Sinkronisasi Status Mutu Dan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Sungai Metro

SEMINAR NASIONAL INOVASI DAN APLIKASI TEKNOLOGI DI INDUSTRI (SENIATI) 2016 ISSN : 2085-4218

Sinkronisasi Status Mutu Dan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Sungai Metro Endro yuwono1, Hery Setyobudiarso1 1 Institut Teknologi Nasional Malang, Malang

Abstrak. Pembuangan limbah yang belum dikelola dengan baik mengakibatkan pencemaran sungai yang berdampak buruk terhadap kesehatan masyarakat. Pembuatan jaringan pembuangan limbah batik dan permodelan secara berfungsi sebagai basis data distribusi pembuangan limbah untuk mengetahui luasan area yang terkena pencemaran limbah cair yang berasal dari pabrik tersebut. Untuk mengetahui klasifikasi pencemaran yang terjadi digunakan Metode Indeks Pencemaran berdasarkan Kep-MENLH N0.115 tahun 2003. Selanjutnya untuk menganalisis area yang tercemar digunakan software ArcGIS sehingga mendapatkan area yang mengalami pencemaran. Data yang digunakan antara lain nilai BOD (Biochemical Oksigen Demand), dan COD (Chemical Oksigen Demand) insitu. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui klasifikasi tingkat pencemaran yang terjadi dan memetakan sebaran spasial daerah yang mengalami pencemaran pada tahun 2015 disajikan sebagai model spasial dalam SIG (Sistem Informasi Geografis). Metode penelitian adalah observasi lapangan dan pengukuran kualitas air sungai metro dan air limbah industri sekitar lokasi penelitian, Analisis Status Mutu Air Sungai, Analisis Daya Tampung Beban Pencemaran Sungai, Interpolasi Metode Invers Distance Weighted. Asumsi dari metode ini adalah nilai interpolasi akan lebih mirip pada data sampel yang dekat daripada yang lebih jauh. Bobot (weight) akan berubah secara linear sesuai dengan jaraknya dengan data sampel. Bobot ini tidak akan dipengaruhi oleh letak dari data sampel. Dari hasil penelitian ini diketahui bahwa daya tampung beban pencemaran paling besar Sungai Metro adalah pada lokasi sungai yang mendapatkan input material pencemar ditandai dengan tingginya kadar BOD, kadar COD Untuk mendapatkan daya tampung beban pencemaran sungai yang ideal, maka perlu dilakukan penurunan beban pencemaran. Kata kunci: Jaringan Pembuangan Limbah, Nilai Indeks, Pencemaran, SIG 1.

Pendahuluan

1.1. Latar Belakang Pembangunan adalah usaha untuk meningkatkan kesejahteraan penduduk. Pembangunan dapat pula berarti pertumbuhan ekonomi yang berfokus pada jumlah (kuantitas) produksi dan penggunaan sumber-sumber (Hadi, 2005). Pembangunan yang menitik beratkan pada pemanfaatan sumber daya alam akan menyebabkan tekanan pada lingkungan. Sumber daya alam baik dari segi kuantitas maupun kualitasnya terbatas, sedangkan kebutuhan manusia akan sumberdaya tersebut makin meningkat sejalan dengan peningkatan jumlah penduduk serta kebutuhannya. Kegiatan pembangunan dalam rangka meningkatkan kesejahteraan manusia akan menimbulkan dampak terhadap perubahan beberapa komponen lingkungan, namun besarnya perubahan tersebut tergantung pada tingkat dan intensitas pembangunan yang dilaksanakan (Monoarfa, 2002). Air merupakan salah satu sumber daya alam yang memenuhi hajat hidup orang banyak sehingga perlu dilindungi agar dapat tetap bermanfaat bagi kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Air sebagai komponen lingkungan hidup akan mempengaruhi dan dipengaruhi oleh komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan mengakibatkan kondisi lingkungan hidup menjadi buruk sehingga akan mempengaruhi kondisi kesehatan dan keselamatan manusia serta makhluk hidup lainnya. Sungai Metro adalah salah satu sungai yang merupakan anak Sungai Brantas yang melalui Kecamatan Pakisaji, serta bermuara di daerah paling selatan dari Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang dengan panjang sungai sepanjang 54,55 km. Sungai Metro sendiri merupakan golongan air kelas II yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (PERGUB Jatim No.61/2010). Keberadaan aliran SENIATI 2016| Institut Teknologi Nasional Malang

