BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sumberdaya air merupakan kebutuhan vital manusia. Kelestarian sumberdaya air di alam harus dijaga baik secara kualitas dan kuantitas. Hal ini mengingat kebutuhan sumberdaya air untuk manusia terus meningkat. Secara kualitas, sumberdaya air harus tetap terjaga agar dapat digunakan secara baik oleh manusia tanpa bahaya pencemaran dan gangguan kesehatan (Effendi, 2003). Secara kuantitas keberadaan jumlah air di bumi kira-kira 1,3-1,4 milyard km3, terdiri dari 97,5% air laut, 1,75% berbentuk es dan 0,73% berada di daratan sebagai air sungai, air danau, airtanah dan sebagainya (Sosrodarsono dan Takeda, 1993). Airtanah merupakan sumber air yang paling banyak dimanfaatkan oleh manusia. Pemakaian airtanah banyak dimanfaatkan manusia untuk memenuhi kebutuhan domestik, industri, jasa dan irigasi. Pemakaian airtanah memiliki keuntungan dibandingkan pemakaian dari sumber air lainnya. Travis dan Etnier (1984) menjelaskan keuntungan pemakaian airtanah yaitu : 1) kualitas air yang lebih baik dibandingkan sumber air lainnya, 2) potensi airtanah memiliki cadangan yang lebih besar dan mudah diperoleh, 3) sebaran dan luasan airtanah lebih besar, 4) pemanfaatan lahan di atas akuifer tanah lebih mudah digunakan. Adanya keuntungan dalam pemakaian airtanah tersebut harus disertai dengan pengelolaan yang baik. Hal ini untuk menjaga kualitas dan kuantitas airtanah. Salah satu tujuan dari pengelolaan airtanah adalah menjaga kualitas airtanah agar terhindar dari pencemaran. Pencemaran airtanah adalah masuknya bahan zat pencemar pada zona jenuh air yang berasal dari proses pergerakan polutan yang mengalami infiltrasi dan perkolasi di zona tidak jenuh air dan akan menurunkan kualitas airtanah (Notodarmojo, 2005). Pencemaran airtanah dapat disebabkan oleh faktor alami dan faktor non alami. Faktor alami yang berpengaruh terhadap kualitas airtanah adalah kondisi fisik seperti geologi, vegetasi, iklim, sedangkan faktor non alami antara lain hasil aktivitas manusia
1
yang menghasilkan limbah domestik, limbah industri dan limbah pertanian (Purnama, 2010). Salah satu sumber pencemar oleh aktivitas manusia yang dapat menurunkan kualitas airtanah bebas yaitu limbah domestik. Limbah domestik merupakan limbah pembuangan yang dihasilkan oleh kegiatan rumah tangga (Wardhana, 2006). Penurunan kualitas airtanah bebas oleh limbah domestik, lebih berpotensi terjadi di wilayah yang memiliki pertumbuhan penduduk yang tinggi. Hal tersebut dapat disebabkan alih fungsi lahan terbangun menjadi tinggi, sehingga kerapatan antar bangunan menjadi tinggi pula. Kepadatan bangunan akan menyulitkan pembuatan dan pembangunan sarana permukiman seperti saluran drainase, saluran pembuangan limbah, pelebaran jalur jalan lingkungan, pemasangan jaringan perpiapaan air minum (Yunus, 2005). Potensi terjadinya penurunan kualitas airtanah di wilayah dengan karakteristik tersebut menjadi lebih besar karena limbah domestik yang dihasilkan akan semakin banyak. Hal tersebut dapat berdampak lebih buruk apabila pengelolaan sanitasi lingkungan yang kurang memadai akibat keterbatasan lahan. Daerah penelitian terdapat di sebagian Kecamatan Klaten Tengah, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah. Kecamatan Klaten Tengah merupakan pusat kegiatan penduduk yang dicirikan memiliki tingkat kepadatan penduduk tertinggi di Kabupaten Klaten dan setiap tahunnya mengalami pertumbuhan penduduk. Lima kelurahan di Kecamatan Klaten Tengah hampir seluruhnya didominasi oleh penggunaan lahan area terbangun (Badan Pusat Statistika, 2013). Lima kelurahan tersebut terdapat di Kelurahan Tonggalan, Klaten, Bareng, Kabupaten dan Semangkak. Penggunaan lahan untuk area terbangun didominasi oleh area permukiman dengan kepadatan penduduk yang tinggi, pusat pertokoan dan gedung pemerintahan. Area permukiman padat penduduk yang terdapat di Kelurahan Tonggalan, Klaten, Bareng, Kabupaten dan Semangkak menjadi ancaman yang dapat menimbulkan pencemaran airtanah bebas. Kondisi permukiman padat penduduk dapat berpengaruh pada sanitasi lingkungan yang berkurang. Kondisi sanitasi lingkungan yang berkurang, disebabkan oleh limbah domestik bertambah banyak
