Download - Kualitas Air.pdf
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Analisis fisik dan kimia air mempunyai tujuan untuk memberikan informasi
tentang kondisi kualitas air untuk keperluan tertentu. Untuk keperluan minum, air
haruslah memiliki komposisi kimia dan sifat fisik yang sesuai dengan standard yang
ditetapkan, terutama dari aspek kesehatan.
5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas airKondisi kualitas air di suatu tempat tentu berbeda dengan kondisi kualitas air di
tempat lain. Kondisi kualitas air terpengaruh oleh faktor- faktor yang secara umum
dapat dikategorikan menjadi faktor alami dan non-alami (manusia), yang secara rind
diuraikan sebagai berikut :
a. Iklim
Curah hujan dan kualitasnya yang jatuh ke permukaan bumi dan merupakan
bagian dari sikius hidrologi sangat berpengaruh terhadap kualitas air di suatu wilayah.
Sebagai contoh, kualitas air hujan di daerah pantai tentunya berbeda dengan kualitas
air hujan di pegunungan. Contoh lain adalah hujan yang jatuh di daerah beriklim tropis
akan berbeda pula dengan hujan yang jatuh di daerah dengan iklim kutub.
b. Batuan / geologi
Komposisi kimia air, terutama airtanah merupakan kombinasi dari air hujan
yang jatuh ke dalam tanah dan terjadinya reaksi-reaksi kimia antara air dan mineral
batuan penyusun akuifer tempat air berada. Beberapa proses kimia antara air sebagai
media pelarut dan mineral batuan dapat membuat komposisi kimia air berubah dari
satu tempat ke tempat yang lain. Sebagai contoh adalah kualitas air di daerah karst
Gunung Sewu mengandung lebih banyak unsur karbonat dibanding airtanah di daerah
vulkan Merapi.
BAB V.KUALITAS AIR
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Analisis fisik dan kimia air mempunyai tujuan untuk memberikan informasi
tentang kondisi kualitas air untuk keperluan tertentu. Untuk keperluan minum, air
haruslah memiliki komposisi kimia dan sifat fisik yang sesuai dengan standard yang
ditetapkan, terutama dari aspek kesehatan.
5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas airKondisi kualitas air di suatu tempat tentu berbeda dengan kondisi kualitas air di
tempat lain. Kondisi kualitas air terpengaruh oleh faktor- faktor yang secara umum
dapat dikategorikan menjadi faktor alami dan non-alami (manusia), yang secara rind
diuraikan sebagai berikut :
a. Iklim
Curah hujan dan kualitasnya yang jatuh ke permukaan bumi dan merupakan
bagian dari sikius hidrologi sangat berpengaruh terhadap kualitas air di suatu wilayah.
Sebagai contoh, kualitas air hujan di daerah pantai tentunya berbeda dengan kualitas
air hujan di pegunungan. Contoh lain adalah hujan yang jatuh di daerah beriklim tropis
akan berbeda pula dengan hujan yang jatuh di daerah dengan iklim kutub.
b. Batuan / geologi
Komposisi kimia air, terutama airtanah merupakan kombinasi dari air hujan
yang jatuh ke dalam tanah dan terjadinya reaksi-reaksi kimia antara air dan mineral
batuan penyusun akuifer tempat air berada. Beberapa proses kimia antara air sebagai
media pelarut dan mineral batuan dapat membuat komposisi kimia air berubah dari
satu tempat ke tempat yang lain. Sebagai contoh adalah kualitas air di daerah karst
Gunung Sewu mengandung lebih banyak unsur karbonat dibanding airtanah di daerah
vulkan Merapi.
BAB V.KUALITAS AIR
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Analisis fisik dan kimia air mempunyai tujuan untuk memberikan informasi
tentang kondisi kualitas air untuk keperluan tertentu. Untuk keperluan minum, air
haruslah memiliki komposisi kimia dan sifat fisik yang sesuai dengan standard yang
ditetapkan, terutama dari aspek kesehatan.
5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas airKondisi kualitas air di suatu tempat tentu berbeda dengan kondisi kualitas air di
tempat lain. Kondisi kualitas air terpengaruh oleh faktor- faktor yang secara umum
dapat dikategorikan menjadi faktor alami dan non-alami (manusia), yang secara rind
diuraikan sebagai berikut :
a. Iklim
Curah hujan dan kualitasnya yang jatuh ke permukaan bumi dan merupakan
bagian dari sikius hidrologi sangat berpengaruh terhadap kualitas air di suatu wilayah.
Sebagai contoh, kualitas air hujan di daerah pantai tentunya berbeda dengan kualitas
air hujan di pegunungan. Contoh lain adalah hujan yang jatuh di daerah beriklim tropis
akan berbeda pula dengan hujan yang jatuh di daerah dengan iklim kutub.
b. Batuan / geologi
Komposisi kimia air, terutama airtanah merupakan kombinasi dari air hujan
yang jatuh ke dalam tanah dan terjadinya reaksi-reaksi kimia antara air dan mineral
batuan penyusun akuifer tempat air berada. Beberapa proses kimia antara air sebagai
media pelarut dan mineral batuan dapat membuat komposisi kimia air berubah dari
satu tempat ke tempat yang lain. Sebagai contoh adalah kualitas air di daerah karst
Gunung Sewu mengandung lebih banyak unsur karbonat dibanding airtanah di daerah
vulkan Merapi.
BAB V.KUALITAS AIR
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
c. Waktu
Komposisi kimia air juga tergantung dari waktu tinggal (residence time) air di
dalam media untuk bereaksi dengan mineral batuan. Semakin lama air berada di
dalam tanah, maka semakin lama pula air bereaksi dengan mineral batuan. Akibatnya,
jumlah unsur yang terlarut dalam air akan semakin banyak dan mempengaruhi
komposisi kimia air. Sebagai contoh adalah airtanah yang terdapat pada cekungan
(basin) yang sangat luas dimana gerakan airtanah sangat lambat, komposisi Unsur
terlarutnya sudah sangat jenuh dan kadang-kadang terasa asin. Hal ini diakibatkan
lamanya waktu kontak airtanah dan mineral batuan.
d. Vegetasi
Tumbuhan mempunyai pengaruh yang positif terhadap kualitas air suatu
wilayah. Akar tumbuhan yang menyerap air dan kemudian ditranspirasikan menurut
Appelo dan Postma (1993) ternyata tidak menyerap semua ion yang ada dalam air
sehingga tentu saja merubah komposisi kimia dalam air. Selain itu vegetasi juga
menyerap gas dari atmosfer, sebagai contoh (SO2, NH3, dan NO2) sehingga akan
merubah pula komposisi air hujan sebagai komponen utama air yang ada di bumi
(Jankowski, 201).
e. Manusia
Faktor ini dapat dikategorikan sebagai faktor non-alami. Akhir-akhir ini, faktor
manusia ini merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap kondisi kualitas air di
suatu wilayah. Adanya polusi air seperti nitrat dari limbah rumah tangga, hujan asam,
limbah industri dan tempat pembuangan sampah merupakan contoh paling mutakhir
bahwa aktivitas manusia mampu merupah komposisi kualitas air secara cepat.
Perlu diingat bahwa faktor-faktor penentu kualitas air seperti yang diuraikan di
atas tidak berdiri sendiri, melainkan dapat terjadi bersama-sama, sehingga tidak ada
faktor yang paling dominan. Secara detail Appelo dan Postma (1993) mengilustrasikan
faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas air seperti yang disajikan pada
Gambar 5.1.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas air dalam siklus
hidrologi (Appello dan Postma, 1993)
5.2. Komposisi kimia air di bumiKomposisi kimia air di bumi yang merupakan bagian dari siklus hidrologi tentu
saja terpengaruh oleh proses-proses seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.1.
Selanjutnya, Tabel 5.1. membandingkan komposisi kimia air (air laut, air hujan, air
sungai, air danau, dan airtanah serta air tercemar).
