PENYEHATAN TANAH DAN PENGELOLAAN SAMPAH - B

“PENCEMARAN TANAH OLEH SAMPAH”

Disusun Oleh:

KELOMPOK 2:

AFNAN HANIFA

FRIEDE WIJAYANTI

LUBENAH

M RAMZI

M FADHLI SYADDAD

TINGKAT 2 DIII

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENTRIAN KESEHATAN JAKARTA II

JURUSAN KESEHATAN LINGKUNGAN

JAKARTA, 2014

1. PENCEMARAN TANAH

Pencemaran tanah adalah keadaan dimana bahan kimia buatan manusia masuk dan

mengubah lingkungan tanah alami. Pencemaran ini biasanya terjadi karena kebocoran limbah

cair atau bahan kimia industri atau fasilitas komersial, penggunaan pestisida, masuknya air

permukaan tanah tercemar ke dalam lapisan sub-permukaan, kecelakaan kendaraaan

pengangkut minyak, zat kimia, atau limbah air yang berasal dari tempat penimbunan sampah,

serta limbah industri yang langsung dibuang ke tanah.

Saat zat berbahaya/beracun tersebut mengenai permukaan tanah, maka ia dapat menguap

tersapu air hujan dan atau masuk ke dalam tanah. Pencemaran yang masuk ke dalam tanah

kemudian terendap sebagai zat kimia beracun di tanah. Zat beracun di tanah tersebut dapat

berdampak langsung kepada manusia ketika bersentuhan atau dapat mencemari air tanah dan

udara di atasnya.

Penyebab utama dari terjadinya pencemaran tanah berasal dari ulah manusia itu

sendiri, seperti limbah padat (sampah yang dihasilkan manusia). Logam berat dari barang-

barang bekas pakai/bangunan yang digunakan oleh manusia yang dibiarkan begitu saja.

Penggunaan pestisida yang berlebih untuk membunuh serangga pada tanaman, serta

pengunaan zat nitrogen dan fosfat pada tanaman yang efeknya tidak baik untuk tanah.

2. PENCEMARAN TANAH OLEH SAMPAH

2.1 Sampah Domestik

Limbah domestik dapat berasal dari daerah: pemukiman penduduk;

perdagang-an/pasar/tempat usaha hotel dan lain-lain; kelembagaan misalnya kantor-

kantor pemerintahan dan swasta; dan wisata, dapat berupa limbah padat dan cair.

Limbah padat berupa senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan atau

diuraikan oleh mikroorganisme seperti plastik, serat, keramik, kaleng-kaleng dan

bekas bahan bangunan, menyebabkan tanah menjadi kurang subur. Bahan

pencemar itu akan tetap utuh hingga 300 tahun yang akan datang. Bungkus plastik

yang kita buang ke lingkungan akan tetap ada dan mungkin akan ditemukan oleh

anak cucu kita setelah ratusan tahun kemudian.

Sampah anorganik tidak ter-biodegradasi, yang menyebabkan lapisan tanah tidak

dapat ditembus oleh akar tanaman dan tidak tembus air sehingga peresapan air dan

mineral yang dapat menyuburkan tanah hilang dan jumlah mikroorganisme di

dalam tanahpun akan berkurang akibatnya tanaman sulit tumbuh bahkan mati

karena tidak memperoleh makanan untuk berkembang.

Limbah cair berupa; tinja, deterjen, oli, cat, jika meresap kedalam tanah akan

merusak kandungan air tanah bahkan dapat membunuh mikro-organisme di dalam

tanah.

2.2 Sampah Industri

Sampah Industri berasal dari sisa-sisa produksi industri. .

Limbah industri berupa limbah padat yang merupakan hasil buangan industri

berupa padatan, lumpur, bubur yang berasal dari proses pengolahan. Misalnya sisa

pengolahan pabrik gula, pulp, kertas, rayon, plywood, pengawetan buah, ikan

daging dll.

Limbah cair yang merupakan hasil pengolahan dalam suatu proses produksi,

misalnya sisa-sisa pengolahan industri pelapisan logam dan industri kimia lainnya.

Tembaga, timbal, perak, khrom, arsen dan boron adalah zat-zat yang dihasilkan dari

proses industri pelapisan logam seperti Hg, Zn, Pb, Cd dapat mencemari tanah.

