1. Siklus Hidrologi
Definisi hidrologi termasuk studi tentang penyimpanan dan pergerakan air di sungai dan danau (permukaan bumi), serta akuifer air tanah di bawah permukaan bumi. Akuifer mewakili unit geologi, yang dapat menyimpan dan memasok secara signifikan jumlah air untuk berbagai penggunaan. Banyak akuifer dalam dan dangkal telah diselidiki dan diidentifikasi memiliki tingkat kontaminan yang tinggi dari kegiatan beberapa dekade yang lalu. Hidrologi modern mencakup dua macam transportasi aliran dan kualitas air dari aspek siklus air.
Gambar 1.1 Komponen dari siklus Hidrologi
Gambar 1.1 menunjukkan berbagai komponen siklus hidrologi, termasuk kedua proses alami dan proses buatan manusia atau rekayasa pada proses dan jalur transportasi-nya. Ini cipher dibahas secara rinci dalam teks modern tentang hidrologi (Bedient and Huber, 1992; Gupta, 1989, Chow et al., 1988). Air di atmosfer dan energi matahari menyediakan input utama untuk terjadinya presipitasi (hujan), yang jatuh di atas tanah dan lautan. Curahan air hujan bisa menyusup ke dalam sistem tanah (infiltrasi) , meresap ke air tanah yang lebih dalam (perkolasi), menguap melalui vegetasi kembali ke atmosfer (evapotranspirasi), atau limpasan ke sungai. Air infiltrasi adalah sumber utama pengisian kembali ke zona akar dan akuifer air tanah di bawah permukaan. Sungai juga dapat mengisi ulang akuifer atau dapat juga bertindak sebagai titik pembuangan aliran aquifer. Lautan adalah reseptor utama dari kontribusi aliran air permukaan dan air tanah dari area sekitarnya dan menyediakan sumber air utama untuk penguapan kembali ke atmosfer.
Perubahan karena buatan manusia terhadap siklus ini telah dicatat sejak awal peradaban. Termasuk perubahan dalam pola infiltrasi dan penguapan karena pengembangan lahan, perubahan pola limpasan (aliran runoff) dan pola evaporasi karena reservoir penyimpanan, termasuk peningkatan aliran arus sungai karena kanalisasi dan perpipaan, dan perubahan tingkat air tanah karena pemompaan air di akuifer. Sejak 1930-an, ahli hidrologi secara tradisional telah menghabiskan banyak waktu dan usaha merancang perubahan pada siklus hidrologi alami untuk digunakan manusia. Perubahan tersebut termasuk penyediaan pasokan air permukaan atau air tanah untuk kebutuhan industri, pertanian, dan kota, menyediakan pengolahan air untuk air minum dan pembuangan air limbah, memenuhi pasokan air kebutuhan melalui pembangunan bendungan dan waduk atau pengeboran sumur pasokan air, menyediakan drainase dan pengendalian banjir melalui kanalisasi dan bendungan; dan menyediakan kualitas air dan manfaat sebagai wahana rekreasi melalui pengembangan dan pemeliharaan waduk dan koridor aliranya.
Karena kompleksitas siklus hidrologi ditunjukkan pada Gambar 1.1, tidak semua jalur transportasi dan elemen penyimpanan dapat diukur dengan mudah, dan beberapa komponen bisa hanya ditentukan secara tidak langsung sebagai sesuatu yang tidak diketahui (uknown) dalam persamaan keseimbangan air secara keseluruhan dalam hidrologi. Infiltrasi dan evaporasi sering dihitung sebagai bagian yang hilang dari sistem dan biasanya tidak diukur secara langsung. Tingkat curah hujan dan tingkat aliran dapat diukur langsung oleh curah hujan dan pengukur aliran yang telah ditempatkan di dalam DAS tertentu seperti yang sedang dipelajari. Permukaan air tanah dan laju aliran dapat diukur dari sumur yang di gali hingga ke akuifer dengan layar sumur tersebut berseberangan dengan zona permeabel. Dalam keadaan geologis yang kompleks, beberapa lapisan dimonitor untuk air dan tingkat kontaminasinya. Metode ini termasuk penggunaan flow meter dalam casing sumur dan elektronik water level meter. Pompa dan bailer individu digunakan untuk mengumpulkan sampel air untuk analisis tingkat kualitas air di dalam sumur.
