PENGEMBANGAN SUMBER DAYA AIR

DISUSUN OLEH:

FINA PURNAMASARI

NIM. 16 630 019

PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DAYANU IKHSANUDDIN

BAUBAU

2018

A. Sumber-Sumber Air

1.      Air Laut

Air laut mempunyai rasa asin, karena mengandung garam  NaCl. Kadar garam NaCl dalam air laut 3%. Dengan keadaan ini; air laut tidak memenuhi syarat untuk dijadikan sebagai air minum.

2.      Air Atmosfir atau Air Meteriologik

Karena dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran-kotoran industri tebu atau debu dan lain sebagainya, maka untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya pada waktu menampung air hujan jangan dimulai pada saat hujan mulai turun, karena masih mengandung banyak kotoran.

Dalam kehidupan sehari-hari air ini dikenal sebagai air hujan. Dapat terjadi pengotoran dengan adanya pengotoran udara yang disebabkan oleh kotoran – kotoran industri/debu dan lain sebagainya tatapi dalam keadaan murni sangat bersih, Sehingga untuk menjadikan air hujan sebagai sumber air minum hendaknya tidak menampung air hujan pada saat hujan baru turun, karena masih mengandung banyak kotoran.

Selain itu air hujan memiliki sifat agresif terutama terhadap pipa-pipa penyalur maupun bak-bak reservoir, sehingga hal ini akan mempercepat terjadinya korosi (karatan). Disamping itu air hujan ini mempunyai sifat lunak sehingga akan boros terhadap pemakaian sabun.

3.      Air Permukaan

Air permukaan seringkali merupakan sumber air yang paling tercemar, baik karena kegiatan manusia, fauna, flora, dan zat-zat lainnya. Air permukaan meliputi:Air permukaan ada dua macam; air sungai dan air rawa atau danau. Pada umumnya air ini mendapat pengotoran selama pengalirannya, misalnya oleh lumpur, batang-batang kayu, daun-daun, kotoran industri kota, dan lain sebagainya.

a.       Air Sungai

Dalam penggunaannya sebagai air minum, haruslah mengalami suatu pengolahan yang sempurna, mengingat bahwa air sungai ini pada umumnya mempunyai derajat pengotoran yang sangat tinggi

b.      Air Rawa atau danau

Kebanyakan air rawa ini berwarna yang disebabkan oleh adanya zaat-zat organis yang telah membusuk, misalnya asam humus yang larut dalam air yang menyebabkan warna kuning coklat.

4.      Air Tanah

Menurut Chandra (2006) dalam buku Pengantar Kesehatan lingkungan,pengertian air tanah merupakan sebagian air hujan yang mencapai permukaan bumi dan menyerap ke dalam lapisan tanah dan menjadi air tanah. Sebelum mencapai lapisan tempat air tanah, air hujan akan menembus beberapa lapisan tanah dan menyebabkan terjadinya kesadahan pada air.

Kesadahan pada air ini akan menyebabkan air mengandung zat-zat mineral dalam konsentrasi. Zat-zat mineral tersebut antara lain kalsium, magnesium, dan logam berat seperti besi dan mangan.

a.       Air Tanah Dangkal

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 tanah yang mempunyai unsur-unsur kimia tertentu untuk masing-masing lapisan tanah. Lapisan tanah di sini berfungsi sebagai saringan.

Disamping penyaringan, pengotoran juga masih terus berlangsung, terutama pada muka air yang dekat dengan muka tanah, setelah menemui lapisan rapat air, air yang akan terkumpul merupakan air tanah dangkal dimana air tanah ini dimanfaatkan untuk sumber air minum melaui sumur-sumur dangkal.

b.      Air Tanah Dalam

Air tanah dalam dikenal juga dengan air artesis. Air ini terdapat diantara dua lapisan kedap air. Lapisan diantara dua lapisan kedap air tersebut disebut lapisan akuifer. Lapisan tersebut banyak menampung air. Jika lapisan kedap air retak, secara alami air akan keluar ke permukaan. Air yang memancar ke permukaan disebut mata air artesis.