2
dan pengelolaan limbah kurang baik. Sumber polutan dari limbah domestik, salah satunya dapat dilihat dari kondisi septic tank. Kondisi septic tank di daerah kajian banyak ditemukan kurang memenuhi standar dalam pembuatannya. Hal yang paling tampak yaitu jarak antara septic tank dengan sumur gali saling berdekatan dan konstruksi pembuatan septic tank yang kurang memadai. Kondisi tersebut disebabkan oleh keterbatasan lahan, konstruksi septic tank yang kurang memenuhi standar dan terletak pada material tanah bertekstur pasir. Adanya fenomena tersebut di daerah kajian, dapat berpotensi untuk terjadi penurunan kualitas airtanah bebas. Penelitian mengenai kualitas airtanah bebas di daerah kajian perlu dilakukan. Hal ini mengingat karena limbah domestik yang dihasilkan dari kegiatan penduduk dapat berpotensi mencemari airtanah bebas. Pengukuran kualitas airtanah bebas dapat digunakan untuk mengetahui kondisi aktual kualitas airtanah bebas yang digunakan penduduk untuk konsumsi kegiatan sehari-hari. Kualitas airtanah bebas di lokasi kajian dilakukan secara fisik dengan mengukur nilai Daya Hantar Listrik (DHL), secara kimia dengan uji kandungan nitrat, nitrit dan ammonia. Hasil dari pengukuran kualitas airtanah bebas tersebut dilakukan pemetaan untuk mengetahui sebaran kualitas airtanah bebas di daerah kajian. Selain itu juga dilakukan analisis hubungan pengaruh jarak horisontal dengan sumber pencemar dan kedalaman muka airtanah terhadap hasil pengujian kualitas airtanah. 1.2 Rumusan Masalah Daerah penelitian di sebagian Kecamatan Klaten Tengah merupakan pusat kegiatan penduduk dan mengalami perkembangan yang cukup pesat. Hal ini dapat dibuktikan pada daerah tersebut memiliki tingkat kepadatan penduduk tertinggi di Kabupaten Klaten. Lima kelurahan yang terdiri dari Kelurahan Tonggalan, Klaten, Bareng, Kabupaten dan Semangkak didominasi oleh area terbangun seperti area permukiman, pusat pertokoan dan gedung pemerintahan. Area permukiman padat penduduk di lima kelurahan tersebut menjadi ancaman yang paling berpotensi mencemari airtanah bebas. Sumber polutan limbah domestik dapat dilihat keberadaan tempat pembuangan limbah, salah satunya septic tank. 3
Kondisi septic tank di daerah kajian, banyak ditemukan jarak antara septic tank dengan sumur gali saling berdekatan akibat keterbatasan lahan dan konstruksi pembuatan septic tank yang kurang memadai. Pembuatan septic tank yang kurang memenuhi standar dapat berpotensi menimbulkan pencemaran airtanah bebas dan akan menurunkan kualitas airtanah bebas. Penelitian mengenai kualitas airtanah bebas di daerah kajian perlu dilakukan. Hal ini mengingat karena limbah domestik yang dihasilkan dari kegiatan penduduk dapat berpotensi mencemari airtanah bebas. Pengukuran kualitas airtanah bebas dapat digunakan untuk mengetahui kondisi aktual kualitas airtanah bebas yang digunakan penduduk untuk konsumsi kegiatan sehari-hari. Kualitas airtanah bebas di lokasi kajian dilakukan secara fisik dengan mengukur nilai Daya Hantar Listrik (DHL), secara kimia dengan uji kandungan nitrat, nitrit dan ammonia. Hasil dari pengukuran kualitas airtanah bebas dilakukan pemetaan untuk mengetahui sebaran kualitas airtanah bebas di daerah kajian. Hasil persebaran kualitas airtanah kemudian dilakukan analisis terhadap arah aliran airtanah. Analisis lainnya dilakukan hubungan pengaruh jarak horisontal dengan sumber pencemar dan kedalaman muka airtanah terhadap hasil pengujian kualitas airtanah. Berdasarkan latar belakang dan rumusan masalah tersebut dapat dirumuskan beberapa pertanyaan penelitian, sebagai berikut : 1. Bagaimana persebaran keruangan kualitas airtanah bebas melalui pengujian kandungan daya hantar listrik, nitrat, nitrit dan ammonia di sebagian Kecamatan Klaten Tengah, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah? 2. Bagaimana hubungan pengaruh jarak horisontal dengan sumber pencemar dan kedalaman muka airtanah terhadap hasil pengujian kandungan daya hantar listrik, nitrat, nitrit dan ammonia.