Tabel 5.1. Komposisi kimia air pada siklus hidrologi
Sumber : Jankowski (2001)
* cetak tebal menunjukkan ion positif dan negatif yang dominan
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas air dalam siklus
hidrologi (Appello dan Postma, 1993)
5.2. Komposisi kimia air di bumiKomposisi kimia air di bumi yang merupakan bagian dari siklus hidrologi tentu
saja terpengaruh oleh proses-proses seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.1.
Selanjutnya, Tabel 5.1. membandingkan komposisi kimia air (air laut, air hujan, air
sungai, air danau, dan airtanah serta air tercemar).
Tabel 5.1. Komposisi kimia air pada siklus hidrologi
Sumber : Jankowski (2001)
* cetak tebal menunjukkan ion positif dan negatif yang dominan
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.1. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap kualitas air dalam siklus
hidrologi (Appello dan Postma, 1993)
5.2. Komposisi kimia air di bumiKomposisi kimia air di bumi yang merupakan bagian dari siklus hidrologi tentu
saja terpengaruh oleh proses-proses seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.1.
Selanjutnya, Tabel 5.1. membandingkan komposisi kimia air (air laut, air hujan, air
sungai, air danau, dan airtanah serta air tercemar).
Tabel 5.1. Komposisi kimia air pada siklus hidrologi
Sumber : Jankowski (2001)
* cetak tebal menunjukkan ion positif dan negatif yang dominan
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Dari Tabel 5.1. terindikasi bahwa air laut mempunyai komposisi kimia unsur
yang didominasi ion natrium dan klorida dengan jumlah yang sangat besar, selain itu
kandungan unsur-unsur yang lain juga sangat tinggi dan jauh diatas jenis air lainnya.
Dari laut, air menguap dan terbawa angin keatas daratan dan kemudian jatuh ke bumi
sebagai hujan. Pada masa tersebut, air dapat terpengaruh oleh kandungan gas di
atmosfer. Selain itu kualitas air hujan sangat bervariasi dan tergantung dari
kontaminasi pada atmosfer. Hujan pada daerah yang dekat laut mempunyai
kandungan unsur CV, SO4-, Nat, dan Mg2+ yang lebih tinggi daripada hujan yang
jatuh di daratan yang lugs.
Air permukaan yang tawar biasanya mengandung unsur terlarut yang sedikit.
Selanjutnya, airtanah secara umum memiliki kandungan mineral terlarut yang lebih
tinggi dibanding dengan air permukaan (sungai/danau). Hal ini terjadi sebagai akibat
adanya interaksi antara CO2 yang ada pada tanah dan batuan yang larut oleh
airtanah. Selain itu CO2 dapat bertambah karena adanya aktivitas pada
mikroorganisme tanah (Jankowski, 2001).
5.3. Parameter-Parameter Kualitas Air Alami5.3.1. Kadar Keasinan
Kadar keasinan air dapat diukur berdasarkan dua kriteria yaitu: Total Dissolved
Solids (TDS) dan Daya Hantar Listrik (DHL).
5.3.1.1. Total Dissolved Solids (TDS)TDS menunjukkan banyaknya zat yang terlarut atau yang mengendap (padat)
dalam air. TDS biasanya diukur secara gravimetri, dan mempunyai satuan mg/I.
Keuntungan memakai parameter ini adalah bahwa TDS tidak tergantung /independen
terhadap suhu, dan tidak terpengaruh oleh jenis garam maupun kombinasinya yang
berasal dari sumber yang berbeda. Besarnya nilai TDS juga tidak tergantung dari
aspek fisik air yang lain.
Nilai TDS dapat diperoleh di laboratorium secara gravimetri atau secara
sederhana adalah sebagai berikut :
TDS = (anion + kation + silika + unsur minor + metal + unsur terlarut lain)
5.3.1.2. Daya Hantar Listrik (DHL)Sering juga dikenal sebagai Electrical Conductivity (EC), yaitu kemampuan air
untuk menghantarkan arus listrik yang merupakan fungsi dari konsentrasi larutan (air)
termasuk didalamnya total valensi ion yang terlarut serta tingkat ion yang dapat
bergerak dalam air. Satuan dari DHL yang biasa dipakai adalah mikrosiemens/cm
(pS/cm).
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selanjutnya, karena gerakan ion dalam air terpengaruh oleh suhu, maka nilai
DHL akan semakin tinggi dengan meningkatnya temperatur air. Di lapangan, semua
pengukuran DHL harus di sesuaikan dengan temperatur normal, yaitu 25° C. Apabila
temperatur pengukuran tidak pada 25° C maka perlu dikoreksi dengan rumus :
EC25° c = ECt ± (∆t x 0.02 x ECt)
Keterangan :
EC25°c = EC pada temperatur 25°C (terkoreksi)
ECt = EC pada temperatur to C (hasil pengukuran)
∆t = Selisih temperatur (t° - 25°) atau (25° - t 0)
Secara umum, pengaruh temperatur terhadap EC pada kebanyakan ion
berkisar 2% kenaikan EC, untuk setiap kenaikan temperatur 1°C (Hem, 1970).
Selanjutnya, DHL yang tinggi menunjukkan jumlah ion yang terlarut tinggi. Air
laut mempunyai nilai DHL mencapai 50000 pS/cm, sementara air tawar mempunyai
DHL tidak Iebih dari 1000 pS/cm. Akibatnya, jika kita mencari hubungan antara DHL
dan TDS akan terlihat hubungan linier seperti yang disajikan pada Gambar 5.2.
Sumber : http://waterquality.montana.edu/docs/methane
Gambar 5.2. Hubungan linier antara DHL dan TDS
Dari Gambar 5.2. terlihat bahwa antara nilai DHL dan TDS mempunyai korelasi
yang sangat positif (mendekati 1). Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin banyak
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selanjutnya, karena gerakan ion dalam air terpengaruh oleh suhu, maka nilai
DHL akan semakin tinggi dengan meningkatnya temperatur air. Di lapangan, semua
pengukuran DHL harus di sesuaikan dengan temperatur normal, yaitu 25° C. Apabila
temperatur pengukuran tidak pada 25° C maka perlu dikoreksi dengan rumus :
EC25° c = ECt ± (∆t x 0.02 x ECt)
Keterangan :
EC25°c = EC pada temperatur 25°C (terkoreksi)
ECt = EC pada temperatur to C (hasil pengukuran)
∆t = Selisih temperatur (t° - 25°) atau (25° - t 0)
Secara umum, pengaruh temperatur terhadap EC pada kebanyakan ion
berkisar 2% kenaikan EC, untuk setiap kenaikan temperatur 1°C (Hem, 1970).
Selanjutnya, DHL yang tinggi menunjukkan jumlah ion yang terlarut tinggi. Air
laut mempunyai nilai DHL mencapai 50000 pS/cm, sementara air tawar mempunyai
DHL tidak Iebih dari 1000 pS/cm. Akibatnya, jika kita mencari hubungan antara DHL
dan TDS akan terlihat hubungan linier seperti yang disajikan pada Gambar 5.2.
Sumber : http://waterquality.montana.edu/docs/methane
Gambar 5.2. Hubungan linier antara DHL dan TDS
Dari Gambar 5.2. terlihat bahwa antara nilai DHL dan TDS mempunyai korelasi
yang sangat positif (mendekati 1). Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin banyak
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selanjutnya, karena gerakan ion dalam air terpengaruh oleh suhu, maka nilai
DHL akan semakin tinggi dengan meningkatnya temperatur air. Di lapangan, semua
pengukuran DHL harus di sesuaikan dengan temperatur normal, yaitu 25° C. Apabila
temperatur pengukuran tidak pada 25° C maka perlu dikoreksi dengan rumus :
EC25° c = ECt ± (∆t x 0.02 x ECt)
Keterangan :
EC25°c = EC pada temperatur 25°C (terkoreksi)
ECt = EC pada temperatur to C (hasil pengukuran)
∆t = Selisih temperatur (t° - 25°) atau (25° - t 0)
Secara umum, pengaruh temperatur terhadap EC pada kebanyakan ion
berkisar 2% kenaikan EC, untuk setiap kenaikan temperatur 1°C (Hem, 1970).
