BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Sungai merupakan salah satu ekosistem, yaitu sauatu sistem ekologi yang terdiri atas komponen-komponen yang saling berintegrasi sehingga membentuk suatu kesatuan (Asdak, 1995). Apabila salah satu komponen terganggu, maka hal ini akan mempengaruhi komponen lain yang ada pada sungai tersebut. Sungai dapat dibagi menjadi beberapa bagian, yaitu: hulu, tengah dan hilir. Soemarwoto (1982) dalam Asdak (1995) menyebutkan bahwa sistem ekologi di daerah hulu pada umumnya dapat dipandang sebagai suatu ekosistem pedesaan. Pada bagian hulu, penggunaan lahan sebagian besar merupakan daerah yang digunakan untuk perkebunan, pertanian dan hutan (Asdak, 1995). Karena itu, bahan-bahan yang berpotensi sebagai pencemar adalah limbah hasil pertanian dan daun-daun kering yang berguguran ke permukaan sungai. Sungai yang melalui daerah pemukiman berpotensi untuk tercemar limbah domestik yang dihasilkan oleh aktivitas manusia. Hal ini dikarenakan kebiasaan manusia untuk membuang limbah ke aliran sungai (Wicaksono, 2008). Limbah yang dibuang ke aliran sungai akan mempengaruhi kualitas air sungai tersebut. Limbah tersebut dapat mempengaruhi reaksi kimia dalam sungai (Hem, 1970). Pencemar yang masuk ke sungai, baik dari bagian hulu dan tengah akan terakumulasi di daerah hilir. Hynes (1970) dalam Kharisya (2006) menyebutkan bahwa nutrisi akan menurun seiring dengan perjalanan polutan menuju hilir. Hal ini dapat terjadi karena pengaruh organisme dan tanaman air yang hidup dan berkembang di sungai. Meskipun begitu, hal ini belum bisa dikatakan pasti, tergantung dari kondisi sungai itu sendiri. Proses Self Purification atau pemurnian alami merupakan kemampuan air sungai untuk menguraikan zat-zat pencemar yang masuk ke dalam air sungai (Kharisya, 2010). Kemampuan ini menjelaskan mengapa
kualitas air sungai
1
cenderung baik saat mencapai hilir. Kemampuan self purification ini bekerja berdasarkan aktivitas biologi di air sungai.
Karena itu, proses ini sangat
dipengaruhi oleh organisme yang hidup di sungai dan debit sungai. Diperlukan sebuah studi untuk mempelajari karakteristik self purification sungai. Hal ini dilakukan untuk mengetahui kemampuan sungai untuk memurnikan kembali zat pencemar yang masuk ke dalamnya. Karena itu, penulis tertarik untuk mengkaji tentang: “Karakteristik Self Purification Sungai Celeng di Kecamatan Imogiri Kabupaten Bantul.”
1.2. Perumusan Masalah: Kemampuan sungai untuk memurnikan diri secara alami disebut dengan self purification (Kharisya, 2010). Kemampuan ini memungkinkan setiap limbah yang masuk ke dalam aliran sungai dapat terpurifikasi secara alami. Meskipun begitu, self-purification atau daya dukung alam hanya bisa muncul pada kondisi pencemaran tertentu (Hendrasarie dan Cahyarani, 2008). Selain itu, limbah organik non biodegradabel atau logam tidak dapat terurai di dalam sungai. Seiring dengan perkembangan jaman dan kemajuan teknologi, limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia, baik dari aktivitas rumah tangga maupun dari proses industri, semakin meningkat. Sungai Celeng di Kecamatan Imogiri Kabupaten Bantul merupakan sungai yang melalui daerah pemukiman, sehingga sungai ini berpotensi terhadap pencemaran limbah yang berasal dari aktivitas manusia. Limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia di daerah ini umumnya merupakan limbah pertanian, domestik, industri dan peternakan. Limbah-limbah tersebut dibuang ke dalam sungai melalui saluran-saluran drainase. Limbah yang dapat terlihat di aliran sungai adalah sampah padat yang dibuang ke sungai. Sampah yang dibuang ke sungai akan mengakibatkan debit aliran sungai menjadi berkurang dan menghambat proses pendistribusian pencemar.