4
1.3 Tujuan Penelitian Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui persebaran keruangan kualitas airtanah bebas melalui pengujian nilai daya hantar listrik, kandungan nitrat, nitrit dan ammonia di sebagian Kecamatan Klaten Tengah, Kabupaten Klaten, Jawa Tengah. 2. Menganalisis hubungan pengaruh jarak horisontal dengan sumber pencemar dan kedalaman muka airtanah terhadap hasil pengujian kandungan daya hantar listrik, nitrat, nitrit dan ammonia. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Memberikan informasi mengenai kualitas airtanah bebas di daerah kajian yang dapat dijadikan rekomedasi bagi pemerintah berkaitan dengan pengelolaan lingkungan. 2. Penelitian ini dapat dijadikan landasan bagi penelitian kualitas airtanah selanjutnya. 1.5 Sasaran Penelitian Sasaran penelitian ini adalah : 1. Pengukuran uji kualitas airtanah 2. Pengukuran kepadatan bangunan, kedalaman muka airtanah dan jarak horisontal dengan sumber pencemar
1.6 Tinjauan Pustaka 1.6.1
Airtanah Airtanah merupakan air yang terdapat pada zona jenuh air yang memiliki
tekanan hidrostatis sama atau lebih besar daripada tekanan udara (Purnama, 2010). Menurut Linsley, dkk (1982) airtanah merupakan sumber air yang berasal dari air meteorik (meteoric water), air magma (juvenille water) dan air tersekap (connate water). Air meteorik (meteoric water) berasal dari air hujan dan menjadi sumber yang paling dominan dibandingkan sumber air lain. Air magma (juvenille water) terbentuk secara kimiawi dan terbawa dalam ke permukaan pada batuan
5
intrusif. Air tersekap (connate water) terdapat pada batuan yang dalam proses pembentukannya akan menghasilkan kandungan garam. Todd (1980) membagi secara vertikal zona airtanah menjadi 2 bagian yaitu zona aerasi di bagian atas dan zona saturasi di bagian bawah. Pembagian agihan vertikal airtanah dapat dilihat pada Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Pembagian Agihan Vertikal Airtanah (Todd, 1980). Zona aerasi merupakan lapisan yang hanya sebagian terisi oleh air. Zona ini terdiri dari zona lengas tanah, vadose tengah dan zona kapiler. Purnama (2010) menjelaskan mengenai karakeristik di zona aerasi. Zona lengas tanah terdapat diantara permukaan tanah dan perakaran tanaman dengan ketebalan yang beragam. Zona vadose tengah terdapat diantara ujung perakaran tanaman hingga zona kapiler tanah dengan ketebalan antara 0 sampai 100 meter. Zona kapiler terdapat di atas muka airtanah sampai batas kenaikan air. Zona saturasi merupakan lapisan yang sudah dalam kondisi jenuh air. Zona ini sering disebut dengan akuifer yang didalamnya terdapat airtanah (Asdak, 2007). Menurut Kruesman dan De Ridder (1970) akuifer dapat dibagi menjadi empat macam yaitu: a. Akuifer bebas, merupakan akuifer yang terdapat diantara muka airtanah bebas atau freatik dan lapisan kedap air. 6
b. Akuifer setengah bebas, merupakan peralihan antara akuifer setengah bebas dengan akuifer bebas. c. Akuifer tertekan, merupakan akuifer yang dibatasi oleh lapisan kedap air pada bagian atas dan bawah. Akuifer ini dapat muncul keluar hingga muka piezometrik karena adanya tekanan air yang jauh lebih besar daripada tekanan atmosfer. d. Akuifer setengah tertekan, merupakan akuifer yang terdapat diantara lapisan semi lolos air di bagian atas dan lapisan kedap air di bagian bawah. Linsley, dkk (1982) membagi jenis formasi batuan berdasarkan kemampuan menyimpan dan meneruskan airtanah menjadi tiga jenis yaitu : a. Akuifer merupakan formasi batuan yang dapat menyimpan air dan mampu meneruskan air dengan baik. b. Akuiklud merupakan formasi batuan yang dapat menyimpan air dan tidak mampu meneruskan air dengan jumlah yang besar c. Akuifug merupakan formasi batuan yang tidak dapat menyimpan air dan tidak mampu meneruskan air. 1.6.2
Kualitas Airtanah Kualitas air merupakan sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi
atau komponen lain di dalam air yang dapat dinyatakan dengan parameter fisik, kimia dan biologis (Departemen Pekerjaan Umum, 1990). Kualitas air menggambarkan kesesuaian sumberdaya air yang dibutuhkan sesuai baku mutu air yang akan digunakan untuk memenuhi kebutuhan manusia, pertumbuhan tanaman, kebutuhan hewan ternak dan sebagainya (Arsyad, 2000). Kondisi kualitas airtanah antara satu daerah dengan daerah lain memiliki perbedaan. Hal tersebut dipengaruhi oleh faktor alami, faktor buatan dan waktu (Sudarmadji, dkk. 2014). Penurunan kualitas airtanah merupakan efek dari adanya pencemaran airtanah. Sumber terbesar terhadap penurunan kualitas airtanah akibat pencemaran air berasal dari limbah rumah tangga dan limbah industri (Purnama, 2010). Permasalahan pencemaran terhadap sumberdaya airtanah harus dilakukan dengan memperhatikan aspek kondisi lingkungan fisik dan sumber pencemar (Kodoatie
7
dan Sjarief, 2008). Pengelolaan terhadap permasalahan tersebut harus dilakukan secara terpadu. Hal ini bertujuan agar kualitas airtanah dapat terjaga dan masih dibawah batas baku mutu air. Penurunan kualitas air dapat disebabkan faktor fisik dan faktor aktivitas manusia (Sudarmadji,dkk. 2014). Kualitas air disuatu daerah dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut : a. Iklim. Faktor iklim dalam hal ini mencakup curah hujan dan temperatur udara. Curah hujan yg tinggi akan semakin meningkatkan kadar unsur-unsur pencemar yang berasal dari permukaan tanah untuk masuk ke dalam aliran airtanah bebas sedangkan temperatur udara berpengaruh pada pelarutan gas, makin rendah temperatur makin banyak kadar gas yang tinggal sebagai larutan. Makin tinggi tekanan udara makin besar yang terlarut dalam air. b. Geologi. Tanah dan batuan merupakan sumber mineral yang dilarutkan oleh air yang melaluinya (makin tua umur batuan dan makin besar tingkat pelapukan batuan) berakibat semakin tingginya pelapukan garam yang terlarut dalam tanah. Hal ini mempengaruhi kondisi kualitas air akibat adanya kontak dengan batuan. c. Vegetasi Kondisi vegetasi akan mempengaruhi proses kimia yang terjadi di zona perakaran tanah dan akan berdampak pada kualitas airtanah. Akar tumbuhan akan menyerap beberapa ion terlarut yang terkandung dalam tanah. d. Aktivitas manusia Faktor manusia memberikan pengaruh paling besar terhadap kualitas air dalam waktu singkat. Aktivitas manusia akan menghasilkan limbah kegiatan domestik, industri dan pertanian. Limbah hasil aktivitas manusia apabila tidak dikelola dengan baik akan berdampak pada kondisi kualitas air di suatu daerah.
