Air dan karakteristik berdasarkan sumber
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup
orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber
daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh
manusia serta makhluk hidup yang lain Pemanfaatan air untuk berbagai
kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan
kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek
penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap
pengguna air.
Sumber daya alam yang satu ini menutupi sekitar 70% permukaan
bumi, dengan jumlah sekitar 1.368 juta km³ (Angel dan Wolseley, 1992). Air
terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan, dan salju. Air
tawar terutama terdapat di sungai, danau, air tanah (ground water), dan
gunung es (glacier). Semua badan air di daratan dihubungkan dengan laut dan
atmosfer melalui siklus hidrologi yang berlangsung secara kontinu.
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu
aliran yang dinamakan “Cyclus Hidrologie”. Proses ini berawal dari
permukaan tanah dan laut yang menguap ke udara kemudian mengalami
kondensasi yaitu berubah menjadi titik titik air yang mengumpul dan
membentuk awan. Titik- titik air itu memiliki kohesi sehingga titik- titik air
menjadi besar dan dipengaruhi gravitasi bumi sehingga jatuh disebut hujan.
Air hujan yang jatuh dipermukaan bumi sebagian diserap tanah dan sebagian
lagi mengalir melalui sungai menuju ke laut.
1
Menurut waktu dan tempat air dapat berubah kedalam tiga bentuk/sifat
yakni air sebagai bahan padat, air sebagai cairan, dan air sebagai uap seperti
gas.
B. Rumusan Masalah
1. Apa saja macam-macam sumber air?
2. Bagaimanakah karaketristik air berdasarkan sumbernya?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui macam-macam sumber air.
2. Mengetahui karakteristik air berdasarkan sumbernya.
D. Metode penulisan
Metode penulisan yang digunakan adalah metode pustaka. Yaitu
metode yang dilakukan dengan mempelajari dan mengumpulkan data dari
pustaka yang berhubungan dengan alat, baik berupa buku maupun informasi
di internet.
E. Manfaat Penulisan
Dari hasil penulisan makalah ini diharapkan dapat memperluas
wawasan ilmu pengetahuan pembaca mengenai macam-macam sumber air
dan karakteristiknya. Pembaca juga dapat menerapkannya dalam kehidupan
sehari-hari jika diperlukan.
2
F. Tinjauan Pustaka
Air memiki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa
kimia yang lain. Selain berlimpah keberadaannya di muka bumi, airpun
memiliki karakteristik yang khas, menurut Effendi (2007), karakteristik air
adalah sebagai berikut:
1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 00C (320F) – 100oC,
air berwujud cair. Suhu 0oC merupakan titik beku (freezing point) dan
suhu 100oC merupakan titik didih (boiling point) air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpanan panas yang sangat baik. Perubahan suhu air yang lambat
mencegah terjadinya strees pada makhluk hidup karena adanya perubahan
suhu yang medadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk
hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai
pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini
memerlukan energi panas dalam jumlah besar. Sebaliknya, proses
perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas
yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa
kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah
satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara
baik di bumi.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis
senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang
sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia
hingga 35.000 mg/liter, (Tebbut, 1992). Sifat ini memungkinkan unsur
hara terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan
memungnkan bahan- bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan tubuh
makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga
3
memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer
bahan pencemar (polutan) yang masuk ke dalam air.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan
memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul
cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air
memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting
ability).
6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku.
Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki densitas
(massa/volume) yang lebih rendah daripada air.
Berikut ini sifat-sifat fisik air antara lain:
Titik beku 0OC - Massa jenis es (0OC) 0,92 gr/cm3
Massa jenis air (0OC) 1,00gr/cm3
Panas lebur 80 kal/gr
Titik didih 100OC
Panas penguapan 540 kal/gr
Temperatur kritis 347OC
Tekanan kritis 217 Atm
Konduktivitas listrik spesifik (25OC)1x10-17/ohm-cm
Konstanta dielektri (25OC)78 ( Gabriel, 2001 )
Selain hal-hal di atas, setiap badan air juga mempunyai karakteristik
masing-masing. Contohnya, air angkasa, air permukaan dan air tanah yang
mempunyai karakeristik masing-masing.
4
BAB II
PEMBAHASAN
A. Siklus Hidrologi
Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara
berlimpah-limpah. Namun, ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi
keperluan manusia relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor.Tabel
3.1 menunjukkan bahwa lebih dari 97% air di permukaan bumi ini merupakan
air laut yang tidak dapat digunakan oleh manusia secara langsung. Dari 3%
air yang tersisa, 2% di antaranya tersimpan sebagai gunung es (glacier) di
kutub dan uap air, yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air
yang benar-benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%, meliputi air
yang terdapat di danau, sungai dan air tanah. Jika ditinjau dai segi kualitas, air
yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003% dari seluruh air yang
ada.
