intrusi air laut

A.    Latar Belakang Masalah

Air merupakan sumber daya alam yang paling dasar dan komponen penting bagi kehidupan. Air digunakan untuk berbagai macam keperluan hidup seperti untuk pertanian, industri dan kebutuhan rumah tangga. Air merupakan sumber daya penting dalam penyediaan air di seluruh dunia. Jumlah air yang berada di laut sekitar  97%, 1,7% berada di kutub bumi yakni berupa es, 1,7% berupa airtanah dan 0,1% berada sebagai air pemukaan (Indarto, 46: 2007).

Menurut Soemarto (1995: 162) yang dimaksud dengan airtanah adalah air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Airtanah berada dalam formasi geologi yang tembus air (permeable) yang disebut akuifer. Lapisan inilah yang akan mengalirkan airtanah untuk berbagai kebutuhan manusia.

Saat sekarang ini semakin berkembangnya peradaban manusia mengakibatkan kebutuhan air juga semakin meningkat, akan tetapi cara pengambilan airtanah sering kali tidak sesuai dengan prinsip hidrologi, terlebih di daerah pantai. Daerah pantai di suatu kota merupakan daerah di mana populasi penduduk cukup padat. Segala aktivitas terkonsentrasi di daerah pantai (Kodoatie, 1996: 242). Pengambilan lebih (over-exploitation) airtanah di daerah sekitar pantai dapat mengakibatkan melengkungnya tinggi permukaan airtanah (atas dan bawah) di sekitar sumur. Perkembangan lebih lanjut dari kegiatan pengambilan airtanah secara berlebih akan mengakibatkan terjadinya intrusi air laut ke arah sumur (Asdak, 251: 1995).

Dampak negatif pemanfaatan airtanah yang berlebihan dapat dibedakan menjadi dampak kualitatif (kualitas airtanah) dan kuantitif (pasokan airtanah) (Asdak, 229: 1995). Untuk mengetahui kualitas airtanah dapat dilakukan dengan cara analisis fisik, meliputi warna, bau, rasa, kekeruhan, suhu, DHL dan analisis kimia meliputi kandungan ion-ion yang banyak terlarut dan kesadahannya (Murtianto, 2010). Air minum yang ideal seharusnya jernih, tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau. Tidak mengandung zat kimia yang dapat mengubah fungsi tubuh, tidak dapat diterima secara estettis serta tidak korosif dan tidak meninggalkan endapan pada seluruh jaringan distribusinya. (Slamet, 2002, 110).

Di kota-kota besar pemanfataan airtanah sudah berlangsung lama baik untuk industri, perhotelan maupun kebutuhan penduduk. Seperti Kota Jakarta, Semarang, dan Surabaya (Kodoatie, 9: 1996). Untuk Kota Padang dampak pengambilan airtanah sudah diteliti pada tahun 2001 yang mengindikasikan adanya intrusi air laut pada tingkat yang belum membahayakan di sepanjang Pantai Padang (Gustiana, 2001). Dari hasil penelitian tersebut yang jumlah sampelnya 10 sampel ditemukan antara lain di wilayah A didapatkan kondisi fisik air suhunya lebih rendah dari suhu udara, air berbau lumpur, dan berasa dan kondisi kimia kandungan Ca yang masih di bawah standar yang ditetapkan. Wilayah B diperoleh kekeruhan dan kandungan Ca yang tidak memenuhi standard dan wilayah C ditemukan airtanah kekuning-kuningan, berbau lumpur dan berasa dan Ca yang masih di bawah standar.

Di Kota Padang, tercatat sekitar 799.750 penduduk (sensus penduduk 2010) yang bermukim dan semakin bertambah dari tahun ke tahun.  (http://sumbar.bps.go.id/web/index.php/subyek/kependudukan/37-penduduk). Seiring dengan tingginya pertumbuhan penduduk Kota Padang yang merupakan tempat pusat pemerintahan, industri, pendidikan dan pemukiman perlu dilakukan penelitian kembali yang dalam hal ini Penulis mengajukan ke Program Kreativitas Mahasiswa bidang Penelitian (PKMP) dengan judul “Evaluasi Intrusi Air Laut Akibat Eksploitasi Airtanah di Sepanjang Pantai Kota Padang”.