Merupakan zat yang sangat beracun terhadap mikroorganisme. Jika meresap ke

dalam tanah akan mengakibatkan kematian bagi mikroorganisme yang memiliki

fungsi sangat penting terhadap kesuburan tanah.

2.3 Sampah Pertanian

Sampah pertanian dapat berupa sisa-sisa pupuk sintetik untuk menyuburkan tanah

atau tanaman, misalnya pupuk urea dan pestisida untuk pemberantas hama tanaman.

Penggunaan pupuk yang terus menerus dalam pertanian akan merusak struktur tanah,

yang menyebabkan kesuburan tanah berkurang dan tidak dapat ditanami jenis

tanaman tertentu karena hara tanah semakin berkurang. Dan penggunaan pestisida

bukan saja mematikan hama tanaman tetapi juga mikroorga-nisme yang berguna di

dalam tanah. Padahal kesuburan tanah tergantung pada jumlah organisme di

dalamnya. Selain itu penggunaan pestisida yang terus menerus akan mengakibatkan

hama tanaman kebal terhadap pestisida tersebut

3. FUNGSI TANAH TERHADAP BAHAN PENCEMAR

Tanah mempunyai peran penting dalam lingkungan karena berfungsi sebagai penyaring,

penyangga, dan sistem transformasi sehingga mampu melindungi kita dari pengaruh

pencemaran akibat kegiatan industri modern.

3.1 Fungsi Penyaring (Filter)

Banyak bahan residu padat dan bahan lain yang berpotensi mencemari seperti debu dan

sedimen, serta bahan padat seperti kotoran ternak, dan buangan pabrik. Bahan-bahan tersebut

kemungkinan mengandung bahan atau senyawa yang bersifat meracun dalam konsentrasi

tertentu seperti kadmium (Cd), tembaga (Cu), seng (Zn), fluorin (F), dan raksa (Hg). Unsur-unsur

tersebut ternyata dapat diikat oleh tanah sehingga tanah lapisan bawah dan air domestik/ air

minum tetap murni, tak terkontaminasi bahan pencemar. Tanah lempungan dan debuan

merupakan tanah yang bertekstur halus dan mempunyai kemampuan yang tinggi sebagai

penyaring, tetapi permeabilitasnya rendah. Kapasitas penyaring sama dengan jumlah air yang

dapat dimurnikan per satuan waktu. Kapasitas penyaring ini cukup rendah pada tanah

lempungan dan debuan, tetapi cukup tinggi pada tanah geluhan. Tanah pasiran mempunyai

efisiensi yang rendah sebagai filter, tetapi cepat meloloskan air.

3.2 Fungsi Penyangga (Buffer)

Kapasitas penyangga juga sangat penting dalam hubungannya dengan masalah lingkungan

karena kompleks pertukaran juga menyerap senyawa yang larut dalam air hujan. Contohnya,

Nitrogen Monoksida dan Sulfur, senyawa meracun terlarut, insektisida terlarut, dan bahan

pencemar industri, atau kemungkinan secara kimia dapat terendapkan karena sangat

dipengaruhi pH dan potensial redoks. Kapasitas penyangga cukup tinggi pada tanah lempungan

dan debuan, serta kandungan bahan organik yang tinggi.

3.3 Fungsi Alihrupa (Transformation)

Bahan pencemar dalam bentuk senyawa organik, misalnya urin, tinja, pupuk kandang,

limbah cair, limbah padat dan insektisida kemungkinan besar akan mengalami proses alihrupa

dan terpecah menjadi senyawa yang tidak meracun karena mengalami peruraian oleh kegiatan

mikroorganisme, di samping itu terjadi proses humifikasi.

Potensi tanah sebagai penyaring, penyangga, dan pengalihrupa bahan pencemar sangat

penting dalam hubungannya dengan penanggulangan pencemaran lingkungan dan eutrofikasi

badan air. Contoh, pengayaan hara dalam badan air permukaan adalah sungai dan waduk

ataupun danau sehingga gulma air akan tumbuh subur. sampai sejauh ini, tanah cukup efektif

dalam melindungi lingkungan dari bahaya pencemaran sehingga bahan pencemar tidaklah

berlebihan dan biologi tanah dapat dipertahankan.

