PENDEKATAN STATISTIK UNTUK MENENTUKAN PARAMETER

See discussions, stats, and author proﬁles for this publication at: https://www.researchgate.net/publication/275039686

MULTIVARIATE ANALYSIS AS APPROACH TO DETERMINE DOMINANT PARAMETER IN WATER QUALITY MANAGEMENT Article · March 2009

CITATIONS

READS

0

1,133

2 authors: Setyo Sarwanto Moersidik

Djoko M. Hartono

University of Indonesia

University of Indonesia

86 PUBLICATIONS 184 CITATIONS

72 PUBLICATIONS 33 CITATIONS

SEE PROFILE

SEE PROFILE

Some of the authors of this publication are also working on these related projects:

mining void water utilization View project

Ciliwung river modeling View project

All content following this page was uploaded by Setyo Sarwanto Moersidik on 17 April 2015. The user has requested enhancement of the downloaded ﬁle.

Pendekatan Statistik (Setyo S. Moersidik)

PENDEKATAN STATISTIK UNTUK MENENTUKAN PARAMETER DOMINAN DALAM PENGELOLAAN KUALITAS AIR BAKU MULTIVARIATE ANALYSIS AS APPROACH TO DETERMINE DOMINANT PARAMETER IN WATER QUALITY MANAGEMENT Setyo S. Moersidik1) dan Djoko M. Hartono2) Program Studi Teknik Lingkungan Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Indonesia Depok Email: 1)[email protected]; 2)[email protected]

Abstrak: Air permukaan sebagai salah satu sumber air baku air minum, selain mata air dan air tanah, pada saat ini dari segi kuantitas merupakan sumber yang dipilih untuk memenuhi air baku air minum. Dari segi kualitas air, masih merupakan yang terburuk dibandingkan dengan sumber air baku yang lain dan pemilihan teknologi pengolahan air minum sangat ditentukan oleh kualitas air sumber tersebut. Dari segi parameter, kualitas air baku air permukaan, yang meliputi parameter fisik, kimia dan bakteriologi, terdapat 34 parameter yang selalu menjadi perhatian pengelola bangunan instalasi pengolahan untuk dilakukan analisa kualitas airnya. Analisa kualitas air ini dilakukan selain untuk memonitor perkembangan kualitas air baku juga untuk menentukan konsentrasi bahan kimia yang dibutuhkan untuk melakukan pengolahan air baku menjadi air minum sesuai dengan persyaratan standar yang telah ditentukan. Penelitian yang dilakukan terhadap pengamatan kualitas air baku dari air permukaan menggunakan analisa statistik untuk mengetahui parameter dominant yang ada dalam kandungan air baku tersebut. Analisa faktor dari multivariate analysis digunakan untuk mengetahui hubunganan antara kelompok dalam variabel yang akan menjadi kelompok variabel yang menjadi lebih kecil. Hasil ini kemudian akan menunjukkan variabel yang independent maupun yang dependen diantara kelompok variabel tersebut. Analisa faktor ini akan dihitung berdasarkan lokasi bangunan pengolahan air minum dan musim kemarau maupun musim hujan. Penelitian ini dilakukan pada Saluran Tarum Barat yang merupakan sumber air baku untuk beberapa Bangunan Instalasi pengolahan Air Minum. Analisa faktor dari multivariate analysis mengindikasikan bahwa terdapat 9 parameter lebih dominant diantara 34 parameter yang dianalisa. Parameter yang dominant adalah kekeruhan, total dissolved solid (tds), amonia, besi, mangan, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand. Keywords: air baku, parameter kualitas air, multivariate analysis, dan analisa factor.

