Air Tanah: Pengertian, Sumber, Proses Terbentuk, Unsur, Kualitas, Jenis, dan Manfaatnya

Table of Contents

Air Tanah

A. Pengertian Air Tanah

Air tanah adalah bagian air yang berada pada lapisan di bawah permukaan tanah. Lebih lengkapnya, air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah permukaan tanah sebagai akibat dari gaya gravitasi bumi, struktur pelapisan geologi, dan beda potensi kelembaban tanah.

Kedalaman air tanah tidak sama di semua tempat tergantung pada tebal tipisnya lapisan permukaan di atasnya dan kedudukan lapisan air tanah tersebut. air tanah berasal dari air hujan, laut, atau magma. Air tanah yang berasal dari air hujan (air meteorit) disebut air vados atau air tua.

Air tanah yang berasal dari laut dan terdapat juga di daerah pantai kemungkinan air tanah ini asin atau payau. Air tanah yang berasal dari magma disebut air juvenil. Air juvenil belum mengalami siklus hidrologi. Air Juvenil merupakan air baru yang ditambahkan pada zone kejenuhan dari kulit bumi yang dalam.

Air Tanah Menurut Para Ahli
1. Bouwer (1978), air tanah merupakan sejumlah air di bawah permukaan bumi yang kemudian dapat dikumpulkan dengan sumur-sumur, terowongan, atau sistem drainase dengan pemompaan. Dapat juga disebut aliran yang secara alami akan mengalir ke permukaan tanah melalui rembesan atau suatu pancaran.
2. Fetter (1994), air tanah merupakan air yang tersimpan pada lajur jenuh hingga kemudian bergerak ke berbagai lapisan dan batuan tanah di bumi sampai air tersebut keluar sebagai mata air, atau terkumpul dalam satu danau, kolam, sungai, dan laut. Batas atas lajur jenuh air disebut dengan muka air tanah (water table).
3. Soemarto (1989), air tanah merupakan air yang menempati rongga-rongga dalam lapisan geologi. Lapisan tanah yang terletak di bawah permukaan tanah dinamakan juga sebagai lajur jenuh (saturated zone), dengan lajur tidak jenuh yang berada di atas lajur jenuh sampai ke permukaan tanah, dengan rongga-rongganya yang berisi udara dan air.
4. Asdak (2002), air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah permukaan tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, perbedaan potensi kelembapan tanah, dan gaya gravitasi bumi.

B. Sumber Air Tanah

Air tanah memiliki jumlah yang jauh lebih besar dibanding air permukaan. Menurut data UNESCO, 1978 dalam Chow et al, 1998 menyatakan bahwa 98% dari seluruh air di daratan tersimpan di bawah permukaan tanah, pori-pori batuan, dan material butiran.

Sumber air tanah dapat dibagi menjadi 2 jenis sumber di antaranya,
1. Air hujan yang meresap ke dalam tanah melalui pori-pori atau retakan dalam formasi batuan
2. Air permukaan yang dapat berasal dari sungai, danau, dan reservoir yang meresap melalui tanah dan batuan ke dalam tanah

Cadangan air terbesar adalah air tanah. Air dalam tanah dan air permukaan adalah sumber air yang memiliki hubungan erat.

Pada musim kemarau panjang, umumnya aliran sungai akan surut, danau dan tempat penampungan air alami cenderung mengering. Sebagian besar air yang mengisi sungai, danau dan penampungan air alami merupakan air tanah yang muncul kembali ke permukaan.

C. Proses Terbentuknya

Air tanah terbentuk berkaitan dengan adanya siklus hidrologi. Siklus hidrologi adalah suatu siklus yang terjadi di lingkungan perairan. Siklus ini akan terus berjalan dan tidak akan berhenti, di mana proses air dari atmosfer yang turun ke bumi dalam bentuk hujan atau salju akan kembali lagi ke atmosfer secara berulang terus menerus.

Air yang turun ke bumi sebagai air hujan sebagian besar akan mengalir di permukaan tanah sebagai air permukaan, seperti sungai, danau, atau rawa. Sebagian kecil air hujan tersebut juga meresap ke dalam tanah dan masuk ke dalam zona jenuh, sehingga menjadi air tanah.