Potensial kation sebagai kontaminan dan kemampuan tanah untuk mengikat dengan

urutan sebagai berikut :

Fe > Al > Pb > Cr > Hg > Cd > Cu > Zn > Ni > Co > Mn > Ca > Mg > K, NH4 > Na

Dalam bentuk anion adalah sebagai berikut :

As = P > Mo > F > Se > B > S(SO4) > Cl = N(NO3)

Dengan semakin berkembangnya kehidupan modern dan potensi teknologi dalam merusak

lingkungan maka sejak dini kita perlu mengantisipasi kemungkinan terjadinya pencemaran

tanah. Karena lahan pertanian makin menyempit dan kesuburan tanah semakin menurun maka

kita harus segera melindungi tanah dari kerusakan yang berlebihan akibat kontaminasi bahan

pencemar. Akhirnya, dapat dikatakan bahwa tanah sebagai unsur lingkungan juga berperan

besar terhadap lingkungan manusia : tempat mencari nafkah, dan lingkungan tempat tinggal

yang sehat.

4. PENGENDALIAN PENCEMARAN TANAH OLEH SAMPAH

4.1 Langkah pencegahan

Pada umumnya pencegahan ini pada prinsipnya adalah berusaha untuk tidak

menyebabkan terjadinya pencemaran, misalnya mencegah/mengurangi terjadinya bahan

pencemar, antara lain:

1) Sampah organik yang dapat membusuk/diuraikan oleh mikroorganisme antara lain

dapat dilakukan dengan mengukur sampah-sampah dalam tanah secara tertutup dan

terbuka, kemudian dapat diolah sebagai kompos/pupuk. Untuk mengurangi terciumnya

bau busuk dari gas-gas yang timbul pada proses pembusukan, maka penguburan

sampah dilakukan secara berlapis-lapis dengan tanah.

2) Sampah senyawa organik atau senyawa anorganik yang tidak dapat dimusnahkan oleh

mikroorganisme dapat dilakukan dengan cara membakar sampah-sampah yang dapat

terbakar seperti plastik dan serat baik secara individual maupun dikumpulkan pada

suatu tempat yang jauh dari pemukiman, sehingga tidak mencemari udara daerah

pemukiman. Sampah yang tidak dapat dibakar dapat digiling/dipotong-potong menjadi

partikel-partikel kecil, kemudian dikubur.

3) Pengolahan terhadap limbah industri yang mengandung logam berat yang akan

mencemari tanah, sebelum dibuang ke sungai atau ke tempat pembuangan agar

dilakukan proses pemurnian.

4) Sampah zat radioaktif sebelum dibuang, disimpan dahulu pada sumursumur atau tangki

dalam jangka waktu yang cukup lama sampai tidak berbahaya, baru dibuang ke tempat

yang jauh dari pemukiman, misal pulau karang, yang tidak berpenghuni atau ke dasar

lautan yang sangat dalam.

5) Penggunaan pupuk, pestisida tidak digunakan secara sembarangan namun sesuai

dengan aturan dan tidak sampai berlebihan.

6) Usahakan membuang dan memakai detergen berupa senyawa organik yang dapat

dimusnahkan/diuraikan oleh mikroorganisme.

4.2 Langkah penanggulangan

Apabila pencemaran telah terjadi, maka perlu dilakukan penanggulangan terhadap

pencemara tersebut. Tindakan penanggulangan pada prinsipnya mengurangi bahan pencemar

tanah atau mengolah bahan pencemar atau mendaur ulang menjadi bahan yang bermanfaat.

Tanah dapat berfungsi sebagaimana mestinya, tanah subur adalah tanah yang dapat ditanami

dan terdapat mikroorganisme yang bermanfaat serta tidak punahnya hewan tanah. Ada

beberapa langkah penangan untuk mengurangi dampak yang ditimbulkan oleh pencemaran

tanah. Diantaranya adalah :

1. Remidiasi

Remediasi adalah kegiatan untuk membersihkan permukaan tanah yangtercemar. Ada

dua jenis remediasi tanah, yaitu in-situ (atau on-site) dan ex-situ (atau off-site).

Pembersihan on-site adalah pembersihan di lokasi. Pembersihan ini lebih murah dan

lebih mudah, terdiri dari pembersihan, venting (injeksi), dan bioremediasi.Pembersihan

off-site meliputi penggalian tanah yang tercemar dan kemudian dibawa ke daerah yang

aman. Setelah itu di daerah aman, tanah tersebut dibersihkan dari zat pencemar.

Caranya yaitu, tanah tersebut disimpan di bak/tanki yang kedap, kemudian zat

pembersih dipompakan ke bak/tangki tersebut. Selanjutnya zat pencemar dipompakan

keluar dari bak yang kemudian diolah dengan instalasi pengolah air limbah.

