BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Indonesia merupakan negara1 dengan jumlah pulau terbanyak di dunia. Jumlah pulau yang dimiliki Indonesia kurang lebih pulau, yang tersebar dari bagian Utara Pulau Sumatera hingga bagian Selatan Pulau Papua. Pulaupulau yang dimiliki Indonesia terbagi dalam kategori Pulau besar dan Pulau kecil. Jumlah Pulau kecil yang dimiliki Indonesia sekitar pulau, dan lebih dari pulau termasuk kategori Pulau besar dengan pulau utama seperti Pulau Sumatera, Jawa, Kalimantan, Sulawesi, dan Papua (Dahuri,1998). Kondisi pulau-pulau di Indonesia sangat beragam, baik dari segi ketersediaan sumberdaya alam, maupun kondisi sosial budaya masyarakatnya. Perbedaan kondisi yang ada ini disebabkan oleh beberapa faktor, diataranya letak geografis dan genesis dari pulau-pulau tersebut. Genesis yang berbeda pada pulau-pulau menyebabkan perbedaan kondisi sumberdaya yang ada dan sekaligus bersama letak geografis menyebabkan perbedaan kondisi sosial budaya masyarakat yang hidup didalamnya. Potensi yang dimiliki pulau-pulau kecil di Indonesia sangatlah besar, namun pemanfaatnya saat ini masih kurang mendapat perhatian yang serius dan sesuai dengan kaidah pembangunan yang berkelanjutan. Hal ini menyebabkan sumberdaya yang ada menjadi tidak termanfaatkan secara efesien dan pada akhirnya malah menimbulkan permasalahan. Pulau kecil memiliki karakteristik yang khas baik secara fisik maupun kehidupan sosial budaya masyrakat yang hidup di dalamya. Salah satu karakteristik fisik yang khas adalah ukuran pulau yang kecil hingga sangat kecil. Ukuran pulau yang kecil menyebabkan tingkat kerawanan terhadap ancaman bahaya yang datang dari laut seperti kenaikan muka air laut, tsunami maupun badai menjadi lebih besar. Selain itu, karena ukurannya yang kecil, maka ketersediaan sumberdaya alam tentu terbatas jumlahnya, 1

2 sehingga apabila pemanfaatannya tidak dilakukan dengan efesien, maka nilai manfaat dari sumberdaya alam tersebut akan sulit didapat. Permasalahan yang banyak ditemui di pulau kecil selain masalah utama berupa ancaman kenaikan muka air laut akibat pemanasan global selain ancaman bahaya lain dari laut seperti tsunami dan badai, adalah kepadatan penduduk dan ketersediaan air bersih. Kepadatan penduduk di pulau-pulau kecil disebabkan oleh ukuran pulau yang kecil, sehingga ketersedian ruang menjadi sangat terbatas, hal ini kemudian bertemu dengan angka kelahiran penduduk yang belum terkendali. Kedua hal tersebut secara bersamaan menyebabkan kepadatan penduduk menjadi tinggi. Permasalahan berikutnya yang umum ditemukan di pulau kecil adalah ketersediaan sumberdaya air bersih, baik secara kuantitas maupun kualitasnya. Sumberdaya air menurut Agenda 21 (K ementerian Lingkungan Hidup, 1998) merupakan sumberdaya yang sangat penting bagi kelangsungan kehidupan semua makhluk yang ada di muka Bumi. Sumberdaya air juga merupakan aset yang penting bagi perkembangan ekonomi seperti pada sektor perikanan, peternakan, industri, maupun pariwisata, sehingga kondisi sumberdaya air baik dari segi kuantitas maupun kualitas harus terus dijaga. Keberdaan sumberdaya air bersih di pulau kecil pada umumnya berasal dari airtanah, karena tidak adanya sungai pada kebanyakan pulau kecil. Ketersediaan simpanan airtanah sangat bergantung pada kondisi geologi dari suatu pulau. Faktor lain yang juga mempengaruhi keberadaan airtanah terutama dari dalam hal kuantitas selain kondisi geologi adalah luasan dari wilayah tangakapan air hujan. Pemenuhan kebutuhan air bersih masyarakat di pulau kecil biasanya dilakukan dengan tiga cara, yaitu penurapan airtanah, membuat sistem desalinisasi, dan membeli dari daerah lain. Pemenuhan kebutuhan air bersih dengan cara memanfaatkan sumber airtanah dinilai memiliki keuntungan dari pada cara yang lain. Menurut Travis dan Etneir (1984) sumber airtanah memiliki banyak keunggulan, yaitu: 2

3 (1) kualitasnya airtanah lebih baik dari air permukaan maupun air hujan, dan juga relatif tidak terpengaruh musim; (2) variasi kualitas air berdasarkan waktu relatif kecil; (3) lebih cenderung mudah diperoleh dan terhindar dari evaporasi; (4) distribusi dan luasan airtanah mencakupi daerah yang luas; (5) lahan diatas akuifer masih dapat digunakan untuk keperluan lain. Pulau Panggang merupakan salah satu pulau yang termasuk dalam gugus Kepulauan Seribu yang masuk dalam administrasi Kabupaten Kepulauan Seribu, Provinsi DKI Jakarta. Pulau Panggang memiliki luas 12 ha dan termasuk dalam kategori Pulau Kecil menurut Peraturan Menteri Perikanan dan Kelautan No. 41 tahun Salah satu kriteria suatu pulau dapat dikatakan sebagai pulau kecil apabila luas nya kurang dari km 2. Luas Pulau Panggang yang hanya 12 ha atau 0,012 km 2 tentu saja termasuk kategori Pulau Kecil sesuai dengan PERMEN Perikanan dan Kelautan No.41 Tahun Permasalahan utama yang terjadi di Pulau Panggang adalah kepadatan penduduk dan ketersediaan air bersih. Jumlah penduduk Pulau Panggang tahun 2011 menurut data dari Kelurahan Pulau Panggang adalah sebanyak jiwa, sehingga didapat kepadatan penduduk yang ada di Pulau Panggang sebesar 344 jiwa/ha. Tingkat kepadatan penduduk di Pulau Panggang sudah sangat tinggi dan sangat berpotensi menimbulkan permasalahan. Kepadatan penduduk yang sangat tinggi menyebabkan kebutuhan akan ruang untuk tempat tinggal semakin besar. Hal ini menyebabkan semakin berkurangnya lahan terbuka untuk resapan air hujan. Kondisi ini akan menyebabkan kauntitas airtanah akan semakin berkurang dan semakin rentan terjadinya intrusi air laut akibat semakin berkurangnya volume airtanah yang ada di akuifer. Permasalahan sumberdaya air dapat dianalisis dari sisi kuntitas dan/atau kualitasnya. Kuantititas airtanah digunakan untuk mengetahui ketersediaannya bagi pemenuhan kebutuhan sehari-hari masyarakat, sedangkan kualitas digunakan untuk mengetahui kelayakannya sebagai sumber air bersih bagi masyarakat. Analisis kualitas airtanah dapat dilakukan melalaui ketiga parameter kualitas air, 3