Tabel 3.1 Distribusi Air di Bumi
Lokasi
Volume (x 10³ km³)
Persentase
1. Laut
1.320.000 - 1.370.000
(%)
97,3
2. Air Tawar:
24.000 - 29.000
2,1
a. Gunung es
13 - 14
0,001
b. Uap air di atmosfer
4.000 - 8.000
0,6
c. Air
tanah
yang
kedalaman 4.000 m
hingga 60 - 80
1,2
0,006
0,00009
5
d. Uap air di tanah
e. Sungai
104
0,007
125
0,009
f. Danau asin
g. Danau air tawar
Sumber: Jeffries and Mills,1996
Total air di bumi (100%)
Air tawar (3%)
Air tawar
yang tersedia (0,5%)
Air tawar dengan kualitas yang memadai
bagi konsumsi manusia (0,003%)
Gambar 3.2 Persentase ketersediaan air tawar di bumi dengan kualitas
yang memadai bagi konsumsi manusia (modifikasi Miller.1992).
Untuk lebih jelasnya mengenai siklus hidrologi dapat digambarkan
sebagai berikut:
Dengan adanya penyinaran matahari, maka semua air yang ada di
permukaan bumi akan menguap dan membentuk uap air. Karena adanya
angin, maka uap air ini akan bersatu dan berada di tempat yang tinggi yang
6
sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa makin
lama makin tinggi dimana temperature diatas makin rendah, yang
menyebabkan air dan jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan ini sebagian
mengalir ke dalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka peresapan
akan berkurang, dan sebagian air akan mengalir di atas lapisan rapat air ini.
Jika air ini keluar pada permukaan bumi, maka air ini akan disebut mata air.
Air permukaan yang mengalir dipermukaan bumi, umumnya berbentuk
sungai-sungai dan jika melalui suatu tempat rendah (cekung) maka air akan
berkumpul, membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantaranya
yang mengalir ke laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidrologi
ini.
B. Karakteristik Badan Air
Badan air dicirikan oleh tiga komponen utama, yaitu komponen
hidrologi, komponen fisika-kimia, dan komponen biologi. Penilaian kualitas
suatu badan air harus mencakup ketiga komponen tersebut.
a. Air permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan
bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran
selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu,
daun-daun, kotoran industri kota, dan sebagainya.
Beberapa pengotoran ini, untuk masing-masing air permukaan
akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan
aliran air ini. Jenis pengotorannya adalah merupakan pengotoran fisik,
kimia, dan bakteriologi.
Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu saat air
permukaan itu akan mengalami suatu proses pembersihan sendiri
sebagai berikut :
7
Udara yang mengandung oksigen atau gas O2 akan membantu
proses pembusukan yang terjadi pada air permukaan yang telah
mengalami pengotoran, Karena selama dalam perjalanan, O2 akan
meresap ke dalam air permukaan.
Air permukaan ada 2 macam yakni :
-Air sungai
-Air rawa/danau
1) Air sungai
Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah
mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air
sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang
tinggi sekali. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan
air minum pada umumnya dapat mencukupi.
2) Air rawa/danau
Kebanyakan air rawa ini berwarna yang di sebabkan oleh
adanya zat-zat organik yang telah membusuk, misalnya asam
humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning
coklat.
Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka
umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula dan dalam keadaan
kelarutan o2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn
ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh algae (lumut)
karena adanya sinar matahari dan O2.
Jadi untuk pengambilan air, sebaiknya pada kedalaman
tertentu di tengah-tengah agar endapan-endapan Fe dan Mn tak
8
terbawa, demikian pula dengan lumut yang ada pada permukaan
rawa atau telaga.
b. Air tanah
Terbagi atas :
-Air tanah dangkal
-Air tanah dalam
-Mata air
-Air Artesis
1) Air tanah dangkal
Terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan
tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian
bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak
mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui
lapisan tananh yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk
masing-nasing lapisan tanah. Lapis tanah disini berfungsi sebagai
saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus
berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka
tanah, setelah menemui lapisan air, air akan terkumpul merupakan
air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber
air minum melalui sumur-sumur dangkal.
Hal-hal yang perlu diketahui dalam pembuatan sumur
dangkal ini adalah:
1. Sumur harus diberi tembok rapat air 3 meter dari muka
tanah,
agar
pengotoran
oleh
air
permukaan
dapat
dihindarkan.