Keseimbangan air secara keseluruhan untuk sebuah DAS atau cekungan air tanah (CAT) dapat dihitung jika data hidrologi di atas tersedia. Metode komputer telah dikembangkan mulai dari 1970 untuk membantu hidrologi dalam menganalisis DAS, penilaian air tanah, dan desain hidrologi. Aspek permukaan air dari siklus hidrologi biasanya tercakup dalam buku-buku hidrologi modern seperti Viessman et al. (1989), Chow dkk. (1988), dan Bedient dan Huber (1992).
1.2 Hidrologi Air Tanah
Air tanah adalah sumber pasokan air yang penting untuk daerah perkotaan, pertanian, dan di- industri. Gambar 1.2 menunjukkan persentase berbagai jenis penggunaan air tanah di negara Amerika sampai tahun 1995. Pengguna utama adalah pertanian, perkotaan, industri, dan daerah pedesaan di mana persediaan permukaan alternatifnya seringkali tidak memadai. Penggunaan irigasi pertanian jelas termasuk kategori sangat besar penggunaanya. Gambar 1.3 menggambarkan penggunaan air tanah relatif terhadap total penggunaan air untuk setiap negara bagian di Indonesia kontinentalnya Amerika Serikat, dimana menunjukkan bahwa daerah barat dan barat tengah lebih bergantung pada akuifer air tanah dari pada dibagian timur dan timur laut Amerika Serikat.
Hidrologi air tanah biasanya termasuk dalam karakterisasi akuifer, aplikasi hukum Darcy untuk aliran air tanah melalui media berpori, infiltrasi ke tanah, dan mengalir dalam sistem akuifer yang dalam dan dangkal. Pada topik yang lebih tinggi termasuk mekanika pada sumur dalam koordinat radial untuk sistem sumur tunggal atau ganda. Teknik untuk menganalisis Karakteristik akuifer menggunakan tes slug (slug test), tes pemompaan (pump tests), atau tes pelacakan (tracers tests) adalah bagian utama investigasi air tanah. Prediksi laju aliran dan arah dalam keadaan confined (di bawah tekanan) dan akuifer unconfined (muka air tanah tanpa adanya tekanan/bebas) adalah titik awal untuk memahami permasalahan kontaminasi air tanah. Muka air tanah dalam akuifer dangkal didefinisikan sebagai level untuk air yang akan naik dalam sumur yang digali di bawah kondisi atmosfer. Permukaan piezometrik adalah tingkat di mana air naik dalam akuifer tertekan di bawah tekanan (lihat Bab 2).
Gambar 1.2 Tren pengambilan air berdasarkan kategori penggunaan air, 1950-2010. Sumber http://water.usgs.gov/edu/wateruse-trends.html.
Hidrologi air tanah sangat penting karena penggunaan air dalam suatu sistem akuifer untuk pasokan air dan karena ancaman kontaminasi dari penampung limbah berbahaya yang bocor, yang terjadi pada atau di bawah permukaan tanah. Saat ini, banyak perhatian diberikan terhadap hhubungan antara zona tak jenuh dan akuifer dangkal tepat di bawah muka air tanah yang berkaitan dengan migrasi kontaminan dari permukaan atau dari tangki yang dikubur dalam tanah, pipa, atau kolam limbah. Sifat-sifat media berpori dan geologi bawah permukaan mengatur keduanya yaitu laju dan arah aliran air tanah dalam jenis-jenis sistem akuifer. Injeksi atau tumpahan yang tidak disengaja limbah berbahaya ke sebuah akuifer atau pemompaan akuifer untuk suplai air dapat mengubah pola aliran hidrologi alami. Agar ahli hidrologi, hidrogeolog, insinyur sipil, atau insinyur lingkungan untuk mendapatkan pemahaman yang penuh tentang mekanisme dimana mengarahkan ke masalah kontaminasi air tanah dari tumpahan atau kebocoran terus menerus, perlu untuk terlebih dahulu membahas sifat aliran air tanah dan mekanika sumur, seperti yang dibahas dalam Bab 2 dan 3.