4 yaitu parameter fisik, kimia, dan biologi. Parameter fisik mencerminkan kenampakan air secara visual, parameter kimia mencerminkan kondisi kimiawi yang dikandung air, dan parameter biologi mencerminkan kandungan zat hidup dalam air. Analisis terhadap karakteristik kimia airtanah dalam hal ini tipe hidrokimia yang berdasarkan pada konsentrasi ion mayor akan memberikan gambaran umum kondisi kimia airtanah. Kondisi umum kimia airtanah ini dapat digunakan untuk mengetahui beberapa hal seperti proses yang telah terjadi pada airtanah, kelayakannya untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari, dan juga dapat digunakan untuk menelusuri sejarah airtanah yang ada. Selain itu analisis terhadap karakteristik hidrokimia penting dilakukan mengingat treatment parameter kimia jauh lebih sulit ketimbang parameter biologi dan fisik. Sehingga informasi mengenai kondisi kimia sangat penting untuk menentukan peruntukannya agar tidak menimbulkan permasalahan. Penelitian ini diharapkan dapat mengungkap kondisi airtanah yang ada di Pulau Panggang saat ini dari sisi karakteristik hidrokimia yang terkandung dalam airtanah, sekaligus mencari hubungan kondisi airtanah yang ada dengan pemanfaatan airtanah oleh masyarakat di Pulau Panggang. Informasi yang terdapat pada penelitian lainnya juga diharapkan dapat digunakan sebagai bahan pertimbangan pengelolaan Pulau Panggang di waktu yang akan datang. 1.2 Rumusan Masalah Pulau Panggang merupakan Pulau yang termasuk dalam kategori Pulau kecil. Luas Pulau Panggang hanya sekitar 12 ha. Pulau Panggang saat ini dihuni sekitar jiwa menurut data kependudukan Kelurahan Pulau Panggang tahun Hal ini berarti kepadatan penduduk di Pulau Panggang sekitar 344 jiwa/ha. Kepadatan penduduk yang sangat tinggi berpotensi besar menimbulkan permasalahan lingkungan seperti permasalahan air bersih. Air bersih merupakan kebutuhan pokok masyarakat. Kepadatan penduduk yang sangat tinggi di Pulau Panggang sangat berpotensi menimbulkan masalah air 4

5 bersih, baik dari segi kuantitas maupun kualitas. Penelaahan terhadap parameter kimia dalam kualitas air pada airtanah dapat memberikan informasi aktual kondisi airtanah dari segi kimiawi, sehingga dapat diketahui fenomena yang terjadi sehingga menyebabakan kondisi kimia airtanah seperti saat penelitian dilakukan, sekaligus mengetahui kelayakan airtanah untuk digunakan pada pemenuhan kebutuhan sehari-hari. Analisis terhadap pola penggunaan airtanah oleh masyarakat Pulau Panggang juga dapat memberikan informasi hubungan antara kondisi airtanah dengan kebiasaan masyarakat. Pemanfaatan airtanah masyarakat juga akan memberiakan informasi tentang respon masyarakat terhadap kondisi airtanah aktual yang ada. Kedua hasil tersebut akan memberikan informasi hubungan kondisi airtanah dalam hal ini karakteristik hidrokmia dan pemanfaatan air masyarakat. 1.3 Tujuan Penelitian Berdasarkan pertanyaan penelitian yang dirumuskan diatas, maka tujuan penelitian dapat dirumuskan sebagai berikut: (1) menganalisis karakteristik hidrokimia airtanah di Pulau Panggang; (2) menganalisis pemanfaatan airtanah masyarakat Pulau Panggang; dan (3) menganalisis hubungan antara karakteristik hidrokimia airtanah dengan pemanfaatan airtanah masyarakat Pulau Panggang. 1.4 Sasaran Penelitian Berdasarkan tujuan penelitian yang telah dirumuskan, maka sasaran penelitian yag hendak dicapai adalah sebagai berikut (1) sifat fisik dan nilai DHL airtanah; (2) konsentrasi ion mayor terlarut dalam airtanah; (3) tipe hidrokimia airtanah; dan (4) pola pemanfaatan airtanah masyarakat Pulau Panggang. 5