2
Menurut Biswas (1976), Parameter penting yang digunakan untuk mengetahui kualitas air dari suatu perairan adalah kandungan oksigen terlarut atau DO. Hal ini dikarenakan limbah biodegradabel yang masuk ke dalam air sungai akan menarik organisme perairan untuk mendekomposisikan limbah tersebut. Dalam proses pendekomposisian, organisme perairan akan membutuhkan oksigen yang terlarut dalam air. Hal ini akan mengakibatkan jumlah oksigen yang terlarut dalam air akan berkurang. Setelah limbah organik terurai, kandungan oksigen kembali bertambah karena proses recovery oxygen dari atmosfer dan tanamantanaman perairan (Kaharisya, 2010). Berdasarkan permasalahan yang telah diuraikan, dirumuskan beberapa pertanyaan: 1. Bagaimana karakteristik kualitas air sungai berdasarkan parameter DO, BOD dan COD? 2. Bagaimana persebaran titik potensi pencemaran yang ada di sepanjang sungai dan pengaruhnya terhadap kualitas air sungai? 3. Bagaimana kemampuan sungai dalam memurnikan limbah yang masuk ke dalam badan sungai dan zona-zona pemurnian alami sungai?
1.3. Tujuan Penelitian: 1. Mengetahui karakteristik kualitas air sungai berdasarkan parameter DO, BOD dan COD; 2. Mengetahui persebaran titik potensi pencemaran yang ada di sepanjang sungai dan pengaruhnya terhadap kualitas air sungai; 3. Mengetahui kemampuan sungai dalam memurnikan limbah yang masuk ke dalam badan sungai dan zona-zona pemurnian alami sungai;
1.4. Kegunaan Penelitian 1. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai salah satu pertimbangan pemerintah dalam mengambil keputusan mengenai masalah lingkungan yang terjadi di daerah penelitian. 3
2. Hasil dari penelitian ini dapat digunakan sebagai gambaran akan pentingnya peran semua pihak untuk menjaga lingkungan, khususnya lingkungan sungai, agar fungsinya dapat digunakan secara berkelanjutan.
1.5. Telaah Pustaka dan Penelitian Sebelumnya Pergerakan air di bumi secara umum dapat dinyatakan sebagai suatu rangkaian kejadian yang disebut dengan siklus hidrologi (Soewarno, 1991). Selama berlangsungnya daur hidrologi, air akan tertahan di sungai, danau/waduk, dan dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk hidup lainnya (Asdak,1995). Siklus hidrologi terdiri dari enam sub sistem, yaitu: air di atmosfer, aliran permukaan, aliran bawah permukaan, aliran air tanah, aliran sungai atau saluran terbuka, air di lautan (Soewarno, 1991).
1.5.1. Sungai dan Daerah Aliran Sungai Sungai merupakan salah satu jenis air permukaan (Hendriks, 2010). Sungai adalah tempat-tempat dan wadah-wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan
(PP
No. 35/1991). Menurut
Haslam (1995) dalam Effendi (2003), klasifikasi perairan mengalir seperti sungai dipengaruhi oleh kecepatan arus atau pergerakan air, jenis sedimen dasar, erosi, dan sedimentasi. Pada perairan sungai, biasnya terjadi pencampuran masa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air. Karakteristik sungai dipengaruhi oleh Daerah Aliran Sungai. Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggung-punggung gunung/pegunungan di mana hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada satu titik/stasiun yang ditinjau (Triatmodjo, 2006). Daerah hulu DAS dicirikan oleh hal-hal sebagai berikut: merupakan daerah konservasi, mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi merupakan daerah dengan kemiringan lereng besar, bukan merupakan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase, dan jenis vegetasi umumnya merupakan tegakan hutan. Sementara daerah hilir DAS dicirikan oleh hal-hal
4
sebagai berikut: merupakan daerah pemanfaatan, kerapatan drainase lebih kecil, merupakan daerah dengan kemiringan lereng kecil sampai dengan sangat kecil, merupakan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh bangunan irigasi, dan jenis vegetasi didominasi tanaman pertanian kecuali estuaria yang didominasi hutan bakau atau gambut. Daerah aliran sungai bagian tengah merupakan daerah transisi dari kedua karakteristik biogeofisik DAS yang berbeda tersebut diatas (Asdak, 1995).