Selanjutnya, DHL yang tinggi menunjukkan jumlah ion yang terlarut tinggi. Air
laut mempunyai nilai DHL mencapai 50000 pS/cm, sementara air tawar mempunyai
DHL tidak Iebih dari 1000 pS/cm. Akibatnya, jika kita mencari hubungan antara DHL
dan TDS akan terlihat hubungan linier seperti yang disajikan pada Gambar 5.2.
Sumber : http://waterquality.montana.edu/docs/methane
Gambar 5.2. Hubungan linier antara DHL dan TDS
Dari Gambar 5.2. terlihat bahwa antara nilai DHL dan TDS mempunyai korelasi
yang sangat positif (mendekati 1). Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin banyak
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
jumlah ion yang terlarut dalam air, maka akan semakin tinggi pula nilai TDS dan EC-
nya.
5.3.2. pH (aktivitas ion hidrogen)Aktivitas ion hidrogen dalam air dapat dikenali dari nilai pH yang merupakan
unit logaritmik, pada suhu sekitar 25°C. Dalam Bahasa Indonesia pH, Iebih dikenal
sebagai derajat kebasaan/derajat keasaman. Skala asam-basa ini mempunyai variasi
nilai 0 - 14. Tabel 5.2. berikut ini menyajikan klasifikasi tingkat asam-basa airtanah.
Tabel 5.2. Klasifikasi Nilai pH dalam airtanah
Sumber : Jankowski (2001)
Nilai pH dalam air (terutama airtanah) tidak independent dan dapat berubah jika
suhu berubah. Gambar 5.3. menunjukkan nilai pH dalam air.
Sumber :http://www.fs.fed.us/r6/colville/waterfest/images/phdiagram.gif
Gambar 5.3. nilai pH berbagai jenis dan penggunaan air di bumi
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
jumlah ion yang terlarut dalam air, maka akan semakin tinggi pula nilai TDS dan EC-
nya.
5.3.2. pH (aktivitas ion hidrogen)Aktivitas ion hidrogen dalam air dapat dikenali dari nilai pH yang merupakan
unit logaritmik, pada suhu sekitar 25°C. Dalam Bahasa Indonesia pH, Iebih dikenal
sebagai derajat kebasaan/derajat keasaman. Skala asam-basa ini mempunyai variasi
nilai 0 - 14. Tabel 5.2. berikut ini menyajikan klasifikasi tingkat asam-basa airtanah.
Tabel 5.2. Klasifikasi Nilai pH dalam airtanah
Sumber : Jankowski (2001)
Nilai pH dalam air (terutama airtanah) tidak independent dan dapat berubah jika
suhu berubah. Gambar 5.3. menunjukkan nilai pH dalam air.
Sumber :http://www.fs.fed.us/r6/colville/waterfest/images/phdiagram.gif
Gambar 5.3. nilai pH berbagai jenis dan penggunaan air di bumi
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
jumlah ion yang terlarut dalam air, maka akan semakin tinggi pula nilai TDS dan EC-
nya.
5.3.2. pH (aktivitas ion hidrogen)Aktivitas ion hidrogen dalam air dapat dikenali dari nilai pH yang merupakan
unit logaritmik, pada suhu sekitar 25°C. Dalam Bahasa Indonesia pH, Iebih dikenal
sebagai derajat kebasaan/derajat keasaman. Skala asam-basa ini mempunyai variasi
nilai 0 - 14. Tabel 5.2. berikut ini menyajikan klasifikasi tingkat asam-basa airtanah.
Tabel 5.2. Klasifikasi Nilai pH dalam airtanah
Sumber : Jankowski (2001)
Nilai pH dalam air (terutama airtanah) tidak independent dan dapat berubah jika
suhu berubah. Gambar 5.3. menunjukkan nilai pH dalam air.
Sumber :http://www.fs.fed.us/r6/colville/waterfest/images/phdiagram.gif
Gambar 5.3. nilai pH berbagai jenis dan penggunaan air di bumi
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
5.3.3. Eh (tingkat oksidasi-reduksi air)Banyak sekali reaksi dalam air, terutama airtanah yang mengalami perpindahan
elektron antara zat cair, gas, maupun unsur terlarut. Kehilangan elektron (ion negatif)
berarti terjadi reaksi oksidasi, sedangkan unsur memperoleh ion tambahan merupakan
indikasi terjadinya proses reduksi. Reaksi reduksi dan oksidasi tidak dapat berdiri
sendiri karena tidak mungkinterdapat ion yang bebas dalam air. Nilai Eh merupakan
nilai potensial reksi reduksi-oksidasi yang dinyatakan dalam satuan milivolt (mV). Jika
nilai Eh = + maka reaksi yang dominan terjadi adalah oksidasi, sebaliknya jika nilai Eh
= - maka reaksinya adalah reduksi, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.4.
Gambar 5.4. Nilai Eh pada airtanah
Air hujan yang masuk ke tanah melalui infiltrasi merupakan larutan yang sangat
teroksidasi dengan kandungan oksigen yang berlebih. Airtanah dalam pada akuifer
tertekan biasanya didominasi oleh proses reduksi dimana jumlah 02 sangat sedikit.
Sementara itu airtanah yang terkontaminasi oleh limbah berpotensi memicu proses
reduksi.
5.3.4. Dissolved Oxygen (DO)Dalam Bahasa Indonesia dikenal sebagai oksigen yang terlarut dalam air.
Parameter ini penting untuk mengetahui banyak tidaknya 02 yang terlarut dalam air.
Jika banyak 02 yang terlarut, maka air yang dievaluasi tentu saja sering kontak dengan
udara, sebagai contoh airtanah dangkal. Sebaliknya airtanah dalam pada akuifer
tertekan mengandung 02 yang lebih sedikit. Pada airtanah yang tercemar, kandungan
02 biasanya lebih sedikit dibanding air yang tidak tercemar.
5.3.5. Ion Mayor
Ion mayor dikenal sebagai ion yang mempunyai prosentase terbesar yang
dapat larut dalam air. Ion mayor diklasifikasikan menjadi dua yaitu :
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
5.3.3. Eh (tingkat oksidasi-reduksi air)Banyak sekali reaksi dalam air, terutama airtanah yang mengalami perpindahan
elektron antara zat cair, gas, maupun unsur terlarut. Kehilangan elektron (ion negatif)
berarti terjadi reaksi oksidasi, sedangkan unsur memperoleh ion tambahan merupakan
indikasi terjadinya proses reduksi. Reaksi reduksi dan oksidasi tidak dapat berdiri
sendiri karena tidak mungkinterdapat ion yang bebas dalam air. Nilai Eh merupakan
nilai potensial reksi reduksi-oksidasi yang dinyatakan dalam satuan milivolt (mV). Jika
nilai Eh = + maka reaksi yang dominan terjadi adalah oksidasi, sebaliknya jika nilai Eh
= - maka reaksinya adalah reduksi, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.4.
Gambar 5.4. Nilai Eh pada airtanah
Air hujan yang masuk ke tanah melalui infiltrasi merupakan larutan yang sangat
teroksidasi dengan kandungan oksigen yang berlebih. Airtanah dalam pada akuifer
tertekan biasanya didominasi oleh proses reduksi dimana jumlah 02 sangat sedikit.
Sementara itu airtanah yang terkontaminasi oleh limbah berpotensi memicu proses
reduksi.
5.3.4. Dissolved Oxygen (DO)Dalam Bahasa Indonesia dikenal sebagai oksigen yang terlarut dalam air.
Parameter ini penting untuk mengetahui banyak tidaknya 02 yang terlarut dalam air.
Jika banyak 02 yang terlarut, maka air yang dievaluasi tentu saja sering kontak dengan
udara, sebagai contoh airtanah dangkal. Sebaliknya airtanah dalam pada akuifer
tertekan mengandung 02 yang lebih sedikit. Pada airtanah yang tercemar, kandungan
02 biasanya lebih sedikit dibanding air yang tidak tercemar.