6 1.5 Manfaat Penelitian Penelitian yang dilakukan ini memiliki kegunaan berupa kegunaan akademis dan praktis. Kegunaan akademis penelitian berupa pengembangan ilmu geografi khususnya geohidrologi pulau kecil. Kegunaan praktis dari penelitian berupa informasi menganai kondisi airtanah Pulau Panggang yang diharapakan dapat digunakan pemerintah setempat dalam merencanakan penataan Pulau Panggang di kemudian hari. 1.6 Tinjauan Pustaka Pulau dan pulau kecil Indonesia merupakan negara dengan jumlah pulau terbanyak didunia. Lebih dari Pulau yang ada di negara ini. Pulau merupakan suatu daratan kering yang berukuran lebih kecil dari benua, terpisahkan atau terisolasi dari daratan induk dan dikelilingi oleh air (Luna, 1992). Daratan yang yang terpisahkan dari daratan induk dan dikelilingi oleh laut belum tentu dapat dikategorikan sebagai pulau jika mengacu pada hukum laut internasional. Pulau menurut hukum laut internasional tahun 1986 pasal 121 paragraf 1 dalam Setiyono (2000) adalah suatu daratan yang terbentuk se cara alamiah, dikelilingi air dan tetap di atas air atau tidak tenggelam saat terjadi pasang tinggi. Pengertian tersebut memberikan dasar bahwa sautu daratan dapat disebut pulau jika daratan tersebut tidak tergenang atau tenggelam saat pasang tinggi, terpisahkan dari daratan induk, dikelilingi oleh air dan terbentuk secara alami. Pulau dapat diklasifikasikan berdasarkan ukuran luas dari Pulau tersebut. UNESCO (1991) mengklasifikasikan Pulau berdasarkan ukuran luas dalam empat kelas, yaitu Pulau Besar (>200 0 km 2 ), Pulau Kecil (<2000 k m 2 ), Pulau Sangat Kecil (<100 km 2 ), dan Pulau Mungil (<20 km 2 ). Pemerintah Republik Indonesia membagi pulau dalam dua kelas berdasarkan luasnya, yaitu Pulau Besar (>2000 km 2 ) dan Pulau Kecil (<2000 km 2 ) (PP No.27 Tahun 2007). Su atu pulau yang dikategorikan sebagai Pulau kecil dapat dibedakan dengan pulau besar tidak 6

7 hanya berdasarkan luasnya saja, terdapat ciri-ciri yang khas yang dari Pulau-Pulau kecil. Ciri-ciri yang khas dari Pulau kecil termuat pada PERMEN LH No.41 tahun 2000, adalah sebagai berikut : (1) pulau yang ukurannya luasnya kurang dari 2000 km 2 ; (2) terpisah dari Pulau induk secara ekologis, memiliki bentuk fisik yang jelas, dan bersifat insuler; (3) memiliki biota endemik dan umumnya bernilai tinggi; (4) daerah tangkapan air relatif sangat kecil, sehingga aliran permukaan dan sedimen langsung masuk ke laut; dan (5) kondisi sosial, ekonomi, dan budaya masyarakat Pulau sifatnya lebih khas dibandingkan Pulau induknya. Pulau-pulau kecil yang ada di Indonesia umumnya memiliki karakteristik permasalahan yang sama. Dahuri (1998) menyatakan setidaknya ada tujuh permasalahan utama yang terdapat pada pulau-pulau kecil yang ada di Indonesia, salah satunya adalah keterbatasan sumberdaya alam dan kepadatan penduduk yang sangat tinggi. Keterbatasan sumberdaya alam yang ada di pulau-pulau kecil berupa keterbatasan sumberdaya air dan keterbatasan sumberdaya lahan. Keterbatasan sumberdaya lahan disebabkan oleh ukuran pulau yang relatif sempit dan dibatasi lau. Hal ini menyebabkan ruang yang dapat dijadikan tempat tinggal menjadi terbatas, sedangkan keterbatasan sumberdaya air juga disebabkan ukuran pulau yang relatif sempit, sehingga daerah tangkapan air menjadi sedikit, selain itu tidak adanya perbukitan atau pegunungan menyebabkan siklus hidrologi menjadi siklus yang pendek, seperti tidak adanya aliran permukaan atau sungai.\ Siklus hidrologi Air yang ada di Bumi sejatinya tidak pernah berkurang volumenya, namun hanya berubah wujudnya. Perubahan wujud air di dalam Bumi terjadi dalam sebuah siklus, yaitu siklus hidrologi. Siklus hidrologi adalah gerakan air ke udara, 7

8 kamudian jatuh ke permukaan tanah, dan kembali mengalir ke laut (Soemarto, 1999). Air yang bergerak dalam siklus hidrologi senantiasa mengalami perubahan wujud. Perubahan wujud air disebabkan oleh sifat air yang mampu berubah wujud bila mendapatkan berbagai perlakuan, misalnya pemanasan maupun pendinginan. Gambar 1.1 adalah ilustrasi siklus hidrologi yang ada di Bumi. Gambar 1.1 Siklus Hidrologi (Sumber : diskses 18 september 2013) Siklus hidrologi dimulai dengan pemanasan air laut oleh sinar Matahari, sehingga menyebabkan terjadinya perubahan wujud air menjadi gas yang berupa uap air yang disebut proses evaporasi. Uap air yang terdapat di atmosfer menjadi satu kesatuan akibat adanya partikel higroskopis dan membentuk awan yang disebut dengan proses kondensasi. Awan-awan yang terbentuk kemudian terbawa ke daratan dan menjatuhkan butiran air ke Bumi yang disebut proses presipitasi. Air yang jatuh ke permukaan Bumi sebagian meresap ke dalam tanah dan tersimpan dalam pori-pori batuan, ada juga yang tersimpang dalam cekungancekungan, dan sebagian yang lain menjadi aliran permukaan yang mengalir melalui saluran-saluran seperti sungai menuju kembali ke laut. 8

9 1.6.3 Airtanah Airtanah adalah air yang terdapat di bawah permukaan tanah yaitu pada zona jenuh, dan memiliki tekanan hidrostatik yang sama atau lebih besar daripada tekanan udara (Todd, 1980). Menurut Fetter (1988) airtanah merupakan air yang mengisi celah-celah batuan, mengalir dan mengalami kontak dengan batuan. Pengertian airtanah dari kedua ahli tersebut jika disimpulakan akan manjadi pengertian airtanah yang lebih komplit, yaitu airtanah adalah air yang terdapat di bawah permukaan Bumi yang mengisi celah batuan pada zona jenuh, memiliki tekanan hidrostatis yang sama atau lebih besar dari tekanan udara. Zonasi airtanah secara vertikal pada suatu wilayah terdapat pada Gambar 1.2. Permukaan Tanah Lengas Tanah Air Vadus Zona Vadus Muka Airtanah Airtanah Batuan impermeable Gambar 1.2 Zonasi Vertikal Airtanah (Todd, 1980) Airtanah yang ada merupakan air yang berasal dari air hujan yang meresap ke dalam tanah, dan mengikuti suatu proses yang merupakan suatu bagian dari siklus hidrologi (Lensley, 1982). Airtanah yang ada menur ut Todd (1980 dalam Santosa 2010) tidak hanya berasal dari air hujan, ada 4 (empat) jenis airtanah berdasarkan asal-usulnya, yaitu air meteorit, air juvenil, air diremajakan, dan air 9

