Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 16 Agustus 2016
Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No. 4011 Tanggal 10 Agustus 2016
Ketua : Prof.Dr.Ir.I Wayan Nuarsa, M.Si. Anggota : 1. Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, MS. 2. Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT.,PhD. 3. Dra. Iryanti Eka Suprihatin, M.Sc.,PhD.
iv
SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT
Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama
: Made Santiari
NIM
: 1391261007
Program Studi
: Magister Ilmu Lingkungan
Judul Tesis
: Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Sungai Badung di Desa Pemogan
Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah Tesis ini bebas plagiat : Apabila di kemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku.
Denpasar, Agustus 2016 Hormat Saya,
Made Santiari
v
UCAPAN TERIMA KASIH
Puji syukur penulis panjatkan kepada Ida Sang Hyang Widhi Wasa karena atas asung wara nugraha-Nya penulis dapat menyelesaikan Tesis ini dengan baik. Dalam penyelesaian Tesis ini, penulis juga mendapat bimbingan, bantuan serta dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof.Dr. I Wayan Nuarsa,M.Si. selaku pembimbing I yang dengan penuh perhatian telah memberikan dorongan, semangat, bimbingan, dan saran selama penulis mengikuti program magister, khususnya dalam penyelesaian Tesis ini. Kepada Prof. Dr. I Wayan Budiarsa Suyasa, MS selaku pembimbing II yang dengan penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan, nasehat, saran dan pengarahan dalam proses penyusunan Tesis ini. Ucapan yang sama juga ditujukan kepada Rektor Universitas Udayana Prof. Dr. dr. Ketut Suastika SpPD KEMD atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan pendidikan Program
Magister
di
Universitas
Udayana.
Kepada
Direktur
Program
Pascasarjana Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S. (K) atas kesempatan yang diberikan kepada penulis untuk menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pascasarjana Universitas Udayana. Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada Prof.Dr. I Wayan Nuarsa,M.Si., Ketua Program Studi Magister Ilmu Lingkungan Universitas Udayana atas ijin yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti pendidikan program Magister. Ungkapan terima kasih penulis sampaikan pula kepada para penguji tesis yaitu Ir. I Gusti Bagus Sila Dharma, MT.,PhD. dan Dra. Iryanti Eka Suprihatin, M.Sc, PhD, yang telah memberikan masukan, saran, sanggahan dan koreksi sehingga tesis ini dapat terwujud seperti ini. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada seluruh staf Dosen dan staf Tata Usaha di Program Studi Ilmu Lingkungan Pascasarjana Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan dan dukungan kepada penulis. Kepada orang tua dan seluruh keluarga penulis
vi
yang dengan setia selalu memberikan dukungan baik moril maupun spiritual Tesis ini dapat terselesaikan. Kepada Novrizal, Nyoman Santi, Awang Erry Sofyar Irawan, Ida Pandita Mpu Istri Wiweka Nanda, Made Dwi Arbani, Laksmi Wiratini, Mekar Prihatini, Jero Nengah, Paulus H, Wisnu, Arik Agustina, Lutfi, Dody Setiawan dan Ardi Putra yang telah membantu selama proses penyelesaian tesis ini berlangsung. Dian, Yogy, Olivia dan Agek yang selalu memberi semangat. Rekan – rekan Mahasiswa Program Studi Ilmu Lingkungan Pascasarjana Universitas Udayana terutama angkatan 2013 yang telah banyak memberikan motivasi dan doa kepada penulis. Semoga Ida Sang Hyang Widhi Wasa/ Tuhan Yang Maha Esa selalu melimpahkan rahmat-Nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan penyelesaian Tesis ini.
