BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Permasalahan Dinas Pekerjaan Umum dan Tata Ruang Kota Tarakan pada tahun 2010 menyebutkan bahwa Sungai Kampung Bugis/Karang Anyar dimanfaatkan sebagai air baku PDAM yang memenuhi kebutuhan air di daerah Kelurahan Kampung Bugis. Kelurahan Kampung Bugis termasuk kedalam wilayah Kecamatan Tarakan Barat yang memiliki luas 27,89 km2. Berdasarkan data SLHD (Status Lingkungan Hidup Daerah) Kota Tarakan pada tahun 2012, Kecamatan Tarakan Barat memiliki kepadatan penduduk terbesar di Kota Tarakan, yaitu 69.224 jiwa dengan kepadatan penduduk 2.475 orang/km2, hal ini berarti 54% dari total penduduk di Kota Tarakan. Kepadatan penduduk yang tinggi di daerah ini mengakibatkan tekanan yang kuat terhadap sumber daya alam, termasuk di dalamnya sumber daya air bersih. Sungai Kampung Bugis menjadi sangat rawan karena dimanfaatkan sebagai sumber air baku PDAM sekaligus tempat pembuangan limbah cair rumah tangga. Sumber daya air merupakan sumber daya yang digunakan secara bersama sehingga sangat dipengaruhi oleh pertumbuhan sosial (Cordova, 2008). Dalam SLHD Kota Tarakan Tahun 2013 disebutkan bahwa Kecamatan Tarakan Barat merupakan daerah permukiman kota lama dan sebagai pusat sarana dan prasana kota sehingga memiliki luas mobilitas penduduk dan pertumbuhan penduduk yang tinggi dibanding daerah lain.Kecamatan Tarakan Barat memiliki laju pertumbuhan penduduk tertinggi di Kota Tarakan yaitu sebesar 0,28 %. Pertumbuhan penduduk menyebabkan munculnya permukiman baru, bertambahnya air limbah domestik yang mengandung bahan kimia yang sulit dihilangkan dan berbahaya (Kurniawan, 2012), serta meningkatnya kebutuhan air sedangkan sumber daya air menurun karena terbatasnya sumber daya air yang dapat diperbarui (El Gammal dan El Shazely,2008).
1
2
Permasalahan kualitas sumber air yang dipengaruhi oleh kegiatan domestik rumah tangga merupakan salah satu isu lingkungan hidup terkait dengan permasalahan sumber air di Kota Tarakan. Sebanyak 243 unit rumah tangga menempati daerah bantaran Sungai Kampung Bugis, sebanyak 128 bangunan berada di Kelurahan Karang Anyar dan 115 bangunan berada di Kelurahan Karang Anyar Pantai. Jumlah ini sangat besar jika dibandingkan dengan bantaran Sungai Sebengkok yang ditempati 27 unit rumah tangga. Sedangkan data SLHD Kota Tarakan 2012 tidak menyebutkan adanya rumah tangga yang menempati permukiman lain. Menurut data Susenas BPS (Survei Sosial Ekonomi Nasional Badan Pusat Statistik) Tarakan Tahun 2011 sebanyak 88,09 % rumah tangga menggunakan fasilitas tempat buang air besar sendiri sedangkan 3,44 % rumah tangga belum memiliki tempat buang air besar sendiri. Kondisi ini merupakan indikator negatif terhadap kepedulian kesehatan sanitasi. Penggunaan air pada kegiatan rumah tangga mengakibatkan perubahan komposisi dan karakteristik air yang kemudian dibuang sebagai air limbah domestik (Metcalf dan Eddy, 2003). Di Indonesia, pencemaran domestik merupakan jumlah pencemar terbesar yang masuk ke badan air yaitu sebesar 85%. Peningkatan populasi manusia telah menyebabkan peningkatan kuantitas dan intensitas pembuangan limbah domestik sehingga membuat proses penguraian limbah secara alami menjadi tidak seimbang (Sasongko, 2006). Permukiman yang padat dan tidak tertata umumnya disertai dengan kebiasaan membuang air limbah domestik langsung ke badan air atau saluran (Mujiati, 2005), hal ini terjadi karena masyarakat menganggap air limbah domestik tidak berdampak negatif (Cordova, 2008), sehingga mengakibatkan meningkatnya bahan kimia yang sulit dihilangkan dan berbahaya ke dalam badan sungai (Kurniawan, 2012). Rata-rata limbah cair dari permukiman yaitu sebesar 45-90 gal/org/hari berasal dari rumah individu sederhana, 60-100 gal/org/hari dari rumah menengah, dan 70-150 gal/org/hari dari rumah mewah (Metcalf dan Eddy, 2003). Air limbah domestik dari perumahan berkontribusi positif terhadap pencemaran air sungai namun hanya berdampak minimum karena debit limbah masih kecil sedangkan debit sungai besar, namun jika disertai dengan pertumbuhan penduduk yang banyak maka air limbah dapat
