BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

1. Daerah yang menjadi titik peramalan Pemodelan Prediksi Penyebaran Polutan Kali Surabaya terletak pada segmen Muara Kali Tengah sampai dengan Pintu Dam Gunungsari.

2. Analisa Disolved Oksygen (DO)

Hasil analisis konsentrasi Disolved Oksygen (DO) yang dilakukan terhadap sampling pada 4 (empat) lokasi pengambilan sampel mulai dari muara kali tengah sampai dengan pintu gunungsari menunjukan bahwa konsentrasi DO sangat bervariasi, konsentrasi DO pada muara kali tengah sebesar 3,3 mg/l dan mengalami kenaikan pada segmen jembatan Karangpilang 4,2 mg/l dan jembatan sepanjang 4,2 mg/l dan mengalami penurunan pada pintu gunungsari sebesar 3,7 mg/l dengan demikian dari hasil analisis DO di setiap titik sampling tidak sama atau bervariasi.

Perbedaan hasil konsentrasi Do dari 4 lokasi pengambilan data pada muara kali tengah jembatan karangpilang, jembatan sepanjang dan pintu gunungsari menunjukkan bahwa konsentrasi DO mengalami kenaikan dari muara kali tengah sampai jembatan karang pilang dan konsentrasi tetap sampai dengan jembatan sepanjang kemudian mengalami penurunan sampai dengan pintu gunungsari . Variasi perubahan konsentrasi tersebut terjadi akibat pengaruh perbedaan kecepatan yang terjadi di setiap titik-titik sampling 1, 2, 3, 4 . Dari analisa diatas dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa untuk kecepatan yang berbeda akan menghasilkan perubahan konsentrasi parameter polutan DO yang berbeda.

3. Analisa Biological Oksygen Demand (BOD) Dari hasil analisis

konsentrasi Biological Oksygen Demand (BOD) yang dilakukan

terhadap 4 lokasi sampling menunjukan bahwa untuk konsentrasi BOD cenderung turun.

Perbedaan hasil konsentrasi BOD dari 4 lokasi pengambilan data pada muara kali tengah jembatan karangpilang , jembatan sepanjang dan pintu gunungsari menunjukkan bahwa konsentrasi BOD terus mengalami penurunan dari muara kali tengah , jembatan karang pilang, jembatan sepanjang sampai dengan pintu gunungsari mengalami penurunan .Variasi perubahan konsentrasi tersebut terjadi akibat pengaruh perbedaan kecepatan yang terjadi di setiap titik-titik sampling 1, 2, 3, 4 . Dari analisa diatas dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa untuk kecepatan yang berbeda akan menghasilkan perubahan konsentrasi parameter polutan BOD yang berbeda.

4. Analisa Chemical Oksygen Demand (COD)

Dari analisa Chemical Oksygen Demand (COD),mulai dari muara kali Tengah sampai pintu gunungsari mengalami penurunan dan agak sedikit naik memasuki pintu Gunungsari akibat dari kecepatan aliran berkurang.

Gambar Perbedaan hasil konsentrasi COD untuk ke 4 lokasi titik sampling menunjukan bahwa menurun dari sepanjang segmen sungai dan mengalami kenaikan pada segmen jembatan sepenjang sampai pintu gunungsari.

Variasi perubahan Konsentrasi terjadi akibat pengaruh perbedaan

kecepatan yang terjadi di setiap titik-titik sampling 1, 2, 3, 4 . hal

tersebut terjadi akibat pengaruh dari perbedaan kecepatan dari grafik

diatas dapat ditarik kesimpulan bahwa untuk kecepatan yang berbeda

akan menhasilkan perubahan Konsentrasi polutan COD yang berbeda

sehingga kecepatan sangat berpengaruh terhadap perubahan

Konsentrasi polutan.

5. Analisa Total Suspended Solid (TSS).

Hasil analisa terhadap Total Suspended Solid mulai dari segmen muara Kali Tengah sampai dengan pintu Gunungsari menunjukan konsentrasi dari TSS ini bevariasi dari muara Kali tengah sampai dengan jembatan sepanjang naik dan mengalami penurunan sepanjang pintu Gunungsari.