8
e. Waktu. Pengaruh waktu dalam mempengaruhi kualitas air dalam hal ini mengenai waktu tinggal air di tempat yang dilewati. Hal ini dapat dicontohkan pada waktu airtanah tinggal pada suatu batuan sebagai material penyusun akuifer, semakin lama waktu tinggal akan semakin banyak unsur batuan yang terlarut. Sumber pencemar yang dihasilkan oleh aktivitas manusia memiliki potensi yang lebih besar untuk terjadinya pencemaran airtanah. Sumber pencemar dari limbah memiliki karakteristik yang dapat ditentukan oleh kandungan konsentrasi unsur-unsur di dalamnya (Notodarmodjo, 2005). Unsur-unsur tersebut dapat dilihat dari sifat fisik melalui pengukuran pH dan daya hantar listrik, sifat kimia dari kandungan natrium (Na), kalium (K), calsium (Ca), nitrat (NO3), nitrit (NO2), magnesium (Mg), fosfat (PO4) dan lainnya, sifat biologis dapat dilihat dari kandungan bakteri coli (Effendi, 2003). Notoadmodjo (1997) menjelaskan bahwa air yang sehat dan layak untuk dikonsumsi memiliki beberapa persyaratan secara fisik, kimia dan bakteriologis. Syarat tersebut meliputi sebagai berikut. 1. Syarat fisik. Air yang layak untuk dikonsumsi, secara fisik harus memiliki persyaratan yang meliputi bening (tidak berwarna), tidak berasa, suhu di bawah suhu udara di luarnya. 2. Syarat bakteriologis Air untuk keperluan air minum yang layak untuk dikonsumsi harus bebas dari segala bakteri, terutama bakteri pathogen yang memilki kandungan escherica coli. 3. Syarat kimia Air minum yang sehat dan layak untuk dikonsumsi harus mengandung zat-zat tertentu dalam jumlah yang tertentu pula. Kekurangan dan kelebihan salah satu zat kimia dalam air, akan menyebabkan gangguan fisiologis pada manusia.
9
Pengukuran kualitas airtanah dapat digunakan untuk mengetahui kondisi aktual airtanah yang terindikasi tercemar. Menurut Hiscock (2005) dalam Iswinayu (2010) karakteristik airtanah yang tercemar limbah domestik rumah tangga mempunyai karakteristik berupa tingginya kandungan sulfat, klorida, nitrat, nitrit, ammonia, BOD, suspended soils, dan bakteri ecoli. Pengukuran kualitas airtanah dalam penelitian ini dapat diukur menggunakan parameter fisik melalui pengukuran daya hantar listrik, parameter kimia menggunakan uji kandungan nitrat, nitrit dan ammonia. 1.6.3
Pencemaran Airtanah Menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup (2010) Pencemaran
air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan/atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. Pencemaran air dapat disebabkan oleh adanya zat pencemar. Zat pencemar merupakan zat kimia dari alam yang berwujud gas, cair maupun padat, yang keluar akibat aktivitas manusia dan memberikan dampak buruk bagi lingkungan hidup (Notodarmojo, 2005). Menurut Effendi (2003) zat pencemar dapat masuk dalam badan air melalui berbagai cara, diantaranya melalui atmosfer, penyerapan dalam tanah, limpasan permukaan kegiatan pertanian, limbah domestik, limbah industri dan sebagainya. Zat pencemar yang masuk dalam badan air akan mengganggu lingkungan terutama jika terserap sampai airtanah. Zat pencemar yang masuk dalam airtanah akan sulit dihilangkan karena sudah dalam keadaan jenuh dan pergerakannya yang lambat (Purnama, 2010) Pencemaran airtanah merupakan proses masuknya bahan zat pencemar pada zona jenuh air yang berasal dari proses pergerakan polutan yang mengalami infiltrasi dan perkolasi di zona tidak jenuh air dan akan menurunkan kualitas airtanah (Notodarmojo, 2005). Ward, dkk. (1985) menjelaskan mengenai proses pencemaran airtanah berasal dari zat pencemar yang masuk dalam lapisan tanah di
10
