STUDI KELAYAKAN KUALITAS AIR MINUM DELAPAN MATA AIR DI KECAMATAN KARANGPLOSO KABUPATEN MALANG

STUDI KELAYAKAN KUALITAS AIR MINUM DELAPAN MATA AIR DI KECAMATAN KARANGPLOSO KABUPATEN MALANG 1), 2)

Rani Rahmawati1, Catur Retnaningdyah2 Laboratorium Ekologi dan Diversitas Hewan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya, Malang 65145, Jawa Timur, Indonesia. Telp. & Fax: +62-341-575840. E-mail: 1)[email protected] dan 2) [email protected]

ABSTRAK Tujuan penelitian ini untuk melakukan evaluasi terhadap kualitas delapan mata air berdasarkan sifat fisik dan kimia air. Penelitian dilakukan di mata air Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko yang terletak di Kecamatan Karangploso Kabupaten Malang. Pada masing– masing mata air tersebut dilakukan pengambilan sampel air pada dua titik sebagai ulangan. Parameter yang diukur meliputi suhu, pH, DO, konduktivitas, turbiditas, BOD, nitrat, ortofosfat, alkalinitas, TDS, TSS, TOM dan debit. Perbedaan kualitas fisikokimia air antar mata air ditentukan dengan uji Anova yang dilanjutkan dengan Duncan Multiple Range test, analisis cluster dan PCA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa delapan mata air yang dipantau sudah tidak layak digunakan sebagai bahan baku air minum. Parameter yang sudah tidak memenuhi baku mutu berdasarkan PP No 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air adalah nilai DO (semua mata air), BOD (mata air PraNyolo), Nitrat (mata air Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses, Soko). Kata kunci: Indeks Kualitas air Prati’s, Karangploso, kualitas air, mata air ABSTRACT The aim of this research is evaluating the water quality of eight springs located in Karangploso, Malang regency based on water physicochemical parameters. The eight springs are Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses and Soko. Sampling of water at each springs was done in two location as replication. Physicochemical measurement included temperature, pH, DO, conductivity, turbidity, BOD, nitrate, orthophosphate, alkalinity, TDS, TSS, TOM and water discharge. The difference of physicochemical quality among springs was determined by ANOVA be followed by Duncan's Multiple Range Test, cluster analysis and PCA. The results showed that all of the springs were not feasible to use as drinking water. Several parameter that not fulfilled the drinking water quality standards from Indonesia government regulation No. 82/2001 were DO (all springs), BOD (PraNyolo spring), nitrates (Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses, Soko springs). Keywords: Karangploso, Prati’s Implisit Index, springs, water quality

PENDAHULUAN Air merupakan kebutuhan pokok makhluk hidup. Mata air merupakan salah satu sumber daya air yang banyak dimanfaatkan masyarakat untuk aktivitas sehari-hari. Desa Ngenep, Bocek dan Ngijo merupakan tiga desa yang terletak di Kecamatan Karangploso, Kabupaten Malang, Jawa Timur yang mempunyai beberapa mata air yaitu PraNyolo, Ngenep, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko. Mata air tersebut mampu memenuhi kebutuhan air bersih untuk lingkungannya. Warga sekitar memanfaatkan sumber air ini dengan cara memasang pipa-pipa yang dialirkan menuju rumah masing-masing digunakan sebagai bahan baku air minum. Namun demikian, berbagai kontaminan akibat aktivitas manusia di sekitar mata air seperti penggunaan pupuk untuk kegiatan pertanian, peternakan, maupun MCK dapat mengakibatkan penurunan

Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 1 | 2015

kualitas air yang dapat menimbulkan gangguan, kerusakan, dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air [1]. Hasil penelitian sebelumnya di Sumber Awan menunjukkan bahwa aktivitas manusia di sekitar mata air yang tidak diimbangi dengan pengelolaan secara tepat dapat berpotensi menurunkan kualitas dan kuantitas sumber daya air [8]. Berdasarkan uraian tersebut dilakukan penelitian untuk mengetahui profil kualitas air di beberapa mata air yang ada di Kecamatan Karangploso Kabupaten Malang berdasarkan sifat fisikokimia air yang dibandingkan dengan baku mutu air untuk bahan baku air minum yang telah diatur oleh pemerintah. Hasil penelitian diharapkan dapat digunakan oleh masyarakat dan pemerintah sebagai dasar pengelolaan mata air dan melakukan konservasi terhadap lingkungan di sekitar mata air.