Aspek geologi air tanah, kadang-kadang disebut sebagai hidrogeologi, adalah bagian terpenting untuk memahami aliran air tanah, keadaan kontaminan dan transportasi kontaminan di bawah permukaan. Aspek geologis regional telah dibahas secara rinci dalam buku oleh Freeze dan Cherry (1979), Fetter (1994), dan Domenico dan Schwartz (1998) dan akan dibahas di teks ini hanya terbatas. Satu generalisasi yang bermanfaat adalah konsep air tanah regional, yang merupakan kejadian geografis dari suatu wilayah bersamaan dengan air tanah.
Gambar 1.3 Penggunaan air tanah sebagai persen dari total penggunaan air, 1985.
Sumber Solley, dkk., 1988.
Meinzer (1923), dianggap sebagai bapak hidrogeologi modern di Amerika Serikat, mengusulkan klasifikasi sistem berdasarkan 21 wilayah dengan air tanah yang berbeda. Thomas (1952) menyusun sistem berdasarkan 10 wilayah air tanah, dan Heath (1984) merevisi sistem Thomas untuk memasukkan 15 wilayah yang berbeda. Heath mendasarkan sistemnya pada lima fitur sistem air tanah antara lain:
1. Komponen-komponen sistem dan susunanya;
2. Sifat pembukaan air dari akuifer dominan atau akuifer dalam hubunganya dengan apakah aquifer tersebut berasal dari primer atau sekunder;
3. Komposisi mineral dari matriks batuan dari akuifer yang dominan dengan hubunganya dengan apakah mineral itu terlarut atau tidak terlarut;
4. Penyimpanan air dan karakteristik transmisi dari akuifer dominan atau akuifer sekunder;
5. Sifat dan lokasi daerah resapan (recharge areas) dan daerah pembuangan/keluaran (discharge areas).
Berbagai wilayah pada Amerika Serikat ditunjukkan pada Gambar 1.4 dan didasarkan pada
Sistem DRASTIC (Aller et al, 1987). Setiap kategori geologis regional di atas memiliki keunikanya masing-masing dan penting untuk memahami stratigrafi yang dimana mendasari dampak pada pengangkutan kontaminan di bawah permukaan. Studi eksensif di masing-masing wilayah dari United States Geological Survey atau dari State Geological Surveys, tetapi beberapa area lebih intensif di lakukan evaluasi studinya dari pada area yang lain.
Gambar 1.4 Wilayah air tanah di Amerika Serikat. Sumber Newell, et al., 1990.
Dalam banyak kasus praktis, beberapa lapisan dangkal pertama yaitu pasir atau pasir berlanau (kedalaman 5 m hingga 50 m) mungkin menjadi zona yang di perhatikan dari kontaminasi dan titik remediasi. Zona-zona yang relatif dangkal ini mungkin belum dapat dievaluasi oleh ahli hidrogeologi yang kompeten secara konsisten, sehingga menyebabkan kesalahan yang signifikan dalam prediksi laju aliran dan pengaruh kontaminan yang berhubungan dengan situs pembuangan limbah berbahaya.
Teks yang direvisi menyajikan secara detail metode dan contoh dari investigasi situs hidrogeologi dalam air tanah dangkal di Bab 5, serta berbagai metode remediasi yang dapat digunakan pada situs pembuangan limbah berbahaya di Bab 12 dan 13. Hal ini penting untuk pelajar dan profesional untuk memahami hubungan antara keadaan geologi regional dan lokal, stratigrafi dangkal di sekitar lokasi situs pembuangan limbah berbahaya. Seringkali, secara keseluruhan keadaan regional sangat sedikit hubungannya dengan akuifer dangkal dekat permukaan ( ≤ 20 m), dimana sering menjadi jalur utama untuk migrasi kontaminan di bawah permukaan. Namun, pemahaman tentang keadaan regional penting untuk mengevaluasi sejauh mana aquifer itu digunakan untuk menyuplai air.