Pembersihan off-site ini jauh lebih mahal dan rumit.

2. Bioremediasi

Bioremediasi adalah proses pembersihan pencemaran tanah dengan menggunakan

mikroorganisme (jamur, bakteri). Bioremediasi bertujuan untuk memecah atau

mendegradasi zat pencemar menjadi bahan yang kurang beracunatau tidak beracun

(karbon dioksida dan air).

Kita juga dapat melakukan penanganan-penanganan seperti:

· Sampah-sampah organik yang tidak dapat dimusnahkan (berada dalam jumlah cukup

banyak) dan mengganggu kesejahteraan hidup serta mencemari tanah, agar diolah atau

dilakukan daur ulang menjadi barangbarang lain yang bermanfaat, misal dijadikan

mainan anak-anak, dijadikan bahan bangunan, plastik dan serat dijadikan kesed atau

kertas karton didaur ulang menjadi tissu, kaca-kaca di daur ulang menjadi vas kembang,

plastik di daur ulang menjadi ember dan masih banyak lagi cara-cara pendaur ulang

sampah.

· Bekas bahan bangunan (seperti keramik, batu-batu, pasir, kerikil, batu bata, berangkal)

yang dapat menyebabkan tanah menjadi tidak/kurang subur, dikubur dalam sumur

secara berlapis-lapis yang dapat berfungsi sebagai resapan dan penyaringan air,

sehingga tidak menyebabkan banjir, melainkan tetap berada di tempat sekitar rumah

dan tersaring. Resapan air tersebut bahkan bisa masuk ke dalam sumur dan dapat

digunakan kembali sebagai air bersih.

· Hujan asam yang menyebabkan pH tanah menjadi tidak sesuai lagi untuk tanaman,

maka tanah perlu ditambah dengan kapur agar pH asam berkurang.

5. ANALISIS KOMPOSISI TANAH

Analisis tanah atau pengujian tanah adalah aktivitas menganalisa sampel tanah untuk

mengetahui kondisi dan karakteristik tanah, seperti nutrien, kontaminasi, komposisi,

keasaman, dan sebagainya. Analisis tanah menentukan tingkat kecocokan tanah terhadap

aktivitas pertanian dan jenis tanaman yang ditanam. Keberadaan mineral tertentu yang

berlebih dapat menyebabkan keracunan bagi tumbuhan, namun tumbuhan jenis lain

mungkin dapat bertahan.[1] Berbagai lembaga pengujian tanah dapat memiliki standar

sendiri mengenai berapa sampel yang dibutuhkan per luas area. Air yang digunakan sebagai

irigasi lahan setempat dapat diuji secara terpisah karena kandungan mineral yang dikandung

oleh air tersebut mempengaruhi kondisi tanah. Kondisi nutrisi tanah dapat bervariasi seiring

waktu dan kedalaman, sehingga waktu pengambilan sample dan kedalaman sampel akan

mempengaruhi hasil pengujian.

Pengujian tanah dilakukan di berbagai laboratorium dengan jenis laboratorium dapat

memiliki fasilitas yang berbeda-beda seperti kondisi yang diuji maupun jenis dan jumlah

nutrisi yang ingin diketahui.

Pengujian nutrisi tanah umumnya akan mendapatkan hasil yang dikategorikan sebagai

berikut:

· Nutrisi utama, yaitu nitrogen, fosfor, dan kalium

· Nutrisi sekunder, yaitu sulfur, kalsium, dan magnesium

· Nutrisi minor, yaitu besi, mangan, tembaga, seng, boron, molibden, dan klor.

Pemanfaatan senyawa ion kompleks seperti asam etilenadiaminatetraasetat (EDTA) dan

asam dietilenatriaminapentaasetat (DTPA) seringkali digunakan untuk mengetahui

keberadaan ion logam tertentu.