Denpasar,
Agustus 2016
Penulis
vii
ABSTRACT DETERMINATION OF LOAD CAPACITY BADUNG RIVER POLLUTION IN THE VILLAGE PEMOGAN
The water quality of Badung River in Pemogan village has exceeded the threshold limits.Therefore, It is needed to determinate the carrying capacity of Badung River. The determination of carrying capacity is very useful to control the disposal of waste into the Badung River. The objective of this study were to determine the sources of pollution, pollutant load and load capacity of Badung river at Pemogan village. Determination of pollutant source done with looked for land use and types of activities along the Badung river Pemogan village followed by field inspections. The pollution load was determined by multiplying the concentration of water quality and flow rate, while the carrying capacity was determined with the help of the program Qual2Kw ver 5.1. Determination of load capacity with Qualk2Kw ver 5.1 has several step such as data collect, the data entry process, calibration, verification and simulation according to the scenario. The result of this study showed sources of pollution that cause a decrease the water quality of Badung river in Pemogan village were non point source (agriculture and settlements) and point source (flow from upstream). The pollution load that flow into the Badung river in Pemogan village for BOD, COD and TSS respectively 419,9 kg/day; 865,7 kg/day dan 160,7 kg/day. Load capacity of Badung river for COD and TSS were 1686.5 kg/day dan 4743.4 kg / day, Meanwhile, the load capacity of Badung River for BOD has overlimits. Keywords: Badung river, Qual2Kw 5.1, Load capacity
viii
ABSTRAK PENETAPAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN SUNGAI BADUNG DI DESA PEMOGAN Kualitas air sungai Badung di desa Pemogan telah melampui baku mutu. Suatu upaya pengelolaan perlu dilakukan yaitu dengan menetapkan daya tampung beban pencemaran. Penetapan daya tampung beban pencemaran sangat berguna untuk mengatur pembuangan limbah agar sungai tidak tercemar. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan sumber pencemar, beban pencemar dan daya tampung beban pencemaran sungai Badung desa Pemogan. Sumber pencemar ditentukan dengan mencari informasi penggunaan lahan dan jenis kegiatan di sepanjang sungai Badung desa Pemogan kemudian dilanjutkan dengan pengecekan lapangan. Beban pencemar ditentukan dengan mengalikan konsentrasi kualitas air dan debit aliran, sedangkan daya tampung beban pencemaran ditentukan dengan bantuan program Qual2Kw ver 5.1. Penentuan daya tampung dengan bantuan Qualk2Kw ver 5.1 dilakukan dengan beberapa tahapan yaitu pengumpulan data, proses pemasukan data, kalibrasi, verikasi dan simulasi sesuai skenario. Hasil pengamatan menunjukkan sumber pencemar yang menimbulkan penurunan kualitas air sungai Badung di Desa Pemogan adalah sumber tak tentu (daerah permukiman dan kegiatan pertanian) dan sumber tertentu (aliran dari hulu). Beban pencemar yang masuk ke sungai Badung di Desa Pemogan untuk parameter BOD, COD dan TSS berturut-turut adalah 419,9 kg/hari; 865,7 kg/hari dan 160,7 kg/hari. Daya tampung beban pencemaran untuk parameter COD dan TSS sebesar 1686.5 kg/hari dan 4743.4 kg/hari, sedangkan untuk parameter BOD sudah tidak memiliki daya tampung beban pencemaran. Kata kunci: sungai Badung, Qual2Kw 5.1, daya tampung beban pencemaran
ix
RINGKASAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN SUNGAI BADUNG DI DESA PEMOGAN Pembuangan berbagai macam limbah ke sungai Badung menyebabkan kualitasnya menurun. Data kualitas air sungai Badung di bagian hilir pada tahun 2002 menunjukkan kadar BOD5 dan COD sebesar 32,43 mg/L dan 54,66 mg/L (Prayitna, 2003). Sedangkan, pada tahun 2012 kadar BOD5 berkisar 9,65-10,04 mg/l dan COD berkisar 17,12 – 25,10 mg/l (Eryani dkk, 2014). Menurut Peraturan Gubernur Bali Nomor 8 Tahun 2007 tentang baku mutu kualitas air berdasarkan kelas air, kadar BOD5 pada tahun 2012 mengindikasikan kelas air sungai badung berada pada kelas 4 (kelas air dengan kadar BOD maksimum 12 mg/L). Sedangkan kadar COD pada tahun yang sama mengindikasi air sungai Badung berada pada kelas 3 (kelas air dengan kadar COD maksimum 50 mg/L). Kualitas air sungai Badung di desa Pemogan yang telah melampui ambang batas baku mutu yang ditetapkan dapat berpengaruh pada hutan bakau dan sumber air bersih yang masuk ke Estuari DAM. Sehingga diperlukan suatu upaya pengelolaan untuk memperbaiki kualitas air sungai Badung, salah satunya dengan menetapkan daya tampung beban pencemaran. Penetapan daya tampung beban pencemaran sangat berguna untuk mengatur pembuangan limbah agar sungai menjadi tidak tercemar. Daya tampung beban pencemaran ditetapkan dengan bantuan program Qual2Kw ver. 5.1. Program ini memerlukan berbagai macam data yang diperoleh dari berbagai instansi dan hasil pengamatan lapangan. Data yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam program dan dilakukan proses kalibrasi dan verifikasi model agar simulasi dapat dijalankan, Model siap digunakan jika hasil model telah mendekati hasil pemantauan di lapangan. Penelitian ini pula bertujuan mencari sumber pencemar yang mencemari badan sungai dan besar beban pencemar yang masuk ke sungai Badung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa daya tampung beban pencemaran untuk parameter COD dan TSS sungai Badung berturut-turut sebesar 1686.5 kg/hari dan 4743.4 kg/hari. Unruk parameter BOD sungai Badung desa Pemogan sudah tidak mempunyai daya tampung beban pencemaran karena banyak limbah domestik yang masuk ke badan sungai. Sumber pencemar yang mencemari badan sungai adalah pertanian, permukiman dan warung makan. Besar beban pencemar yang masuk ke badan sungai untuk parameter BOD, COD dan TSS berturutberturut adalah 419,9 kg/hari; 865,7 kg/hari dan 160,7 kg/hari
x
DAFTAR ISI
Halaman SAMPUL DALAM ..........................................................................................
i
PRASYARAT GELAR ...................................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN ...........................................................................
iii
PENETAPAN PANITIA PENGUJI ..............................................................
iv
UCAPAN TERIMA KASIH ..........................................................................
vi
ABSTRAK
.............................................................................................. viii
ABSTRACT
..............................................................................................
ix
RINGKASAN
..............................................................................................
x
DAFTAR ISI
..............................................................................................
xi
DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR..... .................................................................................. xiv DAFTAR LAMPIRAN..... .............................................................................. BAB I
xv
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang ................................................................................