1.3 KONTAMINASI AIR TANAH DAN TRANSPORTASI
Terjadinya kontaminasi pada air tanah dan kualitas air tanah telah menjadi masalah besar sejak ditemukannya sejumlah situs limbah berbahaya di akhir tahun tujuh puluhan. Tempat pembuangan seperti Love Kanal di New York, Denver Arsenal di Colorado, dan Hughes Plants 44 di Arizona adalah tiga contoh di mana pembuangan limbah berbahaya yang menciptakan masalah serius pada kontaminasi air tanah selama beberapa dekade ke depan. Lebih dari 1500 situs nasional berada di Daftar Prioritas Nasional dari EPA. Sumber kontaminasi air tanah tersebar luas seperti ditunjukkan pada Gambar 1.5 dan mencakup ribuan tumpahan yang tidak disengaja, landfill (TPA), penampung limbah permukaan, tangki penyimpanan bawah tanah, tangki penyimpanan di atas tanah, saluran pipa, sumur injeksi, penggunaan limbah dan pestisida, tangki septik, tempat pembuangan limbah radioaktif, intrusi air asin, dan drainase asam tambang.
Seorang ahli teknik hidrologi saat ini harus mampu menangani mekanisme air tanah aliran, transportasi kontaminan, biodegradasi dan sorpsi, dampak fase murni di daerah sumber dan plumes, dan skema remediasi. Teks ini dirancang untuk membantu mahasiswa teknik dan sains, hidrogeolog, dan profesional lainnya dalam menangani proses utama ini yaitu air tanah, tidak selalu tercakup dalam teks-teks sebelumnya dengan cara yang komprehensif.
Sebuah tinjauan aliran air tanah di bawah permukaan, termasuk juga mekanika sumur, diperlukan sebelum maju untuk menjelaskan atau memprediksi proses kontaminasi. Bab 2 memberikan pengetahuan tentang metode yang telah dikembangkan untuk memprediksi laju aliran menurut Hukum Darcy, dan arah gerakan dalam sistem akuifer. Bab 3 membahas dengan cakupan mekanika sumur baik steady/tetap dan unsteady/berubah terhadap waktu dan mengulas dari tes standar akuifer (tes pompa, tes slug, uji pelacakan) untuk menentukan konduktivitas hidrolik (permeabilitas) di lapangan. Sejumlah tugas pada permasalahan dan contoh dimana termasuk pada aliran air tanah dan mekanika sumur juga.
Gambar 1.5 Bagaimana praktik pembuangan limbah mencemari sistem air tanah.
Sumber kontaminasi air tanah tersebar luas dan mencakup ribuan tumpahan gigi, tempat pembuangan sampah, kolam limbah permukaan, tangki penyimpanan bawah tanah, saluran pipa, injeksi sumur, penggunaan limbah dan pestisida, septic tank, pembuangan limbah radioaktif, intrusi air asin, dan drainase asam tambang. Berbagai sumber ini dijelaskan secara lebih rinci di Bab 4. Perhatian pada kontaminan utama masih termasuk hidrokarbon minyak bumi seperti benzena, toluena, dan xilena; klorinasi organik seperti perchloroethylene (PCE), trichloroethylene (TCE) dan yang terkait produk peluruhan dari radioaktif (daughter product); pada logam berat seperti timbal, seng, dan kromium, dan garam anorganik tertentu. Bagian tentang kimia organik juga disertakan.
Metode pengambilan sampel dan memonitoring/pemantauan (langsung dan tidak langsung) telah berkembang secara signifikan dua dekade terakhir dengan peningkatan besar dalam mikroelektronika dan analisis kimia organik sederhana. Cone penetrometer (CP), teknologi yang baru dan khusus sampel multilevel secara rutin digunakan sebagai bagian dari investigasi situs. Metode pengumpulan data, metode pemantauan data dan persiapan rencana kerja lokasi untuk investigasi hidrogeologi dijelaskan dalam Bab 5, yang telah diperbarui untuk edisi kedua.
Bab 6 menjelaskan tentang proses transportasi kontaminan, teori, dan persamaan-persamaan, termasuk mekanisme adveksi, dispersi, dan adsorpsi. Ini masih dianggap sebagaii beberapa mekanisme yang paling penting dimana semua proses tersebut berkontribusi pada perubahan spasial dan temporal dalam konsentrasi yang sering diamati pada Plumes. Proses-proses ini juga penting sebagai atenuasi alami dari plume dalam sistem akuifer. Banyak contoh dan metode analisis disajikan dalam bab ini, dan hasil-hasil pelacakan dari TPA Borden dan studi pada Pangkalan Angkatan Udara Otis. Sejumlah masalah disertakan dalam bentuk PR untuk memperkuat konsep yang disajikan.