9
2. Sekeliling sumur harus diberi lantai rapat air selebar 1-1,5
meter untuk mencegah terjadinya pengotoran dari luar.
3. Pada lantai (sekelilingnya) harus diberi saluran pembuangan
air kotor, air air kotor dapat tersalurkan dan tidak akan
mengotori sumur ini.
4. Pengambilan air sebaiknya dengan pipa kemudian air
dipompa keluar.
5. Pada bibir sumur, hendaknya diberi tembok pengaman
setinggi 1 meter.
Air tanah dangkal ini dapat pada kedalaman 15 meter.
Sebagai sumur air minum, air tanah dangkal ini ditinjau dari
segi kualitas agak baik. Kuantitas kurang cukup dan
tergantung pada musim.
2) Air tanah dalam
Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. Pengambilan
air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini
harus digunakan bor dan memasukan pipa kedalamnya sehingga
dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 meter) akan
didapatkan suatu lapis air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur
keluar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur
artesis. Jika air tidak
dapat keluar dengan sendirinya, maka
digunakanlah pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam
ini.
Kualitas dari air tanah dalam :
Pada umumnya lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya
lebih sempurna dan bebas dari bakteri.
10
Sususan unsur-unsur kimia tergantung pada lapis-lapis
tanah yang dilalui.
Jika memalui tanah kapur, maka air itu akan
menjadi sadah, karena mengandung Ca (HCO3)2 dan Mg (HCO3)2 .
Jika melalui batuan granit, maka air itu lunak dan agresif karena
mengandung gas CO2 dan Mn (HCO3).
Untuk mengurangi kadar Fe yang menyebabkan korosi itu
harus diadakan pengolahan dengan jalan aerasi yaitu memberikan
kontak dengan udara sebanyak-banyaknya agar Fe (OH3) dan
(OH4) mengendap dan kemudian disaring. Air sadah tidak
ekonomis dalam penggunaannya, karena :
1. Terlalu boros dalam pemakaian sabun.
Hal ini disebabkan karena air sudah mengandung Ca++ yang
jika bereaksi dengan C17H35 (sabun) akan terjadi endapan
C17H35 (COO2) Ca yang menyebabkan tidak terbentuknya
busa sabun. Setelah Ca habis, barulah busa akan berbentuk.
2. Mengganggu pada ketel-ketel air karena terjadi reaksi :
Ca(HCO3)2 --- Ca CO3 + H2O + CO2
Dengan terjadinya endapan CaCO3 sebagai batu ketel, maka hal
ini sangat mengganggu dalam pemindahan panas (ada beda
suhu) sehingga terjadi ledakan pada ketel-ketel air atau
sumbatan pada pipa-pipa.
Kualitas pada air tanah pada umumnya mencukupi (tergantung
pada lapisan keadaan tanah)
dan sedikit pengaruh pada
perubahan musim.
3) Mata Air
Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke
permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir
11
tidak terpengaruhi oleh musim dan kualitas atau kualitasnya sama
dengan keadaan air dalam.
Berdasarkan keluarnya (munculnya permukaan tanah terbagi
atas :
a. Rembesan, dimana air keluar dari lereng-lereng.
b. Unggul, dimana air keluar ke permukaan pada suatu
dataran.
4) Air Artesis
Adalah sumur yg diakibatkat adanya aliran sungai dibawah
tanah, sehingga Tekanan air sangat kencang utk dipancarkan
keatas, biasanya kalau di daerah indonesia, penggalian/pengeboran
sumur sedalam diatas (+/-) 40 m dari permukaan tanah. Air Artesis
sangatlah bagus kandungan mineralnya karena air ini cenderung
belum tercemar.
c. Air Angkasa
1) Air Hujan
Proses kondensasi uap
air di
atmosfer
menjadi butir air yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di
daratan. Dua proses yang mungkin terjadi bersamaan dapat
mendorong
udara
semakin
jenuh
menjelang
hujan,
yaitu
pendinginan udara atau penambahan uap air ke udara. Virga adalah
presipitasi yang jatuh ke bumi namun menguap sebelum mencapai
daratan; inilah satu cara penjenuhan udara. Presipitasi terbentuk
melalui tabrakan antara butir air atau kristal es dengan awan. Butir
hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip
panekuk (butir besar), hingga bola kecil (butir kecil).