10 konat. Air meteorit adalah airtanah yang berasal dari atmosfer seperti presipitasi yang menyerap (infiltrasi dan perkolasi) kedalam tanah. Airtanah jenis ini merupakan jenis airtanah yang paling umum ditemui. Air juvenil adalah airtanah yang berasal dari pelepasan gas-gas dari magma, kemudian masuk dan tersimpan dalam pori-pori batuan, airtanah jenis ini biasanya ditemukan dalam bentuk airtanah panas. Air diremajakan adalah air yang terdapat dalam batuan yang mengalami kompaksi dan metamorfosis, sehingga usur-unsur yang terkandung dalam air menjadi berubah total. Airtanah konat atau airtanah purba adalah air yang terjebak dalam suatu formasi geologi tertentu seperti endapan material dalam waktu yang lama, sehingga menyebabkan air tersebut mengalami perubahan sifat karena terjadi proses kimiawi akibat interaksi air dengan mineral penyusun batuan dalam waktu yang lama. Keberadaan airtanah di muka Bumi tidaklah berada disetiap ruang permukaan Bumi. Airtanah hanya berada pada ruang yang memiliki suatu formasi geologi yang mampu menyimpan air. Formasi geologi dapat dibedakan menjadi 4 (empat) macam berdasarkann kemampuannya menyimpan dan meloloskan airtanah. Formasi geologi yng pertama disebut akuifer, akuifer adalah formasi geologi yang disusun oleh batuan yang mampu menyimpan dan meloloskan air dalam jumlah yang cukup. Batuan yang termasuk akuifer contohnya adalah batupasir, batuan malihan, aliran basalt, batugamping dan dolomit berogga (porus), kerikil ( gravel) dan pasir tak termampatkan (Fetter, 1988). Formasi batuan yang kedua adalah aquiclude, yaitu batuan yang mampu menyimpan air, namun tidak mampu meloloskan air dalam jumlah yang cukup berarti, lapisan ini juga disebut lapisan kedap air. Contoh dari formasi ini adalan batuan yang mengandung mineral lempung yang tinggi, dan tuff halus. Formasi batuan yang ketiga adalah aquitard, yaitu batuan yang mampu menyimpan air, dan hanya dapat meloloskan air secara perlahan dan cenderung lambat dari akuifer yang satu ke akuifer yang lain, dan juga apabila terjadi tekanan. Formasi batuan yang keempat adalah aquifuge, yaitu batuan yang tidak mampu menyimpan air, contohnya batuan beku seperti diorit (Santosa, 2010). 10

11 Formasi batuan yang mampu menyimpan dan meloloaskan air dalam jumlah yang cukup atau yang dikenal sebagai akuifer dapat dibedakan manjadi 3 (tiga) berdasarkan kedudukannya. Jenis akuifer tersebut antara lain akuifer bebas (unconfined aqiufer), akuifer semi-tertekan (semi-confined aquifer), dan akuifer tertekan (confined aquifer) (Todd, 1980) yang digambarkan pada Gambar 1.3. Water Table Akuifer Bebas Lapisan Impermeabel Akuifer Tertekan Gambar 1.3 Jenis Akuifer (Todd,1980) Akuifer bebas ( unconfined aquifer) yaitu akuifer yang terdapat diantara lapisan kedap air (impermeable) dan lapisan kedap air (permeable), airtanah pada akuifer ini disebut airtanah bebas atau airtanah tidak tertekan. Akuifer semi tertekan ( unconfined aquifer) adalah akufer yang dibatasi lapisan kedap air (impermeable) di bagian bawah, dan lapisan semi kedap air seperti akuitard di bagian atas. Akuifer tertekan (confined aquifer) adalah akuifer yang dibatasi oleh dus lapisan kedap air ( impermeable), airtanah pada jenis akuifer ini disebut airtanah dalam atau airtanah tertekan. Terdapat jenis akuifer khusus selain ketiga jenis akuifer diatas. Akuifer ini berada pada zona aerasi, bukan pada zona jenuh seperti pada umumnya. Akuifer jenis ini disebut akuifer menggantung ( perched aquifer) yang digambarkan seperti pada Gambar

12 Gambar 1.4. Akuifer Menggantung (Perched Aquifer) (Fetter,1988) Akuifer ini terbentuk akibat adanya lapisan lensa-lensa mineral lempung atau batuan yang bersifat kedap air ( impermeable) (Fetter, 1988). Gambar diatas menggambarkan pada zona aerasi terdapat lapisan batuan yang termasuk jenis aquiclude yang bebentuk cekungan yang akhirnya mampu menjebak air yang meresap dan kemudian membentuk lensa-lensa airtanah yang bersifat lokal Airtanah pulau kecil Kondisi airtanah yang ada di pulau-pulau kecil atau sangat kecil berbeda dengan kondisi airtanah di daratan. Airtanah yang terdapat di pulau kecil dan sangat kecil membentuk bentukan menyerupai lensa yang dikelilingi oleh air laut (Gambar 1.5). Kondisi ini membuat airtanah atau air tawar yang ada di pulau kecil maupun sangat kecil menjadi sangat rentan terhadap pencampuran hingga pencemaran air laut (Fakland, 1995). Kebanyakan Pulau kecil yang ada tersusun atas material yang permeable, seperti material pasir, lava, hasil rombakan karang, dan batugamping, sehingga terjadi kontak antara air laut dan airtanah terjadi di setiap bagian pulau (Todd, 1980). 12