B.     Perumusan Masalah

Berdasarkan pada latar belakang di atas, maka rumusan masalah dalam penelitian adalah  sebagai berikut:

1.   Bagaimana perubahan kondisi airtanah berdasarkan sifat fisik di sepanjang Pantai Kota Padang?

2.   Bagaimana perubahan kondisi airtanah berdasarkan sifat kimia di sepanjang Pantai Kota Padang?

3.   Bagaimana penyebaran daerah intrusi air laut di Kota Padang?

C.    Tujuan Program

Adapun tujuan dari pelaksanaan program penelitian ini adalah untuk:

1.   Mengetahui perubahan kondisi airtanah berdasarkan sifat fisik di Pantai Padang.

2.   Mengetahui perubahan kondisi airtanah berdasarkan sifat kimia di Pantai Padang.

3.   Memetakan daerah intrusi air laut di sepanjang Pantai Kota Padang.

D.    Luaran yang Diharapkan

Luaran yang diharapkan dari penelitian ini adalah informasi berupa tabel, data dan peta tentang intrusi air laut dan kualitas airtanah akibat eksploitasi airtanah di sepanjang pantai Kota Padang.

E.     Kegunaan Program

Manfaat yang diharapkan dari pelaksanaan program ini adalah:

1.      Bagi Mahasiswa

Mahasiswa dapat mengaplikasikan ilmu yang telah diperoleh dikampus dipadukan dengan pengalaman yang ada di lapangan serta referensi dari beberapa sumber sehingga tercipta informasi berupa data riil tentang kualitas airtanah akibat intrusi air laut di sepanjang Pantai Kota Padang.

2.      Bagi Masyarakat

Masyarakat mendapatkan informasi mengenai kualitas airtanah sehingga masyarakat mempertimbangkan dan mewaspadai penggunaan airtanah untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari.

3.      Bagi Pemerintah

Sebagai bahan masukan dalam penataan ruang dan acuan untuk mengambil kebijakan yang berhubungan dengan pemanfaatan airtanah serta meminimalisir intrusi air laut di sepanjang Pantai Kota Padang.

F.     Tinjauan Pustaka

1.    Airtanah

Airtanah (groundwater) merupakan air yang berada di bawah permukaan tanah. Airtanah berada dalam formasi geologi yang tembus air (permeable) yang disebut akuifer, yaitu formasi-formasi yang mempunyai struktur yang memungkinkan adanya gerakan air melaluinya dalam kondisi meda (field condition) biasa.

Pengertian airtanah dalam menurut para ahli:

1.    Airtanah adalah air yang bergerak dalam tanah yang terdapat di dalam ruang-ruang antar butir tanah yang membentuk itu dan di dalam retak-retak dari batuan,yang sering juga disebut air apisan atau air celah (Suyono Sudarsono & Kensaku Takeda, 2003: 93).

2.    Airtanah adalah air yang mengisi rongga-rongga pori tanah/celah batuan serta bertekanan sama dengan atmosfer atau air yang terdapat di bawah permukaan airtanah pada zone jenuh (Helfia Edial, 1998: 13).

3.   Menurut Kadaotie (1996) airtanah merupakan air bawah permukaan yang terdapat pada bahan yang jenuh air di bawah muka airtanah.

Dari penjelasan tiga pendapat ahli di atas dapat diambil kesimpulan bahwa airtanah adalah air yang bergerak dalam tanah dan terdapat dalam ruang antara butir-butir tanah dan retakan-retakan batuan yang bersirkulasi secara alamiah.

2.   Intrusi Air Laut

Intrusi atau penyusupan air asin ke dalam akuifer di daratan pada dasarnya adalah proses masuknya air laut di bawah permukaan tanah melalui akuifer di daratan atau daerah pantai. Dengan pengertian lain, yaitu proses terdesaknya air bawah tanah tawar oleh air asin/air laut di dalam akuifer pada daerah pantai (Hendrayana, 2002).

