SIFAT KIMIA AIRTANAH

Bates dan Jackson (1983) dalam Dictionary of Geological Terms mendefinisikan geokimia air sebagai “ilmu yang mempelajari sifat kimia airtanah dan air permukaan, terutama hubungan antara sifat – sifat kimia dan kualitas air dengan kondisi geologi wilayah tempat airtanah dan air permukaan tersebut berada”. Dengan demikian geokimia airtanah dapat didefinisikan sebagai salah satu cabang ilmu geokimia air yang khusus mempelajari sifat – sifat kimia dan kualitas airtanah yang berkaitan dengan kondisi geologi wilayah tempat airtanah tersebut berada.

Sifat kimia airtanah merupakan salah satu sifat utama air yang mempengaruhi kualitas airtanah selain sifat fisik, biologi dan radioaktif. Sifat kimia airtanah sangat berguna untuk penentuan kualitas airtanah. Sifat kimia airtanah antara lain adalah kesadahan/kekerasan (total hardness), jumlah padatan terlarut (total dissolved solid), daya hantar listrik (electric conductance), keasaman dan kandungan ion. Sifat kimia airtanah yang akan dibahas lebih rinci dalam pembahasan ini adalah kandungan ion.
Kandungan ion dalam air yang penting antara lain Na, K, Ca, Mg, Al, Mn, Cu, Fe, Zn, Cl, SO4, CO2, CO3, HCO3, H2S, F, NH4, NO3, NO3, NO2, KMNO4, SiO2 dan Boron. Selain itu ion – ion logam yang biasanya jarang tapi bersifat racun antara lain As, Pb, Se, Cr, Cd, Hg, CO.
Kandungan ion – ion mayor yang akan dibahas yaitu magnesium (Mg), kalsium (Ca), Potassium (K), Sodium (Na), sulfat (SO4), nitrat (NO3), klorida (Cl) dan alkalinitas (HCO3).
1. Magnesium (Mg2+)
Magnesium (Mg2+) sebagai kation yang dijadikan parameter besar kecilnya pengaruh pelarutan litologi dalam air. Magnesium pada batuan beku berasal dari mineral-mineral feromagnesium berwarna gelap,yakni olivine, piroksen, amfibol. Dalam batuan alterasi hadir dalam klorit, montmorilonit dan serpentin. Magnesium juga hadir dalam sedimen karbonat sebagai magnesit dan hidromagnesit serta hydroxide brucite.
2. Kalsium (Ca2+)
Nilai kandungan kalsium (Ca2+) terlarut akan digunakan untuk menganalisis pengaruh litologi terhadap komposisi kimia airtanah. Kalsium adalah salah satu unsur penting dalam mineral-mineral batuan beku yakni dalam rantai silika, piroksen, amfibol dan feldspar. Kalsium berada dalam air karena kontak air dengan batuan beku dan batuan metamorf umumnya mempunyai konsentrasi yang rendah karena laju dekomposisinya lambat. Kebanyakan kalsium terdapat dalam batuan sedimen karbonat. Kalsium hadir dalam gipsum (CaSO4.2H2O), anhidrit (CaSO4), dan florit (CaF2). Dalam batupasir sebagai semen.
3. Potassium (K+)
Potassium merupakan kation yang tidak dominan ditemukan dalam airtanah. Terdapat dalam feldspar ortoklas dan mikroklin (KAlSI3O8), mika, feldspathoid leucite (KAlSi2O6). Dalam batuan sedimen Potassium umumnya hadir sebagai feldspar, mika atau illit atau mineral lempung lainnya.
4. Sodium (Na+)
Sodium melimpah dalam grup logam alkali. Dalam batuan sedimen, Sodium hadir dalam mineral-mineral yang resisten sebagai semen. Air yang terjebak dalam sedimen dan tersimpan dalam waktu yang lama akan mempunyai konsentrasi Na+ yang tinggi.
5. Sulfat (SO42-)
Kandungan sulfat (SO42-) terlarut merupakan parameter utama yang digunakan untuk menentukan ada tidaknya proses oksidasi mineral sulfida terhadap komposisi kimia airtanah. Sumber lain adalah dari mineral gipsum (CaSO4.2H2O) dan mineral anhidrit (CaSO4) yang akan mudah terlarut oleh air menjadi Ca2+ dan SO42-.
6. Nitrat (NO3-)
Nitrat (NO3-) merupakan anion yang penting. Nitrat dengan konsentrasi tinggi merupakan indikasi adanya sumber polutan dalam airtanah. Kandungan nitrat umumnya kurang dari 10 mg/l untuk airtanah dengan komposisi biasa (Todd, 1980). Tingginya konsentrasi nitrat (NO3-) dalam airtanah dapat disebabkan karena adanya aktivitas mikroba nitrat.
Kadar nitrat lebih dari 5 mg/l menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Air hujan memiliki kadar nitrat sekitar 0,2 mg/l. Pada perairan yang menerima limpasan air dari daerah pertanian yang banyak mengandung pupuk, kadar nitrat dapat mencapai 1.000 mg/l.
7. Klorida (Cl-)
Analisis klorida (Cl-) dimaksudkan untuk memperkecil nilai ketidakseimbangan kation-anion dalam hasil perhitungan. Selain itu klorida juga digunakan untuk mengetahui berapa besar kadar Sodium klorida (NaCl) yang terlarut dalam air. Pelapukan batuan dan tanah melepaskan klorida ke perairan.
8. Alkalinitas (HCO3-)
Tingkat kebasaan suatu sampel airtanah dinyatakan dalam nilai yang disebut alkalinitas. Dengan kata lain alkalinitas dapat diartikan sebagai berapa besar asam yang digunakan untuk menetralkan airtanah. Tingginya alkalinitas dalam air disebabkan oleh ionisasi asam karbonat, terutama pada air yang banyak mengandung karbondioksida (kadar CO2 mengalami saturasi/jenuh). Karbondioksida dalam air bereaksi dengan basa yang terdapat pada batuan dan tanah membentuk bikarbonat.