Pengambilan air tanah dalam, tak semudah pada air tanah dangkal. Dalam hal ini harus digunakan bor dan memasukkan pipa kedalamnya sehingga dalam suatu kedalaman (biasanya antara 100-300 m) akan didapatkan suatu lapis air.
Jika tekanan air tanah ini besar, maka air dapat menyembur ke luar dan dalam keadaan ini, sumur ini disebut dengan sumur artesis. Jika air tidak dapat ke luar dengan sendirinya, maka digunakan pompa untuk membantu pengeluaran air tanah dalam ini.

c.       Mata Air

Mata air merupakan air tanah yang keluar dengan sendirinya ke permukaan tanah. Mata air yang berasal dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas/kuantitasnya sama dengan keadaan air dalam. Berdasarkan keluarnya (munculnya ke permukaan tanah) mata air dapat dibedakan atas :

1.     Mata Air Rembesan, yaitu mata air yang airnya keluar dari lereng-lereng,

2.    Umbul, yaitu mata air dimana airnya keluar ke permukaan pada suatu dataran.

Ada 7 cara penyimpanan air yang biasa digunakan atau dipakai di daerah pedesaan di Indonesia. Ke-7 cara tersebut yaitu :

1.     Gentong penampungan air cara cetakan (Kapasitas 250 liter)

2.     Drum air cara kerangka kawat (Kapasitas 300 liter)

3.     Bak penampungan air bambu semen (Kapasitas 2.500 liter)

4.     Bak penampungan air bambu semen (Kapasitas 10.000 liter)

5.     Instalasi air bersih pipa bambu metode tradisional

6.     Instalasi air bersih pipa bambu sistem pengaliran tertutup

7.     Bak penampungan sumber air/mata air

Umumnya penyimpanan air yang digunakan adalah bak penampung yang dibuat dari drum, genteng dan bambu semen. Bahan ini digunakan karena :relatif murah, tahan lama, konstruksi kuat, mudah dibuat, bahan baku mudah didapat dan air yang ditampung tidak mudah tercemar.

Uraian Singkat

Penampungan sumber air/mata air dengan menggunakan bak diperlukan bagi desa. Cara pembuatan dan penggunaannya sederhana supaya dapat dipakai dalam waktu jangka panjang.

Keuntungan

1.     Air dari sumber dapat ditampung sebanyak-banyaknya untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.

2.     Air yang diperoleh cukup bersih karena dapat dipergunakan untuk diminum. Selain diminum juga bisa dipergunakan untuk keperluan mencuci dan mandi.

3.     Rumah-rumah yang dekat dengan bak penampungan tidak memerlukan bambu yang panjang, sehingga akan efesien waktu dan tenaga.

Kerugian

 Apabila musim kemarau, air yang ditampung hanya sedikit dan pemakaian supaya dihemat.

d.   Desalinasi

     Desalinasi adalah proses buatan untuk mengubah air asin (umumnya air laut) menjadi air tawar. Proses desalinasi yang paling umum adalah destilasi dan osmosis terbalik. Reverse osmosis (Osmosis terbalik) atau RO adalah suatu metode penyaringan yang dapat menyaring berbagai molekul besar dan ion-ion dari suatu larutan dengan cara memberi tekanan pada larutan ketika larutan itu berada di salah satu sisi membran seleksi (lapisan penyaring).
 Distilasi atau penyulingan adalahsuatumetode pemisahan bahan kimia berdasarkan perbedaan kecepatan atau kemudahan menguap (volatilitas) bahan. Dalam penyulingan, campuran zat dididihkan sehingga menguap, dan uap ini kemudian didinginkan kembali ke dalam bentuk cairan. Zat yang memiliki titik didih lebih rendah akan menguap lebih dulu.

      e. Air beku

Es yang membeku di kutub dan glasier berpotensi untuk dijadikan sumber air tawar karena dua per tiga air tawar dunia berada dalam bentuk es. Beberapa skema telah diajukan untuk menjadikan gunung es di kutub sebagai sumber air, namun hingga saat ini hal itu hanya sekadar rencana. Aliran glasier saat ini dikatakan sebagai salah satu perairan permukaan.