1.5.2. Pencemaran Aliran Sungai Sungai merupakan saluran yang terbuka. Sebuah sistem hidrologi yang terbuka merupakan sistem dimana pergerakan reaktan dan produk yang masuk dan keluar hampir tidak terbatas (Hem, 1970). Komposisi air berubah karena reaksi kimia, termasuk pergantian ion dan oleh proses hidup dari tumbuhan dan organisme, termasuk bakteri (Rodda et al., 1976). Dampak terbesar dari faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi komposisi air dihasilkan dari aktivitas manusia. Kekuatan manusia untuk mengubah lingkungannya sangat besar dan perubahan yang dibawa untuk komposisi air sangat jelas. Zat terlarut mungkin secara langsung masuk ke air bersamaan dengan proses pembuangan limbah (Hem, 1970). Pertambahan jumlah penduduk, kegiatan industri dan pertanian memiliki kecenderungan untuk meningkatkan jumlah limbah yang terbuang ke lingkungan perairan (Rochyatun, 1996). Pada 200 tahun terakhir, aktivitas manusia telah memiliki pengaruh yang meningkat di area urban dan industri berkembang serta di area dimana kegiatan pertanian yang, secara intensif, menggunakan pestisida dan pupuk buatan (Rodda et al.,
1976). Pencemaran air yang berasal dari limbah dapat menyebabkan
gangguan oleh adanya zat-zat beracun atau muatan bahan organik yang berlebih. Keadaan ini akan menyebabkan oksigen dalam air pada kondisi yang kritis, atau merusak kadar kimia air (Salmin, 2005).
5
1.5.3. Polutan antropogenik Polutan yang masuk ke badan air akibat aktivitas manusia disebut dengan polutan antropogenik, misalnya limbah hasil kegiatan domestik (rumah tangga) maupun kegiatan industri (Effendi, 2003). Limbah domestik merupakan semua bahan limbah yang berasal dari kamar mandi, kakus, dapur, tempat cuci pakaian dan cuci peralatan rumah tangga (Sasongko, 2006) sedangkan air limbah industri merupakan residu atau produk samping proses produksi industri yang dibuang ke lingkungan
dan
berpotensi
mencemari
lingkungannya
(Salmariza, 2008).
Intensitas polutan antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas yang menyebabkan timbulnya polutan tersebut (Effendi, 2003). Penghilangan oksigen pada bagian dasar perairan lebih banyak disebabkan oleh proses dekomposisi bahan organik yang membutuhkan oksigen terlarut (Effendi, 2003). Sawyer dan McCarty (1987) dalam Effendi (2003) menyebutkan bahwa bahan organik yang diproses oleh manusia disebut dengan bahan organik sintesis.
1.5.4. Kemampuan Self Purification Kemampuan badan air untuk memurnikan diri atau yang biasa disebut dengan self purification merupakan kemampuan untuk menghilangkan bahan organik, nutrisi tanaman, atau pencemar lainnya dari suatu danau atau sungai oleh aktivitas biologis dari komunitas yang hidup didalamnya (Kharisya, 2006). Pemurnian diri sering berhubungan dengan oksidasi bahan organik oleh organisme
aerobik
(Ostroumov,
2005).