Air tanah yang berada dekat dengan permukaan tanah akan diserap oleh tanaman melalui evapotranspiration dan kembali menguap ke atmosfer. Selain itu, penguapan atau evaporasi secara langsung juga dapat terjadi pada tubuh air yang terbuka.

Air memiliki manfaat penting bagi seluruh aspek kehidupan, baik untuk air minum, kegiatan rumah tangga, serta kepentingan industri. Ketergantungan manusia akan air bersih saat ini telah mencapai 70% dan kemungkinan akan meningkat jika musim kemarau melanda. Apabila pasokan atau cadangan air menipis, maka akan terjadi ancaman bencana kekeringan.

Air tanah dapat berada di bawah permukaan tanah dalam bentuk kumpulan air, seperti pada gua bawah tanah atau sungai bawah tanah. Keberadaan air bawah tanah dapat mencapai kedalaman puluhan bahkan ratusan meter di bawah permukaan bumi.

Semakin ke dalam akan ditemukan lapisan-lapisan batuan yang lolos air dan tidak lolos air. Lapisan permeable atau lapisan lolos air adalah lapisan batuan yang terdiri dari kerikil, pasir, batu apung, dan batuan yang retak.

Sedangkan, lapisan impermeable atau lapisan tidak lolos air adalah lapisan batuan yang kedap air dan terdiri dari napal, tanah liat, dan tanah lempung. Meski tanah lempung dapat menyerap air, akan tetapi memiliki sifat jenuh air sehingga daya serapnya terbatas.

Air hujan yang turun ke bumi akan meresap secara infiltrate ke zona tak jenuh (zone of aeration). Setelah itu akan masuk lebih dalam secara percolate hingga mencapai zona jenuh air dan menjadi air tanah.

Terbentuknya air tanah adalah bagian dari tahap siklus air atau daur hidrologi. Air tanah dapat berinteraksi dengan air permukaan dipengaruhi oleh berbagai komponen lain, seperti topografi, jenis batuan penutup, tumbuhan penutup, penggunaan lahan, dan kegiatan manusia di permukaan. Kualitas air tanah dan air permukaan saling berkaitan satu sama lain.

D. Unsur Air Tanah

Menurut Kodatie (2002), air dengan kandungan unsur kimia sesuai dengan sistem aliran air tanahnya. Sistem aliran air tanah ini kemudian dibagi lagi menjadi tiga, yakni sistem lokal, sistem antara dan sistem regional. Unsur kimia yang mendominasi sistem lokal di antaranya HCO3, Ca, dan Mg. Kemudian pada sistem antara sebagian besar terdiri dari HCO3, Ca, dan Mg.

Sedangkan air tanah sistem regional mengandung Na, Cl, serta hilangnya unsur Co2 dan O2. Air hujan kemudian meresap ke bawah permukaan tanah dalam bentuk peresapan dan penelusan, ia membawa berbagai unsur-unsur kimia. Komposisi zat yang terlarut dalam air tanah sendiri kemudian dapat dikelompokkan lagi menjadi 4 kelompok (Hadipurwo, 2006) di antaranya,
1. Unsur utama air tanah (major constituents) yang memiliki kandungan 1,0 – 1000 mg/l, yaitu di antaranya terdapat pada kalsium, natrium, magnesium, sulfat, klorida, silika, dan bikarbonat
2. Unsur sekunder air tanah (secondary constituents) yang memiliki kandungan 0,01-10 mg/l, yaitu di antaranya terdapat pada besi, strountium, kalium, kabornat, nitrat, boron, dan florida
3. Unsur minor air tanah (minor constituents) yang memiliki kandungan kandungan 0,0001-0,1 mg/l, yaitu di antaranya terdapat pada aluminium, atimon, arsen, barium, cadmium, krom, brom, kobalt, tembaga, titanium, vanadium, germanium, jodium, fosfat, rubidium, selenium timbal, litium, molibdiunum, nikel, mangan,, uranium, dan seng
4. Unsur langka air tanah (trace constituents) yang memiliki kandungan kurang dari 0,001 mg/l, yaitu di antaranya terdapat pada berilium, bismut, cerium, cesium, galium, emas, indium, lanthanum, niobium, platina, radium, ruthenium, scandium, perak, thalium, tharium, timah, tungsten, yttrium, zirkon

E. Kualitas Air Tanah

Kualitas air tanah ditentukan oleh berbagai sifat fisik dan sifat kimia yang terkandung. Berdasarkan sifat fisik, kualitas air dapat diketahui mulai dari warna, bau, rasa, kekeruhan, kekentalan dan suhu air. Rasa air tanah juga dipengaruhi oleh unsur-unsur garam yang terlarut atau tersuspensi dalam air. Kekentalan air disebabkan oleh partikel yang terkandung dalam air, di mana semakin banyak kandungan yang ada maka akan semakin kental airnya.

