Daya Tampung Beban Pencemar Air

(1)

DAYA DUKUNG DAN DAYA TAMPUNG

DALAM PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR

Ir. Anak Agung Gede Putra, M.Si

Kepala Bidang Inventarisasi dan Pengembangan Sistem Informasi

Pusat Pengelolaan Ekoregion Bali dan Nusa Tenggara Kementerian Lingkungan Hidup

(2)

Peraturan Terkait Daya Dukung dan

Daya Tampung Lingkungan

• UU No. 32 Tahun 2009 ttg PPLH

– Pasal 1 : pelestarian fungsi lh = upaya memelihara kelangsungan DD & DT LH

– Pasal 12 : pemanfaatan sda berdasarkan DD & DT LH – Pasal 16 : KLHS memuat a.l kajian DD& DT LH

– Pasal 19 : RTRW ditetapkan dg memperhatikan DD & DT LH

• PP No. 82 Tahun 2001 ttg Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air

– Pasal 20 : Pemerintah dan Pemda berwenang menetapkan Daya Tampung Beban Pencemaran Air (DTBPA)

– Pasal 23 : Penetapan DTBPA dilakukan secara berkala sekurang-kurangnya 5 tahun sekali.

(3)

Peraturan Terkait Daya Dukung dan

Daya Tampung Lingkungan

• Kepmen LH No. 110 Tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan

Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air

 berisi metode dan contoh perhitungannya

• Permen LH No. 28 Tahun 2009 ttg Status Mutu Air dan DTBP Air

Danau dan Waduk

• Permen LH No. 1 Tahun 2010 ttg Tata Laksana Pengendalian

Pencemaran Air  memuat pembagian kewenangan, persyaratan

penetapan DTBP, keluaran penetapan DTBP, prioritas sumber air yg

ditetapkan DTBP nya, manfaat penetapan DTBP, penerapan DTBP

dan periode penetapan DTBP.

(4)

Tujuan Penetapan DTBP

• Pemberian izin lokasi;

• Pengelolaan air dan sumber air;

• Penetapan rencana tata ruang;

• Pemberian izin pembuangan air limbah;

• Penetapan mutu air;

• Perencanaan program pengendalian

pencemaran air;

(5)

Tahapan Penetapan Daya Tampung

Beban Pencemaran Air

Kriteria Status Air dan Status Trofik Kajian kelas air

Pemantauan

kualitas air Data kualitas air

Penetapan Status Mutu

dan Status Trofik Air

Data Klimatologi, hidrologi, morfologi badan air, hidrolika

dsb Inventarisasi dan identifikasi sumber pencemar Penetapan DTBP untuk parameter tertentu Metode : • Neraca massa • Pemodelan analitik • Pemodelan numerik • dsb Melibatkan seluruh stakeholer

(6)

KEPUTUSAN

MENTERI NEGARA LINGKUNGAN HIDUP

NOMOR 110 TAHUN 2003

TENTANG

PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG BEBAN

PENCEMARAN AIR PADA SUMBER AIR

Daya tampung beban pencemaran air adalah kemampuan air pada

suatu sumber air, untuk menerima masukan beban pencemaran

tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar;

Beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur pencemar yang

terkandung dalam air atau air limbah;

(7)

METODE NERACA MASSA

Langkah-langkah perhitungan :

1. Ukur konsentrasi dan laju aliran pada aliran sungai sebelum bercampur dengan sumber pencemar;

2. Ukur konsentrasi dan laju alir pada setiap inlet sumber pencemar;

3. Tentukan konsentrasi rata-rata pada aliran akhir setelah aliran bercampur dengan sumber pecemar.

(8)

Contoh Perhitungan

DTBPA dengan Metode Neraca Massa

Simulasi perhitungan daya tampung beban pencemaran air sungai dengan metode Neraca Massa

(9)

METODE STREETER-PHELPS

Kurva karakteristik oxygen–sag berdasarkan persamaan Streeter – phelps

Dt = defisit oksigen pada waktu t, mg/L Do= defisit oksigen awal pada titik buangan

(10)

Contoh Perhitungan

DTBPA dengan Metode STREETER-PHELPS

Soal :

Apabila baku mutu DO = 2mg/L, tentukan beban BOD maksimum pada air limbah yang masih diperbolehkan masuk ke sungai tersebut.

