatu kegiatan ke kegiatan lain, sebagai

contoh : kualitas air untuk keperluan irigasi berbeda dengan kualitas air untuk

keperluan air minum. Kualitas air secara umum mengacu pada kandungan polutan

yang terkandung dalam air dan kaitannya untuk menunjang kehidupan ekosistem

dan kehidupan yang ada didalamnya.

5.I.2. Maksud dan Tujuan

Maksud dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat melakukan

pengamatan, melakukan dan mengetahui kualitas air tanah.

Tujuan dari praktikum ini adalah agar praktikan dapat melakukan

pengukuran parameter, serta untuk menentukan kualitas air tanah.

5.2. Dasar Teori

5.2.1. Faktor Yang Mempengaruhi Kualitas Airtanah

Secara kuantitas airtanah di bumi sangat melimpah, namun kualitasnya

relatif menurun. Air yang dikonsumsi manusia sehari-hari harus memenuhi

35

36

standar kualitas kesehatan menurut WHO dan Departemen Kesehatan Republik

Indonesia (DepKes). Menurut Todd (1980), tipe dan kadar airtanah dipengaruhi

oleh asal airtanah, gerakan dan lingkungan. Pada umumnya airtanah mempunyai

konsentrasi zat terlarut yang lebih tinggi dari air permukaan, sebagai akibat

banyaknya dijumpai material yang mudah larut pada lapisan (formasi) geologi.

Faktor yang mempengaruhi kualitas airtanah, antara lain adalah:

a. Asal airtanah :

1. Batuan volkanik, yang mengandung Fe,S >>

2. Batuan karbonat, yang mengandung Ca >>

b. Aerakan/aliran

c. Lingkungan :

1. Macam tanah

2. Batuan

Kualitas airtanah dipandang sebagai sistem yang terdiri dari 3 komponen atau

subsistem (Angelen 1981):

1. Material yang dilewati airtanah(macam tanah atau batuan), tergantung pada

pola atau pori, komposisi kimia, dan keisotropisan.

2. Aliran, yang meliputi aliran laminer, turbulen, konveksi, dispersi, dan difusi.

3. Perubahan secara fisik, kimia dan biologi.

Adapun perubahan kualitas airtanah tergantung pada:

1. Densitas

2. Lokasi

3. Ruang dan waktu

4. Ragam pengaliran

5. Perubahan proses fisik, kimia dan biologis.

5.2.2. Sifat Fisis, Kimia dan Biologis Airtanah

Sifat fisik airtanah antara lain sebagai berikut:

1. Warna: disebabkan oleh zat terlarut dalam air maupun yang tidak terlarut

dalam air. Tes warna menggunakan skala Pt/Co.

37

2. Bau dan rasa: bau disebabkan oleh gas-gas yang terlarut, sedangkan rasa

disebabkan oleh garam terlarut.

3. Kekeruhan: disebabkan oleh kandungan zat yang tidak terlarut (koloid).

Terdiri dari lanau lempung, zat organik, atau mikroorgan-isme. Alat ukurnya:

Turbidimeter dalam satuan NTU (Number Turbidimeter Unit).

4. Kekentalan: dipengaruhi oleh partikel-partikel yang terkandung di dalamnya,

semakin banyak akan semakin kental. Faktor yang mempengaruhi tingkat

kekentalan adalah cuaca, suhu, jumlah partikel terlarut, dan kadar garam.

Sifat kimia meliputi kegaraman, pH, kesadahan, dan pertukaran ion.

Kegaraman/jumlah garam terlarut (Total Disolved Solid) adalah jumlah

konsentrasi garam yang terkandung di dalam air. Keasaman (pH) ditentukan

dengan alat pH meter. Air yang asam mempunyai pH 7, bersifat mudah

melarutkan besi. Air yang basa mempunyai nilai pH 7, air yang mengandung

garam Ca dan Mg karbonat, bikarbonat tinggi mempunyai pH 7,5 – 8. Air yang

netral mempunyai pH 7. Kandungan ion, baik kation maupun anion (ion logam)

diketahui dengan Volumetri, calametri flamefotometri, spektrom fotometri.

Ionnya adalah K, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cu, Zn, Cl, SO4,CO2, CO3, HCO3, H2S,

NO3, NO2, KMnO4, SiO2, dan Boron. Kesadahan atau kekerasan (total

hardness)- Hr jumlah Ca dan Mg disebut kesadahan karbonat dan kesadahan

nonkarbonat.