Selain itu, keberadaan suhu air yang tinggi akan membuat air kemudian semakin encer. Kekeruhan air ini juga turut dipengaruhi oleh kandungan zat yang tidak larut oleh air. Misalnya saja pada partikel lempung, lanau, zat organik dan mikroorganisme. Suhu air juga dipengaruhi oleh suhu lingkungan, seperti kondisi musim ataupun cuaca yang terjadi saat siang dan malam serta lokasi air tanah.

Zat kimia yang terdapat dalam air tanah juga berpengaruh terhadap kualitas air, antara lain Kesadahan, Zat Padat Terluar (Total Disolve Solid atau TDS), Daya Hantar Listrik (DHL), Keasaman dan Kandungan Ion.
1. Kesadahan Air merupakan tingkat kekerasan air yang pada umumnya disebabkan oleh unsur Ca dan Mg. Air tanah dengan beberapa kandungan metal terlarut, seperti Na, Mg, Ca, dan Fe. Jika air tanah kemudian mengandung komponen logam dengan jumlah tinggi maka kemudian akan menyebabkan air sadah.
2. Zat Padat yang Terlarut adalah total zat padat yang terlarut dalam air tanah atau semua zat yang tertinggal setelah air diuapkan pada suhu 103 derajat hingga 105 derajat Celcius. Air baku yang digunakan pada kebutuhan rumah tangga, dan air minum memiliki batas maksimal kandungan 1.000 mg/l atau disebut dengan baku mutu air kelas I. Zat-zat terlarut ini di antaranya seperti zat organik lain dalam jumlah kecil, serta gas, dan garam anorganik.
3. Daya Hantar Listrik sebagai kemampuan air dalam menghantarkan listrik. Daya hantar ini dipengaruhi oleh kandungan unsur garam dalam air. Dengan semakin tingginya unsur garam tersebut maka akan semakin tinggi pula daya hantar listrik yang ia miliki. Konduktivitas air kemudian dipengaruhi oleh zat pada terlarut, suhu air dan ion klorida.
4. Keasaman Air kemudian dinyatakan dalam pH dengan skala ukur antara 1-14. Air dengan kualitas yang baik adalah yang memiliki kandungan pH netral yaitu pH 7, jika pH air lebih dari 7 maka akan bersifat basa sementara jika kurang dari 7 maka akan bersifat asam.
5. Kandungan Ion baik itu kation dan anion yang terkandung pada air diukur dalam satuan part per million (ppm) atau mg/l. Ion-ion yang terkandung dalam air antara lain Na, K,  Zn, Cl, SO4, H2SF, NH4, NO3, NO2, CO2, CO3, HCO3, Ca, Mg, Al, Fe, Mn, Cu, KMnO4, SiO2, Cr, Cd, Hg, Co, boron, ion-ion logam yang biasanya jarang dan bersifat racun antara lain Pb, Sn, As.

F. Jenis Air Tanah

Air tanah permukaan sebagai air yang berada di atas lapisan tanah atau batuan. Air tanah dengan ciri- ciri mulai dari bagian atas dan bawah lapisannya yang memiliki kandungan air yang dibatasi oleh lapisan kedap, Lapisan yang mengandung air kemudian terletak di daerah siklinal dari suatu formasi yang berada di daerah lipatan Air tanah, ia dapat memancar jika mendapatkan tekanan pada daerah siklinal yang cukup kuat, dan jika tekanan yang ada tidak cukup kuat maka air dapat mengalir naik.

Air tanah permukaan sendiri mengandung banyak manfaat dan sering dimanfaatkan oleh manusia dalam berbagai hal, seperti pertanian dan pengairan. Air tanah kemudian dapat digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu air tanah yang berdasarkan kepada letaknya di permukaan tanah dan berdasarkan kepada dari mana ia berasal. Air tanah berdasarkan letaknya sendiri kemudian dibagi kembali menjadi 2 jenis di antaranya,
1. Air Tanah Freatik sebagai air tanah pada permukaan yang dangkal di mana letaknya tidak jauh dari permukaan tanah dan berada di atas lapisan kedap air contohnya ada pada air sumur.
2. Air Tanah Dalam atau disebut juga sebagai Artesis merupakan air tanah yang terletak di antara lapisan akuifer dan batuan kedap air, contohnya ada pada sumur artesis.