Selain sifat kimiawi, pengujian tanah juga dilakukan untuk menguji sifat fisik,

diantaranya ukuran molekul tanah, kelembaban, berat jenis, batas plastis, permeabilitas,

kekuatan tekan, dan sebagainya

5.1 Analisis Mekanis dari Tanah

Analisis mekanis dari tanah adalah penentuan variasi ukuran-ukuran partikel-partikel yang

ada pada tanah. Variasi tersebut dinyatakan dalam persentase dari berat kering total. Ada dua

cara yang umum digunakan untuk mendapat distribusi ukuran partikel-partikel tanah, yaitu:

analisisi ayakan (untuk ukuran partikel-partikel berdiameter lebih besar dari 0,075mm), dan

analisis hidrometer (untuk ukuran pertikel-pertikel berdiameter lebih kecil 0,075mm. Hasil dari

analisis mekanik (analisis ayakan dan hidrometer) umumnya digambarkan dalam kertas

semilogaritmik yang dikenal sebagai kurva distribusi ukuran butiran. Diameter partikel

digambarkan dalam skala logaritmik, dan persentase dari butiran yang lolos ayakan

digambarkan dalam skala hitung biasa.

Tanah tersusun dari butiran tanah atau partikel lainnya dan rongga-rongga atau pori di

antara partikel butiran tanah. Rongga-rongga terisi sebagian atau seluruhnya dengan air atau

zat cair lainnya. Rongga-rongga tanah yang tidak terisi oleh air atau zat cair akan terisi oleh

udara atau bentuk lain dari gas.

Volume yang ditempati oleh bagian besar tanah pada umumnya termasuk bahan penyusun

lainnya yaitu bagian padat, cair, dan gas (udara) yang selanjutnya dikenal sebagai sistem tiga

fase tanah (three-phase systems).

Sifat-sifat mekanis penting tanah, seperti kekuatan (strength) dan pemampatan

(compressibility), secara langsung berhubungan dengan atau paling tidak dipengaruhi oleh

faktor-faktor dasar seperti rapat masa (density), berat volume (unit weight), angka pori (void

ratio), dan derajat kejenuhan (degree of saturation).

Gambar 2.1 (a) Elemen tanah di alam, (b) Tiga fase penyusun tanah.

2.2.1 Hubungan Volume-Berat

Untuk membuat hubungan volume-berat agregat tanah, tiga fase (yaitu: butiraan

padat, air, dan udara) dipisahkan. Jadi, contoh tanah yang diselidiki dapat dinyatakan

sebagai:

V = Vs + Vv = Vs + Vw + Va

Dimana:

Vs = volume butiran padat

Vv = volume pori

Vw = volume air di dalam pori

Va = volume udara dalam pori

Apabila udara dianggap tidak mempunyai berat, maka total dari conoh tanah dapat

dinyatakan sebagai:

W = Ws + Ww

Dimana:

Ws = berat butiran padat

Ww = berat air

Hubungan volume yang umum dipakai untuk elemen tanah adalah angka pori,

porositas, dan derajat kejenuhan. Angka pori didefinisikan sebagai perbandinagan

antara volume pori dan volume butiran padat. Jadi:

Dimana:

℮ = angka pori

Porositas didefinisikan sebagai perbandinagan antara volume pori dan volume tanah

total, atau

Dimana:

n = porositas

Drajat kejenuahan didefinisikan sebagai perbandingan antara volume air dengan

volume pori atau

Diamana:

S = drajat kejenuhan. Umumnya, drajat kejenuhan dinyatakan dalam

persen.

Istilah-istilah yang umum dipakai untuk hubunagn berat adalah kadar air dan

berat volume. Definisi dari istilah-istilah tersebut adalah sebagai berikut:

Kadar air (w) yang juga disebut sebagi water content didefinisikan sebagi

perbandingan antara berat jenis dan berat butiran padat dari volume tanah yang

diselidiki.

w = berat volume adalah berat tanah per satuan volume. Jadi,

ᵧ = Berat volume dapat juga dinyatakan dalam berat butiran padat, kadar air, dan

volume total.

ᵧ = kadang-kadang memang perlu untuk mengetahui berat kering per satuan volume

tanah. Perbandinagan tersebut dinamakan berat volume kering. Jadi, ᵧ 1 = à ᵧ 1 =

Berat volume dinyatakan dalam satuan inggris sebagai: pound per kaki kubik

(1b/ft3). Dalam SI, satuan yang digunakan adalah newton per meter kubik (N/m3). Kita

dapat menulis persamaan-persamaan untuk kerapatan sebagai berikut:

ρ = dan ρ 1 =

Dimana:

ρ = kerapatan tanah (kg/m3)

ρ 1 = kerapatan tanah kering (kg/m3)

m = massa tanah total yang di test (kg)

ms = massa butiran padat dari tanah yang ditest (kg)

Satuan dari volume total, V, adalah m3.