5.3.5. Ion Mayor
Ion mayor dikenal sebagai ion yang mempunyai prosentase terbesar yang
dapat larut dalam air. Ion mayor diklasifikasikan menjadi dua yaitu :
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
5.3.3. Eh (tingkat oksidasi-reduksi air)Banyak sekali reaksi dalam air, terutama airtanah yang mengalami perpindahan
elektron antara zat cair, gas, maupun unsur terlarut. Kehilangan elektron (ion negatif)
berarti terjadi reaksi oksidasi, sedangkan unsur memperoleh ion tambahan merupakan
indikasi terjadinya proses reduksi. Reaksi reduksi dan oksidasi tidak dapat berdiri
sendiri karena tidak mungkinterdapat ion yang bebas dalam air. Nilai Eh merupakan
nilai potensial reksi reduksi-oksidasi yang dinyatakan dalam satuan milivolt (mV). Jika
nilai Eh = + maka reaksi yang dominan terjadi adalah oksidasi, sebaliknya jika nilai Eh
= - maka reaksinya adalah reduksi, seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.4.
Gambar 5.4. Nilai Eh pada airtanah
Air hujan yang masuk ke tanah melalui infiltrasi merupakan larutan yang sangat
teroksidasi dengan kandungan oksigen yang berlebih. Airtanah dalam pada akuifer
tertekan biasanya didominasi oleh proses reduksi dimana jumlah 02 sangat sedikit.
Sementara itu airtanah yang terkontaminasi oleh limbah berpotensi memicu proses
reduksi.
5.3.4. Dissolved Oxygen (DO)Dalam Bahasa Indonesia dikenal sebagai oksigen yang terlarut dalam air.
Parameter ini penting untuk mengetahui banyak tidaknya 02 yang terlarut dalam air.
Jika banyak 02 yang terlarut, maka air yang dievaluasi tentu saja sering kontak dengan
udara, sebagai contoh airtanah dangkal. Sebaliknya airtanah dalam pada akuifer
tertekan mengandung 02 yang lebih sedikit. Pada airtanah yang tercemar, kandungan
02 biasanya lebih sedikit dibanding air yang tidak tercemar.
5.3.5. Ion Mayor
Ion mayor dikenal sebagai ion yang mempunyai prosentase terbesar yang
dapat larut dalam air. Ion mayor diklasifikasikan menjadi dua yaitu :
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
a. Ion yang mempunyai muatan negatif (anion); dan
b. Ion yang mempunyai muatan positif (cation)
Secara alami, dikenal 7 ion mayor yang dapat larut dalam air yaitu : Ca2+
(kalsium), (kalium), Mg2+ (magnesium), Na2+ (natrium), CI (kiorida), HCO3-
(bikarbonat), dan sulfat (SO4-). Unsur atau ion mayor ini biasanya memiliki konsentrasi
diatas 1 mg/I dalam air.
KalsiumKalsium merupakan ion dominan yang berada pada semua mineral di bumi
yang mengandung metal. Ion ini sangat penting untuk kelangsungan hidup tumbuhan
dan hewan. Dalam air yang masih bersifat alami ion ini mempunyai prosentase yang
cukup besar. Sebagai contoh, pada air tawar jumlah kalsium biasanya kurang dari 100
mg/I, dan pada air laut dapat mencapai 400 mg/It, sementara pada air payau hasil
proses evaporasi dapat mencapai 75000 mg/I (Jankowski, 2001). Kalsium mempunyai
notasi Ca2+ yang berarti mempunyai muatan positif berjumlah 2. berat atom kalsium
adalah 40,078. Dalam air, kalsium dapat berupa larutan, gas, maupun padatan
tegantung dari fase/tingkat reaksi kimia yang terjadi.
Di clam, sumber kalsium terbesar adalah dari batuan beku terutama yang
menandung meineral-mineral silikat, piroxin, amphibol, dan feldspar (Hem, 1985).
Mineral penghasil kalsium terbesar jika larut oleh air adalah batuan karbonat yang
dapat mengandung mineral kalsit, aragonite dan dolomite. Unsur kalsium terdapat pula
pada mineral di batuan sediment yang berasosisi dengan sulfat, gypsum dan anhidrit
(Hem, 1985). Selanjutnya, Tabel 5.3. menunjukkan mineral yang sering dijumpai
mengandung kalsium. Di air, mineral yang mengandung kalsium dapat mengahsilkan
rekasi pelarutan yang dapat membentuk padatan dan ada pula yang tidak.
Tabel 5.3. Mineral batuan yang mengandung kalsium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
a. Ion yang mempunyai muatan negatif (anion); dan
b. Ion yang mempunyai muatan positif (cation)
Secara alami, dikenal 7 ion mayor yang dapat larut dalam air yaitu : Ca2+
(kalsium), (kalium), Mg2+ (magnesium), Na2+ (natrium), CI (kiorida), HCO3-
(bikarbonat), dan sulfat (SO4-). Unsur atau ion mayor ini biasanya memiliki konsentrasi
diatas 1 mg/I dalam air.
KalsiumKalsium merupakan ion dominan yang berada pada semua mineral di bumi
yang mengandung metal. Ion ini sangat penting untuk kelangsungan hidup tumbuhan
dan hewan. Dalam air yang masih bersifat alami ion ini mempunyai prosentase yang
cukup besar. Sebagai contoh, pada air tawar jumlah kalsium biasanya kurang dari 100
mg/I, dan pada air laut dapat mencapai 400 mg/It, sementara pada air payau hasil
proses evaporasi dapat mencapai 75000 mg/I (Jankowski, 2001). Kalsium mempunyai
notasi Ca2+ yang berarti mempunyai muatan positif berjumlah 2. berat atom kalsium
adalah 40,078. Dalam air, kalsium dapat berupa larutan, gas, maupun padatan
tegantung dari fase/tingkat reaksi kimia yang terjadi.
Di clam, sumber kalsium terbesar adalah dari batuan beku terutama yang
menandung meineral-mineral silikat, piroxin, amphibol, dan feldspar (Hem, 1985).
Mineral penghasil kalsium terbesar jika larut oleh air adalah batuan karbonat yang
dapat mengandung mineral kalsit, aragonite dan dolomite. Unsur kalsium terdapat pula
pada mineral di batuan sediment yang berasosisi dengan sulfat, gypsum dan anhidrit
(Hem, 1985). Selanjutnya, Tabel 5.3. menunjukkan mineral yang sering dijumpai
mengandung kalsium. Di air, mineral yang mengandung kalsium dapat mengahsilkan
rekasi pelarutan yang dapat membentuk padatan dan ada pula yang tidak.
Tabel 5.3. Mineral batuan yang mengandung kalsium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
a. Ion yang mempunyai muatan negatif (anion); dan
b. Ion yang mempunyai muatan positif (cation)
Secara alami, dikenal 7 ion mayor yang dapat larut dalam air yaitu : Ca2+
(kalsium), (kalium), Mg2+ (magnesium), Na2+ (natrium), CI (kiorida), HCO3-
(bikarbonat), dan sulfat (SO4-). Unsur atau ion mayor ini biasanya memiliki konsentrasi
diatas 1 mg/I dalam air.
KalsiumKalsium merupakan ion dominan yang berada pada semua mineral di bumi
yang mengandung metal. Ion ini sangat penting untuk kelangsungan hidup tumbuhan
dan hewan. Dalam air yang masih bersifat alami ion ini mempunyai prosentase yang
cukup besar. Sebagai contoh, pada air tawar jumlah kalsium biasanya kurang dari 100
mg/I, dan pada air laut dapat mencapai 400 mg/It, sementara pada air payau hasil
proses evaporasi dapat mencapai 75000 mg/I (Jankowski, 2001). Kalsium mempunyai
notasi Ca2+ yang berarti mempunyai muatan positif berjumlah 2. berat atom kalsium
adalah 40,078. Dalam air, kalsium dapat berupa larutan, gas, maupun padatan
tegantung dari fase/tingkat reaksi kimia yang terjadi.