A. 41


sungai ini sangat diharapkan oleh masyarakat di sekitar daerah aliran sungai tersebut untuk menunjang kebutuhan air yang utamanya guna keperluan pertanian, permukiman dan industri. Hasil pemantauan kualitas air yang dilakukan oleh Perum Jasa Tirta tahun 2001, Sungai Metro telah mengalami penurunan kualitas air terutama disebabkan limbah organik yang dihasilkan oleh industri. Terdapat dua industri yang beroperasi di sepanjang Sungai Metro yakni industri gula dan industri tapioka. Dalam kegiatannya industri-industri ini menghasilkan limbah cair yang dibuang ke Sungai Metro (Puslit Sumberdaya Air dan Perum Jasa Tirta I 2002). Sungai Metro di daerah Talangangung memiliki karakteristik nilai BOD yang tinggi (seluruhnya diatas baku mutu) sedangkan nilai COD yang tertinggi terdapat di Sungai Metro di daerah Mojosari Kecamatan Pakis, Kabupaten Malang (Yetti,2007) Pada Tahun 2011, terjadi kasus pencemaran air yang diakibatkan oleh buangan air limbah dari salah satu kegiatan industri yang biasa membuang air limbahnya ke Sungai Metro. Industri tersebut mengeluarkan air limbah bersuhu panas dan mencemari sungai. Berdasarkan pengakuan masyarakat, akibat air limbah tersebut masyarakat tidak bisa lagi memanfaatkan Sungai Metro karena warnanya berubah menjadi coklat dan keruh serta berbau menyegat. Selain itu suhu sungai meningkat menjadi sekitar 70 0C, sehingga masyarakat merasa tidak nyaman lagi (Surabaya Post,2011). Pada dasarnya sungai mempunyai kemampuan dalam memperbaiki dirinya dari unsur pencemar. Namun kemampuan ini terbatas sehingga apabila masuk sejumlah bahan pencemar dalam jumlah yang besar maka kemampuan tersebut menjadi tidak terlalu berarti dalam mengembalikan sungai dalam kondisi semula. Menurut Vagnetti (2003), lingkungan perairan bereaksi terhadap masuknya bahan pencemar sebagai mekanisme alami untuk kembali pada kualitas air semula, proses ini disebut self purification. Kemampuan alamiah sungai inilah yang membatasi daya tampung sungai terhadap pencemar. Perhitungan daya tampung beban pencemaran diperlukan untuk mengendalikan zat pencemar yang berasal dari sumber pencemar yang masuk ke dalam sungai dengan mempertimbangkan kondisi intinsik sungai dan baku mutu air yang ditetapkan. Suatu perairan atau sungai dikatakan tercemar jika air tersebut tidak dapat digunakan sesuai dengan status mutu air secara normal. Status mutu air merupakan tingkat kondisi mutu air yang menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada suatu sumber air dalam waktu tertentu dengan membandingkan dengan baku mutu air yang ditetapkan. Sedangkan Mutu air merupakan kondisi kualitas air yang diukur dan atau diuji berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metode Indeks Pencemaran dapat memberi masukan pada pengambil keputusan agar dapat menilai kualitas badan air untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan untuk memperbaiki kualitas jika terjadi penurunan kualitas akibat kehadiran senyawa pencemar. 1.2. Tujuan Penelitian Tujuan penelitian yang ingin dicapai dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Menganalisis kondisi kualitas air di Sungai Metro. 2. Menganalisis status mutu air dan daya tampung beban pencemaran air sungai di Sungai Metro. 2. Tinjauan pustaka 2.1. Definisi dan Klasifikasi Sungai Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 38 Tahun 2011 tentang Sungai, pengertian sungai adalah alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa jaringan pengaliran air beserta air di dalamnya, mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi kanan dan kiri oleh garis sepandan. Menurut Sunaryo (2001), suatu sungai dalam artian daerah pengaliran sungai merupakan suatu kesatuan wilayah hidrologis yang dapat mencakup beberapa wilayah administratif yang ditetapkan sebagai satu kesatuan wilayah pembinaan yang tidak dapat dipisahkan. Sungai merupakan tempat berkumpulnya air dari lingkungan sekitarnya yang mengalir menuju tempat yang lebih rendah. Daerah sekitar sungai yang mensuplai air ke sungai dikenal dengan daerah tangkapan air atau daerah penyangga. Kondisi suplai air dari daerah penyangga dipengaruhi aktifitas dan perilaku penghuninya. Pada umumnya daerah hulu mempunyai kualitas air yang lebih baik daripada daerah hilir. Pada akhirnya daerah hilir merupakan tempat akumulasi dari proses pembuangan limbah cair yang dimulai dari hulu (Wiwoho, 2005) A. 42

Institut Teknologi Nasional Malang | SENIATI 2016


Jenis-jenis sungai berdasarkan debit airnya diklasifikasikan menjadi (Mulyanto, 2007) : 1. Sungai Permanen/Perennial, yaitu sungai yang mengalirkan air sepanjang tahun dengan debit yang relatif tetap. Dengan demikian antara musim penghujan dan musim kemarau tidak terdapat perbedaan aliran yang mencolok. 2. Sungai Musiman/Periodik/Intermitten : yaitu sungai yang aliran airnya tergantung pada musim. Pada musim penghujan ada alirannya dan musim kemarau sungai kering. Berdasarkan sumber airnya sungai intermitten dibedakan : a) Spring fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari air tanah dan b) Surface fed intermitten river yaitu sungai intermitten yang sumber airnya berasal dari curah hujan atau penciran es. 3. Sungai episodik, sungai yang pada musim kemarau kering dan pada waktu musim penghujan airnya banyak. 4. Sungai Tidak Permanen/Ephemeral : yaitu sungai tadah hujan yang mengalirkan airnya sesaat setelah terjadi hujan. Karena sumber airnya berasal dari curah hujan maka pada waktu tidak hujan sungai tersebut tidak mengalirkan air. 2.2.Daerah Aliran Sungai (DAS) Menurut Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air, daerah aliran sungai adalah suatu wilayah daratan yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anakanak sungainya, yang berfungsi menampung, menyimpan, dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau ke laut secara alami, yang batas di darat merupakan pemisah topografis dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas daratan. Daerah aliran sungai adalah suatu luasan dimana aliran permukaan mengalir menuju ke suatu titik konsentrasi tertentu yang dibatasi oleh garis imajiner dan dapat ditentukan di peta topografi dengan cara menghubungkan titiktitik tertinggi disekeliling daerah tersebut. 2.3.Kualitas Air Sungai Kualitas air yaitu sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain di dalam air (Effendi, 2003). Kualitas air juga merupakan istilah yang menggambarkan kesesuaian atau kecocokan air untuk peruntukan tertentu, misalnya air minum, perikanan, pengairan/irigasi, industri, rekreasi dan sebagainya. Kualitas air sungai dapat dinyatakan dengan parameter yang menggambarkan kualitas air tersebut yang meliputi derajat keasaman (pH), oksigen terlarut DO, BOD, COD, kandungan logam, kesadahan dan sebagainya. Parameter biologi meliputi kandungan mikroorganisme dalam air. Parameter tersebut meliputi parameter fisika, kimia dan biologi (Asdak, 2010 dan Effendi, 2003). 2.4. Debit Air Debit adalah volume aliran yang mengalir melalui sungai per satuan waktu. Besarnya biasanya dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/detik) (Soewarno, 1991). Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI) tentang Metoda Pengambilan Contoh Air Permukaan, titik pengambilan contoh air sungai ditentukan berdasarkan debit air sungai yang diatur dengan ketentutan sebagai berikut : a) Sungai dengan debit kurang dari 5 m3/detik, contoh diambil pada suatu titik di tengah sungai pada kedalaman 0,5 kali kedalaman dari permukaan (gambar 2.1). b) Sungai dengan debit antara 5 m3/detik – 1503/detik, contoh diambil pada dua titik masingmasing pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai pada kedalaman 0,5 kali kedalaman dari permukaan (gambar 2.1) kemudian dicampurkan. c) Sungai dengan debit lebih dari 150 m3/detik, contoh diambil minimum pada enam titik masing-masing pada jarak 1/4,1/2 dan 3/4 lebar sungai pada kedalaman 0,2 dan 0,8 kali kedalaman dari permukaan (gambar 2.1) lalu dicampurkan. Menurut Arsyad (2010), laju aliran permukaan dikenal juga dengan istilah debit. Besarnya debit ditentukan oleh luas penampang air dan kecepatan alirannya, yang dapat dinyatakan dengan persamaan : Q = A × v (1) SENIATI 2016| Institut Teknologi Nasional Malang