Abstract: Surface water is an alternative source in water supply system besides waster spring and ground water. Surface water is chosen as water source based on its quantity to accommodate water supply system. Surface water based on the quality comparing with other water resources is the worst. The quality of water is determining the choice of water treatment technology alternative. There are 34 parameters of raw water quality need to be analyzed regularly to find and monitor alternative technology and amount of chemical needed to treat raw water to meet water quality standard requirement. This study use statistical analysis as a tool to determine dominant parameter in raw water quality analysis. Factor analysis from multivariate analysis to find interrelationship among of group of variable and as a result smaller group of variables which is independent each other are found. Factor analysis calculated based on water treatment plant location and dry season as well as wet season. Study conducted in West Tarum Channel as water supply source for several water treatment plan is used to determine parameter dominant among all parameter to be analyzed by water supply enterprises. Factor analysis from multivariate analysis indicated that there are 9 parameter more dominant among 34 parameter to be analyzed. The dominant parameters are turbidity, total dissolved solid, ammonia, iron, manganese, chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand. Keywords: raw water, water quality parameters, multivariate analysis, and factor analysis.

23

Lingkungan Tropis, vol. 3, no. 1, Maret 2009: 23-32

PENDAHULUAN Air sangat penting untuk kelangsungan kehidupan manusia. Air dimanfaatkan oleh manusia tidak hanya untuk keperluan sehari-hari seperti untuk minum, makan, mandi, namun juga untuk keperluan lain seperti pertanian, industri, pariwisata dan lain sebagainya. Sekitar 60% dari tubuh manusia adalah air, oleh karena itu manusia bisa bertahan beberapa minggu tanpa makanan namun hanya bisa bertahan beberapa hari tanpa airPertambahan penduduk, peningkatan urbanisasi, pertumbuhan industri, perkembangan ekonomi, dan peningkatan standar hidup adalah sebagian dari faktor-faktor meningkatnya kebutuhan akan air minum bagi manusia. Untuk keperluan tersebut diharapkan bahwa sumber air baku yang akan digunakan mempunyai kualitas dan kuantitas yang memenuhi persyaratan dan secara terus menerus tersedia untuk dapat digunakan melayani kebutuhan pada masa kini hingga masa yang akan datang sesuai dengan keinginan manusia. Air permukaan yang dijadikan sebagai air baku untuk air minum kualitasnya pada saat ini menurun. Pencemaran air yang sangat umum adalah oleh partikel tanah yang berasal dari erosi dengan ditandai secara visual dari air yang berwarna coklat. Pencemaran air oleh lumpur menurunkan laju fotosintesis fitoplankton sehingga produktivitas primernya menurun. Karena fitoplankton merupakan permulaan rantai makanan, mata rantai dalam seluruh rantai makanan perairan terpengaruh oleh penurunan produktivitas primer tersebut yang mengakibatkan produksi ikan menurun Adanya pertambahan penduduk diikuti dengan pertambahan jumlah pemukiman dan adanya pertumbuhan industri khususnya di sepanjang daerah aliran sungai yang membuang limbahnya ke air permukaan tersebut, menyebabkan terjadinya penurunan kualitas air permukaan. Tingkat pencemaran yang dilakukan oleh manusia semakin meningkat yang ditandai dengan peningkatan kekeruhan, pembuangan dan penumpukan sampah, pendangkalan badan air, penyempitan badan saluran, serta pengelolaan air permukaan yang belum terintegrasi adalah sebagian faktor yang menyebabkan menurunnya kualitas air permukaan. Makin memburuknya kualitas air permukaan memerlukan upaya segera terhadap pengendalian kualitas air permukaan. Landasan hukum berupa undang-undang dan peraturan sudah dihasilkan sebagai upaya pengendalian kualitas air baku, khususnya air baku untuk air minum dari sumber air permukaan. Penelitian bertujuan untuk merumuskan jenis parameter kualitas air baku air minum yang dominan dari sumber air permukaan. Penelitian dilakukan pada Saluran Tarum Barat dengan pengambilan kualitas air baku pada bangunan intake Buaran