13 Gambar 1.5 Lensa Airtawar di Pulau Karang (Falkland, 1995) Airtanah pada Gambar 1.5 membentuk bentukan seperti lensa, dengan bagian tengah cenderung lebih tebal atau dalam, dan semakin dangkal pada bagian tepi pulau. Hal ini serupa dengan akuifer wilayah pesisir yang semakin mendangkal seiring semakin dekatnya jarak dengan laut. Zona interface antara airtanah dengan air laut berada ditepi hingga bawah dari pulau tersebut, jadi apabila di tengah pulau terjadi pengambilan airtanah yang melebih batas, maka intrusi air laut tidak terjadi di tepi, namun langsung terjadi di tengah pulau tersebut. Hal ini menyebabkan kerentanan airtanah untuk tercemar air laut cenderung sama pada setiap bagian pulau. Airtanah tawar yang terdapat di pulau kecil pada umumnnya hanya berasal dari air hujan, sehingga kuantitas air yang dapat dimanfaatkan sangat terbatas, terlebih bila daerah tangkapan air yang sempit (Todd, 1980). Kedalaman zona interface antara airtanah dengan air laut dapat diketahui dengan pendekatan Ghyben-Herzberg. Pendekatan Ghyben-Herzberg menyatakan kedalaman zona interface dipengaruhi oleh curah hujan, ukuran Pulau, dan hydraulic conductivity airtanah (Ghyben-Herzberg 1901 dalam Todd 1980). Penyebaran potensi airtanah di pulau sangat kecil bergantung pada bentuk pulau, geologi pulau, pasang surut air laut, juga arah dan kekuatan arus laut di sekitar pulau (Falkland, 1995). 13

14 1.6.5 Hidrokimia Air yang ada di muka Bumi dapat dinilai kualitasnya dengan melakukan analisis terhadap parameter fisik, kimia, dan biologi yang terkandung didalamnya. Parameter fisik menunjukan kondisi air secara fisik yang seperti suhu air, rasa, bau, dan kekeruhan. Parameter kimia air merupakan analisis terhadap kandungan unsur-unsur kimia yang ada di dalam air seperti kandungan logam berat, ion mayor dan unsur-unsur kimia lainnya. Analisis terhadap parameter kimia lebih dikenal dengan analisis hidrokimia. Hidrokimia adalah ilmu yang mempelajari karakteristik kimia air alami, perubahan dan hal-hal yang menyebabkan perubahan karakteristik kimia air (Marbun, 1982). Karakteristik kimia yang ada dalam suatu airtanah sangat tergantung dengan proses kimia yang dialami airtanah tersebut. Proses kimia yang umumnya terjadi pada airtanah menurut Apello Postma (2005 dalam Aris 2012) adalah proses pelarutan, pengendapan, oksidaasi-reduksi, pertukaran ion, dan pencampuran airtanah. Konsep dari proses yang terjadi terdapat pada Gambar 1.6. Pulau Kecil Gambar 1.6 Konsep proses hidrokimia airtanah di pulau kecil menurut Apello dan Postma (2005) Proses-proses ini terjadi saat airtanah terdapat di dalam wadah atau akuifer, sehingga jenis batuan penyusun akuifer juga sangat berpengaruh terhadap suatu karakteristik airtanah. Faktor lain yang juga memengaruhi karakteristik airtanah adalah waktu. Waktu yang dimaksud adalah seberapa lama airtanah mengalami 14

15 kontak dengan batuan dalam akuifer. Semakin lama airtanah mangalami kontak, maka semakin banyak proses kimia yang terjadi. Proses pelarutan adalah proses pembentukan ion suatu senyawa atua mineral yang disebabkan dimasukannya mineral atau senyawa tersebut dalam suatu zat pelarut. Proses pelarutan melepas ion-ion dari suatu senyawa atau mineral ke dalam zat pelarut. Contoh pelarut yang paling umum adalah air (H2O). Sifat alami air sebagai salah satu zat pelarut menyebabkan terjadinya pelarutan pada senyawa atau mineral pada batuan tempat airtanah berada (akuifer). Hal ini menyebabkan terjadinya perubahan komposisi airtanah akibat masuknya ion-ion dari mineral atau senyawa yang ada pada batuan. Contoh batuan yang mudah mengalami pelarutan oleh air antara lain batuan karbonat dan batuan evaporit (Santosa, 2010). Proses pelarutan batuan dipengaruhi oleh beberapa faktor. Sebagai contoh untuk pelarutan pada batuan karbonat seperti batugamping (CaCO3). Proses pelarutan batuan gammping dipengaruhi oleh keberadaan gas CO2 dalam air. Berikut adalah contoh persamaan reaksi pelarutan batuan gamping. CaCO3 + H2O + CO2 Ca HCO3 - Persamaan reaksi 2.1 menjelaskan bahwa gas CO2 larut dalam air bila bertemu dengan batuan karbonat dalam hal ini batuan gamping, maka akan terjadi reaksi yang menghasilkan larutan HCO3 - dan Ion Ca 2+ yang larut di dalamnya. Proses reaksi 2.1 bersifat reversible atau bolak-balik, yang berarti reaksi dapat berbalik dan menghasilkan endapan batuan gamping dan air. Kondisi ini dipengaruhi oleh kadar CO2 dalam air yang dipengaruhi oleh suhu. Semakin tinggi suhu air, maka semakin rendah kelarutan gas CO2 (Boyd,1988 dalam Effendi, 2003). Selain itu kelarutan CaCO3 dalam air juga dipengaruhi oleh keberadaan ion magnesium (Mg 2+ ), ph, suhu dan alkalinitas air (Boggs, 2006). Proses pelarutan berlawanan dengan proses pengendapan. Proses pengendapan terjadi apabila terjadi penguapan, sehingga ion-ion yang terlarut 15