Himalaya, "Atap Dunia" mengandung glasier dan es dalam jumlah besar di luar wilayah kutub, dan menjadi sumber dari sepuluh sungai besar di Asia yang menghidupi miliaran manusia. Masalah yang terjadi saat ini adalah peningkatan temperatur dunia yang cukup cepat, Nepal saat ini mengalami peningkatan rata-rata sebesar 0,6 derajat Celcius sejak sepuluh tahun lalu, sementara dunia mengalami peningkatan sebesar 0,7 sejak ratusan tahun yang lalu.

B. KARAKTERISTIK AIR

A.    Karakteristik Secara Fisik

1.  Temperatur/suhu è berpengaruh terhadap reaksi kimia, reduksi kelarutan gas.

2.  Rasa dan bau è diakibatkan oleh senyawa-senyawa lain dalam air seperti gas H2S ,  NH3, senyawa fenol, dll.

3.  Warna : air yang murni tidak berwarna, bening dan jernih, adanya warna pada air menunjukkan adanya senyawa lain yang masuk ke dalam air

4.   Turbiditas/kekeruhan è karena adanya bahan dalam bentuk koloid dari partikel yang kecil, dan atau adanya pertumbuhan mikroorganisma.

5.  Solid è disebabkan oleh senyawa organik maupun anorganik dalam bentuk suspensi (larut). Jumlah total kandungan bahan terlarut = TDS (Total dissolve solid), sedangkan bahan yang tidak terlarut (terpisah dengan filtrasi atau sentrifugasi) = Suspended Solid (SS).

B.     Karakterisirk Secara Kimia

1.  pH, konsentrasi H+

2.  potensial oksidasi-reduksi

3.  Alkalinitas

4.  Asiditas

5.  Kesadahan

6. dissolved Oxygen(DO)

7.  Biogical oxygen Demand (BOD)

8.  nitrogen (organik, anorganik)

9.   pospat

10.  klorida.

C.     Karakteristik Secara Biologi

Organisme yang ditemukan dalam perairan: bakteri, virus,algae, jamur, mikroinvertebrata (protozoa, serangga, cacing, dll). Karakteristik biologi ditentukan dengan parameter yang disebut indeks biotik. Indeks ini menunjukkan ada tidaknya organisme. Indeks Biotik = 2(n Klas 1)+ n Klas 2 n = banyaknya species Klas 1 = Organisme klas 1, toleran pada polusi organik yang tidak besar. Klas 2 = Organisme klas 2, toleran pada polusi organik, tetapi tidak dalam kondisi anaerob.

Indeks yang lain è Indeks penyebaran

Indeks Penyebaran/D

D= n1/n2log n1/n2

Keterangan : n1 = banyaknya individu per taxon

n2 = banyaknya (jumlah) total taxon dalam sampel

Penentuan kualitas air dapat pula diukur berdasarkan Indeks pencemar Biologis

(IPB) atau Biologis Indices of Pollution (BIP).

IPB =___A___x100

 A+B

+A = kelompok mikroba berklorofil

B = kelompok mikroba tanpa klorofil

Nilai IPB :

0-8 : air bersih/jernih

9-20 : air tercemar

21-60 : air tercemar

61-100air tercemar berat

Syarat air untuk keperluan rumah tangga terutama air minum menurut ketentuan who harus memenuhi :

1.    Persayaratan fisis : bersih, jernih,, tidak berbau, tidak berasa dan sejuk.

2.   Persyaratan kimia : tidak mengandung senyawa beracun, senyawa atau materi yang membahayakan kesehatan.

3.  Persyaratan mikrobiologi : tidak mengandung kelompok mikroba pathogen (Salmonella Shigella,Clostridium)penyebab disentri, kholera, dan tifus, serta kelompok mikroba pencemar (bakteri coliform).

Berdasarkan kehadiran bakteri coli pada air minum, WHO membagi kualitas air menjadi 4 kelas :

1.    Kelas utama  sangat memuaskan : sama sekali tidak mengandung bakteri coli.

2.    Kelas dua  memuaskan : terdapat 1-2 sel bakteri coli/100 ml.

3.    Kelas tiga  diragukan : mengandung 3 - 10 sel bakteri coli/100 ml.

4.    Kelas empat  jelek/kotor : terdapat lebih dari 10 bakteri coli/100 ml.

Di dalam air yang dianggap bersih terdapat sekumpulan mikroba yang bekerja:

1.      Kelompok bakteri besi : mengoksidasi senyawa ferro menjadi ferri (Fe2+  Fe3+ ) misal : Crenothrix; Gallionella; Sphaerotilus.