50

Multiple Range Test menggunakan program SPSS for windows release 16.00. Kategori kualitas air di mata air ditentukan melalui perhitungan Prati’s Implicit Index of Pollution [14]. Pengelompokan mata air berdasarkan kualitas air ditentukan dengan melakukan analisis cluster dan biplot (PCA) menggunakan indeks kesamaan habitat berdasarkan Bray-Curtis yang ditentukan dengan program PAST.

METODE PENELITIAN Penelitian dilakukan pada bulan Juni 2014 sampai dengan Januari 2015 di delapan mata air (PraNyolo, Ngenep, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko) yang terletak di Desa Ngenep, Bocek dan Ngijo Kecamatan Karangploso Kabupaten Malang. Pengukuran parameter fisikokimia serta analisis data penelitian dilakukan di Laboratorium Ekologi dan Diversitas Hewan Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Brawijaya.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Profil Kualitas Mata Air Berdasarkan Parameter Fisiko-kimia Air Hasil Pemantauan kualitas air delapan mata air yang telah dibandingkan dengan baku mutu berdasarkan Peraturan Pemerintah RI (PPRI) No 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air [11] dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2. Nilai rata-rata pH dari delapan mata air yang diamati berkisar antara 6,1 - 6,8 dan masih memenuhi standar baku mutu Kelas I sebagai bahan baku air minum yang menetapkan nilai pH 6-9 [11]. Nilai pH berkorelasi positif dengan daya hantar listrik dan alkalinitas. Menurunnya nilai pH dapat mengakibatkan sifat korosif air [7]. Peningkatan nilai pH dapat dilakukan dengan mengurangi asimilasi karbon dioksida dan bikarbonat pada aktivitas fotosintesis. Nilai pH semakin tinggi dapat berkorelasi dengan rendahnya kadar karbon dioksida dan terjadi keseimbangan antara karbonat-bikarbonat yang dipengaruhi oleh adanya perubahan fisikokimia air [9]. Nilai Dissolved Oxygen (DO) semua mata air yang diamati belum memenuhi baku mutu air minum yaitu kelas I. Dissolved Oxygen (DO) di mata air PraNyolo, Lowoksari, Leses dan Soko

Gambar 1. Lokasi Pengambilan sampel Jenis penelitian yang digunakan adalah ex post facto. Rancangan penentuan lokasi sampling adalah selected sampling. Pada setiap lokasi yang telah ditentukan, dilakukan pengambilan sampel air untuk diukur kualitas fisik dan kimia yaitu DO, pH, turbiditas, BOD, TOM, alkalinitas, konduktivitas, suhu, debit, TDS, TSS, nitrat dan fosfat terlarut [3]. Pengukuran kualitas fisikokimia air tiap-tiap mata air dilakukan di dua stasiun sebagai ulangan. Perbedaan nilai tiap-tiap parameter fisikokimia air antar mata air ditentukan dengan uji Anova yang dilanjutkan dengan uji Duncan