Proses
oksidasi
menimbulkan
deoksigenasi dari air sungai, dan tingkat deoksigenasi tergantung pada kekuatan air limbah, tingkat pengenceran yang diberikan oleh campuran dengan air sungai, dan kecepatan sungai (Cooper et al., 1919). a. Proses Dekomposisi Dekomposisi dari bahan organik dilakukan oleh organisme aerobik. Bahan biodegradabel yang masuk ke badan air, sedikit demi sedikit digunakan
6
oleh mikrorganisme dalam air,untuk menurunkan tingkat pencemar. Bila penambahan pencemar di hilir sungai tidak berlebihan, air akan membersihkan diri dengan sendirinya. Proses ini tidak berlaku untuk pencemar yang senyawa organik non biodegradabel atau logam (Kharisya, 2006). Tingkat penyerapan polutan tergantung pada konsentrasi sel fitoplankton dan proses fotokimia fitoplankton tergantung pada transparansi air. Dengan demikian, faktor biotik berada di pusat dari keseluruhan sistem pemurnian diri air (Ostroumov, 2005). b. Proses Reaerasi Bakteri aerob adalah kelompok bakteri yang mutlak memerlukan oksigen bebas untuk proses metabolismenya. Dengan tersedianya oksigen yang mencukupi selama proses biologi, maka bakteri-bakteri tersebut dapat bekerja dengan optimal. Hal ini akan bermanfaat dalam penurunan konsentrasi zat organik di dalam air limbah. Selain diperlukan untuk proses metabolisme bakteri aerob, kehadiran oksigen juga bermanfaat untuk proses oksidasi senyawa-senyawa kimia di dalam air limbah serta untuk menghilangkan bau (Anonim, 2010). Keberadaan oksigen terlarut pada badan air tertunjang pada reaerasi. Reaerasi merupakan akibat dari adanya perbedaaan konsentrasi oksigen di udara dan air. Umumnya sumber oksigen terlarut pada permukaan perairan berasal dari atmosfir. Perpindahan oksigen antara atmosfir dan permukaan perairan akan terjadi ketika konsentrasi oksigen dalam air tidak sama dengan konsentrasi oksigen di atmosfir. Selain itu, reaerasi juga dipengaruhi oleh aktivitas fotosintesis, percampuran, pergerakan massa air dan juga limbah yang masuk ke air (Effendi, 2003). c. Proses Pengenceran Pola pergerakan air dan dampaknya akan selalu diperhitungkan dalam sistem air. Suatu zat terlarut yang bergerak di sistem dimana keseimbangan tidak tercapai akan memiliki komposisi yang dipengaruhi baik tingkat pergerakan air dan tingkat reaksi di dalamnya (Hem, 1970). Konsentrasi beberapa parameter kualitas air dipengaruhi oleh debit (Sudarmadji, 1982). 7
Debit (discharge), atau besarnya aliran sungai (stream flow) adalah volume aliran yang mengalir per satuan waktu. Biasanya dinyatakan dalam satuan meter kubik per detik (m3/det) atau liter per detik (l/det) (Soewarno, 1991). Konsentrasi parameter lebih tinggi selama musim kemarau, saat debit rendah. Laju aliran kontaminan yang dibawa ke air jelas berkaitan dengan laju aliran air. Kebanyakan konsentrasi dari parameter tinggi saat awal terjadi hujan. Saat debit meningkat, konsentrasi dari parameter juga meningkat dengan cepat, namun konsentrasi mencapai puncak sebelum debit mencapai maksimal. Saat debit mencapai puncak, konsentrasi parameter telah menurun (Sudarmadji, 1982).
1.5.5. Zona Self Purification Menurut Hendrasarie dan Cahyarani, (2008), pengembangan pemurnian alami atau self purification terdiri dari beberapa zona, yaitu : 1. Zona air bersih, zona ini terdapat jauh di hulu sungai, jauh dari sumber pencemaran. Indikatornya adalah masih dapat dimanfaatkannya air sebagai bahan air minum. 2. Zona Dekomposisi, zona ini terdapat pada daerah sumber pencemaran, limbah
yang
mengalir
akan
didekomposisi/dioksidasi
proses
pembongkaran bahan organik oleh bakteri dan mikroorganisme. Indikator daerah ini kaya akan bakteri dan mikroorganisme. 3. Zona Biodegradasi, pada daerah ini terjadi penurunan oksigen terlarut (dissolved oxygen), sehingga nilai COD di perairan sangat tinggi. 4. Zona pemulihan, pada zona ini kualitas air kembali bersih, nilai oksigen terlarut kembali normal.
8
Zona Air Bersih
Zona Dekomposisi Zona Biodegradasi
Zona Pemulihan
Zona Air bersih
DO
BOD Gambar 1.1. Tahapan dalam Self Purification (Kharisya, 2006)
1.5.6. Parameter Self Purification a. Temperatur Suhu sangat berperan mengendalikan kondisi ekosisitem perairan. Organisme akuatik memiliki kisaran suhu tertentu (batas atas dan bawah) yang disukai bagi pertumbuhannya. Menurut Haslam (1995) dalam Effendi (2003), peningkatan suhu menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air, misalnya gas O2, CO2, N2, CH4 dan sebagainya. Selain itu, peningkatan suhu juga menyebabkan peningkatan kecepatan metabolisme dan respirasi air, dan selanjutnya mengakibatkan peningkatan konsumsi oksigen. Peningkatan suhu perairan sebesar 10% menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sekitar 2-3 kali lipat. Namun , peningkatan suhu ini disertai dengan penurunan kadar oksigen terlarut sehingga keberadaan oksigen seringkali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi organisme akuatik untuk melakukan proses metabolisme dan respirasi. Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba (Effendi, 2003). b. Warna Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt, dengan membandingkan warna air sampel dengan warna standar. Warna dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air dan mengakibatkan terganggunya proses fotosintesis (Effendi, 2003).