Gambar Perbedaan hasil konsentrasi TSS untuk ke 4 lokasi titik sampling menunjukan cenderung naik dari sepanjang segmen sungai dan mengalami penurunan pada segmen jembatan sepenjang sampai pintu gunungsari.

Variasi perubahan konsentrasi TSS terjadi akibat pengaruh perbedaan kecepatan yang terjadi di setiap titik-titik sampling 1, 2, 3, 4 dari muara Kali tengah ini dipengaruhi oleh kecepatan aliran sungai dan dari jembatan sepanjang mengalami penurunan akibat dari kecepatan aliran sungai cenderung lambat disebabkan oleh opesaional pintu gunungsari.

6. KARAKTERISTIK SEBARAN POLUTAN DI KALI SURABAYA.

Dari hasil analisa data untuk karakteristik penyebaran polutan di

Kali Surabaya pada segmen muara Kali Tengah sampai dengan

jembatan Sepanjang penyebaran polutan kearah memanjang sungai

dengan pola penyebaran membentuk fungsi non linier ( sinusoidal )

serta penyebaran kearah lebar sungai lebih lambat di bandingkan

penyebaran kearah memanjang untuk waktu yang sama seperti dalam

gambar di bawah, disebabkan pengaruh dari kecepatan aliran yang

besar serta debit yang naik akibat dari debit limpasan yang berasal

dari tambahan debit saluran yang banyak pada kanan kiri aliran sungai

serta lebar sungai yang banyak pendangkalan menyebabkan aliran

banyak terfokus pada tengah-tengah sungai. Pada segmen sungai

tersebutcenderung mengalami kenaikan konsentrasi disebabkan pada

segmen tersebut banyak berdiri industri-industri yang menbuang limbahnya ke sepanjang sungai .

Pada segmen jembatan sepanjang sampai gunungsari sedikit mengalami penurunan dan penyebaran polutan juga tetap besar pada tengah sungai.

7. BENTUK MODEL PREDIKSI SEBARAN POLUTAN KALI SURABAYA.

Bentuk model penyebaran Polutan Kali Surabaya pada segmen muara Kali Tengah sampai dengan pintu Gunungsari bahwa penyebaran polutan dengan kecepatan aliran 0,44 m/dt dengan limpasa air yang terletak pada tengah-tengah dihasilkan penyebaran kearah lebar sungai lebih lambat di bandingkan penyebaran kearah memanjang sungai .

Dalam penyebaran polutan pada Kali Surabaya kecepatan aliran sungai memegang peranan yang sangat penting dan nilai besarnya konsentrasi lebih besar pada tengah sungai dalam hal ini disebabkan oleh kecepatan aliran air lebih besar pada tengah sungai dan semakin ke pinggir sungai nilai konsentrasi menjadi lebih kecil disebabkan kecepatan aliran sungai lebih lambat dan sungai lebih dangkal.

8. PERFORMA MODEL PREDIKSI SEBARAN POLUTAN

Performa model adalah proses pengaturan parameter model sehingga hasil model mendekati dengan hasil pengamatan di lapangan Dalam penelitian ini kalibrasi dilakukan untuk menyesuaikan output program penyebaran polutan akibat pengaruh kecepatan dengan hasil pengamatan dilapangan. Parameter dalam model adalah bilangan Reynold dengan batasan nilai Nre > 2400 untuk aliran turbulen dan <

2400 untuk aliran laminer. Dan karena besar nilai bilangan Reynold

berkaitan dengan kondisi aliran di sungai kondisi (laminer atau

perubahan konsentrasi , maka kalibrasi dilakukan terhadap kecepatan aliran air dan konsentrasi parameter polutan pada suatu titik lokasi dan pada saat tertentu.

Oleh sebab itu dalam penelitian ini yang digunakan dalam uji model HP2S adalah perubahan konsentrasi parameter polutan dalam air sungai dari data hasil runing model dan hasil yang di ambil dilapangan, melakukan perhitungan pada besarnya penyinpangan yang terjadi antara hasil pengamatan dilapangan dan hasil running model.