TINJAUAN PUSTAKA Kualitas air minum ditentukan atas pertimbangan kesehatan masyarakat. Demikian juga dengan kualitas air baku yang bersumber dari air permukaan yang akan digunakan sebagai air minum mempunyai persyaratan batas minimal konsentrasi parameter fisik, kimia, dan bakteriologis yang dapat memenuhi proses pengolahan air dan pilihan teknologi yang akan digunakan. Pedoman untuk memilih teknologi pengolahan air minum dengan sumber air dari air permukaan pertama kali diperkenalkan oleh American Water Work Association (1999: 3.1.-3.7) yang digunakan untuk membangun bangunan instalasi pengolahan air minum di seluruh Indonesia. Menurut Effendi (2003), kualitas air permukaan juga dipengaruhi oleh kecepatan arus atau pergerakan air, jenis batuan dasar sungai (batu kali, batu kerikil, pasir), sedimentasi dan erosi. Kecepatan arus dan pergerakan air dipengaruhi oleh jenis bentang alam (landscape), jenis batuan dasar, dan curah hujan

24


Kualitas air permukaan yang baik yang belum tercemar, memungkinkan mempunyai kemampuan untuk pemulihan kembali dari kerusakan. Keberadaan bahan pencemar ternyata semakin sulit dihilangkan hanya dengan proses pengenceran. Oksigen terlarut yang terdapat pada air sangat dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan-bahan pencemar yang ada di badan air. Penguraian limbah oleh bakteri mengurangi kandungan oksigen yang ada dalam air. Kemampuan aliran permukaan untuk memulihkan keadaannya sangat ditentukan oleh kapasitas aliran, debit aliran, temperatur, pH, dan jumlah polutan yang masuk ke dalam aliran air permukaan (Miller: 1996: 481, Cunningham-Saigo, 2001: 451). Kekeruhan pada air permukaan umumnya terjadi akibat erosi pada bahan koloid seperti lumpur, lempung, dan lapisan tanah. Tumbuh-tumbuhan dan mikroorganisme dapat mendorong terjadinya kekeruhan, demikian juga buangan limbah rumah tangga dan buangan industri yang membuang limbahnya ke badan air permukaan. Di dalam pengalirannya, air permukaan secara umum dibagi atas 3 zone, yaitu source zone, transition zone dan flood plain zone. Flood plain zone yang merupakan zone ke 3 (yang terakhir) adalah daerah dimana badan sungai menjadi lebih besar dan lebih dalam yang disebut sebagai flood plain zone (Miller, 1996: 161). Aliran yang ada pada flood plain zone menjadikan penyangga untuk kehidupan berbagai varietas ikan dan memerlukan pertumbuhan dengan bantuan sinar matahari. Recharge area yang merupakan tempat masuknya air permukaan ke dalam tanah untuk mengisi air tanah, sangat dipengaruhi oleh ruang terbuka yang hijau yang ditumbuhi vegetasi. Keadaan ini juga dapat berperan sebagai penahan laju limpasan air. Kekeruhan yang tinggi dapat menghalangi proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses untuk memanfaatkan sinar matahari sebagai energi oleh tumbuhan, algae dan bakteri untuk kelangsungan hidup. Dengan bantuan sinar matahari karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) akan bereaksi menghasilkan oksigen dan karbohidrat dan nutrisi lainnya yang digunakan untuk perkembang biaknya mikroorganisme (Odum 1994: 370; Cunningham-Saigo, 2001: 59). Menurut Tontowi (2004), diketahui bahwa kualitas air ditunjukkan oleh beberapa parameter yang penting baik dilihat dari segi estetika maupun dari segi kesehatan antara lain kekeruhan, zat tersuspensi, bahan organik, logam berat dan parameter lainnya. Hasil penelitian yang telah dilakukan menunjukkan bahwa air Waduk Jatiluhur mengandung kadar zat padat tersuspensi yang berkisar antara 10–13 mg/l dengan rata-rata sebesar 11,0 mg/l. Kadar zat tersuspensi ini tergolong kecil, jauh di bawah batas yang dipersyaratkan dalam kriteria yaitu 5.000 mg/l sehingga ditinjau dari kadar zat tersuspensinya air Waduk Jatiluhur sangat cocok untuk dimanfaatkan sebagai sumber baku air minum (air Kelas I). Dilihat dari kekeruhannya air Waduk Jatiluhur mempunyai kekeruhan berkisar antara 5,2-7,3 NTU dengan rata-rata sebesar 6,6 NTU. Nilai kekeruhan ini juga termasuk kecil, hanya sedikit di atas nilai yang dipersyaratkan bagi air minum menurut Peraturan Menteri Kesehatan Nomor 416 Tahun 1990 yaitu 5 NTU. Kadar zat tersuspensi dan kekeruhan air Waduk Jatiluhur nilainya cukup kecil karena zat tersuspensi dalam air tersebut telah mengalami proses pengendapan yang cukup lama. Oleh karena kekeruhan air waduk masih sedikit di atas nilai yang dipersyaratkan maka untuk dimanfaatkan sebagai air minum secara langsung kekeruhan air waduk harus diturunkan. Proses penurunan kekeruhan air dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti koagulasi, flokulasi, sedimentasi dan penyaringan. Mengingat kekeruhan air waduk relatif kecil, hanya sedikit di atas kriteria yang berlaku untuk air minum secara langsung maka penurunan kekeruhan dapat dilakukan relatif mudah, kemungkinan sekali dapat dilakukan dengan proses penyaringan saja. Uraian tersebut menjelaskan bahwa kualitas air Waduk Jatiluhur sudah memenuhi persyaratan air baku air minum seperti tercantum dalam Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