zona tidak jenuh air dan bergerak secara vertikal karena adanya gaya gravitasi. Proses pada lapisan zona tidak jenuh polutan akan berkurang dengan adanya zat kimia yang teroksidasi dengan mineral tanah dan teradsorbsi oleh mikrobiologi. Proses infiltrasi dan perkolasi pada akhirnya akan membawa polutan sisa ke media zona jenuh air atau masuk dalam airtanah. Sumber kontaminan hasil aktivitas manusia dapat menghasilkan limbah domestik, limbah indusri dan limbah pertanian. Sumber kontaminan yang terdapat di lingkungan hasil aktivitas manusia dapat dilihat pada Gambar 1.2. Office of Technology Assesment (1984) dalam Notodarmodjo (2005) membagi sumber kontaminan yang berpotensi terjadi pencemaran airtanah menjadi enam kategori : 1. Sumber polutan dan kontaminan yang berasal dari kegiatan yang dirancang untuk membuang dan mengalirkan zat. Contoh dapat berasal dari septic tank, sumur injeksi dan land application. 2. Sumber polutan dan kontaminan yang berasal dari kegiatan yang dirancang untuk mengolah dan membuang zat. Contoh dapat berasal dari landfill, pembuangan limbah pertambangan, kolam penampungan dan tempat penyimpanan atau pembuangan limbah berbahaya dan radioaktif. 3. Sumber polutan dan kontaminan yang berasal dari kegiatan transportasi zat. Contoh dapat berasal dari saluran riol air limbah dan jaringan pipa gas atau pipa minyak. 4. Sumber polutan dan kontaminan yang berasal dari konsekuensi kegiatan yang terencana. Contoh dapat berasal dari air irigasi yang mengandung pupuk dan kotoran peternakan. 5. Sumber polutan dan kontaminan yang berasal dari kegiatan yang menyebabkan kemudahan akses bagi air terkontaminasi ke dalam akuifer. Contoh dapat berasal dari kegiatan pengeboran sumur untuk eksplorasi minyak, gas dan panas bumi. 6. Sumber polutan dan kontaminan yang bersifat alamiah tetapi disebabkan oleh aktivitas manusia. Contoh dapat berasal dari kegiatan pemanfaatan bahan bakar minyak dan batu bara.
11
Gambar 1.2. Sumber Kontaminasi Airtanah (Notodarmojo, 2005). 1.6.4
Karakteristik Limbah Domestik Limbah merupakan hasil sisa dari suatu kegiatan yang mengandung bahan
berbahaya atau beracun yang karena sifat, konsentrasi, atau jumlahnya, baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat merugikan lingkungan dan makhluk hidup (Mahida, 1984). Salah satu sumber limbah dapat berasal dari limbah domestik. Limbah domestik merupakan limbah pembuangan yang dihasilkan oleh kegiatan rumah tangga (Wardhana, 2006). Limbah domestik dapat mencemari airtanah, menurut Gambar 1.2 dapat berasal dari bocoran septic tank, pelindian tempat pembuangan sampah, rembesan saluran limbah dan rembesan air sungai. Hiscock (2005) dalam Iswinayu (2010) karakteristik airtanah yang tercemar limbah domestik rumah tangga mempunyai karakteristik berupa tingginya kandungan sulfat, klorida, nitrat, nitrit, ammonia, BOD, suspended soils, dan bakteri ecoli. Menurut Metcalf dan Eddy (1979) karakteristik limbah domestik terdiri dari beberapa parameter. Karakteritik limbah domestik terdapat pada Tabel 1.1.
12
Tabel 1.1. Karakteristik Limbah Domestik Parameter
Konsentrasi (mg/liter) Kisaran
Rata-rata
- Terlarut
250-850
500
- Tersuspensi
100-350
220
- BOD
110-400
220
- COD
250-1000
500
- TOC
80-290
160
Padatan
Nitrogen -
Organik
8-35
15
-
NH3
12-50
25
- Organik
1-5
3
- Anorganik
3-10
5
- Chlorida
30-100
50
- Minyak dan Lemak
50-150
100
- Alkalinitas
50-200
100
Fosfor
Sumber : Metcalf dan Eddy (1979) Penelitian ini menguji kandungan seberapa besar kandungan nitrogen yang terdapat pada limbah domestik di daerah kajian. Menurut Metcalf dan Eddy (1979) kandungan nitrogen dalam air limbah terdapat sebagai nitrogen organik dan nitrogen ammonia yang jumlahnya tergantung pada proses degradasi bahan organik. Senyawa nitrogen organik dapat ditransformasikan menjadi nitrogen ammonium dan dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat. Transformasi tersebut termasuk dalam siklus nitrogen yang terjadi di permukaan bumi dan di atmosfer. Siklus nitrogen pada Gambar 1.3, salah satunya menggambarkan proses nitrifikasi. Menurut Effendi (2003) Nitrifikasi merupakan proses oksidasi ammonia yang berubah menjadi nitrit dan nitrat. Proses oksidasi dilakukan pada kondisi aerob dan berjalan secara maksimum pada pH 8.