Di clam, sumber kalsium terbesar adalah dari batuan beku terutama yang
menandung meineral-mineral silikat, piroxin, amphibol, dan feldspar (Hem, 1985).
Mineral penghasil kalsium terbesar jika larut oleh air adalah batuan karbonat yang
dapat mengandung mineral kalsit, aragonite dan dolomite. Unsur kalsium terdapat pula
pada mineral di batuan sediment yang berasosisi dengan sulfat, gypsum dan anhidrit
(Hem, 1985). Selanjutnya, Tabel 5.3. menunjukkan mineral yang sering dijumpai
mengandung kalsium. Di air, mineral yang mengandung kalsium dapat mengahsilkan
rekasi pelarutan yang dapat membentuk padatan dan ada pula yang tidak.
Tabel 5.3. Mineral batuan yang mengandung kalsium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
MagnesiumMagnesium mempunyai muatan 2+ dengam notasi Mg dan berat atom 24,305.
Ion ini juga sangat penting untuk kelangsungan hidup makhluk hidup (Hem, 1985).
Sumber magnesium di clam menurut Jankowski (2001) sebagian besar terkandung
pada ferromagnesian mineral yang berwarna gelap seperti olivine, piroksin, amphibol
dan mika. Selain itu pada batuan sedimen ion ini berasosiasi dengan ion-ion karbonat
pada mineral magnesit dan hidromagnesit, sementara pada batuan metamorf
magnesium terkandung dalam chlorite dan serpentin.Di air, konsentrasi magnesium
biasanya kurang dari 50 mg/I, di laut dapat mencapai 1350 mg/I. Tabel 5.4.
menunjukkan mineral batuan yang mengandung magnesium.
Tabel 5.4. Mineral batuan yang mengandung kalsium
NatriumDalam bahasa Inggris dikenal sebagi sodium dengan notasi Na' (satu muatan
positif). Berat atom natrium adalah sebesar 22,99. Konsentrasi yang biasa larut dalam
airtawar adalah sebesar kurang dari 200 mg/I, sementara air laut mengandung lebih
dari 10000 mg/I (Jankowski, 2001). Tabel 5.5. menyajikan jenis-jenis mineral batuan
yang mengadung natrium.
Tabel 5.5. Mineral batuan yang mengandung natrium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
MagnesiumMagnesium mempunyai muatan 2+ dengam notasi Mg dan berat atom 24,305.
Ion ini juga sangat penting untuk kelangsungan hidup makhluk hidup (Hem, 1985).
Sumber magnesium di clam menurut Jankowski (2001) sebagian besar terkandung
pada ferromagnesian mineral yang berwarna gelap seperti olivine, piroksin, amphibol
dan mika. Selain itu pada batuan sedimen ion ini berasosiasi dengan ion-ion karbonat
pada mineral magnesit dan hidromagnesit, sementara pada batuan metamorf
magnesium terkandung dalam chlorite dan serpentin.Di air, konsentrasi magnesium
biasanya kurang dari 50 mg/I, di laut dapat mencapai 1350 mg/I. Tabel 5.4.
menunjukkan mineral batuan yang mengandung magnesium.
Tabel 5.4. Mineral batuan yang mengandung kalsium
NatriumDalam bahasa Inggris dikenal sebagi sodium dengan notasi Na' (satu muatan
positif). Berat atom natrium adalah sebesar 22,99. Konsentrasi yang biasa larut dalam
airtawar adalah sebesar kurang dari 200 mg/I, sementara air laut mengandung lebih
dari 10000 mg/I (Jankowski, 2001). Tabel 5.5. menyajikan jenis-jenis mineral batuan
yang mengadung natrium.
Tabel 5.5. Mineral batuan yang mengandung natrium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
MagnesiumMagnesium mempunyai muatan 2+ dengam notasi Mg dan berat atom 24,305.
Ion ini juga sangat penting untuk kelangsungan hidup makhluk hidup (Hem, 1985).
Sumber magnesium di clam menurut Jankowski (2001) sebagian besar terkandung
pada ferromagnesian mineral yang berwarna gelap seperti olivine, piroksin, amphibol
dan mika. Selain itu pada batuan sedimen ion ini berasosiasi dengan ion-ion karbonat
pada mineral magnesit dan hidromagnesit, sementara pada batuan metamorf
magnesium terkandung dalam chlorite dan serpentin.Di air, konsentrasi magnesium
biasanya kurang dari 50 mg/I, di laut dapat mencapai 1350 mg/I. Tabel 5.4.
menunjukkan mineral batuan yang mengandung magnesium.
Tabel 5.4. Mineral batuan yang mengandung kalsium
NatriumDalam bahasa Inggris dikenal sebagi sodium dengan notasi Na' (satu muatan
positif). Berat atom natrium adalah sebesar 22,99. Konsentrasi yang biasa larut dalam
airtawar adalah sebesar kurang dari 200 mg/I, sementara air laut mengandung lebih
dari 10000 mg/I (Jankowski, 2001). Tabel 5.5. menyajikan jenis-jenis mineral batuan
yang mengadung natrium.
Tabel 5.5. Mineral batuan yang mengandung natrium
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
KaliumMempunyai notasi K± dengan muatan ion positif = 1, dalam Bahasa Inggris
lebih dikenal sebagai potassium. Berat atom kaliumj adalah 39,098. Jumlah kalium
pada batuan beku lebih sedikit dibanding jumlah natrium. Tetapi jumlah kalium pada
batuan sediment lebih banyak (Hem, 1985).
Sumber utama dari kalium adalah mineral dari batuan yang mengandung silica
seperti ortoclas dan mikrokline. Di alam, mineral yang mengandung kalium mudah
untuk dilarutkan oleo air (Jankowski, 2001). Dalam air jumlah kalium biasanya tidak
lebih dari 10 mg/I, sementara di laut sekitar 380 mg/I. Beberapa jenis mineral batuan
yang mengandung kalium disajikan pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6. Mineral batuan yang mengandung kalium
KloridaKlorida atau lebih dikenal sebagai chloride merupakan salah satu ion (anion)
negatif terpenting di alam. Klorida mempunyai muatan negatif berjumlah satu dengan
notasi CV dan berat atom = 35,453. Sumber utama CV di bumi adalah dari air laut
yang terbawa angin ke darat setelah divapkan oleh sinar matahari dan jatuh ke bumi.
Jumlah kandungan klorida dalam air sekitar 25 mg/I dan di laut dapat mencapai
350000 mg/I.
Sumber klorida yang utama adalah batuan sedimen terutama hasil evaporasi.
Pada batuan beku hampir tidak ditemukan unsur ini terlarut dalam air, kecuali pada
jumlah yang sangat kecil. Selain itu mineral utama penghasil klorida adalah halite dan
silvit. Secara spasial, jumlah klorida yang terlarut dalam air semakin banyak kearah
pantai. Beberapa jenis mineral batuan yang mengandung klorida disajikan pada Tabel
5.7.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
KaliumMempunyai notasi K± dengan muatan ion positif = 1, dalam Bahasa Inggris
lebih dikenal sebagai potassium. Berat atom kaliumj adalah 39,098. Jumlah kalium
pada batuan beku lebih sedikit dibanding jumlah natrium. Tetapi jumlah kalium pada
batuan sediment lebih banyak (Hem, 1985).
Sumber utama dari kalium adalah mineral dari batuan yang mengandung silica
seperti ortoclas dan mikrokline. Di alam, mineral yang mengandung kalium mudah
untuk dilarutkan oleo air (Jankowski, 2001). Dalam air jumlah kalium biasanya tidak
lebih dari 10 mg/I, sementara di laut sekitar 380 mg/I. Beberapa jenis mineral batuan
yang mengandung kalium disajikan pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6. Mineral batuan yang mengandung kalium
KloridaKlorida atau lebih dikenal sebagai chloride merupakan salah satu ion (anion)
negatif terpenting di alam. Klorida mempunyai muatan negatif berjumlah satu dengan
notasi CV dan berat atom = 35,453. Sumber utama CV di bumi adalah dari air laut
yang terbawa angin ke darat setelah divapkan oleh sinar matahari dan jatuh ke bumi.