A. 43


Dimana : Q : Debit air (m3/dtk) A : Luas penampang sungai (m2) v : Kecepatan aliran (m/dtk) Dengan meningkatnya debit, kadar bahan-bahan alam yang terlarut ke suatu badan air akibat erosi meningkatkan secara eksponensial dan konsentrasi bahan-bahan antropogenik yang memasuki badan air tersebut mengalami penurunan karena terjadi proses pengenceran. Jika suatu bahan pencemar masuk ke badan air dengan kecepatan konstan, kadar bahan pencemar dapat ditentukan dengan membagi jumlah bahan pencemar yang masuk dengan debit badan air (Effendi, 2003). 2.5.Mutu Air dan Baku Mutu Air Menurut Peraturan Daerah Provinsi Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, mutu air adalah kondisi kualitas air yang diukur dan atau diuji berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metoda tertentu berdasarkan peraturan perundangundangan yang berlaku. Klasifikasi mutu air berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008 ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas. Kelas air adalah peringkat kualitas air yang dinilai masih layak untuk dimanfaatkan bagi peruntukan tertentu. 2.6.Sumber Pencemaran Air Menurut Sastrawijaya (2009), sumber pencemaran dapat dibedakan menjadi sumber domestik (rumah tangga) yaitu dari perkampungan, kota, pasar, jalan, terminal, rumah sakit dan sebagainya. Serta sumber nondomestik yaitu dari pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, transportasi dan sumber-sumber lainnya. Sedangkan menurut Davis dan Cornwell (1991), sumber bahan pencemar yang masuk ke perairan dapat berasal dari buangan yang diklasifikasikan : 1. Point source discharges (sumber titik), yaitu sumber titik atau sumber pencemar yang dapat diketahui secara pasti dapat berupa suatu lokasi seperti air limbah industri maupun domestik serta saluran drainase. 2. Non point source (sebaran menyebar), berasal dari sumber yang tidak diketahui secara pasti. Pencemar masuk ke perairan melalui run off (limpasan) dari wilayah pertanian, pemukiman dan perkotaan. 2.7.Indikator Pencemaran Air Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati melalui (Wardhana, 2004) : 1. Adanya perubahan suhu air. 2. Adanya perubahan pH atau kosentrasi ion hidrogen. 3. Adanya perubahan warna, bau dan rasa air. 4. Timbulnya endapan, koloidal, bahan pelarut. 5. Adanya mikroorganisme. 6. Meningkatnya radioaktivitas air lingkungan. Pada umumnya limbah cair industri lebih sulit dalam pengolahannya, hal ini disebabkan karena zat-zat yang terkandung di dalamnya yang berupa bahan atau zat pelarut, mineral, logam berat, zat-zat organik, lemak, garam-garam, zat warna, nitrogen, sulfida, amoniak, dan lain-lain yang bersifat toksik (Mudarisin, 2004). 2.8.Beban Pencemaran Sungai Perhitungan beban pencemar dilakukan adalah sebagai kontrol terhadap industri apakah industri tersebut mengolah limbahnya dengan baik atau tidak. Beban pencemaran air limbah industri dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut (Kepgub Jatim no 45 thn 2002) :