Air Artesis juga disebut dengan air tanah dalam, karena dapat ditemukan pada kedalaman 30 -80 meter dari permukaan tanah. Air tanah ini juga dapat diminum atau dikonsumsi secara langsung karena sudah mengalami penyaringan secara sempurna dan terbebas dari kuman ataupun bakteri. Biasanya jenis air tanah artesis sering digunakan untuk mengatasi kekeringan meskipun pada musim kemarau panjang.

Hal tersebut dikarenakan air tanah artesis sebagai kandungan dari beragam air tanah dengan debit air yang stabil, meskipun dalam membangun sumur artesis ini juga membutuhkan biaya yang tidak sedikit sebab diperlukan suatu pompa air khusus berkapasitas besar, bahkan air tanah ini juga memiliki kemampuan untuk keluar sendiri jika tekanan airnya cukup besar, dan membentuk sumur artesis.

Sementara air tanah berdasarkan asalnya kemudian dibagi menjadi 3 jenis di antaranya,
1. Air Tanah Meteorit (Vados) merupakan air tanah yang berasal dari proses presipitasi (hujan) awan yang tercampur dengan debu meteorit dan kemudian mengalami kondensasi.
2. Air Tanah Baru (Juvenil) merupakan air tanah yang berasal dari dalam bumi karena tekanan intrusi magma, contohnya adalah pada geyser atau sumber air panas.
3. Air Konat merupakan air tanah yang terkurung pada lapisan batuan purba.

G. Manfaat Air Tanah

Secara umum air memiliki berbagai manfaat penting bagi kehidupan, tak hanya bagi manusia, tapi juga beragam makhluk hidup di Bumi seperti hewan dan tumbuhan. Karenanya kelangkaan air tentu saja akan menyebabkan bencana kelaparan, kekeringan, bahkan kepunahan spesies. Menurut Kodoatie (2012) sendiri air yang berasal dari dalam tanah bermanfaat sebagai sumber air bagi flora, fauna, dan manusia.

Selain itu, air juga berperan sebagai bagian utama dari siklus hidrologi. Air yang kemudian dimanfaatkan oleh manusia untuk keperluan sehari-hari, mulai dari mandi, minum, mencuci, dan lain sebagainya. Tak hanya pada manusia seluruh hewan juga membutuhkan air untuk minum dan bertahan hidup, terlebih pada hewan-hewan akuatik yang hidup di air, seperti sungai, danau, dan lautan.

Tumbuhan sendiri memanfaatkan air tanah yang diserap melalui akar untuk memperoleh unsur hara guna mendukung proses fotosintesisnya. Berikut manfaat air tanah yang perlu diketahui di antaranya,
1. Air tanah sebagai bagian dari siklus hidrologi atau daur air yang terus berjalan berulang
2. Air juga berfungsi sebagai sumber pembangkit listrik, contohnya adalah pada sungai bawah tanah di daerah karst Gombong Selatan yang memanfaatkan aliran air bawah tanah untuk listrik mandiri
3. Air Tanah berfungsi Memenuhi berbagai keperluan rumah tangga, seperti mandi, memasak, minum, dan mencuci
4. Irigasi pertanian, pada sawah petani yang letaknya jauh dari sumber air seperti pada sungai umumnya kemudian akan membuat sumur bor untuk mencukupi berbagai kebutuhan air tanaman pertanian
5. Memenuhi berbagai kebutuhan industri yang memerlukan air dalam proses produksi, misalnya pada pabrik tekstil yang memerlukan air dalam pencelupan, industri kulit untuk membersihkan kulit, dan sebagainya
6. Air tanah berwujud sungai bawah tanah dapat menjadi lokasi penelitian alami mengenai sistem hidrologi, biota, dan lainnya.
7. Air tanah yang berada dalam gua-gua bawah tanah kemudian juga dapat dikembangkan lagi menjadi objek-objek pariwisata 

Dari berbagai sumber

Download