pencirian hidrokimia air tanah dan air bawah tanah di kerpan

Download Pencirian Hidrokimia Air Tanah dan Air Bawah Tanah di Kerpan

Post on 29-Jan-2017

233 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Sains Malaysiana 37(1)(2008): 1-13

    Pencirian Hidrokimia Air Tanah dan Air Bawah Tanah di Kerpan Kedah(Hydrochemical Characterization of Soil Water and Groundwater of Kerpan Kedah)

    UMAR HAMZAH, YONG CHENG YEU, BASHILLAH BAHARUDIN & ABDUL RAHIM SAMSUDIN

    ABSTRAK

    Analisis kimia air telah dilakukan terhadap larutan yang diekstrak daripada 85 sampel tanah yang dipungut di kawasanternakan udang harimau di Kerpan. Sampel tanah dikorek pada kedalaman 2 m bermula dari garis pantai sehingga 20km ke arah daratan. Selain daripada tanah, air bawah tanah juga disampel dengan penggerudian yang berkedalaman10 hingga 25 m untuk dilakukan analisis kimia air. Hasil analisis hidrokimia larutan yang diekstrasi dari sampel tanahyang diambil pada kedalaman 1-2 m menunjukkan kepekatan klorida berjulat dari 12 hingga 6,500 mg/L. Berdasarkankepekatan ion tersebut, kawasan kajian telah dibahagikan kepada beberapa zon iaitu zon masin dan payau. Kepekatanpepejal terlarut yang diukur adalah dalam julat 100 hingga 40,000 mg/L dengan julat ini merangkumi zon berair segarhingga masin. Zon berair masin yang ditafsir berdasarkan kepekatan pepejal terlarut adalah dalam lingkungan 1 kmdari pantai manakala berdasarkan kepekatan klorida sempadan ini adalah di sekitar 4-5 km. Kehadiran air masin bolehberasal daripada penerobosan langsung dari laut ataupun melalui proses air pasang-surut di mana air laut masukmelalui sungai atau terusan berhampiran ke kawasan kajian. Kehadiran air masin juga disokong oleh pertambahankepekatan unsur-unsur seperti natrium, kalium dan kalsium ke arah laut. Berdasarkan peta taburan spatial kepekatanklorida, pola kontur kemasinan tinggi didapati mengikut bentuk kolam ternakan udang. Oleh itu besar kemungkinanpengaruh air masin adalah daripada proses infiltrasi air kolam ke kawasan sekitar. Untuk melihat sama ada prosespenerobosan juga turut memainkan peranan dalam mempengaruhi kemasinan di kawasan kajian, sampel air dari lubanggerudi pada kedalaman 10-25 meter juga turut dibuat. Sampel air yang dipam dari lubang gerudi menunjukkan kepekatanklorida dalam julat 2,030 hingga 13,000 mg/L manakala kepekatan pepejal terlarut berjulat 3,233 hingga 9,280 mg/L.Berdasarkan nilai kepekatan klorida dan pepejal terlarut sampel air lubang gerudi, kawasan di sekitar lubang gerudikhususnya pada jarak hampir 1 km dari pantai telah tercemar dengan kesan penerobosan air laut.