A. 44



1. Beban Pencemaran Maksimum BPM = (CM)j × Vm Keterangan : BPM : Beban pencemaran maksimumper satuan produk (kg/ton) (CM)j : Kadar maksimum unsur pencemar j (mg/l) Vm : Volume limbah cair maksimum (m3/ton) 2. Beban Pencemaran sebenarnya BPA = (CA)j × Va Keterangan : BPA : Beban pencemaran sebenarnya (kg/ton) (CA)j : Kadar sebenarnya unsur pencemar j (mg/l) Va : Volume limbah cair sebenarnya (m3/ton) Perhitungan beban pencemaran dapat sebagai kontrol terhadap industri, apakah industry tersebut mengolah limbahnya dengan baik atau tidak, dan menurut ketentuan BPA tidak boleh lebih besar dari BPM. 2.9.Daya Tampung Beban Pencemaran Sungai Pada dasarnya sungai mempunyai kemampuan sungai dalam memperbaiki dirinya dari unsur pencemar (self purifikasi). Namun kemampuan terbatas sehingga apabila masuk sejumlah bahan pencemar dalam jumlah banyak maka kemampuan tersebut menjadi tidak terlalu berarti mengembalikan sungai dalam kondisi lebih baik hal ini yang membatasi daya tampung sungai terhadap pencemar (Rahmawati, 2011). Penentuan daya tampung beban pencemaran sungai dapat dihitung dengan cara sederhana yaitu dengan persamaan neraca massa yang digunakan untuk menentukan konsentrasi yang berasal dari sumber pencemar point sources dan non point sources. (Wiwoho,2005). 2.10. Indeks Pencemaran Sungai Penentuan status mutu air dapat dilakukan dengan menggunakan Metode Indeks Pencemaran dinyatakan sebagai Indeks Pencemaran (Pollution Index) yang digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diizinkan. Pengelolaan kualitas air atas dasar Indeks Pencemaran (IP) ini dapat memberi masukan pada pengambil keputusan agar dapat menilai kualitas badan air untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan untuk memperbaiki kualitas jika terjadi penurunan kualitas akibat kehadiran senyawa pencemar. Definisi indeks pencemaran yaitu jika Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkandalam baku peruntukan air (j), dan Ci menyatakan konsentrasi parameterkualitas air (i) yang diperoleh dari hasil analisis cuplikan air pada suatulokasi pengambilan cuplikan dari suatu alur sungai, maka Pij adalah Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi dari Ci/Lij. Tiap nilai Ci/Lij menunjukkan pencemaran relatif yang diakibatkan oleh parameter kualitas air. Nisbah ini tidak mempunyai satuan. Nilai Ci/Lij = 1,0 adalah nilai yang kritik, karena nilai ini diharapkan untuk dipenuhi bagi suatu baku mutu peruntukan air. Jika Ci/Lij > 1,0 untuk suatu parameter, maka konsentrasi parameter ini harus dikurangi atau disisihkan, kalau badan air digunakan untuk peruntukan (j). Jika parameter ini adalah parameter yang bermakna bagi peruntukan, maka pengolahan mutlak harus dilakukan bagi air itu. Pada model Indeks Pencemaran (IP) digunakan berbagai parameter kualitas air, maka pada penggunaannya dibutuhkan nilai rata-rata dari keseluruhan nilai Ci/Lij sebagai tolak ukur pencemaran, tetapi nilai ini tidak akan bermakna jika salah satu nilai Ci/Lij bernilai lebih besar dari 1. Jadi indeks ini harus mencakup nilai Ci/Lij yang maksimum. Perairan akan semakin tercemar untuk suatu peruntukan (j) jika nilai (Ci/Lij)R dan atau (Ci/Lij)M adalah lebih besar dari 1,0. Jika nilai maksimum Ci/Lij dan atau nilai rata-rata Ci/Lij makin besar, maka tingkat pencemaran suatu badan air akan makin besar pula. Rumus yang digunakan dalam Metode Indeks Pencemaran (IP) untuk mengetahui kualitas air perairan sungai adalah menggunakan rumus sebagai berikut :

SENIATI 2016| Institut Teknologi Nasional Malang

A. 45


PIj = dimana : Lij : Kosentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam baku mutu peruntukan air (j) Ci : Konsentrasi parameter kualitas air (i) PIj : Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) (Ci/Lij)M : Nilai Ci/Lijmaksimum (Ci/Lij)R : Nilai Ci/Lijrata-rata Metode ini dapat langsung menghubungkan tingkat ketercemaran dengan dapat tidaknya suatu perairan dipakai untuk peruntukan tertentu dan dengan nilai parameter-parameter tertentu. Evaluasi terhadap nilai Pollution Index (PI) dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut : Tabel 2.1. Evaluasi terhadap nilai PI Nilai PI Mutu Perairan Memenuhi baku mutu 0 – 1,0 (kondisi baik) Cemar ringan 1,1 – 5,0 Cemar sedang 5,0 – 10,0 Cemar Berat >10,0 Sumber : Keputusan Menteri Negara LH No. 115 Tahun 2003 3. Materi dan metode pelaksanaan 3.1.Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilakukan selama dalam kurun waktu musim kemarau dan musin hujan. Penelitian ini dilakukan di Sungai Metro yang berada di wilayah Kecamatan Pakisaji dan Kecamatan Kepanjen. Kabupaten Malang. 3.2.Peralatan dan Bahan Penelitian 3.1.1. Peralatan Penelitian 1. pH meter dan thermometer, sebagai alat untuk mengukur pH dan suhu air di lokasi penelitian. 2. Wadah sampel, sebagai tempat sampel. 3. Ice box, sebagai tempat pengawetan sampel. 4. Meteran, stopwatch, bola tenis sebagai pengapung dan tongkat kayu digunakan sebagai alat pengukur debit air. 5. GPS (Global Positioning System) sebagai alat bantu identifikasi titik koordinat lokasi pengambilan sampel (lintang, bujur dan elevasi). 6. Alat tulis, digunakan untuk mencatat hasil pengamatan. 3.1.2. Bahan Penelitian 1. Peta lokasi penelitian. 2. Bahan pengambilan sampel kualitas air. 3.3.Pengumpulan Data Pengumpulan data dilakukan untuk mendukung menyusunan laporan penelitian. Pengumpulan data dilakukan terdiri dari : 1. Data Primer Data primer adalah data yang dikumpulkan langsung dari objek yang diteliti dan diolah sendiri oleh peneliti. Data primer meliputi : a. Observasi lapangan dan pengukuran kualitas air sungai metro dan air limbah industri gula dan tapioka. b. Foto-foto tentang lokasi penelitian. A. 46