16 dalam air berubah menjadi seperti sebelum terjadi pelarutan, atau terjadi proses kimia yang menghasilkan garam yang sukar terlarut. Contoh dari hasil pengendapan adalah batuan evaporit. Reaksi oksidasi dan reduksi merupakan reaksi kimia adalah reaksi yang menjadikan oksigen sebagai unsur yang paling berperan dalam reaksi. Reaksi oksidasi adalah reaksi pengikatan oksigen, sedangkan reduksi merupakan reaksi pelepasan oksigen. Reaksi oksidasi dan reduksi yang menentukan tingkat keasaman (ph) airtanah. Senyawa-senyawa yang merupakan agen oksidasi seperti oksigen terlarut, nitrat (NO 3), sulfat (SO4 2- ), dan air, sedangkan senyawa yang menjadi agen reduksi adalah karbohidrat, hidrokarbon, sulfida, dan silika besi (Jankowski 2001, dalam Nurrohmah, 2011). Proses pertukaran ion yang terjadi pada airtanah merupakan proses yang disebabkan oleh airtanah yang sudah lama terjebak dalam suatu batuan. Ion-ion yang umumnya tertukar adalah kation (ion positif). Kation-kation bervalensi dua (Ca, Mg) memiliki daya serap yang lebih kuat dibanringkan dengan kation bervalensi satu (Na, K), sehingga sering kation bervalensi satu digantikan dengan kation bervalensi dua, seprti Na + -Ca 2+, Na + -Mg 2+, K + - Ca 2+, K + - Mg 2+ (Jankowski 2001, dalam Nurrohmah 2011). Proses pertukaran kation menyebabkan perubahan tipe airtanah, karena terjadinya perubahan senyawa yang dikandung airtanah tersebut. Air konat merupakan contoh dari adanya proses pertukaran kation (Santosa, 2010). Proses pencampuran air juga merupakan proses yang terjadi pada airtanah. Proses pecampuran terjadi saat suatu air bertemu dengan air lain yang sifatnya berbeda, baik secara konsentrasi maupun tipe hidrokimiannya. Proses pencampuran yang umun terjadi adalah pencampuran antara airtanah yang bersifat tawar dengan air laut yang bersifat asin yang terjadi di wilayah pesisir atau pulaupulau kecil dan sengat kecil. Hal ini disebabkan oleh terjadinya kontak secara langsung antar kedua jenis air ini, sehingga menyebabakann air pada zona pertemuan (zona interface) kedua jenis air ini mengalami perubahan sifat. Seperti 16

17 zona interface antara airtanah dengan air laut rasanya menjadi payau (Santosa, 2010) Pemanfaatan Airtanah Pemanfaatan airtanah adalah gambaran mengenai jenis penggunaan airtanah yang dilakukan masyarakat untuk pemenuhan kebutuhan sehari-hari. Contoh pamanfaatan airtanah adalah untuk keperluan mandi, mencuci, dan konsumsi seperti air minum dan kebutuhan memasak. Menurut Suwandi (2005) pola pemanfaatan airtanah dipengaruhi oleh 5 faktor, yaitu : 1) Pengetahuan masyarakat tentang sumber air berasal; 2) Kebiasaan masyarakat menggunakan air; 3) kebiasan masyarakat membuang limbah; 4) kondisi lingkungan (kondisi airtanah); dan 5) kondisi sosial ekonomi masyarakat. 1.7 Kerangka Teori Air hujan yang jatuh sebagian akan masuk ke dalam tanah dan manjadi simpanan airtanah, dan sebagian lainnya teruapkan atau manjadi aliran permukaan. Air hujan yang masuk menjadi simpanan airtanah akan memiliki karakteristik yang khas yang dipengaruihi beberapa faktor salah satunya jenis akuifer. Akuifer pada pulau kecil kususnya pulau karang memiliki ciri khas yang berbeda dengan akuifer di daratan atau pulau besar. Hal ini menyebabkan karakteristik airtanah yang ada juga menjadi khas. Airtanah yang ada dapat diketahui kualitasnya berdasarkan analisis terhadap sifatnya, yaitu sifat fisik, kimia, dan biologi. Dalam hal ini sifat kimia menjadi perhatian utama. Sifat kimia airtanah membawa informasi terkait komposisi kimiawi yang berupa kandungan unsur-unsur kimia yang terkandung dalam air. Komposisi kimia akan menentukan banyak hal terkait kondisi air. Analisis terhadap sifat kimia dapat dilakukan dengan melakukan analisis tipe hidrokimia. Analisis hidrokimia seperti analisis ion mayor dapat memberikan gambaran langsung mengenai kondisi airtanah yang ada. Kondisi airtanah yang ada dapat digunakan untuk megetahui hubungannya dengan pemanfaatan airtanah 17

18 masyarakat. Asumsi ini dibangun berdasarkan fakta umum bahwa kondisi airtanah akan menyebabkan beragam pemanfaatan. Kondisi kimia dapat mempengaruhi kondisi air yang akhirnya memengaruhi pemanfaatan airtanah masyarakat. Sistematika kerangka teori disajikan pada Gambar 1.7. Gambar 1.7 Kerangka Teori 18

19 1.8 Penelitian Sebelumnya Tjiptasmara (2005) melakukan penelitian dengan judul Analisis Hidrokimia Airtanah dengan lokasi penelitian dilakukan di Kota Ambon. Tujuan dari penelitian yang dilakukan adalah melakukan klasifikasi akuifer yang ada di Kota Ambon untuk dilakukan analisis karakteristik hidrokimia aurtanah yang ada, dan kemudian digunakan untuk mengetahui hubungan antara akuifer yang ada berdasarkan karakterisitik hidrokimia yang didapat. Metode yang digunakan dalam penelitian terdiri atas analisis data bor untuk mengetahui karakteristik akuifer, kemudian pengambilan sampel untuk menguji konsentrasi ion mayor dari beberapa beberapa sumur, dan kemudian analisis hasil pengujian konsentrasi ion mayor menggunakan diagram stiff dan diagram pipper. Hasil yang didapat dari penelitian ini adalah terdapat tiga jenis akuifer di Kota Ambon berdasarkan kedalaman, yaitu akuifer dangkal (<10 m), akuifer tengah (30-50 m), dan akuifer dalam (90 m). Hasil analisis laboratorium sampel airtanah dan anlisis diagram Stiff dan diagram Pipper menunjukan bahwa kebanyakan airtanah yang ada di Kota Ambon memiliki tipe Ca-HCO3 dan berasal dari satu sistem akuifer yang sama. Saefudin (2005) melakukan penelitian mengenai potensi dan kulaitas air yang ada di Pulau Biak. Tujuan dari penelitian ini adalah mengetahui sumberdaya air yang ada di Pulau Biak sekaligus mengetahui kualitas nya. Metode yang digunakan adalah pengamatan lapangan untuk mengetahui keterdapatan sumberdaya air, kemudian dilakukan pengukuran niali DHL, ph, dan suhu. Penelitian ini juga melakukan pengambilan sampel air untuk dilakukan pengujian konsentrasi ion mayor yang terkandung dalam air. Hasil analisis laboratorium kemudian dianalisis menggunakan diagram Stiff dan diagram Pipper Trilliner. Hasil yang didapat dari penelitian ini antara lain: (1) Nilai DHL ai r (airtanah dan air permukaan) Kota Biak, dan Biak bagian timur berkisar pada µs/cm; (2) Nilai DHL air (airtanah dan air permukaan) kota Biak Bagian barat dan Biak Utara berkisar pada µs/cm; (3) ph air pada semua sampel air bernilai >7; (4) Airtanah Pulau Biak secara umum bertipe Ca-HCO3. 19