25


Dampak kekeruhan pada air minum terutama adalah dapat menimbulkan estetika yang kurang baik. Orang menilai air minum pertama dari kekeruhannya. Air yang keruh ditinjau dari estetikanya tidak layak untuk diminum. Selain dari segi estetika, air yang keruh yang mengandung zat-zat tersuspensi dapat menyebabkan mikroorganisme patogen hidup dan berkembang dengan baik, bahkan adanya bahan-bahan tersuspensi tersebut dapat menyebabkan mikroorganisme lebih tahan terhadap proses desinfeksi. Studi yang dilakukan oleh Coulibaly (2003) pada 70 Bangunan IPA di Quebec yang menggunakan air permukaan sebagai air baku, menunjukkan bahwa 55% Bangunan IPA mempunyai tingkat kekeruhan antara 1 sampai dengan 5 NTU. Proses pengolahan hanya menggunakan klorinasi saja. Hal ini menjelaskan bahwa kekeruhan tetap merupakan parameter kunci untuk perencanaan pengolahan selanjutnya. Fenomena di Quebec menunjukkan bahwa rendahnya tingkat kekeruhan air baku yang berasal dari air permukaan membuat pengolahan tersebut menjadi lebih sederhana hanya dengan penambahan desinfektan. Dengan menggunakan uji analisis faktor, diketahui juga bahwa faktor yang dominan adalah 3 parameter yaitu kekeruhan, total organic carbon (TOC) , total coliform. Studi yang dilakukan oleh Pusat Penelitian Sumber daya Manusia dan Lingkungan Universitas Indonesia (2003), di pantai utara Jawa Barat yang melakukan uji analisis komponen utama terhadap kualitas air laut memperlihatkan pengelompokan parameter kunci kualitas air laut berdasarkan pola arus dan musim. Parameter dominan adalah COD, SS, BOD, phenol dan merkuri.

METODA PENELITIAN Kelompok variabel pada karakteristik air baku, yang meliputi: - Variabel kualitas air dari 42 parameter baku yang diukur di lapangan dengan frekuensi pengukuran yang bervariasi untuk masing-masing parameter yaitu periode 6 jam, 24 jam, 1 minggu, 1 bulan, dan 3 bulan menggunakan Standard Methods dari AWWA. - Tabulasi data hasil analisa air terhadap 42 parameter dengan menggunakan program excell - Regresi multi linier dengan menggunakan analisis faktor akan digunakan untuk menganalisis 32 parameter kualitas air baku. Instrumen penelitian a. Pemeriksaan kualitas air menggunakan Standard Method for Examination of Water and Wastewater, dari American Water Works Association (AWWA). b. Multi variate analysis dengan menggunakan Statistical Product and Service Solution (SPSS) versi 12. Penetapan Garis Trend Newbold (2003) dan Pratisto (2004), dalam statistic penggambaran trend berkala dengan sebuah garis linier bertujuan guna mengukur deviasi nilai-nilai berkala dari trendnya. Penggambaran trend juga dimaksudkan guna meneliti pengaruh trend pada gerakan komponen-komponen lainnya. Trend dimaksudkan untuk menaksir keadaan dimasa mendatang. Nilai trend linier untuk tahun-tahun tertentu dapat dirumuskan sebagai: Y=α+βX Dimana : Y