Bab 7 adalah bab baru tentang proses kontaminan dan mencakup topik-topik seperti penyerapan, transformasi abiotik, volatilisasi dan biodegradasi yang terkait dengan organik kontaminan. Bab 8 tentang pemodelan biodegradasi telah diperluas dimana dimasukkan contoh-contoh baru dan diskusi tentang model-model baru yang berlaku untuk kontaminan bahan bakar dan pelarut yang terklorinasi. Kedua bab membahas mekanisme transportasi modern yang berhubungan langsung dengan atenuasi alami dalam sistem akuifer.
Bab 9 telah ditulis ulang secara ekstensif untuk edisi baru dan menyajikan ringkasannya perawatan pada aliran dan transportasi di zona tak jenuh. Zona ini sebagai perhatian utama dengan penemuan pada 1980-an dan awal 1990-an bahwa SVE (Soil Vapor Extraction) adalah metode remediasi yang layak untuk banyak lokasi tumpahan bahan bakar. Pendekatan pemodelan analitik dan numerik untuk sistem SVE disajikan bersama dengan contoh-contoh rinci. Kasus SVE utama belajar digambarkan dalam Bab 13.
Bab 10 menjelaskan pendekatan modern pada pemodelan numerik aliran air tanah dan sistem transportasi air tanah, termasuk secara terperinci pada perawatan dari metode beda hingga. Sebuah angka dari model standar yang digunakan dalam industri disajikan secara rinci dengan contoh-contoh tentang aplikasinya pada situs-situs industri di lapangan. Pemodelan pendekatan ini bahkan menjadi lebih penting dalam beberapa tahun terakhir sebagai penyusutan anggaran untuk pengumpulan data dan pengeboran dari memonitoring sumur secara ekstensif. Alat visualisasi baru yang dimana membantu meningkatkan kemampuan kami untuk mengatur dan menggunakan model-model untuk membantu pengumpulan data dan pengambilan keputusan.
Bab 11 mencakup fase cairan nonaqueous (NAPLs) di bawah permukaan, sebuah topik yang penting dimana mendapat perhatian besar dalam dekade terakhir karena berkaitan dengan remediasi situs limbah berbahaya (EPA, 1992; National Research Council, 1994: Pankow dan Cherry, 1996). NAPL, yang mana dapat sumber penyedia kontaminasi berkelanjutan selama beberapa dekade, sering dikaitkan dengan kebocoran bahan bakar dan kontaminan organik terklorinasi. Perlakuan khusus daerah sumber yang terkontaminasi dengan NAPL tidak dapat diabaikan, dan pada tahun-tahun sebelumnya mengarah ke pemilihan metode remediasi yang tidak efektif di banyak situs. Kehadiran DNAPL di sebuah situs mungkin merupakan masalah yang paling sulit untuk dibersihkan karena migrasi vertikal terkait dengan pelarut yang padat, sering diklorinasi, dan organik. Gambar 1.6 menyajikan model konseptual saat ini pada tumpahan hidrokarbon LNAPL yang khas di bawah permukaan. Saat ini secara luas diakui bahwa memahami transportasi dan remediasi NAPL mungkin yang paling banyak pada masalah air tanah pada tahun sembilan puluhan. Gambar 1.7 menunjukkan mekanisme transportasi yang terkait dengan DNAPL di situs pembersih kering tempat pelarut terklorinasi yang telah digunakan.
Gambar 1.6 Tipikal tumpahan hidrokarbon
Gambar 1.7 Mekanisme transportasi yang terkait dengan DNAPL di situs pelarut terklorinasi
Pendekatan yang relatif baru untuk mengelola penggumpalan air tanah, redaman alami, akan diulas pada Bab 12. Dengan pendekatan ini, sejarah membanggakan, indikator geokimia, dan pemodelan air tanah digunakan untuk menunjukkan bahwa proses yang terjadi secara alami seperti dispersi, serapan, pengenceran, dan yang paling penting, biodegradasi, efektif pada kontrol-ling membanggakan migrasi. Metode untuk mengevaluasi data atenuasi alami disajikan bersama dengan ringkasan protokol atenuasi alami dan dokumen panduan. Sebuah ikhtisar dari sebuah terkait pendekatan manajemen membanggakan, tindakan korektif berbasis risiko (RBCA) juga disediakan di Bab 12. Di bawah RBCA, penilaian risiko dilakukan untuk jalur air tanah, dan data digunakan untuk mengembangkan standar pembersihan yang melindungi kesehatan manusia dan lingkungan Hidup. Bergantung pada lokasi reseptor dan hidrogeologik dan kondisi sumber tions, standar pembersihan baik akan lebih tinggi dari konsentrasi yang ada (menunjukkan tidak ada diperlukan remediasi aktif) atau akan lebih ketat daripada konsentrasi yang ada (indikator ing yang baik remediasi aktif, penahanan, atau kontrol institusional akan diperlukan).
