AKUIFER DAN PENCEMARAN AIR BAWAH TANAH

Airtanah (groundwater) berada pada susunan batuan yang berpori atau pada lapisan pembawa air yang dapat menyimpan dan melepas air dalam jumlah yang cukup. Lapisan pembawa air dimaksud adalah aquifer.

Aquifer terdapat dalam beberapa keadaan:


Aquifer Tertekan

Aquifer tertekan (Confined aquifer, non-leaky aquifer) dapat juga disebut sebagai aquifer terkurung, adalah lapisan pembawa air yang sepenuhnya jenuh air, dengan bagian atas dan bagian bawah dibatasi oleh lapisan kedap air. Tinggi pisometris muka airtanah tertekan, berada di atas posisi aquifer itu sendiri, dan apabila muncul di atas permukaan tanah, maka disebut sebagai air artesis.

Aquifer tidak tertekan (aquifer bebas)

Aquifer bebas (unconfined aquifer, water-table aquifer) ialah aquifer yang hanya sebagian terisi air, dan terletak pada suatu dasar lapisan yang kedap air. Batas bagian atas adalah muka air bebas atau muka air freatik yang dipengaruhi oleh tekanan atmosfir.

Aquifer semi-tertekan (aquifer bocor)

Aquifer semi-tertekan atau aquifer bocor adalah aquifer jenuh yang sempurna, pada bagian atas dibatasi oleh lapisan semi-lulus air dan bagian bawah merupakan lapisan lulus air ataupun semi-lulus air.


PENCEMARAN AIR BAWAH TANAH DAN CARA PERAWATANNYA
JABATAN GEOFIZIK SMK TENGKU IBRAHIM


PENCEMARAN AIR TANIH
(untuk pelajarku..ilmu yang berguna membantu masa depan yang lebih baik )

SEBAB – SEBAB DAN PUNCA PENCEMARAN

Pembuangan Sisa
Termasuk sisa cecair dan pepejal
Sisa Cecair
Tangki septik dan cesspools menyebabkan pencemaran secara terus sisa yang terturas di tanah yang menyebabkan kenaikan BOD, COD, nitrat, kimia organik dan kemungkinan virus dan bakteria dalam air bawah tanah.
Pengklorinan dan penggunaan bahan kimia untuk pembersihan sistem septik boleh menjadi pencemar tambahan. Penyebab utama pencemaran sisa cecair bagi air bawah tanah adalah akibat aplikasi tanah sisa buangan dan bahan buangan.
Di kawasan urbanisasi, garam dan bahan tambahan telah bertambah dalam kuantiti yang besar pada masa musim sejuk dan mencemarkan air bawah tanah melalui larian air yang akan meresap masuk ke dalam tanah.Bahan-bahan ini termasuk dalam ais salji yang mencair, ia boleh meresap masuk dengan air ke dalam tanah dan menyebabkan pencemaran air bawah tanah di akuifer cetek.

Sisa Pepejal

Tanah buangan perbandaran dan sisa pepejal industri adalah antara punca pencemaran air bawah tanah.Sisa yang ditanam ditapis air hujan dan air permukaan yang berhampiran dengan tempat pembuangan sisa. Leachate yang terhasil mengkandungi peringkat tinggi BOD,COD, nitrat, klorida dan unsur surih yang boleh menurunkan kualiti air bawah tanah. Selain itu,pereputan biokimia bahan organik dalam sisa menghasilkan gas metana, CO2, NH4 dan H2S yang boleh berpindah melalui zon kering ke tanah berhampiran dan menyebabkan bahaya seperti letupan metana.
Timbunan barang dan sisa susulanmerupakan pencemaran air bawah tanah.Pemendakan jatuhan ke atas timbunan ini menyebabkan penghasilan leachate dan diserap oleh tanah. Leachate boleh mengkandungi logam berat, garam-garam dan bahan pencemar organic dan inorganic dalam air bawah tanah.

Penyimpanan dan Pengangkutan Bahan Komersial
Punca pencemaran adalah daripada kebocoran tangki simpanan dan limpahan gasoline yang mengandungi xilen,toluene dan benzene dengan darjah perlarutan yang tinggi dan likat dalam air bawah tanah serta berbahaya kepada manusia. Tangki logam yang berkarat menyebabkan kegagalan pada struktur dan kebocoran berlaku. Limpahan daripada bahan kimia akan mengalir ke bawah dan mencemar air bawah tanah.