= nilai trend periode tertentu 26


α = nilai trend periode dasar β = pertambahan trend tahunan secara rata-rata yang dihitung atas dasar (X2-X1)/n dimana X2 = rata-rata kelompok kedua, X1 = rata-rata kelompok pertama dan n = jumlah periode antara periode X2 dan periode X1 X = jumlah unit tahun yang dihitung Data yang akan dianalisis untuk mendapatkan trend adalah data air baku dan air minum yang ada dalam suatu periode tertentu. Analisis tentang masalah distribusi pasangan variabel dinamakan analisis bivariat (bivariate analysis). Analisis ini membutuhkan data yang terdiri dari 2 kelompok hasil observasi atau pengukuran yaitu variabel x dan variabel y. Pencarian bentuk persamaan yang sesuai guna meramal (predict) rata-rata antara kedua variabel tersebut. Tujuan utama analisis regresi sederhana tersebut untuk mengetahui hubungan dan membuat prediksi dari nilai Y terhadap nilai X. Data yang akan dianalisis untuk mendapatkan pengaruh perubahan debit air baku dengan masing-masing parameter kualitas air baku. Y adalah debit air baku sebagai variabel dependen dan parameter kualitas air baku ( kekeruhan atau warna atau kesadahan dan lain lain) adalah variabel independen yaitu X1 atau X2 atau Xn. Analisis Regresi Berganda Linier Analisis Regresi Berganda Linier (linier multiple regression) digunakan untuk menggambarkan satu variabel dependen dihubungkan dengan 2 atau 3 independen variabel. Apabila Y merupakan variabel dependen dan X1, X2,....Xn adalah variabel independen, maka hubungan linier variabel-variabel diatas secara berganda adalah : Y = a + bx1 + cx2 + .......+ nxn ... Data yang akan dianalisis untuk mendapatkan pengaruh perubahan debit air baku dengan seluruh parameter kualitas air baku. Y adalah debit air baku sebagai dependen variabel, parameter kualitas air baku (kekeruhan, warna, kesadahan, besi, mangan dan lain-lain) sebagai variabel independen X1, X2,....Xn. Koefisien Korelasi dan Varian Koefisien korelasi atau nilai r dapat bervariasi dari -1 melalui 0 hingga +1. Bila r = 0 atau mendekati 0, maka hubungan antara 2 variabel sangat lemah atau tidak terdapat hubungan sama sekali. Bila r = +1 atau mendekati 1, maka korelasi. Tanda yang sama (+ atau -) menunjukkan hubungan yang searah dan tanda yang berbeda (+ atau -) menunjukkan hubungan yang berlawanan. Analisis Factor Analisis faktor adalah salah satu metode statistika multivariat dengan tujuan utama untuk mereduksi data. Metode ini digunakan untuk menganalisis hubungan antar sejumlah variabel, kemudian menerangkan variabel-variabel ini dalam dimensi atau variabel baru yang mendasarinya (faktor). Tujuan analisis faktor ini adalah mereduksi variabel yang diamati menjadi kelompok variabel-variabel yang dapat dianalisis dengan tetap menjaga keseluruhan informasi yang ada. Tujuan utama dari analisis faktor adalah untuk mendapatkan cara 27


mengikhtisarkan informasi yang terkandung dalam sejumlah variabel asal menjadi dimensi (faktor) komposit baru yang lebih sedikit dengan berusaha untuk menjaga kehilangan informasi yang sekecil mungkin, yaitu mencari dan mendefinisikan dimensi-dimensi yang dianggap mendasari variabel-variabel asal. Analisis Komponen Utama Proses data yang terjadi dan Analisis komponen utama ini digunakan untuk menentukan pengelompokan variabel berdasarkan pertanyaan – pertanyaan yang disajikan dalam menentukan faktor – faktor yang mempengaruhi. Analisa komponen utama adalah metode yang mengubah kumpulan variabel awal ke dalam kumpulan variabel (komponen) yang lebih kecil. Setiap komponen merupakan kombinasi linier dari variabel awal yang menjelaskan sebagian besar variasi dari set data awal.