2.      Bakteri sulfur  mereduksi senyawa sulfat menjadi H2S (SO4,H2S) Kehadiran bakteri besi dan sulfur akan menimbulkan bau yang tidaksedap, perubahan warna perairan, dan berlendir atau terbentuk filamenkarena pembentukan koloni.

3.      Mikroalgae  menimbulkan bau amis, dan blooming.

Pada air kotor (tercemar) mengandung semua kelompok mikroba pada air bersih:

1.      Kelompok bakteri patogen dan penghasil racun : Salmonella, Shigella,Vibrio, Clostridium, Pseudomonas.

2.      Kelompok bakteri pencemar : bakteri coli.

3.      Kelompok bakteri pengurai : sebagai dekomposer senyawa-senyawa organik dalam air termasuk korosi dan degradasi.

C. Sistem Penyediaan Air Bersih

      Sistem penyediaan air bersih meliputi besarnya komponen pokok antara lain: unit sumber baku, unit pengolahan, unit produksi, unit transmisi, unit distribusi dan unit konsumsi.

1. Unit sumber air baku merupakan awal dari sistem penyediaan air bersih yang mana pada unit ini sebagai penyediaan air baku yang bisa diambil dari air tanah, air permukaan, air hujan yang jumlahnya sesuai dengan yang diperlukan.

2. Unit pengolahan air memegang peranan penting dalam upaya memenuhi kualitas air bersih atau minum, dengan pengolahan fisika, kimia, dan bakteriologi, kualitas air baku yang semula belum memenuhi syarat kesehatan akan berubah menjadi air bersih atau minum yang aman bagi manusia.

3. Unit produksi adalah salah satu dari sistem penyediaan air bersih yang menentukan jumlah produksi air bersih atau minum yang layak didistribusikan ke beberapa tandon atau reservoir dengan sistem pengaliran gravitasi atau pompanisasi.

4. Unit produksi merupakan unit bangunan yang mengolah jenis-jenis sumber air menjadi air bersih. Teknologi pengolahan disesuaikan dengan sumber air yang ada. Jenis Sumber Air dengan Proses Pengolahan

Jenis Sumber Proses Pengolahan :

a. Mata Air Pengolahan tidak lengkap

Filtrasi, pembubuhan desinfektan

b. Sumur Dangkal/Dalam Pengolahan tidak lengkap hanya pengolahan Fe, Mn, dan pembubuhan desinfektan

Pengolahan lengkap

a. Sungai Pengolahan lengkap bila kekeruhannya tinggi > 50

b. Danau NTU(Nephelometric Turbidity Unit)

c. Pengolahan tidak lengkap, bila kekeruhan <>

5. Unit transmisi berfungsi sebagai pengantar air yang diproduksi menuju ke beberapa tandon atau reservoir melalui jaringan pipa.

6. Unit distribusi adalah merupakan jaringan pipa yang mengantarkan air bersih atau minum dari tandon atau reservoir menuju ke rumah-rumah konsumen dengan tekanan air yang cukup sesuai dengan yang diperlukan konsumen.

7. Unit konsumsi adalah merupakan instalasi pipa konsumen yang telah disediakan alat pengukur jumlah air yang dikonsumsi pada setiap bulannya.

Berikut ini aliran penyediaan air untuk kebutuhan suatu wilayah :

Pemakaian air perkapita bervariasi tergantung kepada beberapa faktor, yaitu:

1. Tingkat kehidupan dan tingkat perekonomian masyarakat tersebut;

2. Tingkat pendidikan masyarakat; dan

3. Keadaan sistem penyediaan air.

Kebutuhan air merupakan jumlah air yang diperlukan secara wajar untuk keperluan pokok manusia (domestik) dan kegiatan-kegiatan lainnya yang memerlukan air (non domestik).