20 Nurrohmah (2011) melakukan penelitian disekitar aliran sungai Bengawan Solo dengan tujuan mengathui karakteristik hidrokimia airtanah bebas dan mengatahui proses pertukuran kation yang terjadi. Metode yang digunakan adalah melakukan pengukuran sumur dan pengambilan sampel secara purpossive sampling berdasarkan nilai DHL dan kedalaman muka airtanah. Metode kedua adalaah melakukan analisis karakteristik airtanah dengan metode diagram Stiff, diagram Pipper segiempat, dan metode Styufzand. Metode yang ketiga adalah dengan metode deskriptif berdasarkan genesis daerah penelitian untuk mengetahui faktor yang mempengaruhi karakteristik hidrokimia airtanah bebas. Hasil yang didapat adalah (1) a irtanah di daerah penelitian memiliki 2 ( dua) karakteristik yaitu : (a) a irtanah bebas dangkal tawar dicirikan dengan kedalaman <7 m dan nilai DHL <1.200 µmhos/cm, kandungan ion terlarut dominan adalah Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan HCO3 -, dan kandungan Cl - <300 mg/l, tingkat kesadahan agak kuat hingga kuat, garam terkoreksi bernilai nol dan positif, serta termasuk kategori air bikarbonat, semi bikarbonat, air konat, dan air evaporit dalam diagram Pipper segiempat; (b) airtanah bebas payau, dicirikan dengan nilai DHL sebesar µmhos/cm, dengan ion terlarut dominan adalah Na + dan Cl -, kandungan ion Cl - antara mg/l. Tingkat kesadahan sangat kuat hingga kuat sekali, garam terkoreksi bernilai nol, dan ternmasuk jenis air sulfat dalam diagram Pipper segiempat.(2) salah satu faktor yang mempengaruhi karakteristik hidrokimia adalah genesis wilayah kajian, sehingga ditemukan airtanah jenis konat. Cahyadi (2012) melakukan p enelitian di Pulau Pramuka, Kepulauan Seribu. Tujuan penelitian adalah untuk mengetahui sebaran spasial nilai salinitas airtanah di Pulau Pramuka dan mengetahui kendala dalam pemetaan sebaran spasial salinitas menggunakan analisis nilai DHL. Metode yang digunakan adalah interpolasi linear data geolistrik untuk mengtahui sebaran spasial salinitas airtanah, dan metode analisis deskriptif. Hasil yang didapat dari penelitian ini adalah (1) Peta sebaran salinitas airtanah Pulau Pramuka; (2) Nilai DHL airtanah pada sumur yang semakin dekat dengan laut nialinya semakin besar; (3) Nilai DHL lebih dari µmhos/cm dapat diukur berdasarkan kandungan natrium 20

21 dan kalium, karena alat EC meter hanya bisa mengukur nilai DHL sampai nilai µmhos/cm. Penelitian yang akan dilakukan peneliti berjudul Hubungan Karakteristik Hidrokimia dan Pemanfaatan Airtanah Pada Pulau Kecil ( Studi Kasus Pulau Panggang, Kepulauan Seribu - DKI Jakarta) memiliki perbedaan dengan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya terutama dari lokasi penelitian. Penelitian yang yang paling mendekati dengan penelitian yang dilakukan adalah penelitian yang dilakukan Tjiptasmara (2005) dan Cahyadi (2012). Perbedaan penelitan yang akan dilakukan dengan penelitian Tjiptasmara (2005) dan cahyadi adalah penelitan yang akan dilakukan menghubungkan karaktersitik hidrokimia yang ada pada lokasi penelitian dengan pemanfaatan airtanah masyarakat. Hal ini yang tidak ditemukan pada penelitian-penelitain yang telah dilakukan sebelumnya. Persamaan dengan kedua penelitian tersebut adalah pada penggunaan konsentrasi ion mayor untuk menentukan karakteristik airtanah yang ada. Penelitian yang telah dilakukan memberikan tambahan pengetahuan bagi penelitian yang akan dilakukan. Perbedaan penelitian yang akan dilakukan dengan penelitian yang telah dilakukan secara lengkap terdapat pada Tabel