9
c. Total Padatan Tersusupensi (TSS) Total padatan tersuspensi (TSS) mencakup semua partikel tersuspensi dalam air yang tidak akan melewati filter. Padatan tersuspensi dalam air limbah sanitasi dan berbagai jenis industri air limbah. Saat TSS meningkat, badan air akan kehilangan kemampuannya untuk mendukung keragaman lingkungan dalam air. Padatan tersuspensi menyerap panas dari sinar matahari, yang meningkatkan suhu air dan kemudian menurunkan kadar oksigen terlarut (air hangat mengikat oksigen lebih sedikit dibandingkan dengan air dingin). Fotosintesis juga akan menurun karena kurangnya cahaya yang menembus air. d. Oksigen Terlarut / Dissolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut ( DO ) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara (Salmin, 2000). Adanya oksigen terlarut di dalam air sangat penting untuk menunjang kehidupan ikan dan organisme air lainnya (Alaerts dan Santika, 1987). Semakin banyak jumlah DO (dissolved oxygen ) maka kualitas air semakin baik. Jika kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerobik yang mungkin saja terjadi (Salmin, 2000). Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernapasan, proses metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Disamping itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan – bahan organik dan anorganik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Salmin,. 2000). Terlarutnya oksigen di dalam air tergantung kepada temperatur, tekanan barometrik udara dan kadar mineral di dalam air (Alaerts dan Santika, 1987). e. Kebutuhan Oksigen Biokimia/Biochemical Oxygen Demand (BOD) Biochemical Oxygen Demand (BOD) adalah suatu analisis empiris yang digunakan untuk mengetahui proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh 10
bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat organis yang tersuspensi dalam air. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri, dan untuk mendisain sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organis adalah peristiwa alamiah. Apabila sesuatu badan air dicemari oleh zat organis, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan di dalam air dan keadaan menjadi anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air. BOD merupakan salah satu indikator yang menyatakan dampak biologis dari jasad organik yang hidup di air (Alaerts dan Santika, 1987). f. Kebutuhan Oksigen Kimia/Chemical Oxygen Demand (COD) Kebutuhan
Oksigen
Kimia
merupakan
jumlah
oksigen
yang
dibutuhkan untuk mengoksidasi zat –zat organis dalam sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan
berkuranganya
oksigen
terlarut
dalam
air.
Angka
perbandingan yang lebih rendah dari yang seharusnya (Alaerts dan Santika, 1987).
11
1.5.7. Penelitian sebelumnya Beberapa penelitian terkait dengan karakteristik self purificitation yang pernah dilakukan sebelumnya disajikan dalam tabel sebagai berikut. Tabel 1.1. Penelitian Sebelumnya Nama
Judul
Tujuan
Metode
Hasil
Zaeniah (2005) Swa Penahiran (Self Purification) Kali Setro setelah menerima limbah cair dari industri tekstil PT Suryatex di Kecamatan Tempuran Kabupaten Magelang Jawa Tengah
Mengetahui perubahan angka BOD, COD, DO serta sifat-sifat fisik dan kimia air Kali Setro dalam perjalanannya menuju hilir.
Metode pengambilan contoh air adalah purposive sampling dan systematic sampling.
Chatzinikolaou dan Lazaridou1
Menilai kualitas air di Sungai Pinios dan untuk mengidentifikasi segmen dari Sungai Pinios yang tercemar.
Pemantauan diterapkan selama akhir periode kemarau.
Degradasi kualitas air bagian tengah tidak sedramatis di bagian hulu.
Sungai dibagi setiap 500 m, diberi nomor dari muara sungai ke sumber terjauh
Pada bagian hilir, kualitas air semakin baik dan disimpulkan bahwa pemurnian diri telah berlangsung.