13
Gambar 1.3. Siklus Nitrogen (Bernhard, 2010) Nitrat merupakan bentuk senyawa nitogen yang menjadi salah salah satu unsur penting untuk sintesa protein bagi hewan dan tumbuhan. Kandungan nitrat dalam kondisi alami relatif sedikit, akan tetapi dapat meningkat apabila dalam tanah terjadi pemupukan yang berlebihan, bahan industri peledak, pembuangan limbah domestik dari tempat pembuangan akhir sampah dan bocoran septic tank (Notodarmodjo, 2005). Nitrit merupakan bentuk peralihan antara proses nitrifikasi dan denitrifikasi. Jumlah nitrit dalam air relatif sangat sedikit dibandingkan nitrat, karena sifatnya yang tidak stabil. Nitrit dalam air dapat berasal dari berbagai sumber mulai dari limbah domestik, industri, air buangan (air seni) hingga pembusukan zat organik. Adanya nitrit sebagai petunjuk kemungkinan air tercemar oleh kuman penyakit (Effendi, 2003). Ammonia (NH3) dan garam-garamnya memiliki sifat mudah larut dalam air. Ammonia banyak dimanfaatkan dalam proses industri bahan kimia, industri bubur kertas dan produksi urea. Sumber ammonia di perairan secara alami berasal dari pemecahan nitrogen organik dan nitrogen anorganik di dalam tanah. Kandungan nitrogen anorganik berasal dari dekomposisi bahan organik yang telah mati oleh mikroba dan jamur. Kadar ammoniak dalam airtanah akan tinggi apabila terdapat pencemar bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri dan limpasan pupuk pertanian (Effendi, 2003).
14
1.7 Penelitian Sebelumnya Darwin Parlaungan Lubis (2003) melakukan penelitian yang berjudul “Persebaran Kualitas Airtanah Bebas Kaitannya dengan Tingkat Kepadatan Penduduk di Kota Medan, Provinsi Sumatera Utara”. Tujuan penelitian tersebut untuk mengetahui pengaruh pada setiap tingkat kepadatan penduduk terhadap kualitas airtanah bebas di daerah penelitian, mengetahui pengaruh risiko pencemaan dari hasil aktivitas penduduk yang berupa cara pembuangan air limbah, jarak pembuangan air limbah dan kondisi fisik sumur gali terhadap kualitas airtanah bebas. Hasil penelitian menujukkan berdasar hasil analisis kualitas airtanah di setiap tingkatan kepadatan penduduk, unsur kimia besi (Fe) yang terdapat di kelurahan Sitirejo II telah melebihi batas ambang baku mutu air dan tingkat kepadatan penduduk tidak mesti berhubungan dengan hasil kualitas airtanah. Kondisi fisik sumur paling berpengaruh terhadap pencemaran airtanah di lokasi kajian. Fitri Iswinayu (2010) melakukan penelitian yang berjudul “Hubungan Pola Persebaran Permukiman dengan Pencemaran Kualitas Airtanah di DAS Bedog, Daerah Istimewa Yogyakarta”. Tujuan penelitian tersebut untuk menganalisis kualitas airtanah pada daerah permukiman di DAS Bedog, menganalisis hubungan pola persebaran permukiman dengan kualitas airtanah di DAS Bedog, menganalisis bentuk aktivitas masyarakat dalam pengelolaan lingkungan airtanah di DAS Bedog. Hasil penelitian menujukkan berdasar hasil analisis kualitas airtanah menunjukkan parameter coli tinja telah melampaui baku mutu air. Pola persebaran permukiman akan mempengaruhi kualitas airtanah. Bentuk aktivitas masyarakat dalam pengelolaan lingkungan airtanah di DAS Bedog hanya membuat penampungan limbah septic tank tanpa melihat saluran pembuangannya. Wizda Dharmawan Kusuma Putra (2012) melakukan penelitian yang berjudul “Kondisi Airtanah di Sekitar TPA Desa Tanggan Kecamatan Gesi Kabupaten Sragen”. Tujuan penelitian tersebut untuk mengetahui kondisi airtanah di sekitar TPA Desa Tanggan, mengetahui kualitas airtanah di sekitar TPA Desa Tanggan, mengetahui pengaruh TPA terhadap kondisi airtanah di Desa Tanggan. Hasil penelitian menujukkan kondisi airtanah di Desa Tanggan mempunyai 15
kedalaman muka airtanah yang bervariasi dan arah aliran airtanah dominan ke arah selatan yang memiliki topografi yang datar. Hasil kualitas airtanah di Desa Tanggan menunjukkan lima sampel masih dibawah baku mutu air minum dan lima sampel sudah diatas baku mutu air minum. Pengaruh adanya TPA terhadap airtanah secara umum tidak menunjukkan adanya pencemaran airtanah di sekitar TPA. Erland Yoga Nugraha (2013) melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Limbah Domestik Terhadap Kualitas Airtanah Bebas di Kecamatan Jetis, Yogyakarta”. Tujuan penelitian tersebut untuk mengetahui kualitas airtanah bebas di Kecamatan Jetis, mengetahui agihan keruangan unsur ammonia, nitrat, nitrit, ammonia, BOD, COD, dan bakteri coli sebagai indikator limbah domestik yang mencemari airtanah pada masing-masing kelas kepadatan penduduk di daerah penelitian dan mengetahui pengaruh limbah domestik terhadap kualitas airtanah bebas di daerah penelitian. Hasil penelitian menujukkan kualitas airtanah secara fisik belum terindikasi tercemar oleh limbah domestik, secara kimia hanya BOD yang melewati batas ambang baku mutu kualitas air, secara biologis bakteri coli tinja telah mencemari airtanah. Persebaran agihan kadar unsur ammonia, nitrat, nitrit ammonia, BOD, COD, dan bakteri coli sebagai indikator limbah domestik di daerah penelitian bervariasi dan kepadatan penduduk tidak selalu berpengaruh terhadap besarnya konsentrasi unsur pencemar. Pengaruh limbah domestik terhadap kualitas airtanah bebas di daerah penelitian yang dominan adalah unsur BOD dan bakteri coli tinja. Penelitian yang akan dilakukan oleh peneliti berdasarkan pada penelitian sebelumnya. Perbedaan penelitian yang akan dilakukan dengan penelitian sebelumnya yaitu pada lokasi penelitian dan uji kualitas airtanah bebas. Lokasi penelitian terdapat di sebagian Kecamatan Klaten Tengah, Kabupaten Klaten. Uji kualitas airtanah bebas berdasarkan pengaruh limbah domestik yang diukur secara fisik dengan DHL, secara kimia dengan hasil laboratorium terhadap kandungan nitrat, nitrit dan ammonia.