12
Air hujan cenderung mempunyai Ph yang rendah sehingga
bersifat asam. Air hujan bersifat lunak karena tidak mengandung
garam dan zat-zat mineral
2) Air Salju
Air yang
jatuh
dari awan yang
telah
membeku
menjadi padat dan seperti hujan. Salju terdiri atas partikel uap
air yang
kemudian
mendingin
di
udara
atas
(lihat atmosfer, biosfer, iklim, meteorologi, cuaca) jatuh ke bumi
sebagai kepingan empuk, putih, dan seperti kristal lembut kepingan
salju, pakis seperti kristal
es,
kelompok
dari
kesemuanya).
Pada suhu tertentu (disebut titik beku, 0° Celsius, 32° Fahrenheit),
salju biasa meleleh dan hilang. Saat salju membeku, sering kali
menjadi pecahan kecil yang disebut "kepingan salju".
Karakteristik air salju sama dengan air hujan.
3) Air Es
Air yang membeku.
Pembekuan
ini
terjadi
bila
air
didinginkan di bawah 0 °C (273.15 K, 32 °F) pada tekanan
atmosfer standar. Es dapat terbentuk pada suhu yang lebih tinggi
dengan tekanan yang lebih tinggi juga, dan air akan tetap sebagai
cairan atau gas sampai -30°C pada tekanan yang lebih rendah.
Karakteristik air es sama dengan air hujan.
BAB III
KESIMPULAN
13
Macam-macam sumber air yaitu sebagai berikut:
1. Air Permukaaan
Air permukaan ada 2 macam yakni :
1) Air sungai
Mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali.
2) Air rawa/danau
Berwarna yang di sebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah
membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang
menyebabkan
warna kuning coklat.
Air rawa/danau
banyak
mengandung Fe dan Mn.
2. Air Tanah
Air tanah ada 4 macam yakni :
1) Air tanah dangkal
Kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.
2) Air tanah dalam
Pada umumnya lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya
lebih sempurna dan bebas dari bakteri. Sususan unsur-unsur kimia
tergantung pada lapis-lapis tanah yang dilalui.
3) Mata air
14
Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruhi
oleh musim dan kualitas atau kualitasnya sama dengan keadaan air
dalam.
4) Air Artesis
Air Artesis sangatlah bagus kandungan mineralnya karena air ini
cenderung belum tercemar.
3. Air Angkasa
1) Air hujan
2) Air salju
3) Air es
Air hujan, salju dan es cenderung mempunyai Ph yang rendah sehingga
bersifat asam. Air hujan bersifat lunak karena tidak mengandung garam
dan zat-zat mineral
DAFTAR PUSTAKA
15
Wikipedia.2014.Hujan.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Hujan
Wikipedia.2014.Salju.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Salju
Wikipedia.2014.Es.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Es
Kodoatie,Robert J. 1996.Pengantar Hidrogeologi Yogyakarta:Andi Yogyakarta
Effendi Hefni 2003.Telaah Kualitas Air Yogyakarta:kanisius
Sutrisno, Totok C. dkk.2010.Teknologi Penyediaan Air Bersih.Jakarta:Rineka
Cipta
16
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup
orang banyak, bahkan oleh semua makhluk hidup. Oleh karena itu, sumber
daya air harus dilindungi agar tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh
manusia serta makhluk hidup yang lain Pemanfaatan air untuk berbagai
kepentingan harus dilakukan secara bijaksana, dengan memperhitungkan
kepentingan generasi sekarang maupun generasi mendatang. Aspek
penghematan dan pelestarian sumber daya air harus ditanamkan pada segenap
pengguna air.
Sumber daya alam yang satu ini menutupi sekitar 70% permukaan
bumi, dengan jumlah sekitar 1.368 juta km³ (Angel dan Wolseley, 1992). Air
terdapat dalam berbagai bentuk, misalnya uap air, es, cairan, dan salju. Air
tawar terutama terdapat di sungai, danau, air tanah (ground water), dan
gunung es (glacier). Semua badan air di daratan dihubungkan dengan laut dan
atmosfer melalui siklus hidrologi yang berlangsung secara kontinu.
Pada prinsipnya, jumlah air di alam ini tetap dan mengikuti suatu
aliran yang dinamakan “Cyclus Hidrologie”. Proses ini berawal dari
permukaan tanah dan laut yang menguap ke udara kemudian mengalami
kondensasi yaitu berubah menjadi titik titik air yang mengumpul dan
membentuk awan. Titik- titik air itu memiliki kohesi sehingga titik- titik air
menjadi besar dan dipengaruhi gravitasi bumi sehingga jatuh disebut hujan.
Air hujan yang jatuh dipermukaan bumi sebagian diserap tanah dan sebagian
lagi mengalir melalui sungai menuju ke laut.