Bab 13 mencakup perbaikan dan desain air tanah, yang telah mengalami perubahan terbesar sejak 1994, penerbitan edisi pertama buku ini. Bab ini memiliki sebagian besar telah diperbaiki, dengan penekanan pada metode-metode yang telah muncul sebagai urutan teratas dalam daftar teknik remediasi aktif. Contoh-contoh baru dan contoh-contoh lama telah diperbarui dan diperbaiki dengan data dan ide baru yang berkaitan dengan pembersihan dan atenuasi alami. Pada desain sistem penghalang, corong dan gerbang, dan perbaikan/perawatan dinding dijelaskan secara detail dalam edisi revisi. Muncul metode untuk pembilasan tanah (soil flushing) dengan surfaktan dan kosolven merupakan hal yang penting untuk ekstraksi DNAPL yang diuji di Hill Air Force Base.
Bab 14 mengulas langkah-langkah hukum penting terkait dengan kontamina air tanah yang muncul karena undang-undang, yang memandu misi EPA untuk melindungi kualitas air tanah di Amerika Serikat. Undang-undang federal seperti Safe Drinking Wa- ter Act (SDWA, 1974), Undang-Undang Pemulihan Konservasi Sumberdaya (RCRA, l976), Undang-Undang Air Bersih (l977), Undang-undang Pengawasan Zat Beracun (TSCA, 1976), dan Komprehensif Respon Lingkungan, Kompensasi, dan Tanggung Jawab Hukum (CERCLA, 1980) menyediakan sebuah kelompok hukum yang kompleks dan komprehensif untuk melindungi kualitas air tanah. Bersama, undang-undang ini telah menciptakan seluruh industri yang ditujukan untuk evaluasi dan pemulihan tanah air.
1.4 EVOLUSI INFORMASI AIR TANAH
Sejumlah buku teks klasik di bidang air tanah telah ditulis di masa lalu tiga puluh tahun. Bidang hidrologi air tanah telah berkembang pesat sejak Amerika pertama kali mendapatkan buku yang ditulis oleh Tolman (1937). Bukunya Todd (1959), Ground Water Hydrology , dimana sebagai buku panduan klasik di lapangan selama bertahun-tahun dan diperbarui dengan edisi terbaru pada tahun 1980. Buku karangan DeWiest’s pada tahun 1965 dan; Davis dan DeWiest pada tahun 1966 semakin memajukan subjek tersebut dengan buku-buku mereka yaitu geohidrologi dan hidrogeologi. Buku-buku karangan Bear yang ditulis pada 1972 dan 1979 berawal dari pendekatan awal dan menekankan hidrolika air tanah, menjelaskan secara lebih teoritis pengembangan aliran dan transportasi baik di zona jenuh maupun tidak jenuh untuk para insinyur, hidrologi, dan ahli hidrogeologi. Pada tahun 1979, buku Ground Water dari Freeze dan Cherry dengan cepat menggantikan buku-buku sebelumnya sebagai standar di bidang air tanah selama lebih dari satu dekade. Bab-bab bahasan mereka pada transportasi, sifat kimia, dan kontaminasi masih sangat bermanfaat bahkan sampai hari ini. Buku terbaru oleh Pankow and Cherry (1996) memberikan cakupan yang modern dan komprehensif pada DNAPL dan pelarut terklorinasi.