Aktiviti Perlombongan
Buangan dari perlombongan permukaan dan bawah tanah yang aktif antara faktor lain bagi pencemaran air bawah tanah.Serapan air melalui lombong bawah tanah , menghakis logam toksik dari bijih dan bahan mentah yang terdedah.Pengoksidaan dan perturasan bagi lombong arang batu menghasilkan sebatian tinggi Fe dan S serta pH yang rendah dalam air bawah tanah.




Aktiviti Pertanian

Baja
Merupakan antara faktor utama bagi pencemaran air bawah tanah. Baja organik dan inorganik digunakan pada tanah pertanian untuk menyediakan nutrien seperti N,P dan K yang membajai tanah dan pertumbuhan tumbuhan.Sebahagian nutrien akan meresap melalui tanah dan sampai ke paras air bawah tanah.Baja P dan K mudah diserap oleh tanah dan sering dikaitkan dengan masalah pencemaran.Walaubagaimanapun sebahagian N2 yang diserap oleh tanah atau yang digunakan oleh tumbuhan,ada yang larut dalam air
membentuk nitrat melalui proses nitrifikasi. Nitrat larut dalam air bawah tanah dan berpotensi berbahaya kepada manusia jika diserap lebih daripada kadar biasa.

Racun serangga
Racun serangga, racun tumbuhan dan racun kulat yang diguna untuk menghapuskan haiwan perosak ,tanaman dan kulat yang tidak dikehendaki boleh mencemarkan.Apabila diguna pada tanah dan dibuang di tempat pembuang sampah sarap, bahan kimia ini tergredasi dalam alam sekitar melalui pelbagai mekanisme. Walaubagaimana pun,sebatian utama dan sebatian lain kekal lama akan memberi impak terhadap tanah dan air bawah tanah.
Intrusi Air Masin
Air masin bercampur dengan air tulen,ini berlaku apabila hidrodinamik antara air segar dan air masin terganggu contohnya seperti air bawah yang tulen dipam berlebihan di akuifer pantai.Ia juga boleh berlaku apabila sempadan semulajadi yang memisahkan air segar dan air masin musnah akibat daripada pembinaan terowong bawah laut yang memudahkan air laut masuk ke akuifer air segar.







CARA PERAWATAN BAGI PENCEMARAN AIR BAWAH TANAH

Teknologi rawatan tanah
Penyimpanan dan pembersihan akuifer tercemar termasuklah tanah yang tercemar di zon vados.Masa menetap bahan pencemar di zon vados memperlahankan rawatan dan ia dipindah untuk menghalang bahan pencemar dari terus memasuki air bawah tanah akibat peresapan air hujan. Beberapa teknik boleh digunakan untuk merawat pencemaran di zon vados ini termasuklah rawatan fizikal, biologi,terma dan kestabilan.
Rawatan Fizikal
Ekstrak WapTanah
melibatkan pindahan unsur yang tidak dikehendaki dari zon vados.Aliran air disuntik melalui telaga ekstrak yang menghasilkan vakum dan tekanan bahan yang menyebabkan bahan tercemar keluar melalui telaga tersebut.Bahan yang dikumpul dalam bentuk gas akan dirawat di permukaan.Cara ini adalah efektif untuk bahan pencemar HC. Kos efektif apabila isipadu tanah yang banyak dan tidak efektif pada tanah dengan keporosan yang rendah,suhu rendah dan kandungan C yang tinggi.
Basuhan tanah
Cara ini untuk membuang bahan pencemar dari butiran tanah dan ia mengurangkan isipadu bahan pencemar.Rawatan ini efektif untuk hidrokarbon inorganik dan kurang efektif apabila tanah mengandungi banyak Lumpur dan lodak yang tinggi kandungan organiknya.
Rawatan Biologi
Biodegradasi Lumpur
Cara ini merawat tanah yang tercemar dengan mencampur reaktor aerob dengan air dan nutrien. Cara ini memaksimumkan hubungan bahna pencemar dengan mikrob yang boleh mengradasikannya.Ia efektif untuk tanah tercemar dengan karbon yang boleh dimusnahkan dan tanah boleh diguna semula .Ia kurang efektif untuk bahan pencemar degradasi rendah,kehadiran klorida atau logam berat dan racun serangga serta rumpai dalam tanah yang menganggu tindakbalas mikrob.