    Kata kunci: Tanah; air bawah tanah; kemasinan; intrusi air laut

    ABSTRACT

    Chemical analysis was carried out on solution extracted from 85 soil samples collected at a prawn aquaculture inKerpan. These soil samples were taken at depths of about 2 m by using hand auger. Localities of samples were alongseveral parallel lines which are perpendicular to the coast to about 20 km towards inland. Water samples were alsocollected from boreholes drilled at depths of 10 to 25 m for chemical analysis. Hydrochemical data of water extractedfrom soil samples taken from depths of 1-2 m show chloride concentrations ranging from 12 to 6,500 mg/L. The widerange of ion concentrations indicates the presence of different type of water which can be classified as fresh to saline.Total dissolved solid values of the water samples also show quite a considerable range of concentrations ranging from100 to 40,000 mg/L representing fresh to saline type of water. This saline zone is within about 1 km from the coast ifinterpreted based on total dissolved solid values while the distance is much further towards inland which is 4-5 km basedon chloride concentrations. In coastal areas, the presence of salt water can be associated with direct intrusion of seawater into the underground water system or it can be contributed from the infiltration of sea water through the rivers orcanals during high tides into the coastal plain. The presence of salt water is supported by the increase in the concentrationof natrium, kalium and calcium towards the sea. Based on spatial distribution map of chloride concentration, highsalinity contour seems to follow the shape of the aquaculture ponds in the study area indicating some possibility ofinfiltration of sea water in the pond into the neighbouring areas. Water samples from boreholes drilled to depths of 10 to25 m were taken and analysed in order to detect for any influence of sea water intrusion into the salinity of groundwaterin the study area. Borehole water samples show chloride concentration ranging from 2,030 to 13,000 mg/L while theconcentration of total dissolved solid ranges from 3,233 to 9,280 mg/L. The high chloride and total dissolved solidconcentrations in the samples indicate the areas near the boreholes or within 1 km from the coast were contaminated dueto the intrusion of sea water.

    Keywords: Soil; groundwater; salinity; seawater intrusion

  • 2

    PENDAHULUAN

    Soed (2002) dan Mustafa (2002) telah melaporkan bahawakawasan Kerpan terutama di bahagian ternakan udangharimau (Rajah 1) telah mengalami intrusi dan infiltrasiair masin sama ada secara langsung dari laut atau kolamternakan itu sendiri. Penemuan tersebut diperolehi hasildaripada analisis air beberapa sampel daripada lubanggerudi di kawasan kajian disokong oleh surveikeberintangan geoelektrik menegak dan surveikeberintangan 2-D. Untuk melihat kesan kemasukan airmasin di kawasan kajian secara menyeluruh, pensampelansecara bergrid sebesar 1-1.5 km telah dibuat bermuladaripada tepi pantai hingga 20 km ke arah pendalamanoleh Yeu (2003). Kajian kemasinan terutama di kawasandataran pantai dan yang bersungai dengan teknik analisisgeokimia air memang telah banyak dilakukan olehpengkaji-pengkaji seperti Hamzah et al.(2002) danSamsudin et al. (1997) yang telah menjalankan kajian dipantai timur Semenanjung Malaysia. Manakala Sapari danAwang (1996) telah melaporkan kajian hiderogeologisecara menyeluruh termasuk analisis air bawah tanah dikawasan pantai barat Malaysia. Kajian tersebut di atasmelibatkan penyiasatan kemasukan air laut ke arah daratanakibat daripada pengepamam berlebihan air bawah tanahuntuk penggunaan secara domestik di kawasanperindustrian dan perladangan yang terletak di pinggirpantai.

    Geologi am bahagian Kedah utara telah ditulis olehJones (1978). Kawasan kajian secara amnya ditutupi oleh

    lapisan aluvium yang berusia Kuaterner dan terdiridaripada sedimen marin jenis lempung, lempung berpasirdan pasir. Berdasarkan data lubang gerudi, lapisan aluviumini menindih batuan dasar yang terdiri daripada batu kapurFormasi Cuping yang berusia Perm. Ini dapat dibuktikandengan penemuan batu kapur yang tertimbus di bawahlapisan aluvium di Kampung Bonglai Besar berhampirandengan kawasan kajian. Batu kapur juga ditemui daripadadata lubang gerudi GS484 dan GS518 (Soed 2002). Jujukanlitologi data lubang gerudi GS484 ditunjukkan dalam Rajah2.