Telah ada ledakan kepustakaan dalam dua dekade terakhir, dan ada sumber baru informasi dan data pada hidrologi air tanah. The United States Geological Survey (USGS) memiliki tanggung jawab utama untuk pengumpulan data air tanah dan evaluasi data ini dalam hubungannya dengan dampak pada pasokan air, kualitas air, deplesi air, dan kemungkinan untuk terkontaminasi. Studi dilakukan oleh konsultan teknik untuk EPA dan untuk industri selama investigasi perbaikan atau studi kelayakan RCRA dan Situs superfund juga menyediakan deskripsi yang berguna dari metode yang diterapkan di air tanah. Pada sumber informasi utama yang lain adalah lembaga lingkungan dan sumber daya air negara bagian, the American Geophysical Union, dan National Ground Water Association. Jurnal seperti Penelitian Sumber Daya Air, Air Tanah, Jurnal Hidrologi, ASCE Journal dari Rekayasa Lingkungan, Ilmu Pengetahuan Lingkungan dan Teknologi adalah sumber daya utama untuk Pertukaran informasi.
Buku-buku saat ini adalah berawal dari upaya-upaya di masa lalu, yang mana ditulis dari kedua aspek yaitu bagian teoritikal dan sudut pandang teknik dengan teori hidrologi dan transportasi diterapkan pada Karakterisasi situs pembuangan limbah, pemodelan transportasi, dan remediasi. Untuk pertama kalinya, bab pada metode numerik dan diskusi dari aplikasi pemodelan ke situs lapangan yang sebenarnya, bersama dengan mendiskusikan tentang adveksi, adsorpsi, dispersi, reaksi kimia, dan biodegradasi. Bab-bab tentang pemantauan, karakterisasi situs hidrogeologi, dan remediasi termasuk dengan studi kasus yang terperinci dimana mengilustrasikan berbagai teknik saat ini sedang diterapkan/digunakan.
1.5 REMEDIASI AIR TANAH
Penemuan limbah berbahaya di Love Canal di Niagara, New York, dan di banyak tempat lain di seluruh Amerika membawa ke era baru dalam masalah limbah berbahaya dan banyak masalah. Selama dekade limbah berbahaya tahun 1980-an, ahli-ahli hidrologi, para ahli hidrogeologi, insinyur sipil dan lingkungan, dan ilmuwan lain terlibat dalam karakterisasi, mengevaluasi, dan meremediasi lokasi limbah berbahaya sehubungan dengan kontaminasi air tanah. Bidang air tanah telah melihat banyak tantangan studi yang sesungguhnya terkait dengan studi investigasi ribuan pembuangan limbah berbahaya yang ditinggalkan dan yang aktif, kebocoran tangki di Amerika Serikat. Salah satu tujuan utama dari buku ini adalah untuk menyediakan insinyur dan ilmuwan dengan metode perlakuan yang modern untuk meremediasi yang saat ini dipraktekkan, tetapi dengan mempertimbangkan masa depan.
Munculnya teknologi baru dengan cepat membuat kita belajar lebih banyak pada beberapa kegagalan di masa lalu. Pada sistem awal pemompaan dan perlakuan sebelumnya, yang tidak mempertimbangkan munculnya NAPL di zona sumber, belum membersihkan akuifer ke tingkatan yang diharapkan. Kebanyakan sistem bekerja cukup untuk jangka waktu tertentu, tetapi setelah mereka dimatikan (sistemnya off), membuat banyak situs kembali memiliki tingkat kontaminan ke nilai yang lebih tinggi dari pada keadaan sebelum remediasi. Adapun keberhasilan, dimana dengan penemuan bahwa banyak dari bahan bakar (BTEX) menggumpal secara terbatas sejauh jangkauan mereka karena proses atenuasi alami. Dimana sekarang diakui secara umum bahwa EPA telah melepaskan tujuan untuk mencoba memulihkan akifer dangkal dengan standar air minum. Penggunaan sebenarnya akuifer tersebut sekarang sedang dipertimbangkan dalam evaluasi keseluruhan untuk opsi perbaikan.