Menurut Soemarto (1993, 200) ada tujuh cara air asin dapat bercampur dengan air permukaan di daerah delta dan pantai:

1.      Pemasokan (supplay) air garam lewat atmosfir. Terdapat sejumlah kecil garam dalam air hujan yang terbawa oleh angin yang meniup ke darat (kira-kira 20 ppm Clˉ).

2.      Masuknya garam lewat pintu pelayaran.

3.      Intrusi air laut ke muara (estuaries).

4.      Rembesan airtanah payau ke daerah rendah (low lying areas). Adanya perbedaan tinggi permukaan air  menyebabkan aliran airtanah. Karena airtanah tersebut payau atau bahkan asin, maka terdapat sejumlah garam terbawa kepermukaan tanah.

5.      Difusi garam pada tanah asin.

6.      Drainase saline efluen. Air dalam sungai atau waduk di daerah delta dan pantai dapat dikotori oleh masuknya air rembesan payau dan oleh air yang berasal dari drainasi tanah asin.

7.      Kadar garam dalam air sungai. Ini disebabkan oleh salinitas alami komponen airtanah dari aliran sungai, aliran balik dari daerah irigasi di sebelah hulu, pembuangan air sisa rumah tangga dan pembuangan air sisa industri.

Masuknya air laut ke dalam airtanah ini disebabkan oleh berbagai aktivitas manusia yang tidak memperhatikan keadaan lingkungan dan dampak yang dirasakan akibat pemanfaatan airtanah yang berlebihan (Kodoatie, 1996: 253) seperti:

1.      Peningkatan industri, pemukiman, yang mengakibatkan kebutuhan air bersih meningkat. Sehingga menimbulkan pengambilan airtanah yang tidak terkendali.

2.      Pengurangan tingkat infiltrasi yaitu dengan membuat muka tanah menjadi kedap air, misalnya dengan membuat paving blocks.

3.      Pemadatan tanah, mengakibatkan tanah yang tadinya kedap air menjadi tidak kedap air. Hal ini juga merupakan efek tidak langsung dari peningkatan pembangunan bangunan-bangunan industri, pemukiman dan lain-lainnya.

4.      Pembangunan bangunan yang berlebihan akan memengaruhi muka airtanah.

Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa intrusi air laut adalah masuknya air laut ke air tawar menyebabkan air tawar tidak berfungsi lagi menurut semestinya. Artinya hantaman atau kekuatan air laut sudah lebih kuat dibanding air tawar.

3.   Sifat Fisika Air

Sifat fisika air antara lain sebagai berikut:

a)      Temperatur. Temperatur permukaan air umumnya sama dengan temperatur atmosfer, sementara airtanah kemungkinan bisa lebih atau kurang dari temperatur atmosfer. Temperatur yang diperbolehkan untuk penyediaan masyarakat adalah di antara 4,4ºC-10ºC. Temperatur di atas 26ºC tidak diperbolehkan dan di atas 35ºC tidak layak untuk penyediaan masyarakat (Birdi, 1999: 70).

b)      Kekeruhan. Kekeruhan air disebabkan oleh zat padat yang tersuspensi, baik yang bersifat anorganik maupun yang organik. Zat anorganik, biasanya berasalkan lapukan batuan dan logam, sedangkan yang organik dapat juga merupakan sumber kekeruhan. Zat oraganik dapat menjadi makanan bakteri, sehingga mendukung perkembang biakannya. Bakteri ini juga merupakan zat organik tersuspensi, sehingga pertambahannya akan menambah kekeruhan air (Slamet, 2002: 112).

c)      Rasa. Air minum biasanya tidak memberi rasa/tawar. Air yang tidak tawar dapat menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. Rasa logam/amis, rasa pahit, asin, dan sebagainya. Efeknya tergantung pula pada penyebab timbulnya rasa tersebut (Slamet, 2002: 112).

d)     Warna. Air minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estesis dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat disebabkan adanya tanin dan asam humat yang terdapat sevara alamiah di air rawa, berwarna kuning muda, menyerupai urin, oleh karenanya orang tidak mau menggunakannya. Selain itu, zat organik ini bila terkena khlor dapat membentuk senyawa-senyawa khloroform yang beracun. Warnapun dapat berasal dari buangan industri (Slamet, 2002: 112).

e)      Bau. Air minum yang berbau selain tidak estetis juga tidak disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk akan kualitas air. Misalnya, bau amis dapat disebabkan oleh tumbuhnya algae (Slamet, 2002: 111).