16
Tabel 1.2. Penelitan Sebelumnya. Nama No Peneliti dan Tahun 1. Lubis (2003)
2.
Iswinayu (2010)
Judul Penelitian
Tujuan Penelitian
Persebaran 1. Mengetahui pengaruh pada Kualitas setiap tingkat kepadatan Airtanah Bebas penduduk terhadap kualitas Kaitannya airtanah bebas di daerah dengan Tingkat penelitian. Kepadatan 2. Mengetahui pengaruh risiko Penduduk di pencemaan dari hasil aktivitas Kota Medan, penduduk yang berupa cara Provinsi pembuangan air limbah, jarak Sumatera Utara pembuangan air limbah dan kondisi fisik sumur gali terhadap kualitas airtanah bebas Hubungan Pola 1.Menganalisis kualitas airtanah Persebaran pada daerah permukiman di Permukiman DAS Bedog. dengan 2.Menganalisis hubungan pola Pencemaran persebaran permukiman dengan Kualitas kualitas airtanah di DAS Bedog. Airtanah di DAS 3. Menganalisis bentuk aktivitas Bedog, Daerah masyarakat dalam pengelolaan Istimewa lingkungan airtanah di DAS Yogyakarta Bedog
Metode Penelitian
Hasil Penelitian
- Pengambilan sampel airtanah menggunakan stratified random sampling berdasarkan kepadatan penduduk. - Analisis data secara grafis dan deskriptif keruangan terhadap tiap parameter - Pengambilan sampel airtanah menggunakan purposive sampling berdasarkan pola permukiman. - Analisis data secara grafis, keruangan dan statistik
1. Tingkat kepadatan penduduk tidak mesti berhubungan dengan hasil kualitas airtanah. 2. Kondisi fisik sumur paling berpengaruh terhadap pencemaran airtanah di lokasi kajian
1.Hasil analisis kualitas airtanah menunjukkan parameter coli tinja telah melampaui baku mutu air. 2.Pola persebaran permukiman akan mempengaruhi kualitas airtanah. 3.Bentuk aktivitas masyarakat dalam pengelolaan lingkungan airtanah di DAS Bedog hanya membuat penampungan limbah septic tank tanpa melihat saluran pembuangannya.
17
Lanjutan Tabel 1.2 3. Putra Kondisi Airtanah 1. Mengetahui kondisi - Pengambilan 1. Kondisi airtanah di Desa (2012) di Sekitar TPA airtanah di sekitar TPA Desa sampel airtanah Tanggan mempunyai kedalaman Desa Tanggan Tanggan. menggunakan muka airtanah yang bervariasi. Kecamatan Gesi 2. Mengetahui kualitas purposive sampling 2. Hasil kualitas airtanah di Desa Kabupaten airtanah di sekitar TPA Desa berdasarkan Tanggan menunjukkan lima sampel Sragen Tanggan penggunaan lahan masih dibawah baku mutu air minum 3. Mengetahui pengaruh - Analisis data secara dan lima sampel sudah diatas baku TPA terhadap kondisi airtanah spasial, deskriptif mutu air minum. di Desa Tanggan. dan grafis 3. Pengaruh adanya TPA terhadap airtanah secara umum tidak menunjukkan adanya pencemaran airtanah di sekitar TPA 4. Nugraha Pengaruh 1. Mengetahui kualitas airtanah - Pengambilan 1.Kualitas airtanah secara fisik belum (2013) Limbah bebas di Kecamatan Jetis. sampel airtanah terindikasi tercemar oleh limbah Domestik 2. Mengetahui agihan keruangan menggunakan domestik, secara kimia hanya BOD Terhadap unsur ammonia, nitrat, nitrit, stratified random yang melewati batas ambang baku Kualitas ammonia, BOD, COD, dan sampling mutu kualitas air, secara biologis Airtanah Bebas bakteri coli sebgai indikator berdasarkan peta bakteri coli tinja telah mencemari di Kecamatan limbah domestik yang iso-DHL. airtanah. Jetis, Yogyakarta mencemari airtanah pada - Analisis data secara 2.Persebaran agihan kadar unsur masing-masing kelas keruangan dan ammonia, nitrat, nitrit ammonia, kepadatan penduduk di daerah statistik BOD, COD, dan bakteri coli sebgai penelitian. indikator limbah domestik di daerah 3. Mengetahui pengaruh limbah penelitian bervariasi dan kepadatan domestik terhadap kualitas penduduk tidak selalu berpengaruh airtanah bebas di daerah terhadap besarnya konsentrasi unsur penelitian pencemar. 3.Pengaruh limbah domestik terhadap
18
Lanjutan Tabel 1.2
5.