Tabel 1. Variasi nilai pH, DO, BOD, konduktivitas, suhu dan turbiditas delapan mata air di Kecamatan Karangploso Ngenep PraNyolo

pH DO(mg/L) abc 6,34 ±0,077 2,38±0,007ab 6,54 ±0,055abc 3,12±0,643ab abc

Umbulan

6,35 ±0,055

Langgar

6,43 ±0,425a ab

Balittas

6,21 ±0,031

Lowoksari

6,24 ±0,038 bc bc

Leses

6,67 ±0,232

Soko

6,75 ±0,057c

NBM

6-9

BOD(mg/L) Konduktivitas(µS/cm) 0,98±0,764

abc

2,66±0,198

d

bc

22,3±0

a

21,9±0,141a

132,75±5,303 107,9±6,929

2,54±0,368ab

0,82±0,651abc

127,95±3,323b

2,77±0,552ab

0,92±0,679abc

222 ±14,142e

2,15±0,233a

0,62±0,255ab

166,7±0,849d

3,12±0,417ab

0,44±0,113a

164,3±0,424d

3,30±0,197

b

3,17±0,438b >6

1,58±0,141

bcd

1,76±0,169cd <2

144,25±4,031c 164,4± 0 d ≤700*

Suhu(0C) b

Turbiditas(NTU) 0,28±0,226a 0,645±0,459a

a 22,55±0,707c 0,39±0,707 0,8 ± 0,820a 24,8±0,141f ab 24,35±0,707e 0,97± 0,997 a 23,4 ± 0,141d 0,39±0,085 ab 22,75±0,070c 0,86±0,375 b 23,25±0,070d 2,105 ±0,361

-

-

Keterangan: Notasi yang sama pada tiap parameter menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan Anova yang dilanjutkan dengan DMRT α: 0,05; NBM: Nilai baku mutu berdasarkan PPRI No. 82/2001; * FAO

Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 1 | 2015

51

tergolong kelas 3 untuk pertanian [11]. Kadar Biochemical Oxygen Demand (BOD) Mata air Ngenep, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko tergolong kelas I dengan nilai berkisar antara 0,44-1,76 mg/L, sedangkan di mata air PraNyolo sebesar 2,66 mg/L (Kelas II). Kadar BOD yang tinggi ditentukan oleh aktivitas lingkungan sekitar seperti sawah, mandi cuci, kakus, dan kebun yang mengakibatkan masuknya beberapa bahan organik sehingga dapat menurunkan kualitas air di mata air tersebut [8]. Rata – rata nilai konduktivitas di mata air Ngenep, Umbulan, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko berkisar antara 107,9 – 166,7 µS/cm, nilai ini tergolong sangat baik dan memenuhi syarat baku mutu sebesar < 700 yang ditetapkan oleh FAO untuk pertanian. Konduktivitas menunjukkan hubungan yang signifikan dengan beberapa parameter seperti suhu, nilai pH, alkalinitas, kesadahan total, kalsium, total padatan, total padatan terlarut, COD, klorida dan konsentrasi besi di air [10]. Peningkatan kualitas air dapat dilakukan dengan memanfaatkan vegetasi riparian yang fungsinya mampu mereduksi konsentrasi atau efek racun pencemar [6]. Vegetasi riparian diketahui mampu memperbaiki kualitas air sungai melalui proses fitoremediasi [5,13]. Rata – rata suhu di mata air Ngenep, Umbulan, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko berkisar antara 22,30C - 24,350C. Suhu yang ada masih dalam batas-batas suhu optimum untuk kehidupan biota perairan [4]. Nilai turbiditas di mata air Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Langgar dan Lowoksari termasuk rendah dengan nilai berkisar antara 0,39 NTU - 0,8 NTU. Rata – rata nilai turbiditas di mata air Balittas dan Leses termasuk sedang dengan nilai berkisar antara 0,86 NTU – 0,97 NTU. Nilai turbiditas ini (kecuali di mata air Soko) masih wajar dan sesuai dengan