Bab 11, 12, dan 13 dalam buku yang telah direvisi membahas beberapa masalah di atas secara detail, tetapi pembaca diperingatkan bahwa remediasi air tanah cepat berubah dan insustri yang dinamis. Misalnya, penggunaan dinding perawatan (treatment wall) dan sistem saluran dan sistem gerbang (gate) dan teknologi pembilasan tanah (flushing) hampir tidak ada pada tahun 1993, dan telah muncul sebagai pendekatan baru yang bermanfaat saat ini. Atenuasi alami lebih diterima dari pada sebelumnya untuk jenis plumes tertentu. Metode remediasi yang lebih disukai telah berubah secara dramatis hanya dalam lima tahun terakhir, dan literatur umumnya harus dikonsultasikan dengan hasil-hasil penelitian yang terbaru pada munculnya metode-metode yang baru dalam teknik remediasi.
PUSTAKA
Aller, L., T. Bennett, J. Lehr, R. J. Petty, G. and Hackett, DRASTIC: A standardized system for
evaluating ground water pollution potential using hydrogeologic settings. U.S. EPA. EPA-600/2-87-035, 1987.
Bear, J., Dynamics of Fluids in Porous Media, New York, American Elsevier, 1972.
Bear, J., Hydraulics of Ground Water, New York, McGraw-Hill, 1979.
Bedient, P. B., W. C. and Huber, Hydrology and Floodplain Analysis, 2nd ed., Boston, Addison-
Wesley, 1992.
CERCLA (Comprehensive Environmental Response, Compensation, and Liability Act or Superfund), 40 C.F.R. Part 300, 1980.
Chow, V. T., D. R. Maidment, L. W. and Mays, Applied Hydrology, New York, McGraw-Hill,
1988.
CWA (Clean Water Act), 40 C.F.R. Parts 100-140, 1977.
Davis, S. N., and R. J. M. DeWiest, Hydrogeology, New York, John Wiley, 1966.
De Marsily, G., Quantitative Hydrogeology, Orlando, FL, Academic Press, Inc., Harcourt Brace
Jovanovich, 1986.
DeWiest, R. J. M., Geohydrology, New York, John Wiley and Sons, 1965.
Domenico, P. A. F. W. and Schwartz, Physical and Chemical Hydrogeology, 2nd ed., New York,
John Wiley and Sons, 1998.
Fetter, C.W., Applied Hydrogeology, 3rd ed., Columbus, OH, Merrill Publishing Company, 1994.
Freeze, R. A., J. A. and Cherry, Ground Water, Englewood Cliffs, NJ, Prentice-Hall, 1979.
Heath, R. C., Ground water Regions of the United States. U.S. Geol. Survey Water Supply Paper
2242, 1984.
Meinzer, O. E., Outline of ground water in hydrology with definitions: U.S. Geol. Survey Water
Supply Papers, 494, 1923.
National Research Council, Alternatives for Ground Water Cleanup, Washington, DC, National
Academy Press, 1994.
Newell, C. J., J. F. Haasbeek, P. B. and Bedient, 1990, ÒOASIS: A Graphical Decision Support
System for Groundwater Contaminant Modeling,Ó Ground Water, 28: 224-234
Pankow, James F., and John A. Cherry, Dense Chlorinated Solvents and other DNAPLs in
Groundwater, Portland, OR, Waterloo Press, 1996.
Pye, V. I., R. Patrick, and J. Quarles, Ground Water Contamination in the United States, Philadelphia,PA, University of Pennsylvania Press, 1987.
SDWA (Safe Drinking Water Act), 40 C.F.R. Parts 141-147, 1974.
Solley, W. B., C. F. Merk, and R. R. Pierce, 1988, ÒEstimated Water Use in the United States in
1985,Ó U.S. Geological Survey Circular 1004.
Thomas, H. E., ÒGround Water Regions of the United StatesÑTheir Storage Facilities.Ó U.S. 83rd
Congress, The Physical and Economic Foundation of Natural Resources, vol 3. 1952
Todd, D. K., Ground Water Hydrology, 2nd ed., New York, John Wiley and Sons, 1980.
Tolman, C. F., Ground Water, New York, McGraw-Hill, 1937.
TSCA (Toxic Substance Control Act), 40 C.F.R. Parts 712-799, 1976.
U.S. Environmental Protection Agency, Evaluation of Ground-Water Extraction Remedies: Phase
II, Volume1 Summary Report, EPA OERR 9355.4-05, Washington, D.C., February, 1992.
Viessman, W., Jr., G. L. Lewis, and J. W. Knapp, Introduction to Hydrology, 3rd ed., New York,
Harper & Row, 1989.
Comments
Post a Comment