Jawab :

1. Menghitung temperatur, DO dan BOD tercampur :

a. Temperatur campuran = [(1,33*35 + 8,5 * 23)/(1,33 + 8,5)] = 24,62o_C b. DO campuran = [(1,33* 0 + 8,5 * 6)/(1,33 + 8,5)] = 5,2 mg/lt c. BOD campuran = [(1,33*200 + 8,5 * 2)/(1,33 + 8,5)] = 28,8 mg/lt d. Lo campuran = [28,8 /(1-e-(5)(0,33)_{] = 37,1 mg/lt} Kawasan Industri sungai Air limbah Q = 1,33 m3/dt T = 35o_C BOD = 200 mg/lt DO = 0 mg/lt Q = 8,5 m3/dt T = 23o_C BOD = 2 mg/lt DO = 6 mg/lt K’ 20o_{C = 0,3 /hari} K’₂ = 0,7 /hari

(11)

2. Menghitung defisit DO setelah percampuran :

DO jenuh pada temperatur campuran = 8,45 mg/lt (diperoleh dari tabel) Maka defisit DO pada keadaan awal (D₀) = 8,45 – 5,2 mg/lt = 3,26 mg/lt Temperatur campuran = [(1,33*35 + 8,5 * 23)/(1,33 + 8,5)] = 24,62o_C 3. Koreksi laju reaksi terhadap temperatur 24,6 o_C

= 0,3 * 1,024^(24,6 – 20) = 0,37 /hari

= 0,7 * 1,016^(24,6 - 20) = 0,75 /hari 4. Menghitung waktu untuk mencapai titik kritis (tc) :

= {1/(0,75 – 0,37) } ln [0,75)/(0,37) * {1- 3,25 *(0,75 – 0,37)/(0,37)*(3,71)}] = 1,60 hari

5. Menghitung posisi kondisi kritis (Xc) :

(12)

6. Menghitung defisit okigen kritis (Dc)

= (0,37)/(0,75)*37,1 * e^ (-0,37) * 1,61 = 10,07mg/lt

7. Menghitung konsentrasi DO pada tc

= DO jenuh pd temperatur tercampur - Defisit Oksigen kritis (Dc) = 8,45 – 10,07 = - 1,62 mg/lt

 karena nilai DO negatif, berarti DO sungai =0 pada jarak 123,18 km.

8. Menghitung konsentrasi DO yang diijinkan = DO jenuh – BM DO = 8,45 – 2 = 6,45 mg/lt

9. Menghitung beban BOD ultimat maksimum

Hasil perhitungan diperoleh La = 26,04 mg/lt

(13)

10. Menghitung beban BOD maksimum

Hasil perhitungan = 20,23 mg/lt

11. Menghitung BOD pada air limbah yang diijinkan :

20,23 = [(1,33) (x) + (8,5) (2) / (1,33 + 8,5) X = 186,09 mg/lt

(berarti BOD pada air limbah harus diturunkan menjadi dari 200 mg/lt , menjadi 186 mg/lt agar DO air sungai tidak kurang dari 2 mg/lt

Simulasi perhitungan daya tampung beban pencemaran air sungai dengan metode Streeter Phelps

(14)

METODE QUAL2Kw

Data yang dibutuhkan :

• Kualitas air di hulu dan hilir

• Elevasi sungai dan posisi geografis

• Profil hidraulik sungai : panjang, kecepatan aliran, kedalaman, kemiringan dan lebar sungai

• Klimatologi dan meteorologi : temperatur udara, curah hujan, kecepatan angin, tutupan awan

• Lokasi ,debit dan konsentrasi air buangan sumber tertentu (point source) spt saluran air/drainase, anak sungai

• Lokasi ,debit dan konsentrasi air buangan Sumber tak tentu (non point source) spt limbah rumah tangga, pertanian, peternakan

• Lokasi dan debit pengambilan air sungai untuk rumah tangga, industri, pertanian, air baku air minum, dsb.