nilai beberapa mata air lain di wilayah Malang raya [12]. Kadar nitrat di mata air Ngenep, PraNyolo dan Umbulan (6,68-8,68 mg/L) masih memenuhi nilai baku mutu untuk air minum (maksimum 10 mg/L), sedangkan mata air yang lain hanya bisa digunakan untuk aktivitas pertanian (golongan III) dengan standar maksimum 20 mg/L [11]. Hasil tersebut mengindikasikan bahwa pada mata air Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses, Soko telah dipengaruhi aktivitas antropogenik. Hal ini dapat mengakibatkan terjadinya eutrofikasi yang dapat meningkatkan pertumbuhan atau blooming alga [4,12]. Nilai ortofosfat tertinggi terdapat di mata air Lowoksari dengan nilai sebesar 0,119 mg/L, sedangkan nilai ortofosfat terendah terdapat di mata air Leses dengan nilai sebesar 0,033 mg/L. Rata – rata nilai ortofosfat di mata air Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Langgar, Balittas, dan Soko termasuk sedang dan berkisar antara 0,0586 mg/L – 0,947 mg/L. Nilai Total Organic Matter TOM di mata air Langgar, Balittas dan Lowoksari nyata lebih tinggi dibandingkan dengan yang lain dan berkisar antara 630,42-691,25 mg/L. Nilai TOM di mata air Ngenep dan Umbulan termasuk nyata paling rendah dengan nilai 367,75 mg/L dan 392,63 mg/L, sedangkan pada mata air PraNyolo, Leses dan Soko termasuk sedang dengan nilai antara 364,52-489,41 mg/L. Nilai alkalinitas tertinggi terdapat di mata air Langgar dengan nilai sebesar 155,23 mg/L, sedangkan nilai alkalinitas terendah terdapat di mata air Leses sebesar 79,63 mg/L. Rata – rata nilai turbiditas di mata air Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Balittas, Lowoksari, dan Soko memiliki nilai berkisar antara 104,83 mg/L – 134,56 mg/L. Kisaran nilai ini masih normal dan layak untuk kehidupan organisme akuatik yaitu 20300 mg/L [2].

Tabel 2. Variasi nilai nitrat, ortofosfat, TOM, alkalinitas, TDS, TSS, debit delapan mata air di Kecamatan Karangploso Nitrat (mg/L) 8,68±0,21a Ngenep 7,34±0,52a PraNyolo 6,68±0,09a Umbulan 12,15±4,45ab Langgar 11,72±3,44ab Balittas Lowoksari 13,07±3,75ab 16,64±0,99b Leses 16,70±2,37b Soko <10 NBM

Ortofosfat(mg/L) 0,094±0,02bc 0,062±0,02ab 0,097±0,01bc 0,094±0,02bc 0,092±0,01bc 0,119±0,02c 0,033±0,01a 0,058±0,01ab -

TOM (mg/L) 367,75±35,19a 464,52±15,64b 392,63±15,64a 691,25±23,46c 644,25±35,19c 630,42±7,82c 489,41±3,91b 456,23±43,01b -

Alkalinitas(mg/L) 122,47±4,98bc 114,91±9,97b 112,39±0,712ab 155,23±8,55c 134,57±2,13bc 131,80±1,06bc 79,63±37,06a 104,83±0ab -

TDS (mg/L) 245,5±4,94a 209,5±3,53a 243,5±10,61a 275,5±101,12a 214,5±24,75a 249,5±12,02a 358±125,87a 232±76,37a 0-1000

TSS(mg/L) 1,25±0,35ab 0,75±0,35a 1,75±0,35b 1±0ab 0,75±0,35a 0,75±0,35a 1±0ab 1,75±0,35b <50

Keterangan: Notasi yang sama pada tiap parameter menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan Anova yang dilanjutkan dengan DMRT α: 0,05; NBM: Nilai baku mutu berdasarkan PPRI No. 82/2001

Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 1 | 2015

52

Nilai TDS dari delapan mata air berkisar antara 209,5-358,0 mg/L, sedangkan nilai TSS berkisar antara 0,75-1,25 mg/L. Nilai ini memenuhi standar baku mutu kelas I sampai IV yang menetapkan batas maksimum sebesar 1000 mg/L (TDS) dan 50 mg/L (TSS). TDS pada umumnya disebabkan oleh bahan organik berupa ion – ion yang larut di perairan, sedangkan TSS dipengaruhi oleh bahan tersuspensi [4]. Konsentrasi TSS akan mempengaruhi nilai turbiditas sehingga mampu menurunkan penetrasi cahaya dalam air. Hal ini dapat mengakibatkan proses fotosintesis organisme perairan terhambat. Penyerapan panas dari cahaya matahari dapat meningkatkan suhu sehingga menyebabkan tingkat oksigen rendah dan dapat mempengaruhi kemampuan organisme perairan untuk tumbuh dan bernafas [8]. Kategori Kualitas Air Berdasarkan Prati’s Implicit Index dan Pengelompokan Mata Air di Kecamatan Karangploso Kelayakan ekosistem perairan dapat ditentukan berdasarkan indeks kualitas air seperti Prati’s Implicit Index. Indeks kualitas air ini dapat ditentukan dari beberapa indikator fisiko-kimia air diantaranya nilai pH, DO, nilai KMnO4, Nitrat dan TSS. Prati’s Implicit Index (Indeks Pencemaran Implisit Prati) merupakan indeks yang digunakan untuk mengetahui tingkat pencemaran air akibat adanya pencemaran organik [14]. Hasil penghitungan indeks tersebut menunjukkan bahwa mata air Langgar dan Balittas termasuk tercemar ringan (Slightly polluted) dengan nilai indeks 2,01-2,20. Mata air yang lain tergolong dalam kelompok acceptable atau dapat diterima dengan nilai berkisar antara 1.00 hingga 2.00.

Gambar 2. Variasi nilai indeks Prati’s dan debit delapan mata air di Kecamatan Karangploso Debit tertinggi ditemukan di mata air Umbulan sebesar 461,6 L/detik dan debit air terendah pada mata air Suko sebesar 0,5 L/detik. Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 1 | 2015

Debit mata air yang lain di antaranya dan berkisar antara 5,3 L/detik - 82,6 L/detik. Perbedaan debit ini sangat dipengaruhi oleh kualitas lingkungan disekitarnya terutama adanya vegetasi. Debit air ini dapat mempengaruhi kemampuan suatu badan air untuk memurnikan kembali bahan pencemar.

a

b Gambar 3. Variasi Pengelompokan kualitas fisik kimia air di delapan mata air berdasarkan (a) indeks kesamaan Bray-Curtis, (b) analisis Biplot menggunakan PCA Berdasarkan hasil pemantauan beberapa parameter kualitas air yang diamati di delapan mata air dapat dilakukan pengelompokan wilayah mata air berdasarkan indeks kesamaan habitat Bray-Curtis yang dilanjutkan dengan analisis cluster dan Biplot (Gambar 3). Berdasarkan analisis cluster, pada tingkat kesamaan 87%, wilayah penelitian dibagi menjadi tiga kelompok yaitu mata air Ngenep dan Umbulan (kelompok 1), Leses, PraNyolo dan Soko (kelompok 2) dan mata air Langgar, Balittas dan Lowoksari (kelompok 3) mempunyai karakteristik yang sama. Berdasarkan analisis biplot tersebut mata air Langgar, Balittas dan Lowoksari memiliki kesamaan dicirikan dengan Konduktivitas, TOM, suhu, alkalinitas dan fosfat terlarut yang tinggi. Mata air Suko, Leses 53

dan PraNyolo berada dalam satu kelompok karena memiliki kesamaan yang dicirikan oleh kadar nitrat, turbiditas, TDS, DO, pH, BOD, dan TSS yang tinggi, sedangkan mata air Ngenep dan Umbulan dicirikan dengan debit air yang tinggi.