HASIL PEMBAHASAN Periode pengambilan sampel kualitas air baku dan jenis parameter yang dianalisis dapat dilihat pada tabel 1 berikut. Tabel 1. Periode pemeriksaan dan parameter kualitas air baku. Periode Pengambilan Sample Setiap 6 jam Setiap 24 jam Setiap 1 minggu Setiap 1 bulan Setiap 3 bulan

Parameter Yang Dianalisis Kekeruhan, pH, temperatur, warna Daya hantar listrik, amonia, besi, total koliform Kesadahan, mangan, nitrit, nitrat, zat tersuspensi, zat padat terlarut, zat organik, DO, BOD, dan COD Deterjen, sulfat, sulfida, air raksa, arsen, barium, kadmium, khromium, selenium, seng, tembaga, timbal, kalsium, khlorida, fluorida, dan fosfat Aldrin & dieldrin, chlordane, chloroform, DDT, Endrin, fenol, heptachlor, carbon chloroform extrac, minyak dan lemak, organophosphat, PCB, toxaphene, alpha, dan beta total

Sumber: PT. TPJ dan PT. Palyja, 2001-2006.

Berdasarkan tabel 1 di atas dapat dilihat bahwa kekeruhan merupakan parameter yang diambil setiap 6 jam untuk dianalisis, dimana jumlah bahan kimia yang digunakan untuk menurunkan kekeruhan akan bervariasi dan sangat bergantung pada konsentrasi kekeruhan yang ada pada air baku. Hal ini menunjukkan bahwa kekeruhan merupakan parameter utama yang menjadi acuan dalam proses pengolahan air baku menjadi air minum. Bangunan IPA yang ada sekarang sangat bergantung pada tingkat kekeruhan dan menunjukkan bahwa desain awal bangunan IPA didasarkan pada kekeruhan. Parameter warna juga selalu dianalisis bersamaan dengan kekeruhan yang secara teoretis memang ada hubungan antara warna dan kekeruhan. Analisis faktor dilakukan terhadap semua parameter kualitas air, seperti yang tersaji pada tabel 2 berikut ini.

28


Tabel 2. Parameter kualitas air baku yang dianalisis. No 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10 11 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Parameter yang Dianalisis Kekeruhan pH Temperatur Warna Daya Hantar Listrik Amonia Besi Total koliform Kesadahan Mangan Nitrit Nitrat Zat Tersuspensi Zat Padat Terlarut Zat Organik DO Khlorida

No

Parameter yang Dianalisis

18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34.

BOD COD Deterjen Sulfat Sulfida Air raksa Arsen Barium, Kadmium, Khromium Selenium Seng, Tembaga Timbal Kalsium Fluorida Fosfat

Beberapa parameter yang tidak terdeteksi ataupun tidak mencukupi jumlahnya, tidak dianalisis dalam penelitian ini. Jumlah parameter kualitas air baku yang dianalisis menggunakan uji analisis faktor adalah sebanyak 34 parameter seperti terlihat pada Tabel 20. Uji analisis faktor bertujuan untuk menganalisis hubungan antar sejumlah variabel, kemudian menerangkan variabel-variabel ini dalam dimensi atau variabel baru yang mendasarinya (faktor) dan mereduksi variabel yang diamati menjadi kelompok variabel-variabel yang dapat dianalisis dengan tetap menjaga keseluruhan informasi yang ada. Selanjutnya untuk mengetahui pengelompokan parameter-parameter dan pembuktian sekaligus bahwa parameter yang berada dalam satu kelompok mempunyai hubungan, maka dilakukan proses analisis faktor. Proses analisis faktor, yaitu mencoba menemukan hubungan (interrrelationship) antar sejumlah variabel yang saling independen satu dengan yang lain, sehingga bisa dibuat satu atau beberapa kumpulan variabel yang lebih sedikit dari jumlah variabel awal. Analisis faktor dilakukan terhadap 34 parameter didasarkan kepada 3 kondisi yaitu: a. lokasi di setiap bangunan IPA. b. musim (musim kemarau dan musim hujan). c. lokasi dan musim secara bersamaan. Pengujian dilakukan dalam 2 tahap, tahap pertama yaitu pengujian untuk menentukan parameter mana yang memadai dan parameter yang tidak memadai untuk dianalisis lebih lanjut. Bagi parameter yang memadai untuk dianalisis lanjut, dilakukan ekstraksi dan rotasi terhadap parameter-parameter di ke 3 kondisi tersebut di atas. Rincian hasil perhitungan analisis faktor, pengelompokkan (clustering) dan dendogram dapat dilihat pada lampiran 2. Hasil uji analisis faktor utama terhadap air baku pada Bangunan IPA Buaran, menghasilkan pengelompokan parameter seperti ditunjukkan pada tabel 3.