Sifat biologis (bakteriologis), bakteri yang biasanya berkembang pada air adalah

bakteri E. Colly dan ditentukan dengan daftar MPN dari Hoskins.

5.2.3. Interpretasi dari Data Kualitas Airtanah

Prinsip interpretasi data analisis kimia airtanah didasarkan atas

hubungan ion-ion atau kelompok ion yang membentuk tipe kimia air. Hal tersebut

diatas, didasarkan pada kenyataan suatu gambar atau grafik tunggal yang tidak

dapat diterangkan secara keseluruhan. Untuk tujuan itu dikenal beberapa metode

yang dapat digolongkan menjadi 4 golongan (Zaporozec. 1972) yaitu:

5.2.3.1. Metode Klasifikasi

38

Dipergunakan sebagai dasar perincian komposisi kimia airtanah

sehingga dapat dipakai untuk mengelompokkan atau membedakan tipe airtanah.

Ada beberapa cara dalam metode ini antara lain yang praktis adalah klasifikasi

tabel Korlov terutama sangat membantu dalam mengenal sifat-sifat utama

komposisi kimia airtanah. Komposisi kimia dinyatakan dalam fraksi semu,

dengan anion dan kation berturut-turut sebagai pembilang dan penyebut. Analisis

ditunjukan dalam urutan kadar ion baik kation maupun anion, yang masing-

masing berjumlah 100% epm. Selain anion dan kation, disertakan pula penyusun

airtanah yang lain misal adanya unsur langkah yang berkadar tinggi, juga pH dan

suhu. Penamaan kelas air ditentukan oleh kandungan ion yang mempunyai jumlah

≥25%.

5.2.3.2. Metode Korelasi

Dengan menggunakan diagram pola Stiff (1951), dalam Walton (1970),

bertujuan untuk membandingkan analisis kimia airtanah agar didapat perbedaan,

kesamaan atau perkembangan dalam komposisi kimia airtanah. Cara kerjanya

adalah sebagai berikut :

a. Menggunakan 4 sumbu mendatar yang sejajar dan sumbu tegak

b. Anion (Cl, HCO3, SO4, CO3) diplot pada keempat sumbu mendatar di

sebelah kanan sumbu tegak

c. Kation (Na+K, Mg, Ca, Fe) diplot pada keempat sumbu mendatar di

sebelah kiri sumbu tegak

d. Kadar anion dan kation dalam epm

e. Setiap pola mewakili satu tipe air, sehingga setiap perbedaan pola

menunjukkan tipe air yang berbeda pula

f. Lebar/luas yang terbentuk menunjukkan kandungan ion keseluruhan.

5.2.3.3. Metode Analisis

Dengan menggunakan diagram triliner piper (1953) dalam Walton

(1970). Bertujuan untuk menentukan proses kimia airtanah/genetik airtanah,

menentukan unsur penyusun larutan airtanah, dan perubahan sifat airtanah dan

hubunganya serta masalah geokimia airtanah.

39

Gambar 1. Diagram Piper (1944)

Terdiri dari 2 segitiga disebelah kiri kanan dan 1 jajaran genjang ditengah atas,

skala pembacaan 100, segita kiri untuk kation, segitiga kanan untuk anion dalam

% epm. Cara kerjanya adalah sebagai berikut :

a. Data masing-masing ion dalam % epm diplot pada kedua segitiga.

b. Selanjutnya ditarik keatas pada jajaran genjang dan kedudukan dalam

jajaran genjang ini dapat diketahui sifat airtanahnya. Gambar subsidi dari

bentuk jajaran genjang.

c. Ploting jatuh pada subdivisi dari kelompok bentuk jajaran genjang dari

diagram trilinier piper dan dibaca sifat airtanahnya.

5.2.3.4. Metode Sintesis dan Ilustrasi

Dengan menggunakn metode Bar Collin (1932) dalam Walton (1970)

dia paggramar (fence diagram). Dalam diagram ini dibagi menjadi 2 kolom tegak

yang tingginya menyesuaikan dengan total kadar anion dan kation dalam satuan

epm. Dibedakan dengan pola (corak) dan warna yang berbeda. Urutan dari bawah

keatas pada kolom kanan adalah anion dan kolom sebekah kiri adalah kation.

40

5.3. Hasil Analisis

Pada praktikum ini, dalam melakukan analisis kualitas air tanah

menggunakan metode klasifikasi (dengan menggunakan tabel Kurlov), metode

korelasi, metode analisis, metode sintesis dan ilustrasi. Selain itu, dilakukan juga

analisis parameter airtanah dengan menghitung persentase Na, SAR (Sodium

Absortion Ratio), dan DHL (Daya Hantar Listrik) dalam airtanah.

