Pencemaran pasokan air oleh hujan abu vulkanik

 

1.     

    

Abu vulkanik adalah produk letusan gunung berapi eksplosif yang paling banyak didistribusikan, dan dapat mengganggu infrastruktur vital dalam skala besar. Studi sebelumnya tentang efek hujan abu pada perairan alami dan pasokan air telah berfokus terutama pada konsekuensi peningkatan tingkat kekeruhan (abu tersuspensi dalam air), keasaman dan fluorida, dengan sangat sedikit perhatian diberikan pada kontaminan lain yang terkait dengan abu vulkanik. Tujuan dari makalah ini ada dua: pertama, untuk meninjau studi sebelumnya tentang efek hujan abu vulkanik pada persediaan air dan mengidentifikasi kesenjangan informasi; dan kedua, untuk mengusulkan model sederhana untuk memprediksi efek hujan abu pada persediaan air dengan menggunakan informasi komposisi abu yang tersedia.

Masalah kontaminasi air yang sering dilaporkan (mis Wilcox, 1959; Collins, 1978; Warrick et al., 1981; Blong, 1984 ) adalah peningkatan kekeruhan karena suspensi abu dalam air. Kekeruhan (diukur dalam Unit Kekeruhan Nephelometric, atau NTU) adalah ukuran kekeruhan air, dan disebabkan oleh partikel tersuspensi. Itu sendiri tidak memiliki efek kesehatan, tetapi partikulat dapat melindungi mikroorganisme dari efek desinfeksi dan dapat merangsang pertumbuhan bakteri. Pengolahan air yang efektif, termasuk disinfeksi terminal, bergantung pada pengendalian kekeruhan. Beberapa pendekatan pengaturan untuk pengendalian kekeruhan ditunjukkan pada Tabel 3. Suspensi abu vulkanik dalam air dapat dengan mudah melampaui batas kekeruhan yang dapat diterima. Menyusul letusan Mei 1980 Gunung St Helens di AS, peningkatan kejadian yang ditularkan melalui airGiardiasisdilaporkan selama berbulan-bulan setelah itu, sejauh Montana. Peristiwa ini terkait dengan hujan deras yang mencuci abu yang disimpan ke dalam persediaan air (Weniger et al., 1983)

Pelapisan permukaan pada abu vulkanik segar sangat asam, karena pengaruh kepulan aerosol yang terdiri dari asam mineral kuat H2JADI4, HCl dan HF. Oleh karena itu, ketika abu yang baru saja meletus bersentuhan dengan air, ia berpotensi menurunkan pH di luar batas yang dapat diterima untuk pasokan air minum (Meja 2) atau untuk perlindungan kehidupan akuatik. Organisasi Kesehatan Dunia (WHO, 2004) mempertimbangkan daya minum air yang cenderung sangat terganggu di bawah pH 6,5. Air dengan pH rendah juga cenderung bersifat plumbosolvent, terutama jika air tersebut juga lunak (mengandung kalsium dan magnesium dalam kadar rendah). Sifat ini dapat memberikan air potensi solvasi yang tinggi, sehingga bersifat plumbosolvent air memiliki potensi untuk melarutkan logam dari alat kelengkapan pipa.

Abu dapat menyebabkan kerusakan fisik pada instalasi pengolahan air. Abu yang tersuspensi di sungai atau danau dapat memblokir struktur asupan; Letusan tahun 1963 Irazú di Kosta Rika menyebabkan abu halus menyumbat filter pada asupan pasokan air sungai ibu kota. Akibatnya, air harus dibawa dengan truk ke San José (Blong, 1984). Karena sifatnya yang sangat abrasif dan korosif, abu dapat merusak struktur saluran masuk dan meningkatkan tingkat keausan pada pabrik atau mesin lain yang bersentuhan dengannya. Abu yang tersapu ke hulu sungai Tongariro selama letusan Ruapehu tahun 1995/1996 menyebabkan kerusakan abrasi yang cukup besar pada turbin di pembangkit listrik tenaga air Rangipo ( Malcolm dan van Rossen, 1997). Hujan abu tersebar luas di sebagian besar Pulau Utara selama tahun 1995/1996. Kota Rotorua, kira-kira 150 km di sebelah timur laut Ruapehu, membangun penutup di atas mata air pasokan kota untuk melindunginya dari hujan abu; ini terbukti bermanfaat pada 17 Juni 1996 ketika abu jatuh di Rotorua. Namun, Rotorua hampir kehabisan air ketika seorang penduduk menghanyutkan abu ke trafo listrik yang meledak, memutus aliran listrik ke pompa air (Johnston, 1997a). Kerusakan akibat hujan abu menyebabkan pemadaman listrik ke instalasi pengolahan air dan memutus pasokan air minum menyusul letusan Juli 2000 gunung berapi Mt Copahue, Argentina (Institusi Smithsonian, 2000).