4.   Sifat Kimia Air

Airtanah mewakili karakteristik tanah yang mengalir melewatinya. Berikut adalah cara mengidentifikasi karakteristik kimia di dalam air:

a)   Nilai pH. Menurut Al-Layla dkk (1978: 136) nilai pH mengindikasikan apakah air itu asam atau basa. Jika nilai pH lebih dari 7, maka itu adalah basa, dan jika kuang dari 7 adalah asam. Nilai pH air adalah sangat penting. Kontrol pembekuan proses, perpindahan besi dan mangan, kontrol rasa dan korosi secara langsung berhubungan dengan nilai pH.

b)   Uji Natrium. Natrium elemental (Na) sangat reaktif, karenanya bila berada di dalam air akan terdapat sebagai suatu senyawa. Natrium sendiri bagi tubuh tidak merupakan benda asing, tetapi toxisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. NaOH, atau hidroksida Na sangat korosif, tetapi NaCl justru dibutuhkan oleh tubuh. Pada umumnya konsentrasi Natrium dalam airtanah kurang dari 200 mg/l dan sekitar 10.000 mg/l dalam air laut; sekitar 25.000mg/l dalam air asin (Todd, 1980: 273).

c)   Klorida. Klorida adalah senyawa halogen flor (Cl) toxisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. Misalnya NaCl sangat tidak teratur, tetapi karbonil florida sangat beracun. Dalam jumlah banyak Cl akan menimbulkan rasa asin, korosi pada sistem penyediaan air panas. Sebagai desinfektan, residu flor di dalam penyediaan air sengaja dipelihara, tetapi flor ini dapat terikat pada senyawa organik dan membentuk hidrokarbon (Cl- HC) banyak diantaranuya dikenal sebagai senyawa-senyawa karsinogenik (Slamet, 2002: 114-116). Umumnya dalam airtanah konsentasinya kurang dari 10 mg/l  di daerah lembab tetapi 1000mg/l dalam daerah kering. Kira-kira 19,300 dalam air laut; dan 200.000 mg/l dalam air asin. Untuk menghindari efek tersebut akibat terlalau rendah atau terlalu tinggi kadar tinggi dalam air minum ditetapkan standar persyaratan konsentrasi Cl maksimal yang diperbolehkan sebagaimana ditetapkan oleh Permenkes RI nomor 492 tahun 2010 yaitu 250 mg/l.

d)  Calsium (Ca). Kalsium merupakan bagian dari komponen yang merupakan penyebab dari komponen kesadahan. Efek yang ditimbulkan dari kesadahan secara ekonomis adalah timbulnya lapisan kerak pada  ketel-ketel pemanas air. Pada perpipaan dan juga menurunnya efektivitas dari kerja sabun. Selain itu adanya Ca di dalam air sangat penting untuk dapat memenuhi kebutuhan akan unsur tersebut yang khususnya untuk pertumbuhan tulang dan gigi. Menurut Todd (1980, 273), konsentarsi kalsium dalam airtanah umumnya kurang dari 100mg/l, sedangkan dalam  air asin terkandung 75.000 mg/l. Konsentrasi Ca dalam air yang lebih rendah dari 75 mg/l menyebabkan tulang rapuh sedangkan konsentasi yang lebih tinggi dari 200 mg/l dapat menyebabkan korosifitas kerusakan pada pipa-pipa air (Sutrisno dalam Gustiana, 2001).

e)   Magnesium. Konsentasi Magnesium dalam air kurang umumnya dari dari 200mg/l tetapi konsentasinya dalam air laut kira-kira 10.000 mg/l  dalam air laut dan  kira-kira 25.000 mg/l dalam air asin.