5.3.1. Metode Analisis Airtanah

Tabel 7. Parameter Analisis Air Tanah (ppm)(Penulis, 2014)

No Parameter Sampel 1 Sampel 2 Sampel 3

1 T°C 29 29 29

2 PH 7,4 7,5 7,5

3 DHL 450 525 495

4 Ca2+ 90,2 90,7 106,2

5 Mg2+ 18,9 14,67 15

6 Na2+ 15,24 20,4 9

7 K+ 6,2 4,1 3,1

8 NO3- 4 6 6

9 Cl- 20,02 24,6 19,7

10 SO42+ 73 31 38

11 HCO3- 321 286 317

12 SiO2- 30,2 31,8 29

13 ∑ 1065,16 1070,77 1074,5

Tabel 8. Standart ppm

41

(Penulis, 2014)

NoParamet

er ppm

1 Ca2+ 0,0499

2 Mg2+0,0822

4

3 Na+ 0,0435

4 K+0,0255

8

5 NO3-

0,01613

6 Cl- 0,0282

7 SO-0,0208

2

8 HCO3-

0,01639

9 Na+ + K+1,4230

4

5.3.2. Metode Klasifikasi

Satuan ion-ion terlebih dahulu harus diubah dari satu mg/l (ppm)

menjadi epm (equivalen per million) dengan rumus :

epm = sampel × ppm

Tabel 9. Konversi ppm ke epm pada sampel 1(Penulis, 2014)

NoParamete

rppm

(standart) ppm (sampel) epm

1 Ca2+ 0,0499 90,24,5009

8

2 Mg2+ 0,08224 18,91,5543

4

3 Na+ 0,0435 15,240,6629

4

4 K+ 0,02558 6,2 0,1586

5 NO3- 0,01613 4

0,06452

6 Cl- 0,0282 20,020,5645

6

7 SO4- 0,02082 73

1,51986

42

8 HCO3- 0,01639 321

5,26119

9 Na+ + K+ 1,42304 21,44 30,51


NoParamete

rppm


1 Ca2+ 0,0499 90,74,5259

3

2 Mg2+ 0,08224 14,671,2064

6

3 Na+ 0,0435 20,4 0,8874

4 K+ 0,02558 4,10,1048

8

5 NO3- 0,01613 6

0,09678

6 Cl- 0,0282 24,60,6937

2

7 SO4- 0,02082 31

0,64542

8 HCO3- 0,01639 286

4,68754

9 Na+ + K+ 1,42304 24,534,864

5


NoParamete

rppm


1 Ca2+ 0,0499 106,25,2993

8

2 Mg2+ 0,08224 15 1,2336

3 Na+ 0,0435 9 0,3915

4 K+ 0,02558 3,1 0,0793

5 NO3- 0,01613 6

0,09678

6 Cl- 0,0282 19,70,5555

4

7 SO4- 0,02082 38 0,7911

43

6

8 HCO3- 0,01639 317

5,19563

9 Na+ + K+ 1,42304 12,117,218

8

Tabel 12. Klasifikasi Kurlov pada sampel 1(Penulis, 2014)

Analisis Kimia epm % epmKATION

Na+ + K+ 30.51 83.44%

Ca2+ 4.50098 12.30972825

Mg2+ 1.553434 4.248485973

∑ 36.564414 100.00%

ANIOIN

Cl- 0.56456 7.618759725

NO3- 0.06452 0.870699974

HCO3- 5.26119 70.99996896

SO4- 1.51986 20.51057134

∑ 7.41013 100 %

SiO2 (ppm) 30.2

Temperature (°C) 29

PH 7.4

Formula Kurlov HCO3- CL- N03- SO4

-

Tipe AirHasil menunjukan HCO3

- < Cl- , maka air tawar

Hasil analisis pada sampel 1:

44

Oleh karena HCO3 > dari Cl, sampel 3 tergolong Air Tawar.