1
Menurut waktu dan tempat air dapat berubah kedalam tiga bentuk/sifat
yakni air sebagai bahan padat, air sebagai cairan, dan air sebagai uap seperti
gas.
B. Rumusan Masalah
1. Apa saja macam-macam sumber air?
2. Bagaimanakah karaketristik air berdasarkan sumbernya?
C. Tujuan Penulisan
1. Mengetahui macam-macam sumber air.
2. Mengetahui karakteristik air berdasarkan sumbernya.
D. Metode penulisan
Metode penulisan yang digunakan adalah metode pustaka. Yaitu
metode yang dilakukan dengan mempelajari dan mengumpulkan data dari
pustaka yang berhubungan dengan alat, baik berupa buku maupun informasi
di internet.
E. Manfaat Penulisan
Dari hasil penulisan makalah ini diharapkan dapat memperluas
wawasan ilmu pengetahuan pembaca mengenai macam-macam sumber air
dan karakteristiknya. Pembaca juga dapat menerapkannya dalam kehidupan
sehari-hari jika diperlukan.
2
F. Tinjauan Pustaka
Air memiki karakteristik yang khas yang tidak dimiliki oleh senyawa
kimia yang lain. Selain berlimpah keberadaannya di muka bumi, airpun
memiliki karakteristik yang khas, menurut Effendi (2007), karakteristik air
adalah sebagai berikut:
1. Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupan, yakni 00C (320F) – 100oC,
air berwujud cair. Suhu 0oC merupakan titik beku (freezing point) dan
suhu 100oC merupakan titik didih (boiling point) air.
2. Perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga air memiliki sifat sebagai
penyimpanan panas yang sangat baik. Perubahan suhu air yang lambat
mencegah terjadinya strees pada makhluk hidup karena adanya perubahan
suhu yang medadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makhluk
hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik digunakan sebagai
pendingin mesin.
3. Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan
(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini
memerlukan energi panas dalam jumlah besar. Sebaliknya, proses
perubahan uap air menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi panas
yang besar. Pelepasan energi ini merupakan salah satu penyebab mengapa
kita merasa sejuk pada saat berkeringat. Sifat ini juga merupakan salah
satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya penyebaran panas secara
baik di bumi.
4. Air merupakan pelarut yang baik. Air mampu melarutkan berbagai jenis
senyawa kimia. Air hujan mengandung senyawa kimia dalam jumlah yang
sangat sedikit, sedangkan air laut dapat mengandung senyawa kimia
hingga 35.000 mg/liter, (Tebbut, 1992). Sifat ini memungkinkan unsur
hara terlarut diangkut ke seluruh jaringan tubuh makhluk hidup dan
memungnkan bahan- bahan toksik yang masuk ke dalam jaringan tubuh
makhluk hidup dilarutkan untuk dikeluarkan kembali. Sifat ini juga
3
memungkinkan air digunakan sebagai pencuci yang baik dan pengencer
bahan pencemar (polutan) yang masuk ke dalam air.
5. Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Suatu cairan dikatakan
memiliki tegangan permukaan yang tinggi jika tekanan antar molekul
cairan tersebut tinggi. Tegangan permukaan yang tinggi menyebabkan air
memiliki sifat membasahi suatu bahan secara baik (higher wetting
ability).
6. Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku.
Pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki densitas
(massa/volume) yang lebih rendah daripada air.
Berikut ini sifat-sifat fisik air antara lain:
Titik beku 0OC - Massa jenis es (0OC) 0,92 gr/cm3
Massa jenis air (0OC) 1,00gr/cm3
Panas lebur 80 kal/gr
Titik didih 100OC
Panas penguapan 540 kal/gr
Temperatur kritis 347OC
Tekanan kritis 217 Atm
Konduktivitas listrik spesifik (25OC)1x10-17/ohm-cm
Konstanta dielektri (25OC)78 ( Gabriel, 2001 )
Selain hal-hal di atas, setiap badan air juga mempunyai karakteristik
masing-masing. Contohnya, air angkasa, air permukaan dan air tanah yang
mempunyai karakeristik masing-masing.