2. Data Sekunder Data sekunder adalah data yang diperoleh oleh peneliti untuk mendukung laporan penelitian. Data sekunder didapatkan dengan meminta informasi berupa literatur, laporan, Peraturan, dokumen lingkungan, dari studi pustaka, media internet maupun dari instasi terkait dengan penelitian ini seperti Badan Lingkungan Hidup Kabupaten Malang. 3.4.Pengambilan Sampel Air Penentuan Titik Pengambilan Sampel Penentuan titik pengambilan sampel air menggunakan metode purposif sampling, yaitu cara penentuan titik pengambilan sampel air dengan melihat pertimbangan-pertimbangan yang dilakukan oleh peneliti. Adapun pertimbangan adalah pertimbangan sumber kegiatan yang diduga memberikan beban pencemaran. Penentuan titik pengambilan sampel air Sungai Metro didasarkan karakteristik pemanfaatan lahan dan aktivitas masyarakat dengan tetap mempertimbangkan kemudahan askes, biaya maupun waktu sehingga ditentukan titik-titik yang di anggap mewakili kualitas air limbah industri dan kualitas air Sungai Metro. Berikut merupakan lokasi pengambilan sampel, titik pengambilan sampel yang dibagi menjadi beberapa stasiun dan outlet dalam penelitian ini adalah : · Stasiun 1 (ST1) Stasiun 1 merupakan daerah hulu Sungai Metro dan sebelum outlet saluran pembungan air limbah industri. · Outlet (OT1) Outlet 1 merupakan titik outlet IPAL industri. Diambil untuk mengetahui karakteristik air limbah sebelum masuk ke badan Sungai Metro. · Stasiun 2 (ST2) Stasiun 2 merupakan titik pengambilan air sampel sungai setalah outlet IPAL industri. Disekitar sungai terdapat pemukiman penduduk, pertanian dan banyak vegetasi hijau. · Stasiun 3 (ST3) Stasiun 3 merupakan titik pengambilan air sampel sungai setelah anak Sungai Metro. Disekitar sungai terdapat pemukiman penduduk dan banyak ditumbuhi vegetasi hijau yang didominasi pohon bambu. · Stasiun 4 (ST4) Stasiun 4 merupakan titik pengambilan air sampel sungai sebelum outlet saluran pembungan air limbah industri. Disekitar sungai banyak ditumbuhi vegetasi hijau yang didominasi pohon bambu. · Outlet 2 (OT2) Outlet 2 merupakan titik outlet saluran pembuangan air limbah industri. Diambil untuk mengetahui karakteristik air limbah sebelum masuk ke badan Sungai Metro. · Stasiun 5 (ST5) Stasiun 5 terletak di Kelurahan Cempokomulyo Kec Kepanjen. Dearah ini merupakan daerah hilir Sungai Metro. Tujuannya untuk mengetahui kualitas air sungai secara keseluruhan sehingga data hasil pengujian di daerah hilir dapat dibandingkan dengan data untuk daerah hulu. Khususnya untuk pertemuan dua sungai atau masuknya anak sungai, lokasi pengambilan sampel adalah di mana daerah air kedua itu telah tercampur secara sempurna. Pengukuran Debit Air, Sampling Air dan Pengawetan Sampel Air a. Pengukuran Debit Air Sungai Metode yang digunakan dalam pengukuran debit air sungai yaitu metode cross section (profil sungai). Dengan metode ini debit air sungai di dapat dari hasil perkalian antara luas penampang sungai dan kecepatan aliran air sungai. (Agustiningsih, 2012) Perhitungan debit menggunakan rumus sebagai berikut : Q =v×A Keterangan : Q : Debit air (m3/dtk) v : Kecepatan arus (m/dtk) A : Luas penampang sungai (m2) (Arsyad, 2010) SENIATI 2016| Institut Teknologi Nasional Malang

A. 47


b. Pengambilan Sampel Air Pengambilan sampel air pada outlet saluran pembuangan industri dan sampel air sungai diambil dengan cara pengambilan sampel sesaat (grab sample) dan Menurut Effendi (2003), sampel sesaat atau grab sample yaitu sampel yang diambil secara langsung dari badan air yang sedang dipantau. Langkah-langkah pengambilan sampel air Sungai Metro dengan tahap sebagai berikut: 1. Persiapan peralatan pengambilan sampel. 2. Pelaksanaan Pengambilan Sampel Air. c. Pengawetan Sampel Air Setelah dilakukan pengambilan sampel air pada setiap stasiun, penting untuk tetap memelihara keutuhannya dan memastikannya tidak terkontaminasi, atau mencegah terjadinya perubahan sebelum dianalisa di laboratorium. Pengawetan sampel dimaksudkan agar tidak terjadi perubahan secara fisika dan kimia. 3.5. Metode Analisis Analisis Beban Pencemaran Air Limbah Industri Beban pencemaran air limbah industri dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut : 1. Beban Pencemaran Maksimum BPM = (CM)j × Vm Keterangan : BPM : Beban pencemaran maksimum per satuan produk (kg/ton) (CM)j : Kadar maksimum unsur pencemar j (mg/l) Vm : Volume limbah cair maksimum (m3/ton) 2. Beban Pencemaran sebenarnya BPA = (CA)j × Va Keterangan : BPA : Beban pencemaran sebenarnya (kg/ton) (CA)j : Kadar sebenarnya unsur pencemar j (mg/l) Va : Volume limbah cair sebenarnya (m3/ton) Perhitungan beban pencemaran dapat sebagai kontrol terhadap industri, apakah industry tersebut mengolah limbahnya dengan baik atau tidak, dan menurut ketentuan BPA tidak boleh lebih besar dari BPM (Kepgup Jatim No 45 Thn 2002). Analisis Daya Tampung Beban Pencemaran Sungai Daya tampung beban cemaran Sungai Metro terhadap kelas sungai berdasarkan lampiran Peraturan Pemerintah No. 82/ 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air dapat dicari dengan menggunakan metode persamaan neraca massa, yaitu : Daya tampung beban pencemaran adalah jumlah beban pencemaran yang diijinkan untuk dibuang berdasarkan baku mutu lingkungan (Kelas Sungai) dikurangi beban pencemaran yang terukur (Wiwoho,2005), sebagai berikut: Dimana : DTBP = Daya tampung beban pencemaran, dinyatakan dalam kg/hari BPM = Beban pencemaran maksimum, dinyatakan dalam kg/hari BPA = Beban pencemaran sebenarnya, dinyatakan dalam kg/hari Analisis Kualitas Air Analisis kualitas air dilakukan jika sampel air limbah pada outlet saluran pembuangan industri dan sampel air sungai telah diambil. Untuk parameter pH dan suhu pengujian dilakukan langsung di lokasi penelitian. Sedangkan untuk parameter TSS, COD dan BOD dilakukan pengujian di laboratorium. Analisa dilakukan dengan metode sesuai ketentuan Standar Nasional Indonesia (SNI). Metode analisa dapat dilihat pada Tabel 3.1 di bawah ini :