Berat volume tanah dalam satuan N/m3 dapat diperoleh dari kerapatan yang

mempunyai satuan kg/m3 sebagai berikut:

ᵧ = ρ . g = 9,81 ρ dan ᵧ 1 = ρ 1 .g = 9.81 m/detik2

2.2.2 Hubungan Antara Berat Volume, Angka Pori, Kadar Air, dan Berat Spesifik

Untuk mendapatkan hubungan antara berat volume, angka pori, dan kadar air,

perhatikan suatu elemen tanah dimana volume butiran padatnya adalah satu. Karena

volume dari butiran padat adalah 1, maka volume dari pori adalah sama dengan angka

pori. Berat dari butiran padat dan air dapat dinyatakan sebagai:

Ws = Gs ᵧʷ dan Ww = wWs = w Gs ᵧʷ

Dimana:

Gs = berat spesifik butiran padat

w = kadar air

ᵧʷ = berat volume air

Dasar sistem Inggris, berat volume air adalah 62,4 1b/ft3; dalam SI, berat volume air

adalah 98,1 kN/m3.

Dengan menggunakan definisi berat volume dan berat volume kering, kita dapat

menuliskan:

ᵧ =

dan

ᵧ 1 =

Karena berat air dalam elemen yang ditinjau adalah wGsᵧʷ, volume yang

ditempati air adalah:

Maka dari itu, berat kejenuhan adala:

Atau Se = wGs

Apabila contoh tanah adalah jenuh air yaitu ruang pori terisi penuh oleh air,

berat volume tanah yang jenuh dapat ditentukan dengan cara yang sama seperti diatas,

yaitu:

Dimana:

ᵧsat = berat volume tanah yang tak jenuh air

2.2.3. Hubungan Antara Berat Volume, Porositas dan Kadar Air

Hubungan antara berat volume, porositas, dan kadar air dapat dikembangkan

dengan cara yang sama dengan cara yang sebelum-sebelumnya.

Jika V adalah sam dengan 1, maka Vv adalah sama dengan n. Sehingga, Vs = 1- n .

Berat butiran padat (Ws) dan berat air (Ww) dapat dinyatakan sebagai berikut:

Ws = Gsᵧʷ (1 – n)

Ww = wWs = wGsᵧʷ (1 – n)

Jadi, berat volume kering sama dengan:

Berat volume tanah sama dengan:

Kadar air dari tanah yang jenuh air dapat dinyatakan sebagai:

2.2.4 Kerapatan Relatif

Istilah kerapatan relatif umumnya dipakai untuk menunjukkan tingkat kerapatan

dari tanah berbutir dilapangan. Kerapatan relatif didefinisikan sebagai:

Dimana:

Dr = kerapatan relatif

℮ = angka pori tanah dilapangan

℮maks = angka pori tanah dalam keadaan paling lepas

℮min = angka pori tanah dalam keadaan paling padat

Harga kerapatan relatif bervariasi dari harga terndah = 0 untuk tanah yang

sangat epas, sampai harga tertinggi = 1 untuk tanah yang sangat padat.

2.2.5 Konsistensi Tanah

Apabila tanah berbutir halus mengandung mineral lempung, maka tanah

tersebut dapat diremas-remas tanpa menimbulkan retakan. Sifat kohesi ini disebabkan

karena adanya air yang terserap di sekeliling permukaan dari pertikel lempung.

Bilamana kadar airnya sangat tinggi, campuran tanah dan air akan menjadi sangat

lembek seperti cairan. Oleh karena itu, atas dasar air yang dikandung tanah, tanah

dapat dipisahkan dalam empat keadaan dasar, yaitu: padat, semi padat, plastis dan

cair.

Kadar air dinyatakan dalam persen, dimana terjadi transisi dari keadaan padat

ke dalam keadaan semi padat didefinisikan sebagai batas susut. Kadar air dimana

transisi dari keadaan semi padat ke dalam keadaan plastis terjadi dinamakan batas

plastis, dan dari keadaan plastis ke keadaan cair dinamakan batas cair. Batas-batas ini

dikenal juga sebgai batas-batas atterberg.