4
BAB II
PEMBAHASAN
A. Siklus Hidrologi
Air merupakan salah satu senyawa kimia yang terdapat di alam secara
berlimpah-limpah. Namun, ketersediaan air yang memenuhi syarat bagi
keperluan manusia relatif sedikit karena dibatasi oleh berbagai faktor.Tabel
3.1 menunjukkan bahwa lebih dari 97% air di permukaan bumi ini merupakan
air laut yang tidak dapat digunakan oleh manusia secara langsung. Dari 3%
air yang tersisa, 2% di antaranya tersimpan sebagai gunung es (glacier) di
kutub dan uap air, yang juga tidak dapat dimanfaatkan secara langsung. Air
yang benar-benar tersedia bagi keperluan manusia hanya 0,62%, meliputi air
yang terdapat di danau, sungai dan air tanah. Jika ditinjau dai segi kualitas, air
yang memadai bagi konsumsi manusia hanya 0,003% dari seluruh air yang
ada.
Tabel 3.1 Distribusi Air di Bumi
Lokasi
Volume (x 10³ km³)
Persentase
1. Laut
1.320.000 - 1.370.000
(%)
97,3
2. Air Tawar:
24.000 - 29.000
2,1
a. Gunung es
13 - 14
0,001
b. Uap air di atmosfer
4.000 - 8.000
0,6
c. Air
tanah
yang
kedalaman 4.000 m
hingga 60 - 80
1,2
0,006
0,00009
5
d. Uap air di tanah
e. Sungai
104
0,007
125
0,009
f. Danau asin
g. Danau air tawar
Sumber: Jeffries and Mills,1996
Total air di bumi (100%)
Air tawar (3%)
Air tawar
yang tersedia (0,5%)
Air tawar dengan kualitas yang memadai
bagi konsumsi manusia (0,003%)
Gambar 3.2 Persentase ketersediaan air tawar di bumi dengan kualitas
yang memadai bagi konsumsi manusia (modifikasi Miller.1992).
Untuk lebih jelasnya mengenai siklus hidrologi dapat digambarkan
sebagai berikut:
Dengan adanya penyinaran matahari, maka semua air yang ada di
permukaan bumi akan menguap dan membentuk uap air. Karena adanya
angin, maka uap air ini akan bersatu dan berada di tempat yang tinggi yang
6
sering dikenal dengan nama awan. Oleh angin, awan ini akan terbawa makin
lama makin tinggi dimana temperature diatas makin rendah, yang
menyebabkan air dan jatuh ke bumi sebagai hujan. Air hujan ini sebagian
mengalir ke dalam tanah, jika menjumpai lapisan rapat air, maka peresapan
akan berkurang, dan sebagian air akan mengalir di atas lapisan rapat air ini.
Jika air ini keluar pada permukaan bumi, maka air ini akan disebut mata air.
Air permukaan yang mengalir dipermukaan bumi, umumnya berbentuk
sungai-sungai dan jika melalui suatu tempat rendah (cekung) maka air akan
berkumpul, membentuk suatu danau atau telaga. Tetapi banyak diantaranya
yang mengalir ke laut kembali dan kemudian akan mengikuti siklus hidrologi
ini.
B. Karakteristik Badan Air
Badan air dicirikan oleh tiga komponen utama, yaitu komponen
hidrologi, komponen fisika-kimia, dan komponen biologi. Penilaian kualitas
suatu badan air harus mencakup ketiga komponen tersebut.
a. Air permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan
bumi. Pada umumnya air permukaan ini akan mendapat pengotoran
selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu,
daun-daun, kotoran industri kota, dan sebagainya.
Beberapa pengotoran ini, untuk masing-masing air permukaan
akan berbeda-beda, tergantung pada daerah pengaliran air permukaan
aliran air ini. Jenis pengotorannya adalah merupakan pengotoran fisik,
kimia, dan bakteriologi.
Setelah mengalami suatu pengotoran, pada suatu saat air
permukaan itu akan mengalami suatu proses pembersihan sendiri
sebagai berikut :
7
Udara yang mengandung oksigen atau gas O2 akan membantu
proses pembusukan yang terjadi pada air permukaan yang telah
mengalami pengotoran, Karena selama dalam perjalanan, O2 akan
meresap ke dalam air permukaan.
Air permukaan ada 2 macam yakni :
-Air sungai
-Air rawa/danau
1) Air sungai
Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah
mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air
sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang
tinggi sekali. Debit yang tersedia untuk memenuhi kebutuhan akan
air minum pada umumnya dapat mencukupi.
2) Air rawa/danau
Kebanyakan air rawa ini berwarna yang di sebabkan oleh
adanya zat-zat organik yang telah membusuk, misalnya asam
humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning
coklat.
Dengan adanya pembusukan kadar zat organis tinggi, maka
umumnya kadar Fe dan Mn akan tinggi pula dan dalam keadaan
kelarutan o2 kurang sekali (anaerob), maka unsur-unsur Fe dan Mn
ini akan larut. Pada permukaan air akan tumbuh algae (lumut)
karena adanya sinar matahari dan O2.