A. 48



Tabel 3.1. Metode Analisis Sampel Parameter Fisika · Suhu · TSS Kimia · pH · COD · BOD

Satuan

Metode

Keterangan

0 C mg/ltr

Pemuaian Gravimetri

SNI 6989.57 :2008 SNI 06-6989.3-2004

mg/ltr mg/ltr

Potensiometer Reflux tertutup Titrimetri

SNI 6989.57 :2008 SNI 6989.2:2009 2.14/IK-4.1/2008

Analisis Status Mutu Air Sungai Penentuan status mutu air dilakukan dengan menggunakan metode Indeks Pencemaran. Rumus perhitungan dengan metode Indeks Pencemaran adalah sebagai berikut : PIj = dimana : Lij : Kosentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam baku mutu peruntukan air (j) Ci : Konsentrasi parameter kualitas air (i) PIj : Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) (Ci/Lij)M : Nilai Ci/Lij maksimum (Ci/Lij)R : Nilai Ci/Lij rata-rata Metode ini dapat langsung menghubungkan tingkat ketercemaran dengan dapat tidaknya suatu perairan dipakai untuk peruntukan tertentu dan dengan nilai parameter-parameter tertentu. Evaluasi terhadap nilai Pollution Index (PI) : - 0 ≤ PIj ≤ 1,0 = memenuhi baku mutu (kondisi baik) - 1,0 < PIj ≤ 5,0 = cemar ringan - 5,0 < PIj ≤ 10 = cemar sedang - PIj > 10 = cemar berat Hasil perhitungan PI ini dapat menunjukan tingkat ketercemaran Sungai Metro dengan membandingkannya dengan baku mutu sesuai kelas air yang ditetapkan berdasarkan Peraturan Daerah Provinsi Jawa Timur Nomor 2 Tahun 2008. Langkah-Langkah dalam penentuan status mutu air sungai dengan menggunakan metode Indeks Pencemaran sesuai dengan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 115 Tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air adalah sebagai berikut : Jika Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam baku mutu suatu peruntukan air (j), dan Ci menyatakan konsentrasi parameter kualitas air (i) yang diperoleh dari hasil analisis cuplikan air pada suatu lokasi pengambilan cuplikan dari suatu alur sungai, maka PIj adalah Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi dari Ci/Lij. Harga PIj ini dapat ditentukan dengan cara : 1. Pilih parameter-parameter yang jika harga parameter rendah maka kualitas air akan membaik. 2. Pilih konsentrasi parameter baku mutu yang tidak memiliki rentang. 3. Hitung harga Ci/Lij untuk tiap parameter pada setiap lokasi pengambilan cuplikan. a. Jika nilai konsentrasi parameter yang menurun menyatakan tingkat pencemaran meningkat, misal COD. Tentukan nilai teoritik atau nilai maksimum Cim (misal untuk COD, maka Cim merupakan nilai COD jenuh). Dalam kasus ini nilai Ci/Lij hasil pengukuran digantikan oleh nilai Ci/Lij hasil perhitungan, yaitu : (Ci/Lij)baru = b. bJika nilai baku Lij memiliki rentang - Untuk Ci ≤ Lijrata-rata (Ci/Lij)baru =


A. 49


-

Untuk Ci> Lij rata-rata (Ci/Lij)baru =

c. Keraguan timbul jika dua nilai (Ci/Lij) berdekatan dengan nilai acuan 1,0, misal C1/L1j = 0,9 dan C2/L2j = 1,1 atau perbedaan yang sangat besar, misal C3/L3j = 5,0 dan C4/L4j = 10,0. Dalam contoh ini tingkat kerusakan badan air sulit ditentukan. Cara untuk mengatasi kesulitan ini adalah : - Penggunaan nilai (Ci/Lij)hasil pengukuran kalau nilai ini lebih kecil dari 1,0. - Penggunaan nilai (Ci/Lij)baru jika nilai (Ci/Lij)hasil pengukuran lebih besar dari 1,0. (Ci/Lij)baru = 1,0 + P.log(Ci/Lij)hasil pengukuran

P adalah konstanta dan nilainya ditentukan dengan bebas dan disesuaikan dengan hasil pengamatan lingkungan dan atau persyaratan yang dikehendaki untuk suatu peruntukan (biasanya digunakan nilai 5). 4. Tentukan nilai rata-rata dan nilai maksimum dari keseluruhan Ci/Lij ((Ci/Lij)R dan (Ci/Lij)M). 5. Tentukan harga PIj (sesuai dengan persamaan 2 diatas). PIj = (Kepmen LH No 115 Thn 2003) Interpolasi Metode Invers Distance Weighted Metode Inverse Distance Weighted (IDW) merupakan metode deterministik yang sederhana dengan mempertimbangkan titik disekitarnya. Asumsi dari metode ini adalah nilai interpolasi akan lebih mirip pada data sampel yang dekat daripada yang lebih jauh. Bobot (weight) akan berubah secara linear sesuai dengan jaraknya dengan data sampel. Bobot ini tidak akan dipengaruhi oleh letak dari data sampel. Untuk mengolah dan menganalisa data secara spasial, Sistem Informasi Geografis (SIG) biasanya digunakan. Didalam analisa spasial baik dalam format vektor maupun raster, diperlukan data yang meliputi seluruh studi area. Oleh sebab itu, proses interpolasi perlu dilaksanakan untuk mendapatkan nilai diantara titik sampel. Hal ini bertujuan agar dalam perbandingan nilai dari titik observasi dan titik model bisa berimbang.