29


Tabel 3. Matriks pengelompokan komponen utama di instalasi pengolahan air Buaran. VARIABEL/PARAMETER

1 0,175 0,765 0,660 0,121 0,194 0,862 -7.59E-02 0,360 0,624

Total Coliform Kekeruhan TDS Amonia Mangan Besi BOD COD Padatan Tersuspensi

KOMPONEN/FAKTOR 2 3 7.174E-04 0,673 2.843E-03 -7.06E-02 0.216 2.257E-03 1.003E-02 0,840 0,932 -5.19E-02 -4.67E-02 7.010E-02 0,917 -4.25E-03 0,433 8.087E-02 0,311 0,314

Komponen/faktor pada tabel 3, menggambarkan pengelompokan yang berupa kedekatan dari parameter kualitas air yang satu dengan parameter kualitas air yang lain. Angka-angka yang ada pada tabel tersebut adalah factor loading, yang menunjukkan besar korelasi antar antara satu parameter yang berada dalam ke 3 (tiga) komponen atau 3 (tiga) faktor. Penentuan parameter mana yang masuk ke salah satu faktor dilakukan dengan melakukan perbandingan besar korelasi pada setiap baris. Parameter yang akan dimasukan kedalam faktor adalah yang mempunyai korelasi kuat yaitu diatas 0,5. Total coliform berada pada setiap komponen, namun yang paling dominan yaitu berada pada komponen 3 (tiga) karena mempunyai nilai diatas 0,5 dan berada dalam pengelompokkan yang sama dengan parameter amonia. Parameter kekeruhan berada pada kelompok komponen 1 (satu) bersama-sama parameter TDS, besi dan padatan tersuspensi. Pada komponen 2 (dua) yang berada dalam satu kelompok adalah parameter mangan dan BOD.

mangan BOD

1.0

SS COD .5

Component 2

besi turbiditas ammonia

0.0

total coli tds

-.5 1.0

.5

Component 1

0.0

-.5

-.5

0.0

.5

1.0

Component 3

Gambar 1. Letak parameter pada ketiga faktor. Matriks pengelompokan komponen utama seperti pada Tabel 3 menjadi: a. Faktor 1, terdiri atas: kekeruhan, TDS, besi, dan padatan tersuspensi. b.Faktor 2, terdiri atas: mangan dan BOD 30


c.Faktor 3, terdiri atas: total coli dan amonia Gambar 1 menunjukkan letak ke 9 parameter pada masing-masing faktor dalam ruang dan gambar 2 adalah analisis dendogram pada Bangunan IPA Buaran untuk memperjelas pengelompokkan yang terjadi.