Hasil model yang baik adalah hasil model yang mempunyai nilai penyimpangan yang paling kecil dan untuk menghitung besar penyimpangan tersebut menggunakan pengujian model dengan uji korelasi kuadrat terkecil (Chi Square Methad)(Schnoor,1996) yang dirumuskan sebagai berikut:

ChX2 = B

B A )

²

(  Dimana :

A = Konsentrasi hasil pengukuran (mg/L) B = Konsentrasi hasil running program ChX2 = kuadrat penyimpangan Chi Square

Hasil pengujian untuk debit air sungai di Perning dan Gunungsari yang dilakukan dengan menggunakan uji regresi linier dengan program minitab dapat dilihat pada hasil uji berikut :

1. Uji Regresi Debit di Perning

Pengujian di Perning dengan menggunakan program minitab terhadap debit air di Perning menghasilkan grafik berikut :

The regression equation is

STASIUN PERNING PEMANTAUAN = - 2.573 + 1.091 STASIUN PERNING PENGUKURAN

S = 2.70790 R-Sq = 97.8% R-Sq(adj) = 97.5%

Analysis of Variance

Source DF SS MS F P

Regression 1 3217.16 3217.16 438.74 0.000 Error 10 73.33 7.33

Total 11 3290.48

Fitted Line: STASIUN PERNING PEMANTAUAN versus STASIUN PERNING PENGUKURAN

2. Uji Regresi Debit di Gunungsari

Pengujian dengan program minitab terhadap debit air di Gunungsari menghasilkan grafik gambar sebagai berikut :

Regression Analysis: STASIUN GUNUNGSARI versus STASIUN GUNUNGSARI

STASIUN GUNUNGSARI PEMANTAUAN = 3.63 + 0.885 STASIUN GUNUNGSARI PENGUKURAN

S = 3.79292 R-Sq = 96.9% R-Sq(adj) = 96.6%

Dengan Analysis of Variance

Source DF SS MS F P Regression 1 4463.2 4463.2 310.24 0.000 Residual Error 10 143.9 14.4

Total 11 4607.1 Unusual Observations

STASIUN STASIUN

GUNUNGSARI GUNUNGSARI

Obs PENGUKURAN PEMANTAUAN Fit SE Fit Residual St Resid

2 76.0 62.28 70.85 2.36 -8.57 -2.89R R denotes an observation with a large standardized residual.

Regression Analysis: STASIUN GUNUNGSARI versus STASIUN GUNUNGSARI

The regression equation is

STASIUN GUNUNGSARI PEMANTAUAN = 3.627 + 0.8846 STASIUN GUNUNGSARI PENGUKURAN

S = 3.79292 R-Sq = 96.9% R-Sq(adj) = 96.6%

Analysis of Variance

Source DF SS MS F P

Regression 1 4463.20 4463.20 310.24 0.000 Error 10 143.86 14.39Total 11 4607.07

Fitted Line: STASIUN GUNUNGSARI PEMANTAUAN versus STASIUN GUNUNGSARI PENGUKURAN

Dari kedua uji regresi linier dengan minitab terhadap data pemantauan di Perning dan Gunungsari, keduanya menghasilak nilai R

²

<1, dan dari hasil tersebut diperoleh juga nilai P = 0 (dengan menggunakan lack of fit tes pada program minitab). Hasil tersebut menunjukan bahwa H0 diterima, atau berarti dalam pemodelan regresi linier sederhana ini data debit dapat dipergunakan.

9. DARI HASIL RUNNING PROGGRAM HP2S DIDAPATKAN :

Bilangan Reynold untuk aliran adalah 266.725 Sungai merupakan aliran laminer!

k1 = 0.2720

Koefisien disperse Ex =

18.7061 Ey =

2.0050e-004

bilangan courant terhadap x= 0.00739008 bilangan courant terhadap y= 0.325263 Memenuhi syarat konvergen dan konsistensi

Dari penelitian pada segmen muara Kali Tengah dengan poin source di tengah (hulu kali Surabaya) sampai dengan jembatan Sepanjang mengalami kenaikan konsentrasi polutan akibat dari pembuangan limbah industri di sepanjang segmen tersebut dan cenderung konsentrasi limbah besar pada tengah-tengah sungai disebabkan kecepatan aliran sungai besar pada segmen tersebut, kemudian menyebar kearah tepi, sehingga konsentrasi semakin kecil . Untuk segmen jembatan sepanjang sampai pintu Gunungsari sedikit mengalami penurunan Konsentrasi limbah dari uji parameter.