A. 50



4. Hasil penelitian dan pembahasan Air Limbah Industri Pada segmen ini, potensi beban pencemaran adalah berasal dari point sources yaitu titik atau sumber pencemar yang dapat diketahui secara pasti yaitu suatu lokasi seperti air buangan industri – industri yang menggunakan Sungai Metro sebagai badan penerima air limbah.Jenis kapasitas produksi serta debit air limbah yang dihasilkan industri gula dan tapioka disajikan pada Tabel 5.1 sebagai berikut : Tabel 4.1.Jenis Industri di Wilayah Sungai Metro yang Membuang Air Limbah ke Sungai Metro No

Nama Industri PG. Kebon Agung CV Singkong Artha Mas

1 2

Jenis Industri

Kapasitas Produksi (ton/thn)

Debit air limbah (m3/hari)

Gula

120,000 ton /thn

1,92

Tapioka

50,000 ton/thn

16,8

Sumber : Badan Lingkungan Hidup Kabupaten Malang, 2013

Berdasarkan tabel 5.1.CV Singkong Artha Mas mempunyai debit limbah yang dibuang ke Sungai Metro paling besar yaitu mencapai 16,8m3/hari. Jenis bahan pencemar yang terkandung dalam air limbah industri tapioka adalah BOD, COD dan TSS.Tingginya konsentrasi BOD, COD dan TSS dalam air dari hasil nira yang terbawa air jatuhan dan bocoran nira yang ikut terbuang bersama aliran air limbah. Kegiatan industri gula dan industri tapioka yang menghasilkan buangan air limbah dengan karakteristik TSS, BOD, dan COD tinggi apabila tidak dilakukan pengolahan air limbah sebelum dibuang ke lingkungan dapat berdampak terhadap lingkungan. Menurut Agustiningsih (2012), dampak lingkungan yang ditimbulkan antara lain terjadinya pencemaran air yang dapat menganggu ekosistem sungai dan dapat menyebabkan kematian ikan dan biota perairan lainnya. Sungai yang telah tercemar menimbulkan bau busuk akibat hasil dekomposisi senyawa organik secara anaerob, mengganggu estetika dan dapat menyebabkan gangguan kesehatan terhadap manusia. Oleh karena itu, air limbah yang dihasilkan dari sisa kegiatan produksi harus diolah terlebih dahulu dalam sistem IPAL dan mempunyai IPAL yang berfungsi dengan baik sebelum dibuang ke sungai. Menurut Agustiningsih (2012), limbah yang dihasilkan dari sisa kegiatan produksi harus diolah terlebih dahulu dalam sistem IPAL sebelum dibuang ke sumber air. Hal ini ditandai dengan air limbah yang dikeluarkan di saluran pembuangan memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan. Kondisi Kualitas Air Sungai Metro Kualitas air meliputi sifat-sifat air dan kandungan makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain yang ada di dalam air (Effendi, 2003). Kualitas air dilakukan untuk mengetahui kesesuaian air bagi peruntukan tertentu, dibandingkan dengan baku mutu air sesuai kelas air. Berdasarkan peruntukannya, Sungai Metro merupakan golongan air kelas II (Pergub Jatim No. 61/2010), sehingga hasil pengujian kualitas air untuk parameter fisika (suhu dan TSS) dan kimia (pH, BOD dan COD) pada masing-masing stasiun pengamatan dalam penelitian inidibandingkan dengan baku mutu air kelas II dan Kelas III menurut Perda Provinsi Jatim No. 2 Tahun 2008. Tabel 4.2. Kondidi DO dan BOD5 DO

DO5

titik 1 2 3 4 5 6 7 8 9

I

II

4.5 3.4 3.5 3.7 3.8 3.5 2.2 2.1 3

4.1 4.2 3.9 4.0 4.0 3.8 3.1 2.2 2.2

TOTAL 8.6 7.6 7.4 7.7 7.8 7.3 5.3 4.3 5.2

HASIL 13.871 12.258 11.935 12.419 12.581 11.774 17.236 13.984 16.911

I

II

TOTAL

HASIL

2.4 2.8 2.4 2.2 2.3 2.0 1.9 1.7 1.9

2.9 2.7 2.7 3.1 2.9 2.6 2.2 1.6 1.5

5.3 5.5 5.1 5.3 5.2 4.6 4.1 3.3 3.4

8.548 8.871 8.226 8.548 8.387 7.419 13.333 10.732 11.057

BOD (MG/L) 5.323 3.387 3.710 3.871 4.194 4.355 3.902 3.252 5.854


A. 51


Tabel 4.3. Kondisi Kekeruhan titik

KEKERUHAN (NTU)

KEKERUHAN (MG/L)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

0.5 0.4 0.5 0.6 0.8 1.1 1.6 1.8 1.1

1.175 0.94 1.175 1.41 1.88 2.585 3.76 4.23 2.585

Tabel. 4.4. Kondisi pH dan Suhu titik

pH

Suhu (C)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

7.6 7.7 7.6 7.8 7.7 7.6 7 6.7 7.5

26 26 26 26 26 26 26 26 26

Pemodelan Dengan Qual 2K Langkah pemodelan mempunyai tujuan untuk mendapatkan nilai konsentrasi parameter BOD dan COD. Nilai konsentrasi parameter BOD dan COD kemudian dapat digunakan untuk menghitung nilai daya tampung beban pencemar sungai. Dalam pemodelan ini, digunakan lima skenario untuk mendapatkan besar beban daya tampung beban pencemar sungai. Skenario-skenario yang digunakan dalam pemodelan ini dapat dilihat pada tabel 5.5 di bawah ini : Tabel 4.5 Skenario Simulasi Penentuan Daya Tampung Beban Pencemar Sungai Skenario