2.2.6 Aktivitas

Karena sifat plastik dari suatu tanah adalah disebabkan oleh air yang terserap

disekililing permukaan partikel lempung, maka dapat diharapkan bahwa tipe dan jumlah

mineral lempung yang dikandung di dalam suatu tanah akan mempengaruhi suatu

batas plastis dan batas cair tanah yang bersangkutan. Hubunagan antara PI dengan

fraksi berukuran lempung untuk tiap-tiap tanah mempunyai garis yang berbeda-

berbeda. Keadaan ini disebabkan karena tipe dari mineral lempung yang dikandung

oleh tiap-tiap tanah berbeda. Atas dasar hasil studi tersebut, skempton mendefinisikan

suatu besaran yang dinamakan aktifitas yang merupakan kemiringan dari garis yang

menyatakan hubungan antara PI dan persen butiran yang lolos ayakan 2µ, atau dapat

pula dituliskan sebagai berikut:

Dimana:

A = aktivitas

Aktivitas digunakan sebagi indeks untuk mengidentifikasikan kemampuan

mengembang dari suatu tanah lempung. Harga dari aktivitas untuk berbagai mineral

lempung diberikan dalam tabel dibawah ini.

Seed, Woodward, dan Lundgren mempelajari sifat plastis dari beberapa macam

tanah yang dibuat sendiri dengan cara mencampur pasir dan lempung dengan

persentase yang berbeda. Mereka menyimpulkan bahwa walupun hubungan antara

indeks plastis dan persentase butiran yang lebih kecil dari 2µ adalah merupakan garis

lurus, seperti diteliti skempton, tetapi garis-garis tidak selalu melalui pusat sumbu. Oleh

karena itu, aktifitas dapat didefinisikan sebagai beikut:

Dimana C’ adalah konstanta dari tanah yang dtinjau.

Untuk hasil percobaan yang dilakukan, C’ = 9

Studi lanjutan dari Seed, Woodward, dan Lundgren menunjukkan bahwa

hubungan antara indeks plastisitas dan persentase dari fraksi berukuran lempung

didalam tanah dapat diwakili oleh dua garis lurus. Untuk tanah yang mengandung fraksi

berukuran lempung lebih besar dari 40%, garis lurus tersebut akan melalui pusat sumbu

apabila diproyeksi kembali.

2.2.7 Struktur Tanah

Struktur tanah didefinisikan sebagai susunan geometrik butiran tanah. Diantara

fakto-faktor yang mempengaruhi struktur tanah adalah bentuk, ukuran, dan komposisi

mineral dari butiran tanah serta sifat dan komposisi dari air tanah. Secara umum, tanah

dapat dimasukkan ke dalam dua kelompok yaitu: tanah tak berkohesi dan tanah

kohesif. Struktur tanah untuk tiap-tiap kelompok akan diterangkan dibawah ini.

Struktur tanah tak berkohesi pada umumnya dapat dibagi dalam dua katagori

pokok: struktur butir tunggal dan struktur sarang lebah. Pada struktur butir tunggal,

butiran tanah berada dalam posisi stabil dan tiap-tiap butir bersentuahan satu terhadap

yang lain. Bentuk dan pembagian ukuran butiran tanah serta kedudukannya

mempengaruhi sifat kepadatan tanah. Untuk suatu susunan dalam keadaan yang

sangat lepas, angka pori adalah 0,91. Tetapi, angka pori berkurang menjadi 0,35

bilamana butiran bulat dengan ukuran sama tersebut diatur sedemikian rupa hinga

susunan menjadi sangat padat. Keadaan tanah asli berbeda dengan model diatas

karena butiran tanh asli tidak mempunyai bentuk dan ukuran yang sama. Pada tanah

asli, butiran dengan ukuran terkecil menempati rongga diantara butiran besar. Keadaan

ini menunnjukan kecenderungan terhadap pengurangan anka pori tanah. Tetapi,

ketidakrataan bentuk butiran pada umumnya menyebabkan adanya kecenderungan

terhadap penambahan angka pori dari tanah. Sebagai akibat dari dua faktor tersebut di

atas, maka angka pori tanah asli kira-kira masuk dalam rentang yang sama seperti

angka pori yang didapat dari model tanah dimana bentuk dan ukuran butiran adalah

sama.

Pada struktur sarang lebah, pasir halus dan lanau membantu lengkung-

lengkungan kecil hingga merupakan rantai butiran. Tanah yang mempunyai struktur

sarang lebah mempunyai angka pori besar dan biasanya dapat mamikul beban statis

yang tak begitu besar. Tetapi, apabila stuktur tersebut dikenai beban berat atau apabila

dikenai beban getar, struktur tanah akan rusak dan menyebabkan penurunan yang

besar.