3
menimbulkan pengaruh yang berbahaya (Cordova, 2008). Kondisi lingkungan fisik daerah sungai seperti curah hujan, topografi dan jenis batuan pun jumlahnya relatif tetap (Sasongko, 2006) namun kualitas perairannya semakin lama semakin menurun karena sangat dipengaruhi oleh lingkungan sosial, contohnya kepadatan penduduk (Hadi dan Purnomo, 1996). Dampak pencemaran dapat menimbulkan kerugian
ekologis
berupa
penurunan
produktivitas
hayati
perairan,
membahayakan kesehatan (Marganov, 2007), merusak keseimbangan kehidupan perairan dan mengurangi estetika karena warna dan baunya yang buruk (Cordova, 2008). Berdasarkan faktor-faktor tersebut hingga saat ini saluran yang masih terbuka menjadi rentan terhadap pencemaran yang ada (Kadyonggo, 2013). Karena itulah pengukuran dan prediksi beban kimia sebagai dampak aktivitas manusia pada kualitas air permukaan telah menjadi tujuan utama dari manajemen daerah aliran sungai (Barth, 1998), hal ini demi mencapai tujuan pembangunan yang berwawasan lingkungan, yaitu pembangunan yang memiliki dimensi Environmental Sustainability dan perlindungan untuk generasi mendatang. Sesuai dengan Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, untuk melestarikan fungsi air perlu dilakukan pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air secara bijaksana dengan memperlihatkan kepentingan generasi sekarang dan mendatang serta keseimbangan ekologis. Kebutuhan air bersih mendapatkan prioritas penanganan utama karena menyangkut kehidupan orang banyak. Umumnya standar lingkungan di beberapa negara mengatur parameter batas konsentrasi air limbah yang dibuang pada air permukaan, sedangkan lingkungan akuatik memiliki proses absorpsi dan kapasitas self purification (pulih diri) yang berbeda yang tergantung pada kondisi hidrologi dan hidrogeologi (Moalla et al., 2013). Sama seperti tubuh manusia, sungai merupakan sistem kompleks sehingga sangat sulit jika hanya melihat satu parameter dengan metode analisis saja (Mathew et al., 2013) namun juga memerlukan pemahaman yang lengkap dari siklus hidrologi, termasuk input dan output dari sistem, dan menggunakan
4
informasi ini untuk mengelola sumber daya air. Pola ekosistem berubah dengan berubahnya variabel-variabel penyusunnya terhadap waktu atau bersifat dinamis. Perubahan tersebut menghasilkan kinerja sistem atau mekanisme kerja yang dapat diamati perilakunya melalui pemodelan. Pemodelan matematis merupakan jawaban atas keterbatasan pendekatan eksperimen atau analisa dalam membuat perkiraan kualitas air (Chapra, 2008). Strategi manajemen kualitas perairan terdiri dari banyak bagian interdisipliner yang kompleks yang didasarkan pada spekulasi respons kualitas air terhadap perubahan. Hubungan yang kompleks antara limbah buangan dari berbagai sumber dan kualitas air yang dihasilkan digambarkan paling baik menggunakan model matematik (Deksissa et al., 2004). Pemodelan dimaksudkan untuk bekerja bersama dengan eksperimen dan melengkapi studi laboratorium serta kerja lapangan dan bukannya menciptakan kesenjangan diantara keduanya, karena dalam keadaan tertentu pemodelan dapat menjadi cara yang sangat berguna untuk memahami observasi serta untuk mengembangkan dan menguji teori. Model merupakan representasi dari dunia nyata sebagai pendekatan konseptual dan kontekstual yang cenderung lebih realistis, pluralistis dan holistik (Susilastuti et al., 2013). Model simulasi digunakan untuk mengantisipasi perilaku sistem. Simulasi dilakukan pada skenario yang berbeda dan hasilnya akan diaplikasikan untuk manajemen sistem. Software QUAL2K sangat praktis digunakan dalam manajemen sistem akuatik karena memiliki aksesibilitas publik yang mudah, dapat digunakan dengan biaya murah dan telah diverifikasi oleh para ahli dan telah sangat banyak digunakan dalam studi pemodelan kualitas air sungai di banyak negara. Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi kandungan bahan pencemar terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba pathogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroba alami (Kurniawan, 2012). Dalam pengelolaan kualitas air, perlu diperhatikan faktor tingkat pemanfaatan air, kualitas alami sebelum dimanfaatkan, faktor yang menyebabkan kualitas air bervariasi, bagaimana perubahan kualitas air secara
5
alami dan persyaratan kualitas air dalam penggunaan air (Mc Gauhey, 1968). Suatu model yang yang baik adalah model yang menggambarkan keadaan nyata yang kompleks tersebut melalui cara yang paling sederhana, namun mampu mengukur secara objektif dan sesuai antara output model dan observasi nyata (Wainwright dan Mulligan, 2004). Hasil dari sebuah pemodelan yang utama adalah prediksi keadaan pada kondisi dan waktu yang berbeda (Baidowi, 2010). Manajemen Lingkungan
Rona Lingkungan Awal
Daerah Aliran Sungai
Pencemaran Lingkungan
Limbah Rumah Tangga
Klimatologi
Pemodelan Lingkungan
Hidrolika Sungai
QUAL2K
Antisipasi dan Upaya Pemulihan Lingkungan
Kualitas Air Sungai
Gambar 1. 1 Sistematika pemodelan lingkungan dengan model QUAL2K (Setyabudi, 2011) Untuk mengontrol polusi air di negara berkembang, suatu aturan penting diajukan untuk mengaplikasikan model kualitas air secara tepat (Piperski dan Salvai, 2008) seperti yang disarankan oleh United State Environment protection Agencies (US EPA) dalam mengaplikasikan pemodelan QUAL2K untuk lingkungan perairan. Dengan lingkungan perairan yang bersih dan terjaga kualitasnya, diharapkan prinsip Green Chemistry akan terwujud di perairan sungai (Setyabudi, 2011). Hal ini apabila dilakukan terus dengan pasti, akan memberikan tujuan jangka panjang berupa pengurangan emisi terhadap lingkungan hingga mendekati nol. Kimia dapat mengatasi tantangan ini karena para ahli kimia memiliki pemahaman yang mendalam mengenai kimia akuatik yang sangat berperan dalam mengembangkan solusi yang tepat. Hal ini diharapkan dapat meningkatkan manajemen kualitas air pada Sungai Kampung Bugis sebagai air baku untuk PDAM Kota Tarakan.
6
1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian 1.2.1 Tujuan Penelitian 1. Mengetahui penggunaan model QUAL2K untuk memprediksi akibat dari pertumbuhan penduduk terhadap kualitas air Sungai Kampung Bugis. 2. Menentukan Indeks Pencemar dan Beban Cemaran DAS Kampung Bugis. 3. Memahami teknik analisis pemodelan lingkungan QUAL2K mengenai limbah greywater yang dapat digunakan secara efektif untuk permukiman DAS Sungai Kampung Bugis. 4. Mengaplikasikan
hasil
pemodelan
QUAL2K
dalam
perencanaan
manajemen kualitas air Sungai Kampung Bugis melalui IPAL. 1.2.2 Manfaat Penelitian Bagi Lingkungan Kota Tarakan 1. Memberikan pandangan mengenai kondisi perairan DAS Kampung Bugis sesuai peruntukannya. 2. Memberikan pengetahuan mengenai pengaruh pencemaran limbah domestik dan bagaimana perubahan kualitas air dapat terjadi. 3. Memberikan pengetahuan mengenai parameter-parameter dalam perairan sungai dan pengaruhnya terhadap kualitas air sungai. 4. Mengetahui beban pencemaran air sungai yang diterima setiap tahun. 5. Mengetahui kondisi pencemaran sungai melalui Indeks Pencemar. 6. Membantu memperkirakan manajemen pengolahan air limbah untuk waktu yang akan datang. Bagi Civitas Akademika 1. Menambah keahlian penelitian dalam pemakaian software pemodelan kualitas air pemukaan. 2. Sebagai referensi bagi pendidikan dan ilmu dalam bidang pengelolaan badan air terutama pada raerasi saluran open channel di Indonesia sehingga akan berkembang ke arah yang lebih baik. 3. Sebagai referensi salah satu cara dalam pemodelan kualitas air permukaan pada saluran open channel dari beban pencemar yang ada.