Jumlah kandungan klorida dalam air sekitar 25 mg/I dan di laut dapat mencapai
350000 mg/I.
Sumber klorida yang utama adalah batuan sedimen terutama hasil evaporasi.
Pada batuan beku hampir tidak ditemukan unsur ini terlarut dalam air, kecuali pada
jumlah yang sangat kecil. Selain itu mineral utama penghasil klorida adalah halite dan
silvit. Secara spasial, jumlah klorida yang terlarut dalam air semakin banyak kearah
pantai. Beberapa jenis mineral batuan yang mengandung klorida disajikan pada Tabel
5.7.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
KaliumMempunyai notasi K± dengan muatan ion positif = 1, dalam Bahasa Inggris
lebih dikenal sebagai potassium. Berat atom kaliumj adalah 39,098. Jumlah kalium
pada batuan beku lebih sedikit dibanding jumlah natrium. Tetapi jumlah kalium pada
batuan sediment lebih banyak (Hem, 1985).
Sumber utama dari kalium adalah mineral dari batuan yang mengandung silica
seperti ortoclas dan mikrokline. Di alam, mineral yang mengandung kalium mudah
untuk dilarutkan oleo air (Jankowski, 2001). Dalam air jumlah kalium biasanya tidak
lebih dari 10 mg/I, sementara di laut sekitar 380 mg/I. Beberapa jenis mineral batuan
yang mengandung kalium disajikan pada Tabel 5.6.
Tabel 5.6. Mineral batuan yang mengandung kalium
KloridaKlorida atau lebih dikenal sebagai chloride merupakan salah satu ion (anion)
negatif terpenting di alam. Klorida mempunyai muatan negatif berjumlah satu dengan
notasi CV dan berat atom = 35,453. Sumber utama CV di bumi adalah dari air laut
yang terbawa angin ke darat setelah divapkan oleh sinar matahari dan jatuh ke bumi.
Jumlah kandungan klorida dalam air sekitar 25 mg/I dan di laut dapat mencapai
350000 mg/I.
Sumber klorida yang utama adalah batuan sedimen terutama hasil evaporasi.
Pada batuan beku hampir tidak ditemukan unsur ini terlarut dalam air, kecuali pada
jumlah yang sangat kecil. Selain itu mineral utama penghasil klorida adalah halite dan
silvit. Secara spasial, jumlah klorida yang terlarut dalam air semakin banyak kearah
pantai. Beberapa jenis mineral batuan yang mengandung klorida disajikan pada Tabel
5.7.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Tabel 5.7. Mineral batuan yang mengandung klorida
Sulfur dan SulfatUnsur ini mempunyai notasi S2- dengan berat atom 32,066. Di air, sulfur
biasanya terdapat pada fase oksidasi dengan jumlah muatan bervariasi dari S2-
sampai S6+. Pada suatu akuifer yang mengandung banyak oksigen (lingkungan
oksidasi), sulfur akan membentuk formasi dengan 4 oksigen membentuk suatu anion
yang dikenal sebagai sulfat (5042-) dengan berat atom sebesar 96,062.
Sulfur tersebar merata sebagai reduksi yang dikenal sebagai sulfida pada
batuan sedimen dan beku. Sebagai contoh adalah mineral pirit yang selalu ada pada
batuan sedimen dan terdiri dari besi dan sulfur dan mudah larut di airtanah
menghasilkan sulfida. Sulfat tersebar merata pada batuan beku, tetapi lebih banyak
lagi ditemukan pada sedimen yang terevaporasi. Kalsium sulfat sebagai gipsum
merupakan suatu contohnya. Mineral di clam yang merupakan sumber utama sulfur
dan sulfat ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.8 Sumber mineral sulfur dan sulfat
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Tabel 5.7. Mineral batuan yang mengandung klorida
Sulfur dan SulfatUnsur ini mempunyai notasi S2- dengan berat atom 32,066. Di air, sulfur
biasanya terdapat pada fase oksidasi dengan jumlah muatan bervariasi dari S2-
sampai S6+. Pada suatu akuifer yang mengandung banyak oksigen (lingkungan
oksidasi), sulfur akan membentuk formasi dengan 4 oksigen membentuk suatu anion
yang dikenal sebagai sulfat (5042-) dengan berat atom sebesar 96,062.
Sulfur tersebar merata sebagai reduksi yang dikenal sebagai sulfida pada
batuan sedimen dan beku. Sebagai contoh adalah mineral pirit yang selalu ada pada
batuan sedimen dan terdiri dari besi dan sulfur dan mudah larut di airtanah
menghasilkan sulfida. Sulfat tersebar merata pada batuan beku, tetapi lebih banyak
lagi ditemukan pada sedimen yang terevaporasi. Kalsium sulfat sebagai gipsum
merupakan suatu contohnya. Mineral di clam yang merupakan sumber utama sulfur
dan sulfat ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.8 Sumber mineral sulfur dan sulfat
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Tabel 5.7. Mineral batuan yang mengandung klorida
Sulfur dan SulfatUnsur ini mempunyai notasi S2- dengan berat atom 32,066. Di air, sulfur
biasanya terdapat pada fase oksidasi dengan jumlah muatan bervariasi dari S2-
sampai S6+. Pada suatu akuifer yang mengandung banyak oksigen (lingkungan
oksidasi), sulfur akan membentuk formasi dengan 4 oksigen membentuk suatu anion
yang dikenal sebagai sulfat (5042-) dengan berat atom sebesar 96,062.
Sulfur tersebar merata sebagai reduksi yang dikenal sebagai sulfida pada
batuan sedimen dan beku. Sebagai contoh adalah mineral pirit yang selalu ada pada
batuan sedimen dan terdiri dari besi dan sulfur dan mudah larut di airtanah
menghasilkan sulfida. Sulfat tersebar merata pada batuan beku, tetapi lebih banyak
lagi ditemukan pada sedimen yang terevaporasi. Kalsium sulfat sebagai gipsum
merupakan suatu contohnya. Mineral di clam yang merupakan sumber utama sulfur
dan sulfat ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.8 Sumber mineral sulfur dan sulfat
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
AlkalinitasPada lingkungan air alami, alkalinitas adalah hasil dari produksi pelarutan
karbondioksida, bikarbonat, dan karbonat. Pada buku ini akan dibahas lebih detail
kepada bikarbonat sebagai anion dengan notasi HCO3- dengan berat atom 60,008.
sumber utama dari alkalinitas adalah karbondioksida dari udara yang terdapat
pada zona aerasi/tak jenuh di bawah permukaan tanah di atas muka air tanah. Pada
batuan, sumber utamanya adalah batuan karbonat (gamping, Sumber reaksi yang lain
adalah reduksi sulfat. Mineral di clam yang merupakan sumber utama bikarbonat
ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.9 Sumber mineral bikarbonat
Unsur minorunsur ini biasanya juga terlarut pada hampir semua air di bumi, hanya
jumlahnya tidak sebanyak unsur mayor. Tetapi kadang-kadang jumlah yang terlarut
dalam air dapat mencapai konsentrasi yang sama dengan unsur mayor. Pengukuran
unsur minor yang terlarut dalam air penting dilakukan untuk keperluan tertentu
terutama yang menyangkut aspek penggunaan air untuk keperluan domestik. Aktivitas
yang lain yang mensyaratkan distribusi untuk minor terlarut dalam air misalnya: irigasi,
perikanan, air untuk industri, ekosistem akuatis, Unsur minor yang biasanya dianalisis
adalah : nitrat, fluorid, fosfat, amoniak, besi, mangaan, dan aluminium dan logam berat
(seng, timbal, nikel, d11).