Na+ + K+ 34.8645 85.88%

Ca2+ 4.52593 11.14846482

Mg2+ 1.20646 2.971803998

∑ 40.59689 100.00%

ANIOIN

Cl- 0.69372 10.35849792

NO3- 0.09678 1.445100947

HCO3- 5.26119 78.55910982

SO4- 0.64542 9.637291309

∑ 6.69711 100 %

SiO2 (ppm) 31.8

Temperature (°C) 29

PH 7.5


-

Tipe AirHasil menunjukan HCO3

- < Cl- , maka air tawar

45





Na+ + K+ 17.2188 85.88%

Ca2+ 5.29938 22.31150676

Mg2+ 1.2336 5.193716008∑ 23.75178 100.00%

ANIOIN

Cl- 0.55554 8.367687838

NO3- 0.09678 1.457725508

HCO3- 5.19563 78.25792915

SO4- 0.79116 11.9166575

∑ 6.63911 100 %

SiO2 (ppm) 29Temperature (°C) 29

PH 7.5


-

Tipe AirHasil menunjukan HCO3- < Cl- , maka air

tawar


46


Kesimpulan :

Dari data hasil analisis kualitas air tanah menggunakan metode

klasifikasi (dengan menggunakan tabel Kurlov), maka dapat disimpulkan bahwa

sampel 1, sampel 2 dan sampel 3 merupakan air tawar, dilihat dari kandungan

Hasil menunjukan HCO3- lebih banyak dibandingkan dengan kandungan Cl- nya.

5.3.3. Metode Korelasi

a. Sampel 1

Gambar 2. Korelasi anion dan kation pada sampel 1

b. Sampel 2

47


c. Sampel 3


5.3.4. Metode Analisis

a. Sampel 1

48

Gambar 5. Metode analisis pada sampel 1

b. Sampel 2


c. Sampel 3

49


5.3.5. Metode Sintesis dan Ilustrasi

a. Sampel 1

50

Gambar 8. Diagram bar collin pada sampel 1

b. Sampel 2

51


c. Sampel 3

52


5.3.6. Metode Parameter Airtanah

5.3.6.1. Perhitungan Persentase Na Airtanah

% Na Sampel 1 = (Na+K )

Ca+Mg+Na+K× 100 %

= 28,4592

2,5399+28,4592+28,4592 x 100%

= 47,86%


Ca+Mg+Na+K× 100 %

= 14,1538

1,8373+0,4897+14,1538 x 100%

= 85,88 %

53


Ca+Mg+Na+K× 100 %

= 4,0897

1,2586+0,2930+4,0897 x 100%

= 72,49 %

5.3.6.2. Perhitungan Sodium Absortion Ratio (SAR) Airtanah

SAR Sampel 1 = (Na+ K)

√(Ca+Mg)/2

= 0,6629

√(4,5009+1,4967)/2

= 0,5414


√(Ca+Mg)/2

= 0,8874

√(4,5259+1,2064)/2

= 0,7412


√(Ca+Mg)/2

= 0,3915

√(5,9923+1,2336)/2

= 0,2912

5.3.6.3. Perhitungan Daya Hantar Listrik (DHL)

Sampel 1 mempunyai nilai DHL = 450



Apabila diukur pada suhu di atas atau di bawah 25ºC maka harus

dilakukan koreksi yaitu dengan rumus :

DHL 250 = DHL t °C

1+0,02(t−25 °C )

54

DHL Sampel 1 =

DHL 250 = DHL t °C

1+0,02(t−25 °C )

= 450

1+0,02(29−25 c)

= 416,67

DHL Sampel 2 =

DHL 250 = DHL t °C

1+0,02(t−25 °C )

= 525

1+0,02(29−25 c)

= 486,11

DHL Sampel 3 =

DHL 250 = DHL t °C

1+0,02(t−25 °C )

= 395

1+0,02(29−25 c)

= 365,74

5.3.6.4. Klasifikasi DHL

Tabel 15. Klasifikasi mutu air terhadap Pertanaman berdasarkan DHL menurutTedjoyuwono (1963) dalam Suharyadi (1984)

(Penulis, 2014)DHL Klasifikasi Sifat Air

0 – 2 mmhos Aman digunakan, pengaruh garam kebanyakan dapat

diabaikan

2 – 4 mmhos Daya hasil pertanaman yang sangat peka dapat

diabaikan

4 – 8 mmhos Daya hasil pertanaman yang banyak mengalami

pembatasan

8 – 16 mmhos Hanya pertanaman yang tahan dapat meemberikan

55

hasil memuaskan

> 16 mmhos Hanya pertanaman yang sangat tahan memberikan

hasil yang memuaskan

Tabel 16. Hasil perhitungan % Na, SAR, DHL(Penulis, 2014)

Sampel % Na SAR DHL (mho/cm)

1 47,86 0,5414 450

2 85,88 0,7412 525

3 72,49 0,2912 390

BAB V

Documents

Transcript of BAB V