    RAJAH 1. Lokasi kajian

    RAJAH 2. Profil tanah dan batuan

    PENSAMPELAN DAN ANALISIS

    Pensampelan tanah dilakukan secara sistematik denganmenggunakan kaedah penggridan segiempat sama dikawasan kajian. Pensampelan tersebut dilakukan disepanjang tujuh garis rintisan bermula daripada tepi pantaisejauh 20 km ke arah pendalaman (Rajah 3). Jumlah sampelyang dikutip ialah 85 dengan jarak pensampelan purata1.5 km. Kodinit pensampelan dicatatkan dengan alat sistempenentuan kedudukan global (Global Positioning System).Sampel tanah diambil menggunakan auger tangan darikedalaman 1.5-2.0 m. Sampel tersebut seterusnyadikeringkan di makmal selama beberapa hari pada suhubilik. Setelah kering, sampel tanah tersebut dihancurkandengan lesung tangan dan pengetuk yang dibuat daripadaplastik. Tanah yang telah dihancurkan diayak denganpengayak bersaiz 355 mm. Serbuk hasil ayakan dicampurdengan air suling sehingga tepu dan diisi ke dalam botolkedap udara selama 24 jam. Untuk mengekstrak airdaripada tanah, kuantiti sampel serbuk yang diperlukanialah 300 gram untuk dicampurkan dengan air sulingsebelum diekstrak. Air yang diekstrak kemudiannyadianalisis dengan bantuan peralatan makmal menurutprosedur konvensional. Jumlah pepejal terlarut ditentukandengan alat konduktiviti/TDS manakala alat

  • 3

    Spectrophotometer UV-100-01 digunakan untukmenganalisis kepekatan klorida dan sulfat. AlatSpektrometer serapan atom (AAS) model Perkin Elmer As91 pula digunakan untuk menghitung kepekatan Kalsiumdan magnesium manakala alat Fotometer Nyalaan Api (FP)model Corning 410 digunakan untuk menganalisis Kaliumdan natrium. Penentuan Bikarbonat dibuat melalui teknikpenitratan.

    Lubang Kedalaman Lokasigerudi (m)

    BH1 26 Rumah Mada Batang PakuP1 11 Rumah persendirian Matang PakuP2 11 Sek. Keb. Cina Air HitamP3 10 Kunci Air Kuala TunjangP4 10 Pintu pagar Akuakultur Kuala KerpanP5 11 Kunci air Kuala Sanglang lamaP6 10 Sek. Men. Sanglang

    JADUAL 1. Lokasi dan kedalaman lubang gerudi

    Tarikh Lubang gerudi Paras air bawahtanah (m)

    16 Ogos 2002 BH1 1.3316 Ogos 2002 P1 0.7916 Ogos 2002 P2 0.6916 Ogos 2002 P3 0.6217 Ogos 2002 P4 0.3317 Ogos 2002 P5 0.4020 Ogos 2002 P6 0.53

    JADUAL 2. Paras air tanah dalam lubang gerudi

    RAJAH 3. Lokasi pensampelan tanah

    makmal, paras air bawah tanah juga diukur menggunakandip meter. Paras air bawah tanah yang diukur adalahberkedalaman daripada 0.33 m hingga 1.33 m daripermukaan (Jadual 2). Maklumat paras air tanah adalahpenting kerana paras air tanah berubah mengikut musimiaitu tinggi pada musim hujan dan rendah pada musimkemarau. Pada musim hujan, air tanah meningkat kebahagian permukaan dan melarutkan ion-ion yang terletakdi bahagian tersebut. Oleh itu kepekatan bahan terlarutbergantung kepada paras air tanah.

    HASIL DAN PERBINCANGAN

    Jadual 3 menunjukkan kepekatan ion dan pepejal terlarutyang diperolehi hasil daripada analisis hidrokimia sampel-sampel tanah manakala Rajah 4 menunjukkan lengkung-lengkung kepekatan kalsium, kalium, magnesium, natrium,klorida, sulfat, bikarbonat dan TDS di sepanjang garis 7garis rentasan