REPRESENTASI DATA KUALITAS AIRsecara umum tidak ada ketentuan yang standard mengenai cara untuk
merepresentasikan data atau konsentrasi unsur yang terlarut dalam air. Unit yang
digunakan lebih tergantung kepada situasi dan tujuan dari suatu kegiatan. Terdapat
beberapa cara dan tipe untuk merepresentasikan konsentrasi data kualitas air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
AlkalinitasPada lingkungan air alami, alkalinitas adalah hasil dari produksi pelarutan
karbondioksida, bikarbonat, dan karbonat. Pada buku ini akan dibahas lebih detail
kepada bikarbonat sebagai anion dengan notasi HCO3- dengan berat atom 60,008.
sumber utama dari alkalinitas adalah karbondioksida dari udara yang terdapat
pada zona aerasi/tak jenuh di bawah permukaan tanah di atas muka air tanah. Pada
batuan, sumber utamanya adalah batuan karbonat (gamping, Sumber reaksi yang lain
adalah reduksi sulfat. Mineral di clam yang merupakan sumber utama bikarbonat
ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.9 Sumber mineral bikarbonat
Unsur minorunsur ini biasanya juga terlarut pada hampir semua air di bumi, hanya
jumlahnya tidak sebanyak unsur mayor. Tetapi kadang-kadang jumlah yang terlarut
dalam air dapat mencapai konsentrasi yang sama dengan unsur mayor. Pengukuran
unsur minor yang terlarut dalam air penting dilakukan untuk keperluan tertentu
terutama yang menyangkut aspek penggunaan air untuk keperluan domestik. Aktivitas
yang lain yang mensyaratkan distribusi untuk minor terlarut dalam air misalnya: irigasi,
perikanan, air untuk industri, ekosistem akuatis, Unsur minor yang biasanya dianalisis
adalah : nitrat, fluorid, fosfat, amoniak, besi, mangaan, dan aluminium dan logam berat
(seng, timbal, nikel, d11).
REPRESENTASI DATA KUALITAS AIRsecara umum tidak ada ketentuan yang standard mengenai cara untuk
merepresentasikan data atau konsentrasi unsur yang terlarut dalam air. Unit yang
digunakan lebih tergantung kepada situasi dan tujuan dari suatu kegiatan. Terdapat
beberapa cara dan tipe untuk merepresentasikan konsentrasi data kualitas air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
AlkalinitasPada lingkungan air alami, alkalinitas adalah hasil dari produksi pelarutan
karbondioksida, bikarbonat, dan karbonat. Pada buku ini akan dibahas lebih detail
kepada bikarbonat sebagai anion dengan notasi HCO3- dengan berat atom 60,008.
sumber utama dari alkalinitas adalah karbondioksida dari udara yang terdapat
pada zona aerasi/tak jenuh di bawah permukaan tanah di atas muka air tanah. Pada
batuan, sumber utamanya adalah batuan karbonat (gamping, Sumber reaksi yang lain
adalah reduksi sulfat. Mineral di clam yang merupakan sumber utama bikarbonat
ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5.9 Sumber mineral bikarbonat
Unsur minorunsur ini biasanya juga terlarut pada hampir semua air di bumi, hanya
jumlahnya tidak sebanyak unsur mayor. Tetapi kadang-kadang jumlah yang terlarut
dalam air dapat mencapai konsentrasi yang sama dengan unsur mayor. Pengukuran
unsur minor yang terlarut dalam air penting dilakukan untuk keperluan tertentu
terutama yang menyangkut aspek penggunaan air untuk keperluan domestik. Aktivitas
yang lain yang mensyaratkan distribusi untuk minor terlarut dalam air misalnya: irigasi,
perikanan, air untuk industri, ekosistem akuatis, Unsur minor yang biasanya dianalisis
adalah : nitrat, fluorid, fosfat, amoniak, besi, mangaan, dan aluminium dan logam berat
(seng, timbal, nikel, d11).
REPRESENTASI DATA KUALITAS AIRsecara umum tidak ada ketentuan yang standard mengenai cara untuk
merepresentasikan data atau konsentrasi unsur yang terlarut dalam air. Unit yang
digunakan lebih tergantung kepada situasi dan tujuan dari suatu kegiatan. Terdapat
beberapa cara dan tipe untuk merepresentasikan konsentrasi data kualitas air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Konsentrasi massaAda dua cara untuk mengekspresikan konsentrasi massa dari unsur yang
terlarut di air, yaitu (1) satuan berat/berat dan (2) satuan berat/volume.
Satuan berat per berat merupakan dimensi dari perbandingan berat unsur
terlarut dan berat dari larutan, biasanya dikalikan dengan faktor 106 dikenal sebagai
parts per millions (ppm) dan jika dikalikan 109 dikenal sebagai parts of billions (ppb).Satuan ini menguntungkan jika digunakan sebagai penanda konsentrasi massa
kualitas air karena mempunyai keuntungan tidak terpengaruh oleh perubahan suhu
ataupun tekanan pada air.
massa unsur terlarut (mg)ppm =
massa larutan (kg)
massa unsur terlarut (pg)ppb =
massa larutan (kg)
Satuan berat per volume lebih banyak digunakan dewasa ini karena
kemudahan diukur di laboratorium (lebih mudah mengukur volume cairan daripada
berat cairan). Sehingga lebih dikenal sebagai satuan berat unsur terlarut per volume
larutan, yang dikenal sebagai satuan mgram/Iiter atau ugram/Iiter.
massa unsur terlarut (mg)mg/It =
volume larutan (liter)
massa unsur terlarut (pg)pg/It =
volume larutan (kg)
Dua cara representasi konsentrasi massa kualitas air di atas mempunyai
korelasi sebagai berikut : berat/volume=(berat/berat) x kerapatan larutan sehingga,
kerapatan larutan=massa larutan (kg)/volume larutan (liter) jika kerapatan airtawar =
1,00 g/cm3 ; air laut 1,025 g/cm3, maka pada p = 1 kg/liter
ppm (mg/kg) = mg/liter
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
MolalitasKonsentrasi pada molalitas ini sangat diperlukan dalam rangka pemodelan hidrokimia
airtanah, terutama untuk mencari kesetimbangan reaksi kimia yang terjadi di air.
Molalitas juga dapat dipakai untuk menjelaskan kecepatan reaksi pelarutan mineral
batuan di clam.
Molalitas = konsentrasi unsur terlarut / berat atomnyaMolaritasMolaritas atau konsentrasi molar (M) adalah angka yang menunjukkan jumlah mol dari
unsur pada 1m3 larutan. Satuan internasional dari molaritas adalah mol/m3. Satuan
yang sering dipakai adalah mmol/liter yang setara dengan 1 mol/m3 . Mol/liter dengan
simbol mol/It sering dipakai dalam merepresentasikan data dalam studi airtanah dan
penting untuk menghitung termodinamika air.