[6] [7]

KESIMPULAN Kualitas air di delapan mata air Kecamatan Karangploso (Ngenep, PraNyolo, Umbulan, Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses dan Soko) sudah tidak layak digunakan sebagai bahan baku air minum. Parameter yang tidak memenuhi baku mutu yang ditetapkan yaitu nilai DO (semua mata air), BOD (mata air PraNyolo), Nitrat (Langgar, Balittas, Lowoksari, Leses, Soko). Mata air Ngenep dan Umbulan relatif lebih baik dibandingkan dengan yang lain jika didasarkan pada parameter BOD dan nitrat. UCAPAN TERIMAKASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Program Hibah Unggulan Perguruan Tinggi UB tahun anggaran 2014 yang telah membiayai penelitian ini. Terimakasih juga diucapkan kepada Purnomo, SSi , Noviana Nur Rahmawati S.Si, Ayu Hilyatul Millah S.Si yang telah membantu pengambilan sampel, orang tua dan semua pihak yang telah membantu dalam penyelesaian penelitian ini.

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

DAFTAR PUSTAKA [1]

[2]

[3]

[4]

[5]

Basavaraja, Simpi, S. M., Hiremath, K. N. S. Murthy, K. N.Chandrashekarappa, Anil N. Patel, E.T.Puttiah, (2011), Analysis of Water Quality Using Physico-Chemical Parameters Hosahalli Tank in Shimoga District, Karnataka, India,Global Journal of Science Frontier, Research, 1(3), pp 3134. Boyd, C.E. 1988. Water quality in warmwater fish. Fourth Printing Auburn Univ. Agricultural Experiment Station. Alabama. Clesceri L.S., A.E.Greenberg & A.D Eaton. 1998. Standard Methods For the Examination of Water and Waste Water.20th.Ed.,Washington Effendie, H. 2003. Telaah Kualitas Air.Bagi Pengelolahan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan.Kanisius.Yogyakarta. Fullerton,A.H.,T.J. Beechie, S.E. Baker, J.E. Hall and K.A. Barnas. 2006. Regional patterns of riparian characteristic in the interior Columbia River basin, Northwestern USA: aplication for

Jurnal Biotropika | Vol. 3 No. 1 | 2015

[13]

[14]

restoration planning. Landscape Ecol. 21:1347 – 1360. Greipsson,S. 2011. Phytoremidiation. Nature Education Knowledge, 2(1) : 1-7 Gupta, D. P., Sunita andJ. P. Saharan, (2009), Physiochemical Analysis of Ground Water of Selected Area of Kaithal City (Haryana) India,Researcher, 1(2), pp 1-5. Habiebah, R.A.S. dan C. Retnaningdyah. 2014. Evaluasi Kualitas Air Akibat Aktivitas Manusia di Mata Air Sumber Awan dan Salurannya, Singosari Malang. Jurnal Biotropika. Vol 2 No.1:40-45. Karanth, K. R, (1987), Groundwater Assessment Development and Management Tata McGraw Hill publishing company Ltd., New Delhi, pp725-726. Navneet, K. Dan D. K. Sinha, (2010), Drinking water quality management through correlation studies among various physicochemicalparameters: A case study,International Journal of Environmental Sciences, 1(2), pp 253-259. Peraturan Pemerintah. No.82. 2001. TentangPengolahan Kualitas Air Dan Pengendalian Pencemaran. http://www. depkes. go.id. 1 Januari 2015 Retnaningdyah, C dan E. Arisoesilaningsih. 2014. Evaluasi Kualitas Ekosistem Mata Air di Sumber Jenon, Awan, Mlaten, Umbul dan Guno Berdasarkan Parameter Fisikokimia dan Makroinvertebrata Bentos. Leaflet sosialisasi Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi UB, Malang. Retnaningdyah C. Dan E. Arisoesilaningsih, 2013. Ecological Significance of Irrigation Channel Riparian to Improve Benthic Macroinvertebrate Diversity. Oral presentation on International Conference on Global Resource Conservation (ICGRC). February 7th-8th. Malang, Indonesia Ott, W.R. 1978. Environmental Indices. Theory and Practice. Ann Arbor Scin. Publ. Inc., Ann Arbor. Mich.

54