b.2. Pola Perubahan Kadar Nitrat dan Sulfat Dalam Air Hujan dan Air Sumur
Gambar 33 memperlihatkan pola perubahan rata-rata kadar nitrat dalam air hujan. Perubahan rata-rata kadar nitrat mengikuti persamaan [NO
3 -
]ah= 2,1665Lnth + 0,4936 dengan koefisien determinasi R
2
= 0,98. Pola perubahan kadar nitrat dalam air sumur pada daerah yang sering
mengalami hujan asam intensitas tinggi seperti ditunjukkan pada Gambar 34 mengikuti persamaan [NO
3 -
]as=0,2166e
0,1407th
R
2
=0,84. Nilai koefisien determinasi persamaan ini menunjukkan hubungan yang cukup kuat peningkatan kadar nitrat
dengan waktu. Artinya kadar nitrat semakin meningkat dari waktu ke waktu selama dalam kurun waktu pengamatan.
Gambar 33. Kecenderungan rata-rata perubahan kadar nitrat dalam air hujan di wilayah industri Cibinong-Citeureup kabupaten Bogor yang sering
mengalami hujan asam intensitas tinggi error bars 10
Gambar 34. Pola perubahan kadar nitrat dalam air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi
[NO
3 -
] = 2,1665Lnth + 0,4936 R
2
= 0,9828
1 2
3 4
5 6
7 8
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
Tahun pengamatan
R a
ta -r
a ta
[N O
3 -
] a ir
h u
ja n
m g
L
99 00 01 02 03 04 05 06 07
Pola Perubahan Kadar Sulfat Dalam Air Sumur
Pada daerah yang sering mengalami hujan asam rata-rata tahun kadar sulfat mengalami perubahan yang berbeda dengan perubahan kadar nitrat yang meningkat
tetapi justru mengalami perubahan menurun. Fenomena ini sama dengan yang disinyalir oleh Hrkal et al., 2006, bahwa pada tahun 2015 nitrogen memegang
peran penting dalam hujan asam. Penurunan kadar sulfat mengikuti persamaan [SO
4 =
]=51,296e
-0.0299th
R
2
=0,64. Penurunan kadar sulfat ini secara umum disebabkan oleh penurunan kadar sulfat dalam
air hujan, dengan korelasi positif, r=0,70.
Gambar 35. Pola perubahan kadar SO
4 =
dalam air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi
b.3. Hubungan Antara Kadar Nitrat dan Sulfat Dalam Air Sumur Dengan
Kadar Nitrat dan Sulfat Dalam Air Hujan Hubungan Kadar Nitrat Dalam Air Sumur dan Air Hujan
Uji korelasi antara kadar nitrat dalam air hujan dan kadar nitrat dalam air sumur menghasilkan kurva dengan koefisien korelasi, r sebesar 0,85. Nilai koefisien
korelasi ini menunjukkan bahwa kadar nitrat dalam air sumur tergantung kepada kadar nitrat dalam air hujan. Hal ini dapat dipahami karena air hujan jatuh kebumi
dan merembes kedalam air sumur. Oleh karena itu hubungan antara keduanya sangat erat. Proses nitrifikasi yang terjadi dalam tanah dan menghasilkan nitrat
sebagai penyumbang kadar nitrat dalam air sumur dalam hal ini tidak sebesar
10 20
30 40
50 60
2 4
6 8
10 12
14 16
18 20
22
Tahun pengam atan R
at a-
rat a [
S O
4 =
] a ir
s u
m u
r m
g L
99 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09
1 2
3 4
5 6
7
1 2
3 4
5 6
7
Rata-rata [NO
3
]air hujan mgL R
at a-
rat a [
N O
3
] a ir su
mu r mg
L
jumlah nitrat yang datang bersama air hujan. Artinya kadar nitrat dalam air sumur sangat dipengaruhi oleh kadar nitrat dalam air hujan.
Gambar 36 mengilustrasikan hubungan antara kadar nitrat dalam air sumur dengan kadar nitrat dalam air hujan. Hubungan matematik antara kadar nitrat dalam
air sumur dengan kadar nitrat dalam air hujan mengikuti persamaan tingkat pertama [NO
3 -
]
as
= 0,1515e
0,5975[NO
3
-]
ah
dengan koefisien determinasi, R
2
= 0,90.
Gambar 36. Hubungan kadar nitrat dalam air hujan terhadap kadar nitrat dalam air sumur pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi
di Wilayah Industri Cibinong-Citeureup kabupaten Bogor.
