Pengertian, Sifat, dan Siklus dasar Air Tanah
Air tanah adalah air yang bergerak di dalam tanah yang terdapat didalam ruang antar butir-butir tanah yang meresap ke dalam tanah dan bergabung membentuk lapisan tanah yang disebut akifer. Lapisan yang mudah dilalui oleh air tanah disebut lapisan permeable, seperti lapisan yang terdapat pada pasir atau kerikil, sedangkan lapisan yang sulit dilalui air tanah disebut lapisan impermeable, seperti lapisan lempung atau geluh. Lapisan yang dapat menangkap dan meloloskan air disebut akuifer. Macam-macam akifer sebagai berikut :
- Akifer Bebas (Unconfined Aquifer) yaitu lapisan lolos air yang hanya sebagian terisi oleh air dan berada di atas lapisan kedap air. Permukaan tanah pada aquifer ini disebut dengan water table (preatiklevel), yaitu permukaan air yang mempunyai tekanan hidrostatik sama denganatmosfer.
- Akifer Tertekan (Confined Aquifer) yaitu aquifer yang seluruh jumlahnya air yang dibatasi oleh lapisan kedap air, baik yang di atas maupun di bawah, serta mempunyai tekanan jenuh lebih besar dari pada tekanan atmosfer.
- Akifer Semi tertekan (Semi Confined Aquifer) yaitu aquifer yang seluruhnya jenuh air,dimana bagian atasnya dibatasi oleh lapisan semi lolos air dibagian bawahnya merupakan lapisankedap air.
- Akifer Semi Bebas (Semi Unconfined Aquifer) yaitu aquifer yang bagian bawahnya yangmerupakan lapisan kedap air, sedangkan bagian atasnya merupakan material berbutir halus, sehingga pada lapisan penutupnya masih memungkinkan adanya gerakan air. Dengan demikian aquifer ini merupakan peralihan antara aquifer bebas dengan aquifer semi tertekan.
Tolman (1937) dalam Wiwoho (1999) mengemukakan bahwa air tanah dangkal pada akifer dengan material yang belum termampatkan di daerah beriklim kering menunjukan konsentrasi unsur-unsur kimia yang tinggi terutama musim kemarau. Hal ini disebabkan oleh adanya gerakan kapiler air tanah dan tingkat evaporasi yang cukup besar. Besar kecilnya material terlarut tergantung pada lamanya air kontak dengan batuan. Semakin lama air kontak dengan batuan semakin tinggi unsur-unsur yang terlarut di dalamnya. Disamping itu umur batuan juga mempengaruhi tingkat kegaraman air, sebab semakin tua umur batuan, maka semakin tinggi pula kadar garam-garam yang terlarut di dalamnya.Asal dan Sifat Air Tanah
Pembentukan Air Tanah
Air tanah adalah semua air yang terdapat di bawah permukaan tanah pada lajur/zona jenuh air (zone of saturation). Air tanah terbentuk berasal dari air hujan dan air permukan , yang meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh (zone of aeration) dan kemudian meresap makin dalam (percolate) hingga mencapai zona jenuh air dan menjadi air tanah. Air tanah adalah salah satufaset dalam daur hidrologi , yakni suatu peristiwa yang selalu berulang dari urutan tahap yangdilalui air dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer; penguapan dari darat atau laut atau air pedalaman, pengembunan membentuk awan, pencurahan, pelonggokan dalam tanah atau badan air dan penguapan kembali (Kamus Hidrologi, 1987).
Dari daur hidrologi tersebut dapatdipahami bahwa air tanah berinteraksi dengan air permukaan serta komponen-komponen lainyang terlibat dalam daur hidrologi termasuk bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan lahan, tetumbuhan penutup, serta manusia yang berada di permiukaan. Air tanah dan air permukaan saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap aksi (pemompaan, pencemaran dll) terhadap air tanah akan memberikan reaksi terhadap air permukaan, demikian sebaliknya.
Wadah Air Tanah
Suatu formasi geologi yang mempunyai kemampuan untuk menyimpan dan melalukan air tanahdalam jumlah berarti ke sumur-sumur atau mata air – mata air disebut akuifer. Lapisan pasir ataukerikil adalah salah satu formasi geologi yang dapat bertindak sebagai akuifer. Wadah air tanahyang disebut akuifer tersebut dialasi oleh lapisan lapisan batuan dengan daya meluluskan air yang rendah, misalnya lempung, dikenal sebagai akuitard. Lapisan yang sama dapat jugamenutupi akuifer, yang menjadikan air tanah dalam akuifer tersebut di bawah tekanan (confinedaquifer). Di beberapa daerah yang sesuai, pengeboran yang menyadap air tanah tertekan tersebut menjadikan air tanah muncul ke permukaan tanpa membutuhkan pemompaan. Sementara akuifer tanpa lapisan penutup di atasnya, air tanah di dalamnya tanpa tekanan (unconfined aquifer), samadengan tekanan udara luar.