Kualitas Hulu

Data Sungai

1

Kondisi Sebenarnya

Kondisi Sebenarnya

2

Memenuhi Baku Mutu Air Kelas II

Kondisi Sebenarnya

3

Memenuhi Baku Mutu Air Kelas II

4

Kondisi Sebenarnya

Hasil Skenario 2 Kondisi Sebenarnya

Gambar 4.1. sebaran Konduktivitas A. 52


Sumber Pencemar Memenuhi Baku Mutu Air Limbah Memenuhi Baku Mutu Air Limbah Estimasi Tahun 2018 Estimasi Tahun 2018

Gambar 4.2 Suspended Solid


Gambar 4.3 Sebaran DO

Gambar 4.4. Detritus

Gambar 4.6. Sebaran BOD

5. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan 1. Nilai daya tampung beban pencemaran paling besar adalah pada saat skenario 2 (kondisi hulu dan kualitas air sungai telah memenuhi baku mutu air kelas II dan kondisi sumber pencemar telah memenuhi baku mutu air limbah), 2. Kualitas air hulu dan sungai yang baik dapat dilakukan melalui pengelolaan kualitas air secara terpadu dengan cara pengendalian kualitas air di hulu, penurunan konsentrasi sumber pencemar sesuai baku mutu air limbah, penetapan kelas air sungai 3. Penurunan beban pencemaran parameter BOD yang harus dilakukan pada semua segmen untuk mendapatkan sungai dengan kondisi memiliki daya tampung beban pencemaran 4. Kadar parameter COD dan diversitas biota air masih dalam proses analisis dengan demikian belum bisa memberikan gambaran keseluruhan parameter kimia air sungai Metro yang selanjutnya disinkronisasikan dengan keadaan ideal kualitas air sungai. Saran 1. Kadar COD dan diversitas biota air yang masih dalam proses analisis dikarenakan kesulitannya mendapatkan bahan kimia uji dan terjadinya kesalahan dalam penanganan dan pengamanan sampel sehingga perlu pengujian ulang namun pemenuhan data dan kelengkapan analisis dan pembahasan akan dilakukan dalam penulisan laporan akhir. 2. Hasil Penelitian ini adalah gambaran kualitas air Sungai Metro disaat musim kemarau dan direncanakan penelitian lanjutan untuk mengetahui kondisi kualitas air di musim penghujan akan dilakukan pada tahap ke II tahun depan. Harapan dari penelitian ini adalah didapatkannya gambaran kualitas air sungai di dua musim dan dikonstruksikannya pola sinkronisasi sungai Metro. 6. Daftar Pustaka [1] Ariyanto (2006). Efisiensi Penggunaan Anaerob Baffled Reactor dan Rotating Biological Contactor Dalam Pengolahan Limbah Batik Solo. Tidak Dipublikasikan. [2] Chandra (2002). Pemanfaatn Biji Kelor Dalam Pengolahan Limbah Pabrik Tekstil. (http://hom.unpar.ac.id/-andyc/research. htm).


A. 53


[3] Chariton, AP dan Wahyono Hadi. 2000. Studi Pertumbuhan Bed Lumpur Kaitannya dengan Produksi Biogas pada Pengolahan Limbah Pabrik Tahu dengan Reaktor Aliran Horizontal. Jurnal Purifikasi Vol.1 No.5 September 2000. Surabaya. [4] Dama dkk. (2002). Pilot-Scale Study of An Anaerob Baffled Reactor for The Treatment Domestic Wastewater. Water Science and Technology 46 (6): 263-270. [5] Khoiriyah, A.,dkk.,”Studi Reaktor Plasma DBD Planar to Planar untuk Pretreatment Limbah Plastik Polipropilen menjadi Bahan Bakar Cair”, Jurnal Teknologi Kimia dan Industri Vol 1, No 1, 2012. [6] Latifah, HS. Setyobudiarso H, Hendriarianti E (2011). Penggunaan Biji Asam Jawa (Tamarindus Indica L) sebagai Biokoagulan dalam Proses Pengolahan Limbah Industri Penyamakan Kulit. Skripsi. Institut Teknologi Nasional Malang. [7] Linsty Ray, K. & Franzini, JB., (1989). Teknik Sumber Daya Air. Jakarta . Erlangga. [8] Setiadi & Hasibuan (1998).Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil dengan Bioreaktor Penyekat Anaerop (BIOPAN) sebagai Bagian Dari Pengolahan Gabungan Anaerob-Aerob. Makalah Dalam Seminar “Teknologi Tepat Guna Untuk Pengolahan Limbah Cair”. PUSTEKLIM. Yogyakarta 26-28 Oktober. [9] Siahaan (2001). Prospek pengembangan pestisida nabati dalam rangka meminimalkan penggunaan sintetis dalam Notosoedarmo,S, Meitirniati, I. Basuki S (eds) Prosiding Seminar Nasional “Peranan Fungi Ekologis dalam Pengelolaan Lingkungan” 211-217. [10] Sutrisno,C Totok ( 2000) Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta :Rineka Cipta. [11] Suriawiria, (1993). Mikrobiologi Air dan Dasar-Dasar Pengelolaan Secara Biologis. Alumni Bandung 329 p ISBN 979-141-003-1.

A. 54


Sinkronisasi Status Mutu Dan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Sungai Metro

Recommend Documents