Hasil pengamatan lapang ini selaras dengan percobaan kolom pelindian di laboratorium seperti diilustrasikan pada Gambar 36, namun diperoleh konstanta
yang berbeda. Pada percobaan simulasi diperoleh konstanta sebesar 0,1285 dan hasil survey lapangan diperoleh konstanta sebesar 0,5975, artinya laju peningkatan
kadar nitrat dalam air sumur lebih tinggi hampir lima kali lipat dari yang disimulasikan. Perbedaan ini dapat disebabkan oleh beberapa hal, diantaranya
keterbatasan laju aliran air dalam kolom pelindian. Untuk mencapai volume air lindi pada rasio LS= 4 memerlukan waktu yang cukup lama akibat terjadi kemampatan
kolom. Partikel-partikel tanah dalam kolom diduga membentuk suspensi halus dan menutup pori-pori tanah sehingga laju aliran air hujan terhambat. Penghambatan
laju alir dapat menurunkan laju pelindian nitrat, sedangkan pada kondisi lapangan yang sebenarnya laju air hujan menembus ke dalam tanah tidak mengalami
penyumbatan.
Hubungan kadar sulfat dalam air sumur dan air hujan
Hubungan rata-rata kadar sulfat dalam air sumur [SO
4 =
]as dalam mg L
-1
dengan rata-rata kadar sulfat dalam air hujan [SO
4 =
]ah dalam mg L
-1
berkorelasi positif lemah dengan dengan koefisien regresi, r=0,49. Pada daerah yang jarang
mengalami hujan asam tinggi rata-rata kadar sulfat meningkat dari tahun ke tahun dari 4,260 mg L
-1
pada tahun 1999 menjadi 7,116 mg L
-1
pada tahun 2009. Namun demikian nilai tertinggi kadar sulfat pada daerah ini masih jauh lebih rendah dari
kadar sulfat terendah pada daerah yang sering mengalami hujan asam intensitas tinggi. Hubungan antara kadar sulfat dalam air hujan dan air sumur pada daerah
yang jarang mengalami hujan asam lemah r=0,36. Hal ini menunjukkan bahwa SO
4 =
dalam air sumur tidak dipengaruhi oleh kadar SO
4 =
dalam air hujan, tetapi kemungkinan keberadan sulfat dalam air sumur disebabkan adanya ion sulfat dalam
tanah atau sumber lain yang belum bisa dijelaskan. b.4. Laju Peningkatan Kadar NO
3 -
Dalam Air Sumur
Laju peningkatan kadar dalam air sumur dapat diturunkan berdasarkan persamaan laju order pertama. Persamaan order pertama ini diambil dengan
didasarkan kepada: pertama, bahwa sumur-sumur yang dipantau di daerah industri berada pada daerah non pertanian sehingga input nitrat dari pemupukan tidak ada.
Proses nitrifikasi dalam tanah, yaitu perubahan dari amonium menjadi nitrat diabaikan terhadap input nitrat dari air hujan. Hal ini didukung dengan nilai korelasi
porsitif kuat. Kadar nitrat dalam air hujan berkorelasi positif dan sangat kuat terhadap kadar nitrat dalam air sumur r=0,86. Kedua, fakta hasil pengukuran
kadar nitrat menunjukkan bahwa peningkatan kadar nitrat dalam air sumur selaras dengan dan bukan merupakan kelipatan dua atau tiga dari peningkatan kadar nitrat
dalam air hujan. Persamaan laju peningkatan kadar nitrat diturunkan sebagai berikut:
di integralkan dan hasilnya: Ln [NO
3 -
]
ah
= kt, suatu persamaa liner tingkat pertama.
[ ]
[ ]
x ah
3 as
3
NO 3,315
dt NO
d
− −
=
Hasil plot antara ln [NO
3
]
ah
terhadap waktu, t, diperoleh nilai k sebesar 6,6287 mg L
-1
semester
-1
. Nilai k dimasukkan kedalam persamaan tingkat pertama untuk laju peningkatan nitrat diperoleh persamaan:
. Atau laju peningkatan nitrat dalam air sumur mg L
-1
tahun
-1
adalah: yang lazimnya ditulis dalam bentuk:
4.4. Simpulan
Pada daerah yang sering atau terus-menerus mengalami hujan asam intensitas tinggi rata-rata kadar nitrat dalam air hujan meningkat dari tahun ke tahun
secara signifikan Fh=1,61F tabel; P 0,193 α 0,05. Kadar nitrat dalam air sumur
dipengaruhi oleh kadar nitrat dalam air hujan dengan hubungan yang cukup r=0,86 dan meningkat signifikan Fhit 8,93Ftabel; P 0,0001 tetapi secara umum
masih dibawah baku mutu. Laju peningkatan kadar nitrat dalam air sumur menurut dugaan persamaan tingkat pertama memiliki konstanta laju, k=3,315 mg L
-1
tahun
-1
. Kadar sulfat cenderung menurun tetapi tidak kurang berkaitan dengan kadar sulfat
dalam air hujan. Pada daerah yang sering maupun yang jarang mengalami hujan asam intensitas tinggi kadar sulfat dalam air hujan maupun air sumur cenderung
menurun, dan kadar sulfat dalam air sumur memiliki hubungan yang lemah dengan kadar nitrat dalam air hujan.
V. HUJAN ASAM DAN PENINGKATAN KADAR LOGAM Fe DAN Ca DALAM AIR SUMUR DI WILAYAH INDUSTRI
Kategori