Jadi untuk pengambilan air, sebaiknya pada kedalaman
tertentu di tengah-tengah agar endapan-endapan Fe dan Mn tak
8
terbawa, demikian pula dengan lumut yang ada pada permukaan
rawa atau telaga.
b. Air tanah
Terbagi atas :
-Air tanah dangkal
-Air tanah dalam
-Mata air
-Air Artesis
1) Air tanah dangkal
Terjadi karena daya proses peresapan air dari permukaan
tanah. Lumpur akan tertahan, demikian pula dengan sebagian
bakteri, sehingga air tanah akan jernih tetapi lebih banyak
mengandung zat kimia (garam-garam yang terlarut) karena melalui
lapisan tananh yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk
masing-nasing lapisan tanah. Lapis tanah disini berfungsi sebagai
saringan. Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus
berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka
tanah, setelah menemui lapisan air, air akan terkumpul merupakan
air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber
air minum melalui sumur-sumur dangkal.
Hal-hal yang perlu diketahui dalam pembuatan sumur
dangkal ini adalah:
1. Sumur harus diberi tembok rapat air 3 meter dari muka
tanah,
agar
pengotoran
oleh
air
permukaan
dapat
dihindarkan.
9
2. Sekeliling sumur harus diberi lantai rapat air selebar 1-1,5
meter untuk mencegah terjadinya pengotoran dari luar.
3. Pada lantai (sekelilingnya) harus diberi saluran pembuangan
air kotor, air air kotor dapat tersalurkan dan tidak akan
mengotori sumur ini.
4. Pengambilan air sebaiknya dengan pipa kemudian air
dipompa keluar.
5. Pada bibir sumur, hendaknya diberi tembok pengaman
setinggi 1 meter.
Air tanah dangkal ini dapat pada kedalaman 15 meter.
Sebagai sumur air minum, air tanah dangkal ini ditinjau dari
segi kualitas agak baik. Kuantitas kurang cukup dan
tergantung pada musim.
2) Air tanah dalam
Terdapat setelah lapis rapat air yang pertama. Pengambilan
air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini
harus digunakan bor dan memasukan pipa kedalamnya sehingga
dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 meter) akan
didapatkan suatu lapis air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur
keluar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur
artesis. Jika air tidak
dapat keluar dengan sendirinya, maka
digunakanlah pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam
ini.
Kualitas dari air tanah dalam :
Pada umumnya lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya
lebih sempurna dan bebas dari bakteri.
10
Sususan unsur-unsur kimia tergantung pada lapis-lapis
tanah yang dilalui.
Jika memalui tanah kapur, maka air itu akan
menjadi sadah, karena mengandung Ca (HCO3)2 dan Mg (HCO3)2 .
Jika melalui batuan granit, maka air itu lunak dan agresif karena
mengandung gas CO2 dan Mn (HCO3).
Untuk mengurangi kadar Fe yang menyebabkan korosi itu
harus diadakan pengolahan dengan jalan aerasi yaitu memberikan
kontak dengan udara sebanyak-banyaknya agar Fe (OH3) dan
(OH4) mengendap dan kemudian disaring. Air sadah tidak
ekonomis dalam penggunaannya, karena :
1. Terlalu boros dalam pemakaian sabun.
Hal ini disebabkan karena air sudah mengandung Ca++ yang
jika bereaksi dengan C17H35 (sabun) akan terjadi endapan
C17H35 (COO2) Ca yang menyebabkan tidak terbentuknya
busa sabun. Setelah Ca habis, barulah busa akan berbentuk.
2. Mengganggu pada ketel-ketel air karena terjadi reaksi :
Ca(HCO3)2 --- Ca CO3 + H2O + CO2
Dengan terjadinya endapan CaCO3 sebagai batu ketel, maka hal
ini sangat mengganggu dalam pemindahan panas (ada beda
suhu) sehingga terjadi ledakan pada ketel-ketel air atau
sumbatan pada pipa-pipa.
Kualitas pada air tanah pada umumnya mencukupi (tergantung
pada lapisan keadaan tanah)
dan sedikit pengaruh pada
perubahan musim.
3) Mata Air
Adalah air tanah yang keluar dengan sendirinya ke
permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir
11
tidak terpengaruhi oleh musim dan kualitas atau kualitasnya sama
dengan keadaan air dalam.
Berdasarkan keluarnya (munculnya permukaan tanah terbagi
atas :
a. Rembesan, dimana air keluar dari lereng-lereng.
b. Unggul, dimana air keluar ke permukaan pada suatu
dataran.