Biorawatan ex situ
Merawat tanah tercemar dengan memasukkannya ke dalam sel biorawatan. Ianya efektif untuk merawat bahan pencemar hidrokarbon.
Rawatan Terma
Pembakaran
Cara ini efektif untuk bahan meruap halogen dan bukan halogen serta punca HC dan racun serangga.Kebanyakan bahan pencemar akan musnah.
Pencairan Terma
Bagi suhu rendah cara ini efektif untuk bahan semi meruap halogen,bahan meruap bukan halogen dan racun serangga.Bagi suhu tinggi pula, ia efektif untuk bahan meruap dan semi meruap halogen dan hidrokarbon.
Rawatan Kestabilan
Rawatan ini boleh dilakukan sama ada bagi rawatan in situ dan ex situ di mana ia efektif untuk tanah, lumpur dan bahan pencemar inorganik. Tetapi rawatan ini tidak efektif bagi tanah yang tercemar dengan bahan organik,kandungan air dan lempung yang tinggi.
Rawatan Pemejalan
Rawatan ini boleh dilakukan sama ada bagi rawatan in situ dan ex situ di mana ianya efektif untuk bahan meruap dan semi meruap halogen dan tak halogen, hidrokarbon, racun serangga dan bahan inorganik.
Teknologi Pam dan Perawatan
Sistem keluaran dan pencemaran
Iaitu sistem telaga dan longkang subpermukaan adalah efisien dan efektif untuk kawal pencemaran air bawah tanah. Longkang subpermukaan tidak sesuai untuk tanah ketelapan yang sangat rendah dan lebih kos efektif dari telaga dalam akuifer dengan ketelapan rendah atau pelbagai.

Sistem Rawatan
• Pengasingan ketumpatan
Proses pengasingan air daripada bahan pencemar berdasarkan perbezaan ketumpatan dan digunakan sebagai prarawatan air bawah tanah yang telah dipam

• Penurasan
Bahan pepejal ditapis apabila air dilalukan melalui medium poros seperti pasir atau pasir dengan antrasit ( arang batu ). Kaedah ini efektif untuk mengeluarkan pepejal daripada air bawah tanah.
.Serapan Karbon
Kaedah ini efektif untuk teknologi rawatan mudah untuk sebatian organic meruap tetapi tidak digalakkan untuk diaplikasikan kepada sebatian pencemar yang mempunyai berat molekul yang rendah dan polarity yang tinggi.
Pengoksidaan dan Penurunan
Pengoksidaan Kimia
Kaedah ini memasukkan agen oksida ke dalam air tercemar dan mengekalkan pH pada tahap yang sesuai. Agen oksida yang hendak digunakan bergantung kepada sebatian yang hendak dinyahtoksikkan. Agen – agennya adalah seperti hydrogen peroksida, ozon, hipoklorit, klorin dan klorin dioksida.
Pengoksidaan Lanjutan
Kaedah ini menggunakan radiasi uv yang bergabung dengan ozon atau hirogen peroksida untuk menaikkan kadar oksidasi sebatian.
Penurunan Kimia
Digunakan untuk mengurangkan sisa kimia

Teknologi Rawatan In Situ
Peneutralan dan detoksifikasi

Terhad kepada bahan pencemar yang boleh dineutralkan kepada produk yang tidak toksik.Ia boleh digunakan pada sebatian organik dan inorganik.

Peningkatan Penyembuhan Terma

kos efektif untuk kawasan besar dan dalam pencemarannya,ia memerlukan pengorekan yang rumit dan boleh diaplikasi pada kawasan rawatan yang sma saiz dan kedalaman.

Retakan Pneumatik

ia merawat pencemaran in situ dengan formasi ketelapan rendah dan boleh digunakan pada kedalaman 50 kaki. Ia tidak boleh diaplikasikan untuk rawatan sebatian organik tidak meruap dan inorganik.

Lapisan Rawatan Ketelapan

rawatan in situ dengan paras air bawah tanah yang rendah dan digunakan untuk mengurangkan kunatiti pencemar.Keefektifan bergantung kepada rekaan perlapisan dan bahan perlapisan yang digunakan untuk merawat pencemar.

KESIMPULAN
Pencemaran air bawah tanah semakin mendapat perhatian yang meluas di kalangan masyarakat pada masa kini.
Pelbagai cara telah dilakukan untuk memelihara dan merawat air bawah tanah ini antaranya ialah teknologi perawatan tanah dan sebagainya.
Air bawah tanah adalah merupakan satu sumber semulajadi yang perlu kita pelihara kerana sumbangannya yang besar dalam kehidupan kita seharian