Sistem penyediaan air bersih dapat dibedakan menjadi:

1. Penyediaan air minum individual

Digunakan untuk penggunaan individu dan pelayanan yang terbatas. Sistemnya sederhana, contohnya satu sumur untuk satu rumah tangga atau satu sumur atau sumber untuk beberapa rumah tangga.

2. Penyediaan air minum komunitas atau perkotaan

Pelayanannya terbatas untuk suatu lingkungan atau kompleks perumahan atau industri tertentu. Idealnya pelayanan menyeluruh berikut keperluan domestik, perkotaan dan industri.

Sistem kompleks terdiri dari tiga komponen utama:

a. Sistem sumber

Sistem pengambilan atau pengumpulan (collection works) saja atau penambahan dengan sistem pengolahan (purification/treatment works).

b. Sistem transmisi

Sistem transmisi disebut juga sistem saluran pembawa atau transmission works atau transportation works. Sistem transportasi untuk:

1) Air baku dari sistem pengumpulan sampai dengan bangunan pengolahan air minum, open channel, pipe lines.

2) Air bersih dari sumber yang sudah memenuhi syarat kualitas (atau dari bangunan pengolahan air minum) sampai reservoir distribusi, pipe lines untuk menghindarkan kontaminasi. Cara pengangkutan dengan memanfaatkan gaya gravitasi dan pemompaan.

c. Sistem distribusi

1) Sistem reservoir (storage tank)

Dapat merupakan tangki pada permukaan tanah atau ground tank dan tangki di atas kaki atau elevated tank. Fungsi reservoir, yaitu:

a) Penyimpanan (storage) untuk melayani fluktuasi pemakaian per jam, cadangan air untuk pemadam kebakaran, pelayanan darurat, akibat putus sumber, transmisi atau kerusakan pada bangunan pengolahan air.

b) Pemerataan aliran dan tekanan (equalizing), biasanya akibat variasi pemakaian di dalam daerah distribusi.

c) Distributor, pusat atau sumber pelayanan dalam daerah distribusi.

2) Pipa distribusi (piping system)

Sistem yang mampu membagikan air pada konsumen dalam bentuk:

a) Sambungan langsung (house connection).

b) Kran-kran umum (public tap)

Menurut George Tchobanoglous (Teknik Sumber Daya Air, 1996:89) suatu sistem penyediaan air yang menyediakan air yang dapat diminum dalam jumlah yang cukup merupakan hal penting bagi suatu kota besar yang modern. 

Unsur-unsur yang membentuk suatu sistem penyediaan air yang modern meliputi:

·         Sumber-sumber penyediaan.

·         Sarana-sarana penampungan.

·         Sarana-sarana penyaluran (ke pengolahan).

·         Sarana-sarana pengolahan.

·         Sarana-sarana penyaluran (dari pengolahan) tampungan sementara, dan

·         Sarana-sarana distribusi.

Masalah Utama Perencanaan Sarana Air Bersih

     Unsur Fungsional Masalah Utama Dalam Perencanaan Sarana (Utama/Sekunder) Uraian. Sumber penyediaan Jumlah/mutu Sumber-sumber air permukaan bagi penyediaan, misalnya sungai, danau, waduk, atau sumber air tanah. Penampungan Jumlah/mutu Sarana yang dipergunakan untuk menampung air permukaan biasanya terletak dekat atau pada sumber penyediaan. Penyaluran Jumlah/mutu Sarana-sarana unutk menyalurkan air dari tampungan ke sarana pengolahan. Pengolahan Jumlah/mutu Sarana-sarana yang dipergunakan untuk memperbaiki atau mengubah mutu air.

     Penyaluran dan penampungan Jumlah/mutu Sarana untuk menyalurkan air yang sudah diolah ke sarana penampungan sementara serta ke satu atau beberapa titik distribusi. Distribusi Jumlah/mutu Sarana-sarana yang dipergunakan untuk membagi air ke masing-masing pemakai yang terkait di alam sistem.

E. Pengolahan air bersih

Konservasi air dapat dilakukan dengan 3 cara yaitu :

1. Meningkatkan pemanfaatan air permukaan dan air tanah

2. Meningkatkan efisiensi air irigasi

3. Meningkatkan kapasitas infiltrasi tanah