4) Air Artesis
Adalah sumur yg diakibatkat adanya aliran sungai dibawah
tanah, sehingga Tekanan air sangat kencang utk dipancarkan
keatas, biasanya kalau di daerah indonesia, penggalian/pengeboran
sumur sedalam diatas (+/-) 40 m dari permukaan tanah. Air Artesis
sangatlah bagus kandungan mineralnya karena air ini cenderung
belum tercemar.
c. Air Angkasa
1) Air Hujan
Proses kondensasi uap
air di
atmosfer
menjadi butir air yang cukup berat untuk jatuh dan biasanya tiba di
daratan. Dua proses yang mungkin terjadi bersamaan dapat
mendorong
udara
semakin
jenuh
menjelang
hujan,
yaitu
pendinginan udara atau penambahan uap air ke udara. Virga adalah
presipitasi yang jatuh ke bumi namun menguap sebelum mencapai
daratan; inilah satu cara penjenuhan udara. Presipitasi terbentuk
melalui tabrakan antara butir air atau kristal es dengan awan. Butir
hujan memiliki ukuran yang beragam mulai dari pepat, mirip
panekuk (butir besar), hingga bola kecil (butir kecil).
12
Air hujan cenderung mempunyai Ph yang rendah sehingga
bersifat asam. Air hujan bersifat lunak karena tidak mengandung
garam dan zat-zat mineral
2) Air Salju
Air yang
jatuh
dari awan yang
telah
membeku
menjadi padat dan seperti hujan. Salju terdiri atas partikel uap
air yang
kemudian
mendingin
di
udara
atas
(lihat atmosfer, biosfer, iklim, meteorologi, cuaca) jatuh ke bumi
sebagai kepingan empuk, putih, dan seperti kristal lembut kepingan
salju, pakis seperti kristal
es,
kelompok
dari
kesemuanya).
Pada suhu tertentu (disebut titik beku, 0° Celsius, 32° Fahrenheit),
salju biasa meleleh dan hilang. Saat salju membeku, sering kali
menjadi pecahan kecil yang disebut "kepingan salju".
Karakteristik air salju sama dengan air hujan.
3) Air Es
Air yang membeku.
Pembekuan
ini
terjadi
bila
air
didinginkan di bawah 0 °C (273.15 K, 32 °F) pada tekanan
atmosfer standar. Es dapat terbentuk pada suhu yang lebih tinggi
dengan tekanan yang lebih tinggi juga, dan air akan tetap sebagai
cairan atau gas sampai -30°C pada tekanan yang lebih rendah.
Karakteristik air es sama dengan air hujan.
BAB III
KESIMPULAN
13
Macam-macam sumber air yaitu sebagai berikut:
1. Air Permukaaan
Air permukaan ada 2 macam yakni :
1) Air sungai
Mempunyai derajat pengotoran yang tinggi sekali.
2) Air rawa/danau
Berwarna yang di sebabkan oleh adanya zat-zat organik yang telah
membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang
menyebabkan
warna kuning coklat.
Air rawa/danau
banyak
mengandung Fe dan Mn.
2. Air Tanah
Air tanah ada 4 macam yakni :
1) Air tanah dangkal
Kuantitas kurang cukup dan tergantung pada musim.
2) Air tanah dalam
Pada umumnya lebih baik dari air dangkal, karena penyaringannya
lebih sempurna dan bebas dari bakteri. Sususan unsur-unsur kimia
tergantung pada lapis-lapis tanah yang dilalui.
3) Mata air
14
Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruhi
oleh musim dan kualitas atau kualitasnya sama dengan keadaan air
dalam.
4) Air Artesis
Air Artesis sangatlah bagus kandungan mineralnya karena air ini
cenderung belum tercemar.
3. Air Angkasa
1) Air hujan
2) Air salju
3) Air es
Air hujan, salju dan es cenderung mempunyai Ph yang rendah sehingga
bersifat asam. Air hujan bersifat lunak karena tidak mengandung garam
dan zat-zat mineral
DAFTAR PUSTAKA
15
Wikipedia.2014.Hujan.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Hujan
Wikipedia.2014.Salju.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Salju
Wikipedia.2014.Es.(Online).Tersedia: http://id.wikipedia.org/wiki/Es
Kodoatie,Robert J. 1996.Pengantar Hidrogeologi Yogyakarta:Andi Yogyakarta
Effendi Hefni 2003.Telaah Kualitas Air Yogyakarta:kanisius
Sutrisno, Totok C. dkk.2010.Teknologi Penyediaan Air Bersih.Jakarta:Rineka
Cipta
16