Indrajati (2015)
Kajian Pengaruh 1. Mengetahui persebaran Limbah keruangan kualitas airtanah Domestik bebas di sebagian Kecamatan Terhadap Klaten Tengah, Kabupaten Kualitas Klaten, Jawa Tengah. Airtanah Bebas 2. Menganalisis hubungan di Sebagian pengaruh jarak horisontal Kecamatan dengan sumber pencemar dan Klaten Tengah, kedalaman muka airtanah Kabupaten terhadap hasil pengujian Klaten, Jawa kandungan daya hantar listrik, Tengah nitrat, nitrit dan ammonia.
kualitas airtanah bebas di daerah penelitian yang dominan adalah unsur BOD dan bakteri coli tinja. - Pengambilan sampel 1. Persebaran keruangan kualitas airtanah airtanah bebas di Kelurahan Bareng menggunakan dengan tingkat kepadatan bangunan systematic tinggi cenderung telah tercemar sampling kandungan nitrat, nitrit dan ammonia berdasarkan grid di melebihi batas ambang baku mutu setiap unit tingkat kualitas air kelas 1 lebih banyak kepadatan dibandingkan dengan kelurahan bangunan. lainnya dengan tingkat kepadatan - Analisis data secara bangunan sedang dan rendah. Hasil deskriptif, persebaran nilai DHL di daerah keruangan dan kajian menunjukkan persebaran yang statistik merata di tiap kelurahan. 2. Hubungan pengaruh antara jarak horisontal dengan sumber pencemar terhadap kandungan nitrat dalam airtanah memiliki pengaruh yang paling signifikan dibandingkan hubungan antar variabel lainnya.
19
1.8 Kerangka Pemikiran Daerah penelitian di sebagian Kecamatan Klaten Tengah merupakan pusat kegiatan penduduk dan mengalami perkembangan yang cukup pesat. Lima kelurahan yang terdiri dari Kelurahan Tonggalan, Klaten, Bareng, Kabupaten dan Semangkak didominasi oleh area terbangun seperti area permukiman, pusat pertokoan dan gedung pemerintahan. Area permukiman padat penduduk di lima kelurahan tersebut menjadi ancaman yang paling berpotensi mencemari airtanah bebas. Potensi pencemaran tersebut bersumber dari limbah domestik yang semakin meningkat seiring dengan aktivitas manusia yang semakin banyak dan pengelolaan sanitasi lingkungan yang kurang memadai. Penelitian mengenai kualitas airtanah bebas di daerah kajian perlu dilakukan. Hal ini mengingat karena limbah domestik yang dihasilkan dari kegiatan penduduk dapat berpotensi mencemari airtanah bebas. Pengukuran kualitas airtanah bebas dapat digunakan untuk mengetahui kondisi aktual kualitas airtanah bebas yang digunakan penduduk untuk konsumsi kegiatan sehari-hari. Pengukuran kualitas airtanah bebas dilakukan secara fisik dengan mengukur kandungan Daya Hantar Listrik (DHL), secara kimia dengan melakukan uji laboratorium terhadap kandungan nitrat, nitrit dan ammonia. Hasil dari pengukuran kualitas airtanah bebas tersebut dibandingkan dengan baku mutu kualitas air dan dilakukan pemetaan untuk mengetahui sebaran kualitas airtanah bebas di daerah kajian. Pemetaan juga dilakukan dengan menghubungkan antara hasil kualitas airtanah terhadap arah aliran airtanah. Analisis juga dilakukan dengan menghubungkan pengaruh jarak horisontal dengan sumber pencemar dan kedalaman muka airtanah terhadap hasil pengujian kandungan daya hantar listrik, nitrat, nitrit dan ammonia. Tahapan penelitian ini dapat dirumuskan dengan kerangka pemikiran pada Gambar 1.4.
20
Perkembangan Wilayah
Pertambahan Jumlah Penduduk
Peningkatan Jumlah Area Lahan Terbangun
Kepadatan Bangunan
Penurunan Sanitasi Lingkungan
Potensi Pencemaran Airtanah Bebas oleh Limbah Domestik
Pengujian kualitas airtanah bebas Hubungan Pengaruh Terhadap Jarak Horisontal dengan Sumber Pencemar dan Kedalaman Muka Airtanah
Baku Mutu Kualitas Air
Peta kualitas airtanah bebas
Gambar 1.4. Kerangka Pemikiran Penelitian.
21