(2005)
Identification of the selfpurification stretches of the Pinios River, Central Greece
Teknik analisis menggunakan analisis statistik
Sifat-sifat fisik dan kimia dari kali Setro mengalami kenaikan yang cukup signifikan saat mendapatkan limbah cair dari industri dan semakin ke hilir, kualitas semakin baik.
12
Lanjutan Tabel 1.1. Penelitian Sebelumnya Nama
Judul
Tujuan
Metode
Hasil
Wicaksono (2008)
Hubungan Morfometri Sungai terhadap Proses Self Purification Sungai Serang, DAS Serang Hilir Kabupaten Kulonprogo
Mengetahui hubungan morfometri sungai terhadap proses self purification
Teknik analisis data yang dikumpulkan menggunakan analisis statistik, analisis deskriptif dan analisis keruangan.
DAS Serang Hilir mampu melakukan proses self purification selain karena mempunysi kelas sinousitas dari yang sangat lengkung hingga sangat lurus, sungai ini juga disebabkan karena Sungai Serang belum tercemar logam berat.
Hendrasari dan Cahyarani
Self Purification Kali Surabaya, Ditinjau dari Parameter Organik Berdasarkan Model Matematis Kualitas Air.
Menentukan model matematis yang mendekati kondisi Kali Surabaya berdasarkan parameter organik DO dan BOD.
Membandingka n antara metode pendekatan matematis Streeter – Phelps dengan model O’Connor – Dobbin’s
Nilai DO dan BOD model O’Connor – Dobbin’s lebih mendekati nilai DO dan BOD sebenarnya dibandingkan dengan model Streeter – Phelps.
(2008)
13
Lanjutan Tabel 1.1. Penelitian Sebelumnya Nama Wibisono (2011)
Judul
Tujuan
Metode
Hasil
The Characteristics of Self Purification of Code River Yogyakarta
Mengetahui swapenahiran Kali Code, untuk memahami korelasi TSS dengan parameter swapenahiran sungai, membuat rencana pemeliharaan Kali Code berdasarkan kapasitas swapenahiran dan sumber polusi.
Metode statistik untuk memahami korelasi TSS dengan BOD, COD dan DO, analisis grafis untuk memahami kondisi swapenahiran sungai di Kali Code dari nilai DO dan BOD.
Kadar COD dan BOD masih dalam ambang batas yang ditentukan tapi tingkat DO lebih rendah dari persyaratan minimum, ada kemungkinan untuk proses pemurnian diri terjadi sungai di Kali Code.
Metode Statistik untuk menampilkan hasil parameter kualitas air, deskriptif untuk menjelaskan hasil dan penyebabnya secara mendetail, Keruangan untuk menampilkan hasil secara spasial menggunakan peta.
Kualitas air cendurung buruk saat melewati permukiman dan kembali menjadi baik setelah sampai ke hilir, Sumber pencemar cenderung menyebar di sepanjang sungai, Sungai mampu memurnikan limbah yang masuk.
Fatnarika Beta Karakteristik Haqi (2013) Self Purification Sungai Celeng Kecamatan Imogiri Kabupaten Bantul
Mengetahui persebaran potensi pencemaran di sungai dan pengaruhnya pada kualitas air, karakteristik kualitas air sungai berdasarkan parameter DO, BOD dan COD, serta zona-zona pemurnian alami sungai;
14
1.6. Kerangka Pemikiran Aktivitas manusia akan selalu menghasilkan limbah untuk lingkungan sekitarnya. Seperti digambarkan pada Gambar 1.2, limbah yang berasal dari aktivitas manusia dapat berupa limbah yang dihasilkan dari aktivitas perindustrian, pertanian, atau berasal dari permukiman. Kebanyakan orang menggunakan sungai sebagai tempat untuk membuang limbah yang dihasilkan. Limbah yang masuk ke dalam badan sungai akan mempengaruhi kualitas air dari sungai tersebut. Sungai memiliki kemampuan untuk memurnikan limbah-limbah yang masuk ke dalamnya. Hal ini dipengaruhi oleh organisme di dalam sungai dan debit aliran dari sungai tersebut. Organisme yang hidup di sungai dapat menguraikan nutrisi pada limbah yang masuk ke dalam sungai. Debit aliran sungai sangat berpengaruh, terutama terhadap reaksi kimia yang berlangsung di aliran sungai. Debit aliran sungai mempengaruhi cepat atau lambatnya proses pemurnian limbah yang masuk ke dalam sungai. Karakteristik Self Purification dapat diketahui dengan menggunakan parameter-parameter seperti BOD, COD dan DO. Hal ini berkaitan dengan kandungan oksigen yang terlarut, dan yang dibutuhkan untuk proses biologis dan kimia dalam air. Kadar BOD dan DO digunakan untuk mengetahui kapan air bekerja untuk memurnikan diri secara alami. Berdasarkan
fluktuasi dari masing-masing parameter, dapat diketahui
kemampuan air sungai dalam membersihkan pencemar yang ada di dalam sungai. Karaktersitik self purification dapat digambarkan dengan pembagian zona self purification. Zona tersebut dapat digunakan sebagai batas dimana air sungai telah menguraikan limbah dan air sungai dapat kembali dikonsumsi untuk kebutuhan manusia.