• Lokasi dan debit resapan air sungai ke air tanah • Kualitas air di beberapa titik di sepanjang sungai

• Peta Administrasi, peta Topografi dan Peta penggunaan Lahan

• Data jumlah penduduk, tutupan lahan, jumlah dan jenis ternak, lokasi dan jenis industri

(15)

Hasil Kajian Daya Tampung

Beban Pencemaran Air Sungai Ayung (Bali)

• Tahun kajian : 2013

• DTBP Sungai Ayung (Bali) dihitung menggunakan Metode QUAL2Kw • Total beban pencemaran air eksisting untuk BOD terbesar disumbang

oleh Segmen 4 Kab. Badung (Abiansenmal) dan segmen 5 Kota Denpasar yang masing-masing menyumbang 31,28% dari seluruh beban pencemar. • Beban pencemaran air eksisting total untuk parameter COD yang masuk ke

Sungai Ayung 13.728 kg/hr. Beban pencemar tertinggi berasal dari

Kota Denpasar yang mencakup 50,35% dari seluruh beban pencemar. Hal ini kemungkinan disebabkan Kota Denpasar memiliki kegiatan/usaha terbesar yg menghasilkan bahan pencemar organik yang sulit terdegradasi. • Penurunan beban pencemaran yang diperlukan agar Sungai Ayung

memenuhi daya tampungnya diperkirakan sebesar 83,05% untuk parameter BOD dan 73,01% untuk COD

(16)

Hasil Kajian Daya Tampung

Beban Pencemaran Air Sungai Jangkok (NTB)

– Metode : QUAL2Kw

– BOD cenderung meningkat dari hulu ke hilir

– Konsentrasi BOD di seluruh segmen melebihi DTBP

 total harus diturunkan sebesar 78,94%

– Konsentrasi COD di seluruh segmen melebihi DTBP

 total harus diturunkan sebesar 78,16%

– Konsentrasi TSS di seluruh segmen masih dibawah DTBP.

Sungai Jangkok masih mampu menampung beban

pencemaran TSS sampai batas peningkatan TSS sebesar

62,9%

(17)

Rekapitulasi Beban Pencemar BOD

Sungai Jangkok (NTB)

Segmen Wilayah Beban Pencemaran eksisting DTBP Penurunan BP % Penurunan BP Kg/hr Kg/hr Kg/hr

Hulu Narmada & Batuk Liang 268,92 268,92 0,00 0,00 1 Lingsar 717,12 371,52 345,60 7,04 2 Cakranegara & Sandubaya 138,24 25,92 112,32 2,29 3 Selaparang, Ampenan &

Sekarbela 2592,00 349,92 2242,08 45,65 4 Ampenan 2505,60 293,76 2211,84 45,03 Total 6221,88 1310,04 4911,84 100,00 % Total Penurunan BP 78,94 % kontrubusi hulu 4,32 Sumber : Kajian daya Tampun g beban Pencemaran Air Sungai Jangkok, PPE BN ,2012

(18)

Rekapitulasi Beban Pencemar COD

Sungai Jangkok (NTB)

Hulu Narmada & Batuk Liang 2119,09 2119,09 0,00 0,00 1 Lingsar 3542,40 18,15 3524,25 12,93 2 Cakranegara & Sandubaya 345,60 0,00 345,60 1,27 3 Selaparang, Ampenan &

Sekarbela 5184,00 3110,40 2073,60 7,61 4 Ampenan 23673,60 2367,36 21306,24 78,19 Total 34864,09 7615,00 27249,69 100,00 % Total Penurunan BP 78,16 % kontrubusi hulu 6,08 Sumber : Kajian daya Tampun g beban Pencemaran Air Sungai Jangkok, PPE BN ,2012

(19)

Rekapitulasi Beban Pencemar TSS

Sungai Jangkok (NTB)

Hulu Narmada & Batuk Liang 1118,71 1118,71 0,00 0,00 1 Lingsar 2592,00 14990,40 -12398,40 58,81 2 Cakranegara & Sandubaya 345,60 2548,80 -2203,00 10,45 3 Selaparang, Ampenan &

Sekarbela 3888,00 6255,36 -2367,36 11,23 4 Ampenan 4492,80 8605,44 -4112,64 19,51 Total 12437,11 33518,71 -21081,60 100,00 % Total Penurunan BP -62,90 % kontrubusi hulu 1118,71 1118,71 0,00 0,00 Sumber : Kajian daya Tampun g beban Pencemaran Air Sungai Jangkok, PPE BN ,2012

(20)

DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN DANAU (DTBP)

Dasar penetapan DTBP danau :

• morfologi dan hidrologi;

• status mutu air;

• status trofik;

• pemanfaatan sumber daya air dan persyaratannya atau baku

mutunya;

• alokasi beban limbah untuk berbagai sumber dan jenis limbah

yang masuk ke danau dan/atau waduk;

• zonasi perairan untuk berbagai pemanfaatan

.