Semua akuifer mempunyai dua sifat yang mendasar: (i) kapasitasmenyimpan air tanah dan (ii) kapasitas mengalirkan air tanah. Namun demikaian sebagai hasil dari keragaman geologinya, akuifer sangat beragam dalam sifat-sifat hidroliknya (kelulusan dan simpanan) dan volume tandoannya (ketebalan dan sebaran geografinya). Berdasarkan sifat-sifat tersebut akuifer dapat mengandung air tanah dalam jumlah yang sangat besar dengan sebaranyang luas hingga ribuan km2 atau sebaliknya. Ditinjau dari kedudukannya terhadap permukaan,air tanah dapat disebut (i) air tanah dangkal (phreatic), umumnya berasosiasi dengan akuifer tak tertekan, yakni yang tersimpan dalam akuifer dekat permukaan hingga kedalaman – tergantungkesepakatan – 15 sampai 40 m. (ii) air tanah dalam, umumnya berasosiasi dengan akuifer tertekan, yakni tersimpan dalam akuifer pada kedalaman lebih dari 40 m (apabila kesepakatan air tanah dangkal hingga kedalaman 40 m).
Air tanah dangkal umumnya dimanfaatkan olehmasyarakat (miskin) dengan membuat sumur gali, sementara air tanah dalam dimanfaatkan olehkalangan industri dan masyarakat berpunya. Sebaran akuifer serta pengaliran air tanah tidak mengenal batas-batas kewenangan administratif. Suatu wilayah yang dibatasi oleh batasan-batasan geologis yang mengandung satu akuifer atau lebih dengan penyebaran luas,disebut cekungan air tanah. batasan-batasan geologis yang mengandung satu akuifer atau lebih dengan penyebaran luas,disebut cekungan air tanah.
Pengaliran dan Imbuhan Air Tanah
Air tanah dapat terbentuk atau mengalir (terutama secara horisontal), dari titik /daerah imbuh(recharge), seketika itu juga pada saat hujan turun, hingga membutuhkan waktu harian,mingguan, bulanan, tahunan, puluhan tahun, ratusan tahun, bahkan ribuan tahun,, tinggal didalam akuifer sebelum muncul kembali secara alami di titik/daerah luah (discahrge), tergantungdari kedudukan zona jenuh air, topografi, kondisi iklim dan sifat-sifat hidrolika akuifer. Olehsebab itu, kalau dibandingkan dalam kerangka waktu umur rata-rata manusia, air tanahsesungguhnya adalah salah satu sumber daya alam yang tak terbarukan.
Saat ini di daerah-daerah perkotaan yang pemanfaatan air tanah dalamnya sudah sangat intensif, seperti di Jakarta,Bandung, Semarang, Denpasar, dan Medan, muka air tanah dalam (piezometic head) umumnyasudah berada di bawah muka air tanah dangkal (phreatic head). Akibatnya terjadi perubahan polaimbuhan, yang sebelumnya air tanah dalam memasok air tanah dangkal (karena piezometic headlebih tinggi dari phreatic head), saat ini justru sebaliknya air tanah dangkal memasok air tanahdalam. Jika jumlah total pengambilan air tanah dari suatu sistem akuifer melampaui jumlah rata-rata imbuhan, maka akan terjadi penurunan muka air tanah secara menerus serta pengurangancadangan air tanah dalam akuifer. (Seperti halnya aliran uang tunai ke dalam tabungan, kalau pengeluaran melebihi pemasukan, maka saldo tabungan akan terus berkurang). Jika ini hal initerjadi, maka kondisi demikian disebut pengambilan berlebih (over exploitation) , dan penambangan air tanah terjadi.
Mutu Air Tanah
Sifat fisika dan komposisi kimia air tanah yang menentukan mutu air tanah secara alami sangatdipengaruhi oleh jenis litologi penyusun akuifer, jenis tanah/batuan yang dilalui air tanah, serta jenis air asal air tanah. Mutu tersebut akan berubah manakala terjadi intervensi manusia terhadapair tanah, seperti pengambilan air tanah yang berlebihan, pembuangan libah, dll Air tanahdangkal rawan (vulnerable) terhadap pencemaran dari zat-zat pencemar dari permukaan. Namunkarena tanah/batuan bersifat melemahkan zat-zat pencemar, maka tingkat pencemaran terhadapair tanah dangkal sangat tergantung dari kedudukan akuifer, besaran dan jenis zat pencemar,serta jenis tanah/batuan di zona takjenuh, serta batuan penyusun akuifer itu sendiri. Mengingat perubahan pola imbuhan, maka air tanah dalam di daerah-daerah perkotaan yang telah intensif pemanfaatan air tanahnya, menjadi sangat rawan pencemaran, apabila air tanah dangkalnya didaerah-daerah tersebut sudah tercemar. Air tanah yang tercemar adalah pembawa bibit-bibit penyakit yang berasal dari air (water born diseases).