Sumber : Hasil Perhitungan

Gambar 2. Analisis dendogram parameter pada bangunan Instalasi pengolahan air Buaran. Selanjutnya dilakukan analisis terhadap parameter-parameter tersebut. Uji statistik dilakukan terhadap parameter yang memenuhi hasil uji statistik pada setiap kondisi yaitu yang mempunyai: - Angka KMO (Keiser-Meyer-Olkin) dan Bartlett’s Test > 0,5 - Signifikansi < 0,05, dengan hipotesis untuk uji di atas dengan Ho = sampel belum memadai untuk dianalisis lebih lanjut Hi = sampel sudah memadai untuk dianalisis lebih lanjut Uji anti image matriks dengan memperhatikan angka MSA (Measure of Sampling Adequacy) berkisar antara 0 sampai dengan 1, dengan kriteria: - MSA = 1, varabel dapat diprediksi tanpa kesalahan oleh variabel lain - MSA>0,5, varabel masih bisa diprediksi dan dianalisis lebih lanjut - MSA<0,5, varabel tidak bisa diprediksi dan tidak dianalisis lebih lanjut.

KESIMPULAN Berdasarkan hasil pembahasan di atas, maka parameter yang dominan adalah sembilan parameter yang ada pada air baku yaitu Kekeruhan (turbidity), Residu terlarut/zat padat terlarut (total dissolved solid – TDS), Amonia, Besi, Mangan, COD (chemical oxygen demand), BOD (biochemical oxygen demand), Residu tersuspensi/zat padat tersuspensi (suspended solid-SS), dan Total coliform. Dengan demikian kesembilan parameter indikator kualitas air baku dari air permukaan untuk air minum menjadi acuan untuk mendesain Bangunan IPA. Pada proses sebelumnya, pengolahan air baku menjadi air minum, berbasis pada pengolahan kekeruhan semata. Dengan munculnya dominasi kesembilan parameter ini, lebih memperjelas parameter apa saja yang harus diperhatikan dalam pengolahan air baku menjadi air minum. Pertimbangan terdahulu bahwa pengolahan air minum didasarkan pada tingkat kekeruhan saja semakin 31


dipertajam dengan munculnya parameter-parameter baru yang ternyata mempunyai keterkaitan terhadap tingkat kekeruhan, seperti SS, COD dan BOD. Delapan parameter selain kekeruhan, memiliki keterkaitan yang erat dan merupakan faktor penyebab kekeruhan sehingga kajian ini memberikan informasi yang lebih lengkap tentang parameter-parameter yang berkaitan dengan parameter kekeruhan. Informasi ini akan memberikan alternatif teknologi pengolahan air terutama pada efektivitas penurunan kekeruhan dan parameter penting lainnya. Pendekatan statistik untuk mementukan parameter dominan dalam pengelolaan kualitas air adalah salah satu upaya untuk memberikan alternatif teknologi terhadap adanya perubahan kualitas air baku.

Daftar Pustaka American Water Works Association. Water Quality and Treatment, A Handbook of Community Water Supplies. Fifth edition, McGraw Hill, 1999. Coulibaly H.D., Rodrigueez M.J. “Development of performance indicators for small Quebec drinking water utilities”. Journal of Environmental Management, 73, 2003. Cunningham W.P , Saigo B.W. Environmental Science 6th Edition, McGraw Hill, 2001. Effendi, Hefni, Telaah Kualitas Air: Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan, Kanisius. 2003. Miller G.Tiller. Living In The Environment. ITP, 1996. Newbold, P; Carlson W.L, Thorne B.M. Statistics for Business and Economics. Prentice Hall, 2003. Odum E.P. Fundamentals of Ecolog, third edition. Toppan Company Limited, 1994. Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Pratisto, Arif. Cara Mudah Mengatasi Masalah Statistik dan Rancangan Percobaan dengan SPSS 12. Gramedia, Jakarta, 2004. Pusat Penelitian Sumberdaya Manusia dan Lingkungan Universitas Indonesia. Penelitian Kualitas Air Pantai Laut Jawa Barat, 2003. Tontowi. Penelitian Kualitas Air Waduk Jatiluhur Sebagai Sumber Air Baku Air Minum, dan Penurunan Kualitasnya Setelah Mengalir Melalui Saluran Tarum Barat. Http://Jurnal Nasional/Kesehatan Lingkungan/Buletin Pusair/2004.

32

View publication stats

PENDEKATAN STATISTIK UNTUK MENENTUKAN PARAMETER

Recommend Documents