1
1.2
Rumusan Masalah ...........................................................................
3
1.3
Tujuan Penelitian ............................................................................
4
1.4
Manfaat Penelitian ..........................................................................
4
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................
5
2.1 Kualitas Air .....................................................................................
5
2.2
Kriteria Baku Mutu Air ………..………………………. ...............
7
2.3
Pencemaran Air………..………………………. ............................
8
2.4
Sumber Pencemaran Perairan………..………………………. ......
8
2.5
Beban Pencemaran dan Daya Tampung ………..… ......................
9
2.6
Model Qual2Kw ver. 5.1. ………..…............................................
11
BAB III KERANGKA BERFIKIR DAN KONSEP PENELITIAN ........
17
Kerangka Berfikir ………..….......................................................
17
BAB II
3.1
xi
3.2
Konsep Penelitian ………..…........................................................
18
3.3
Hipotesis Penelitian ………..….....................................................
19
BAB IV METODE PENELITIAN ................................................... .........
20
4.1 Rancangan Penelitian .......................................................................
20
4.2 Lokasi dan Waktu Penelitian ...........................................................
21
4.3 Ruang Lingkup Penelitian ................................................................
21
4.4 Penentuan Sumber Data ...................................................................
22
4.5 Variabel Penelitian ...........................................................................
22
4.6 Bahan dan Instrumen Penelitian.......................................................
23
4.7 Prosedur Penelitian..........................................................................
25
4.8 Analisis Data ....................................................................................
29
BAB V HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................... ...
34
5.1 Sumber Pencemaran yang berpengaruh pada Sungai Badung ........
34
5.2 Beban Pencemaran ...........................................................................
39
5.3 Analisis Data ....................................................................................
41
5.4 Daya Tampung Beban Pencemaran .................................................
43
BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ................................................... .......
58
6.1 Simpulan
..................................................................................
58
6.2 Saran
...................................................................................
58
DAFTAR PUSTAKA ......................................................................................
59
LAMPIRAN
62
.............................................................................................
xii
DAFTAR TABEL
Halaman 4.1 Keperluan Data Penelitian.........................................................................
22
4.2 Klasifikasi Sumber Pencemaran Air.. ......................................................
25
4.3 Penentuan Kedalaman Pengukuran dan Perhitungan Kecepatan Aliran...
28
4.4 Metode Pengujian Parameter.. .................................................................
28
4.5 Skenario Teknik Simulasi .........................................................................
32
5.1 Kualitas Parameter BOD di Sungai Badung .............................................
37
5.2 Kualitas Air Aliran dari Hulu ....................................................................
38
5.3 Beban Pencemaran Point Source ..............................................................
40
5.4 Perbandingan Beban Pencemaran .............................................................
40
5.5 Data Kualitas Air Badan Sungai ...............................................................
41
5.6 Pembagian Reach Penelitian .....................................................................
44
5.7 Koordinat Hulu dan Hilir Setiap Reach ....................................................
44
5.8 Koefisien Verifikasi Model .......................................................................
46
5.9 Hasil Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemaran ............................
57
xiii
DAFTAR GAMBAR Halaman 2.1 Diagram Skematik Interaksi Variabel Kualitas Air .................................. 13 2.2 Contoh Pembagian Ruas.. ........................................................................
14
2.3 Worksheet Qual2Kw ver 5.1 .....................................................................
15
3.1
Konsep Penelitian.....................................................................................
19
4.1
Rancangan Penelitian ...............................................................................
20
4.2
Lokasi Penelitian .....................................................................................
21
4.3
Pembagian Reach Tukad Badung ............................................................
26
5.1
Peta Daerah Penelitian .............................................................................
35
5.2
Kondisi Anak Sungai ...............................................................................
39
5.3
Suhu Harian Selama Penelitian ................................................................
42
5.4
Kecepatan Angin Selama Penelitian ........................................................
43
5.5
Hasil Simulasi 1 Parameter COD .............................................................
47
5.6
Hasil Simulasi 1 Parameter BOD .............................................................
47
5.7
Hasil Simulasi 1 Parameter TSS ..............................................................
48
5.8
Hasil Simulasi 2 Parameter COD .............................................................
49
5.9
Hasil Simulasi 2 Parameter BOD .............................................................
50
5.10 Hasil Simulasi 2 Parameter TSS ..............................................................
51
5.11 Hasil Simulasi 3 Parameter COD .............................................................
51
5.12 Hasil Simulasi 3 Parameter BOD .............................................................
52
5.13 Hasil Simulasi 3 Parameter TSS ..............................................................
53
5.14 Hasil Simulasi 4 Parameter BOD .............................................................
54
5.15 Hasil Simulasi Tambahan Parameter BOD .............................................
55
xiv
DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1 PP No. 82 Tahun 2001 ................................................................... 62 Lampiran 2 Contoh Perhitungan Beban Pencemar.. ........................................
xv
63