15
Aktivitas Manusia Limbah Polutan Antropogenik Organisme Perairan
Debit Aliran Badan Sungai
Dekomposisi Limbah
Reaerasi dan Pengenceran
Kemampuan Self Purification
Parameter (Suhu, Bau, Warna,TSS, DO, BOD, COD)
Zona Self Purification
Gambar 1.2. Diagram Alir Kerangka Pemikiran
1.7. Hipotesis 1. Kadar DO turun dan kadar COD serta BOD naik saat sungai melewati daerah permukiman; 2. Persebaran Potensi pencemaran limbah yang dihasilkan dari aktivitas manusia di Sungai Celeng berpengaruh terhadap fluktuasi kualitas air dari hulu hingga hilir. 3. Pencemaran yang terjadi di Sungai Celeng belum melampaui kapasitas sungai untuk memurnikan pencemaran tersebut.
16
1.8. Batasan Istilah Sungai adalah tempat-tempat dan wadah-wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan (PP No. 35/1991). Daerah Aliran Sungai (DAS) adalah daerah yang dibatasi oleh punggungpunggung gunung/pegunungan di mana hujan yang jatuh di daerah tersebut akan mengalir menuju sungai utama pada satu titik/stasiun yang ditinjau (Triatmodjo, 2006). Ekosistem adalah tatanan unsur lingkungan hidup yang merupakan kesatuan utuh menyeluruh dan saling mempengaruhi dalam membentuk keseimbangan, stabilitas, dan produktivitas lingkungan hidup (UU No. 32/2009). Pencemaran air yaitu masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat energi, dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air menurun sampai tingkat tertentu yang menyebabkan tidak lagi berfungsi sesuai dengan peruntukannya (PP no.20/1990) Pencemaran sungai adalah tercemarnya air sungai yang disebabkan oleh limbah industri, limbah penduduk, limbah peternakan, bahan kimia dan unsur hara yang terdapat dalam air serta gangguan kimia dan fisika yang dapat mengganggu kesehatan manusia (Anonim, 2012) Limbah adalah sisa suatu usaha dan/ataukegiatan (UU no. 32/2009). Limbah domestik adalah semua bahan limbah yang berasal dari kamar mandi, kakus, dapur, tempat cuci pakaian dan cuci peralatan rumah tangga (Sasongko, 2006). Self purification merupakan suatu proses alami dimana sungai mempertahankan kondisi asalnya melawan bahan – bahan asing yang masuk kedalam sungai (Kharisya, 2006). Oksidasi adalah proses pelepasan elektron (Priani, 2003).
17
Aerasi merupakan proses yang bertujuan untuk meningkatkan kontak antara udara dengan air (Anonim, 2010). Oksigen terlarut ( DO ) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara (Salmin, 2000). Kebutuhan Oksigen Kimia (COD) merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat –zat organis dalam sampel air (Alaerts dan Santika, 1987). Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) adalah suatu analisis empiris yang digunakan untuk mengetahui proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air (Alaerts dan Santika, 1987). Debit (discharge), atau besarnya aliran sungai (stream flow) adalah volume aliran yang mengalir per satuan waktu (Soewarno, 1991).
18