Molaritas = (mg/liter) x 10-3 / berat atomMilimol = (mg/liter) / berat atom
Contoh : pada air terdapat Nat terlarut sebesar 125 mg/It, maka molalitasnya adalah
Mol = 125/22.99 = 5,458 mmol/lt
(dimana 22.99 adalah berat atom unsur Nat)
Berat EkuivalenBerat ekuivalen adalah satuan yang sering digunakan untuk merepresentasikan data
kualitas air karena semua reaksi dari reaktan yang bereaksi menghasilkan produk akan
mempunyai kesetimbangan berat ekuivalen. Satuan berat ekuivalen yang biasa dipakai
adalah miliekuivalen/liter (meq/I).
meq /1 = (mg/1) / berat atom /valensi dari ionatau
meq/I = (mmol/I) x valensi ion
Contoh : pada air terdapat Mg2+ terlarut sebesar 80 mg/It, maka berat ekuivalen-nya
adalah :
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Meq/l = (80 / 24,305) x 2
= 80/24,305 = 6,32 meq/It
(dimana 24.305 adalah berat atom unsur Mg2+ dan 2 adalah jumlah ion valensi Na)
REPRESENTASI DATA UNTUK INTERPRETASISalah satu aspek penting dalam penelitian kualitas air adalah kompilasi,
interpretasi, dan presentasi dari data hidrokimia dalam format yang cocok untuk
keperluan analisis secara visual. Untuk mencapai tujuan ini diperlukan metode grafikal
yang sesuai sehingga data kualitas air\dapat dibandingkan dari satu tempat ke tempat
lain. Selain itu grafikalpresentasi lebih menarik dan lebih efektif dibandingkan data
dengan format angka dalam sebuah tabel. Kebanyakan cara grafis ini dimaksudkan
untuk merepresentasikan total unsur terlarut dalam air dan proporsinya untuk masing-
masing kation maupun anion terlarut. Satuan/unit yang biasa digunakan adalah mg/I,
mmol/l, meq/I
1. DiagramDiagram Bar Vertikal
Diagram bar vertikal ditunjukkan pada Gambar 5.5. Diagram yang ditunjukkan
pada Gambar 5.5 mengartikan bahwa tinggi total menunjukkan prosentase dari
konsentrasi anion dan kation. Biasanya, anion dan kation dibedakan dan diposisikan
pada sebelah kiri atau kanan yang dibatasi oleh garis vertikal di tengah.
Diagram Lingkaran dan RadialDiagram lingkaran dibuat untuk mengilustrasikan proporsi dari unsur terlarut
pada suatu lingkaran. Satuan yang biasa digunakan adalah meq/I, seperti yang
ditunjukan pada Gambar 5.6.
Sementara itu diagram radial menggunakan skala dari konsentrasi= ion (meq/I)
yang sating berpotongan pada satu titik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5.7.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.5 Diagram Bar Vertikal (from Hem, 1985))
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.5 Diagram Bar Vertikal (from Hem, 1985))
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.5 Diagram Bar Vertikal (from Hem, 1985))
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.6 Diagram Lingkaran (Hem, 1985)
Gambar 5.7 Diagram Radial (Lloyd and Heathcote, 1985)
Diagram Pola (Stiff)Ditemukan pertama kali oleh Stiff (1951). Diagram ini mempunyai pola yang
berbeda dengan diagram-diagram diatas dan banyak digunakan dalam analisis tipe
kimia air. Diagram ini memplot kation di sebelah kiri dan anion di sebelah kanan yang
dikelompokkan secar khusus dan berpasangan pada suatu garis horisontal yang
paralel dengan nilai 0 berada di garis vertikal di tengah-tengan anion dan kation
(Gambar 5.8) Satuan yang digunakan adalah meq/l.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.6 Diagram Lingkaran (Hem, 1985)
Gambar 5.7 Diagram Radial (Lloyd and Heathcote, 1985)
Diagram Pola (Stiff)Ditemukan pertama kali oleh Stiff (1951). Diagram ini mempunyai pola yang
berbeda dengan diagram-diagram diatas dan banyak digunakan dalam analisis tipe
kimia air. Diagram ini memplot kation di sebelah kiri dan anion di sebelah kanan yang
dikelompokkan secar khusus dan berpasangan pada suatu garis horisontal yang
paralel dengan nilai 0 berada di garis vertikal di tengah-tengan anion dan kation
(Gambar 5.8) Satuan yang digunakan adalah meq/l.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.6 Diagram Lingkaran (Hem, 1985)
Gambar 5.7 Diagram Radial (Lloyd and Heathcote, 1985)
Diagram Pola (Stiff)Ditemukan pertama kali oleh Stiff (1951). Diagram ini mempunyai pola yang
berbeda dengan diagram-diagram diatas dan banyak digunakan dalam analisis tipe
kimia air. Diagram ini memplot kation di sebelah kiri dan anion di sebelah kanan yang
dikelompokkan secar khusus dan berpasangan pada suatu garis horisontal yang
paralel dengan nilai 0 berada di garis vertikal di tengah-tengan anion dan kation
(Gambar 5.8) Satuan yang digunakan adalah meq/l.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.8 Diagram Stiff (Hem, 1985)
Diagram Trilinier-PiperDiagram ini mengasumsikan bahwa bahwa semua air di alam mempunyai total
konsentrasi yang mendekati jumlah anion dan kation unsur mayor (asumsi=100%).
Jika satuan yang dipakai adalah meq/I makan asumsinya komposisi kimia air dapat
diplot pada tiga trilinier segitiga Piper seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.9
Gambar 5. 9 Diagram Piper (Freeze and Cherry, 1979)
Dari Gambar 5.9 terlihat bahwa ion mayor diplot pada dua segitiga dibawah dan
diproyeksikan menuju segitiga yang diatas untuk menganalisis hubungan antara total
ion yang ada. Diagram ini sangat efektif untuk memperkirakan tipe kimia airtanah serta
menghitung adanya proses mixing (percampuran) antara dua jenis sampel air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.8 Diagram Stiff (Hem, 1985)
Diagram Trilinier-PiperDiagram ini mengasumsikan bahwa bahwa semua air di alam mempunyai total
konsentrasi yang mendekati jumlah anion dan kation unsur mayor (asumsi=100%).
Jika satuan yang dipakai adalah meq/I makan asumsinya komposisi kimia air dapat
diplot pada tiga trilinier segitiga Piper seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.9
Gambar 5. 9 Diagram Piper (Freeze and Cherry, 1979)
Dari Gambar 5.9 terlihat bahwa ion mayor diplot pada dua segitiga dibawah dan
diproyeksikan menuju segitiga yang diatas untuk menganalisis hubungan antara total
ion yang ada. Diagram ini sangat efektif untuk memperkirakan tipe kimia airtanah serta
menghitung adanya proses mixing (percampuran) antara dua jenis sampel air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Gambar 5.8 Diagram Stiff (Hem, 1985)
Diagram Trilinier-PiperDiagram ini mengasumsikan bahwa bahwa semua air di alam mempunyai total
konsentrasi yang mendekati jumlah anion dan kation unsur mayor (asumsi=100%).
Jika satuan yang dipakai adalah meq/I makan asumsinya komposisi kimia air dapat
diplot pada tiga trilinier segitiga Piper seperti yang diilustrasikan pada Gambar 5.9
Gambar 5. 9 Diagram Piper (Freeze and Cherry, 1979)
Dari Gambar 5.9 terlihat bahwa ion mayor diplot pada dua segitiga dibawah dan
diproyeksikan menuju segitiga yang diatas untuk menganalisis hubungan antara total
ion yang ada. Diagram ini sangat efektif untuk memperkirakan tipe kimia airtanah serta
menghitung adanya proses mixing (percampuran) antara dua jenis sampel air.
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selain beberapa cara representasi data kualitas air diatas, ada beberapa cara
yang dilakukan diantaranya adalah : diagram plot komulatif, diagram semilog, diagram
Durov (Gambar 5.9)- expanded, diagram vektor, dll. Selain itu, ada pula beberapa cara
untuk menggambarkan data kimia kualitas air secara spasial atupun data cross section
kualitas air.
Gambar 5.10 Diagram Durov-expanded
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selain beberapa cara representasi data kualitas air diatas, ada beberapa cara
yang dilakukan diantaranya adalah : diagram plot komulatif, diagram semilog, diagram
Durov (Gambar 5.9)- expanded, diagram vektor, dll. Selain itu, ada pula beberapa cara
untuk menggambarkan data kimia kualitas air secara spasial atupun data cross section
kualitas air.
Gambar 5.10 Diagram Durov-expanded
Bahan Ajar Hidrologi Dasar (GEF 1301
Kualitas Air
Selain beberapa cara representasi data kualitas air diatas, ada beberapa cara
yang dilakukan diantaranya adalah : diagram plot komulatif, diagram semilog, diagram
Durov (Gambar 5.9)- expanded, diagram vektor, dll. Selain itu, ada pula beberapa cara
untuk menggambarkan data kimia kualitas air secara spasial atupun data cross section
kualitas air.
Gambar 5.10 Diagram Durov-expanded