10. MODEL HP2S ( Hydrodinamics Penyebaran Polutan di Sungai )

Dibuat dengan dasar metode beda hingga parsial leap frog beda pusat, persyaratan stabil, konsistensi dan konvergensi program ekplisit telah diseting dikontrol dengan secara matematik, demikian juga nilai NRe dibatasi dengan nilai 2400 dengan memaksukkan nilai kecepatan secara otomatis program akan memberikan output besar nilai Nre untuk jenis aliran. Model HP2S masih mengabaikan pengaruh angin, pengaruh evaporasi, pengaruh arus eddy, tidal efect, perubahan temperatur, pengaruh pasang surut dilaut, anak sungai, hujan dan limpasan air tanah serta ρ air sungai konstan. Dam pembuatannya didasari oleh hukum kekekalan energi dan momentum serta metode beda hingga ekplisit leap frog dapat memberikan ilustrasi atau gambaran arah penyebaran atau dispersi parameter polutan yang ada disungai.

Dari aplikasi model juga terlihat bahwa running dengan waktu

yang sama, dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa besar limpasan yang

di buang kesungai perlu diamati secara cermat karena dapat

mempengaruhi tingkat self purification yang terjadi disungai.

Konsentrasi air limbah yang dibuang kesungai harus sebanding besarnya dengan kecepatan yang ada di sungai atau debit sungai saat limpasan air limbah dibuang, dan agar self purification serta proses penguraian zat organik atau polutan yang dibuang tetap terjadi atau akumulasi konsentrasi polutan di sungai menjadi tidak sampai terjadi.

Karena dengan keterbatasan stuktur model hasil dari running diketahui bahwa penyebaran polutan pada batas awal/hulu pada jam berikutnya seharusnya mendekati nol tetapi pada kenyataanya masih relatif besar sehingga perlu penyempurnaan lagi dan diharapkan hasil running program HP2S paling tidak mendekati kenyataan dilapangan.

5.2. SARAN

Berdasarkan data pemantauan Kualitas Air Sungai di pada Kali Surabaya disarankan hal-hal sebagai berikut :

Pemilihan atribut/variabel input yang tepat dalam membuat suatu model prediksi peramalan menentukan baik buruknya performa model

1. Perlu perhatian yang lebih serius dalam upaya pengendalian dan penaatan sumber pencemar dengan prioritas bahan polutan organik baik dari industri maupun domestik, mengingat pada lokasi pantau parameter BOD, COD hampir selalu tidak memenuhi baku mutu.

2. Pengetatan upaya pencegahan pencemaran melalui penerapan perijinan secara konsisten dan menegakkan Kep. Gub.No.26/1999 ttg Tata Cara Perizinan SIPA, Pasal 3 butir d, dimana pembuangan air limbah di sebelah hulu daripada pengambilan air

3. Pengawasan dan pengendalian pencemaran air dari sektor

usaha/kegiatan perlu lebih ditingkatkan secara intensif dan

pelaksanaan program “reward and punishment “ lebih terarah dan

konsisten dengan memberikan penghargaan/pemberian insentif bagi

industri yang taat serta peningkatan upaya penaatan serta penegakan hukum lingkungan secara proporsional

4. Memprioritaskan kajian dan penetapan daya tampung beban pencemaran di sumber-sumber air sebagai bahan pertimbangan bagi pengambil kebijakan untuk dapat melaksanakan pembangunan yang berwawasan lingkungan secara tepat.

5. Meningkatkan upaya konservasi daerah tangkapan air dengan cara penghijauan daerah hulu secara intensif dan memberikan pengaturan alokasi suplesi air baku di wilayah hulu, sehingga dapat mendorong percepatan reaksi self purification dalam mereduksi bahan-bahan polutan serta memperbesar daya tampung beban pencemaran.

7. Menyusun program pemberdayaaan dan partisipasi masyarakat melalui sosialisasi dan pendekatan yang tepat agar tidak secara langsung membuang limbah ke sumber-sumber air dan mendorong pembangunan pengolahan limbah domestik sebelum dibuang ke badan air

8. Pelaksanaan Pemantauan kualitas air sungai perlu ditingkatkan

dengan melibatkan dinas/instansi teknis terkait guna mengetahui

perkembangan kualitas air sungai di Jawa Timur.