22 Tabel 1.1 Perbandingan Penelitian Yang Akan Dilakukan Dengan Penelitian Sebelumnya No. Nama Peneliti dan Judul Tujuan Metode Hasil Penelitian 1. Tjiptasmara, et al. (2005) Analisis Hidrokimia Airtanah Kota Ambon, Leitimor 1. Mengklasifikasikan Akuifer berdasarkan kedalaman 2. Menganalsis karakteristik hidrokimia airtanah 3. Mengetahui hubungan antara airtanah pada masingmasing jenis akuifer 1. Analisis Data Bor 2. Pengukuran nilai DHL, ph, dan Suhu 3. Analisis Laboratorium konsentrasi ion mayor sampel airtanah 4. Analisis hasil laboratorium dengan diagram stiif dan triliner 1. Terdapat tiga jenis akuifer berdasarkan kedalaman di leitimor, yaitu akuifer dangkal (<10 m), akuifer tengah (30-50 m), dan akuifer dalam (90 m). 2. Secara umum airtanah di kota Ambon bersifat tawar dengan tipe Ca-HCO 3 3. Airtanah dari ketiga akuifer bersal dari sumber yang sama. pipper 2. Saefudin, et al. (2005) Potensi dan Kualitas Air di Pulau Biak, Papua 1. mengetahui sumberdaya air yang ada di Pulau Biak 2. mengetahui kualitas sumberdaya air Pulau Biak 1. Pengamatan Lapangan 2. Pengukuran Nilai DHL dan ph 3. Analisis Laboratorium konsentras ion mayor 4. Analisis hasil laboratorium dengan diagram stiif dan triliner pipper 1. Nilai DHL air (airtnah dan air permukaan) Kota Biak, dan Biak bagian timur berkisar pada µs/cm 2. Nilai DHL air (airtnah dan air permukaan) Kota Biak Barat dan Biak Utara berkisar pada µs/cm 3. ph air pada semua sampel air bernilai >7 4. Airtanah Pulau Biak secara umum bertipe Ca- HCO 3 3. Cahyadi, Ahmad, dkk. 1. Sebaran spasial salinitas 1. Metode Interpolasi 1. Peta Sebaran Salinitas Airtanah Pulau (2013) airtanah di Pulau Pramuka, geostatistik Kriging Pramuka Analisis Distribusi Salinitas Provinsi DKI Jakarta 2. Deskriptif Kualitatif 2. Nilai DHL pada airtanah semakin mendekati 22

23 AIrtanah di Pulau Pramuka, 2. Mengetahui kendala- laut semakin besar Kep.Seribu, DKI Jakarta kendala dalam pemetaan 3. Nilai DHL lebih dari µmhos bisa sebaran spasial salinitas diukur berdasarkan kandungan natrium dan menggunakan analisis daya kalium, karena alat EC meter yang digunkan hantar listrik hanya mampu mengukur sampai µmhos saja 4. Nur Rohmah, Fitriyani 1. Mengetahui karakteristik 1. Pengukuran sumur dan 1. Airtanah didaerah penelitian memiliki 2 (2011) hidrokimia airtanah di daerah pengambilan sampel dengan karkateritik, yaitu : Karakteristik Hidrokimia penelitian metode purposive sampling a. Airtanah bebas dangkal tawar dicirikan Airtanah Bebas Di Seitar 2. Mengetahui Proses berdasarkan nilai DHL dan dengan kedalaman <7m dan nilai DHL <1.200 Sungai Bengawan Solo Pertukaran Kation Pada Kedalaman Muka Airtanah µmhos/cm. kandungan ion terlarut dominan Kabupaten Sukaharjo Airtanah Bebas di Daerah 2. Karakteritik airtanah adalah Ca 2+, Mg 2+, Na +, dan HCO 3 -, dan Penelitian dianalisis dengan metode stif, Kandungan Cl - <300 mg/l. tingkat kesadahan diagram piper segi empat, dan agak kuat hingga kuat ; garam terkoreksi berniali metode Styufzand nol dan positif, serta termasuk dala kategori air 3. Faktor yang mempengaruhi bikarbonat, semibikarboat, air konat, dan air karakteristi hidrokimia bebas evaporate dalam diagram pipper segiempat. dianalisis denga metode b. Airtanah Bebas dangkal payau, dicirikan deskriptif berdasarkan genesis dengan nilai DHL µmhos/cm, dengan daerah penelitian ion terlarut dominan berupa Na + dan Cl -. Kandungan ion klorida berkisar antara mg./l: tingkat kesadahan sangat kuat 23

24 hingga sangat kuat sekali, garam terkoreksi berniali nol, dan termasuk air sulfat dalam diagram piper segiempat. 2. salah satu faktor yang memperngaruhi karakteristik hidrokimia adalah genesis daerah kajian, sehingga ditemukan airtanah jenis konat 5. Budiyanto, Helmi (2013) 1.Analisis Karakteristik 1. Metode Diagram Stiff, 1. karakteristik hidrokimia airtanah dan pola Hubungan Karakteristik Hidrokimia Airtanah Diagram piper segiempat, dan persebarannya Hidrokimia dan Pemanfaatan 2. Analisis Pola Pemanfaatan analisis ion dominan 2. pola pemanfaata airtanah masyarakat airtanah pada Pulau Kecil Airtanah MAsyarakat 2. deksripsi Kualitatif 3. Tingkat hubungan karakteristik hidrokimia (Studi Kasus Pulau 3. Hubugan Pola Pemanfaatan 3. uji korelasi denga pola pemanfaatan airtanah. Panggang, Kep.Seribu) dengan karakterisitk hidrokimia Airtanah 24

25 1.9 Batasan Istilah Pulau adalah suatu daratan kering yang berukuran lebih kecil dari benua, terpisahkan atau terisolasi dari daratan induk dan dikelilingi oleh air (Luna, 1992). Pulau kecil adalah pulau dengan luas <2000 km 2 (PP No.27 Tahun 2007). Siklus hidrologi adalah gerakan air ke udara, kemudian jatuh ke permukaan tanah, dan kembali mengalir ke laut (Soemarto, 1999). Hidrokimia adalah ilmu yang mempelajari karakteristik kimia air alami, perubahan dan hal-hal yang menyebabkan perubahan karakteristik kimia air (Marbun, 1982). Airtanah adalah air yang terdapat di bawah permukaan tanah yaitu pada zona jenuh, dan memiliki tekanan hidrostatik yang sama atau lebih besar daripada tekanan udara (Todd, 1980). Akuifer adalah lapisan batuan yang mampu menyimpan dan meloloskan air dalam jumlah yang signifikan. Zona Interface adalah zona pertemuan antara airtanah dan air laut (Todd, 1980). Nilai DHL (Daya Hantar Listrik) adalah nilai yang menggambarkan kemampuan ion yang terkadung dalam air untuk mengantarkan arus listrik. 25