Kemampuan menampung beban pencemaran

tetap memenuhi syarat atau baku mutu

(21)

EKOSISTEM DANAU BATUR

Ekosistem Akuatik (perairan danau)

Ekosistem Sempadan Danau Ekosistem Daerah

Tangkapan Air

Danau Batur

(22)

(23)

Penentuan Status Ekosistem Akuatik

a.

Penentuan Kelas Air dan Baku Mutu Air

– Mengacu PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan

Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air

– Kelas air adalah peringkat kualitas air yang dinilai masih

layak untuk dimanfaatkan bagi peruntukan tertentu.

• Kelas I

: air baku air minum

• Kelas II

: rekreasi air

• Kelas III

: budidaya ikan, dan peternakan

• Kelas IV

: pertanian

b.

Penentuan Status Mutu Air Danau

– Mengacu Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 115

tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air

(24)

STATUS TROFIK DANAU

• Menunjukkan kondisi tingkat beban limbah dari unsur hara

(Nitrogen, Phosfor) yang masuk ke danau.

– Oligotrof : unsur hara dengan kadar rendah (tidak tercemar)

– Mesotrof : unsur hara dengan kadar sedang (tercemar ringan)

– Eutrof : unsur hara dengan kadar tinggi (tercemar sedang)

– Hipertrof : unsur hara dengan kadar sangat tinggi (tercemar

berat)

Status

Trofik _{Total N} Kadar rata-rata (_{Total P} _Khlorofil-amg/lt) _Kecerahan

Oligotrofik < 650 < 10 < 2,0 >10 Mesotrofik < 750 < 30 < 5,0 >4 Eutrofik < 1900 < 100 < 1,5 >2,5 Hypertrofik > 1900 > 100 > 2,0 <2,5

(25)

Penentuan Status Ekosistem Sempadan

a.

Alokasi Beban Pencemaran Air

Identifikasi sumber pencemar dan pengukuran beban

pencemaran dari masing-masing sumber pencemar

(pemukiman, pertanian, perkebunan, hotel/restauran,

peternakan, kehutanan, budidaya perikanan, transportasi air,

pertambangan).

b.

Daya Tampung Beban Pencemaran Budidaya

Perikanan Keramba Jaring Apung.

Indikator parameter pencemaran adalah total Phosfor mengingat

dasar perhitungannya adalah status trofik danau.

(26)

Penentuan Status Ekosistem

Daerah Tangkapan Air

Indikator Status :

a. Penutupan vegetasi

b. Fluktuasi debit antara debit maksimal paa musim hujan

dan debit minimal pada musim kemarau

a. Tingkat erosi lahan

b. Pendangkalan danau

c. Pembuangan limbah

(27)

REFERENSI

PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN

AIR DANAU BATUR

• Pedoman Pengelolaan Ekosistem Danau (KLH, 2008)

• PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

Pengendalian Pencemaran Air

• Kepmen LH No. 110 tahun 2003 tentang Pedoman

Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air

• PermenLH No. 28 tahun 2009 tentang Daya Tampung Beban

Pencemaran Air Danau

• Rencana Tata Ruang Wilayah Provinsi Bali

• Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bangli

• Rencana Aksi Pengelolaan Danau Batur (2010 – 2014)

• Hasil kajian/penelitian terkait danau Batur

• Hasil pemantauan kualitas air danau Batur

• Dsb.

(28)

DATA POKOK

UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN

PENCEMARAN AIR DANAU BATUR

1. Morfologi dan hidrologi danau • Luas perairan danau Batur • Kedalaman rata-rata danau • Debit air keluar danau Batur 2. Alokasi Beban Pencemaran

• Baku Mutu Air Danau atau Kriteria Kelas Air • Hasil pemantauan kualitas air danau Batur

• Hasil pemantauan kualitas air dari DAS atau DTA 3. Alokasi Beban Pencemaran dari parameter Phosphor

• Syarat kadar P total maks. sesuai dengan jenis ikan yang dibudidayakan

• Syarat kadar P total maks. sesuai dengan BM atau kelas air • Alokasi beban P total dari DAS