f)    Kalium. Konsentrasi kalium dalam airtanah umumnya kurang dari 10mg/l dan dalam air asin terdapat kira-kira 25.000 mg/l (Todd, 1980: 273).

g)   DHL (Daya Hantar Listrik). Konduktivitas air bergantung pada jumlah ion-ion terlarut per volumenya dan mobilitas ion-ion tersebut. Satuannya adalah (μmho/cm, 25⁰C). Konduktivitas bertambah dengan jumlah yang sama dengan bertambahnya salinitas. Secara umum, faktor yang lebih dominan dalam perubahan konduktivitas air adalah temperatur. Untuk mengukur konduktivitas digunakan konduktivitimeter. Berdasarkan nilai DHL, jenis air juga dapat dibedakan melalui nilai pengukuran daya hantar listrik dalam μmho/cm pada suhu 25⁰C menunjukkan klasifikasi air sebagai berikut:

                                                                           

Tabel 1. Klasifikasi Air Berdasarkan Daya Hantar Listrik (DHL)

No.	DHL (µmho/cm, 250C)	Klasifikasi
1.	0,005	Air Murni
2.	0,5-5	Air Suling
3.	5-30	Air Hujan
4.	30-200	Air Tanah
5.	45000-55000	Air Laut

Sumber: (Davis dan Wiest dalam Tarigan, 2011) (http://repository.usu.ac.id)

Berdasarkan batas konduktivitas listrik klasifikasi intrusi air laut dapat juga dibedakan yaitu sebagai berikut:

Tabel 2. Klasifikasi Intrusi Air Laut Berdasarkan Konduktivitas Listrik

No	Batas Konduktivitas (µmho/cm, 25oC)	Klasifikasi Intrusi
1.	≤200,00	Tidak terintrusi
2.	200,01-229,24	Terintrusi sedikit
3.	229,25-387,43	Terintrusi sedang
4.	387,44-534,67	Terintrusi agak tinggi
5.	≥534,68	Terintrusi tinggi

Sumber: (Davis dan Wiest dalam Tarigan, 2011) (http://repository.usu.ac.id)

h)   Jumlah Garam Terlarut. Menurut Suharyadi dalam Gustiana (2001) jumlah garam terlarut adalah jumlah garam yang terkandung dalam air. Peranannya yaitu sejauh mana air sumur terkonsentrasi dengan air laut. Satuan dari jumlah garam terlarut yaitu mg/1. Klasifikasi air berdasarkan jumlah garam terlarut menurut Bouwer dalam Gustiana (2001) adalah seperti tabel dibawah ini:

Tabel 2. Klasifikasi Air Berdasarkan Jumlah Garam Terlarut

No	Jumlah Garam Terlarut(mg/l)	Jenis Air
1	< 1.000	Tawar (Fres)
2	3.000-10.000	Agak asin (Moderateli Salinity)
3	10.000-35.000	Asin (Zeri Salinity)
4	>35.000	Sangat Asin (Briny)

Sumber : Bouwer dalam Gustiana (2001)

5.      Kualitas Airtanah

Kualitas airtanah dapat dilihat sebagai suatu sistem yang terdiri dari tiga komponen atau subsistem yaitu material (macam tanah, batuan), macam pengaliran (transport) dan proses perubahannya. Macam aliran airtanah misalnya aliran laminer, turbulen, konveksi, disperse, dan difusi, sedangkan proses perubahan  terdiri dari perubahan yang sesuai dengan hukum-hukum fisika, kimia biologi atau segala proses yang mengakibatkan perubahan kualitas (Edial, 1998).

Pemanfaatan sumberdaya air, baik keperluan industri, pertanian (termasuk peternakan) maupun untuk keperluan manusia perlu terlebih dahulu ditentukan kualitas airnya (baku mutu air) terutama untuk diminum. Air minum harus aman dan enak, oleh karena itu, sangat penting untuk membatasi konsentrasi kotoran yang diperbolehkan dalam penyediaan air. Setiap air harus sesuai dengan standar tertentu yang ditentukan oleh  pihak masyarakat berwenang setempat (Al-Layla, dkk, 1978: 139).