II. TINJAUAN PUSTAKA 3.1 Indikator Kerusakan Lingkungan Sungai
Kualitas air sungai tergantung pada komponen penyusun sungai dan komponen yang berasal luar, seperti pemukiman dan industri. Oleh karena itu, ekosistem sungai berhubungan erat dengan lingkungan fisik dan sosial di sekitarnya. Umumnya, sungai terpolusi oleh aktivitas pertanian, sampah rumah tangga, dan limbah industri. Panduan perlindungan badan aliran sungai dari Northeast Georgia Regional Development Center (1999) menjelaskan beberapa indikator pencemaran sungai sebagai berikut:
1. Dissolved Oxygen (DO)
Mahkluk yang hidup di air membutuhkan oksigen untuk bernafas dalam bentuk oksigen terlarut (DO). Konsentrasi DO dipengaruhi oleh suhu, sedimentasi, jumlah oksigen yang diambil dari sistem melalui proses penguraian dan respirasi, serta jumlah oksigen yang masuk ke sistem melalui fotosintesis. Konsentrasi DO diukur dalam miligram per liter (mg/l) atau part per million (ppm).
2. Biological Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen Demand (COD)
Bahan organik yang memasuki perairan merupakan salah satu jenis pencemar perairan. Secara alami, pencemar ini akan diuraikan oleh bakteri pengurai karena bahan organik merupaka makanan bagi bakteri. Proses penguraian membutuhkan oksigen sehingga reaksi ini akan mengurangi konsentrasi oksigen terlarut bagi organisme perairan. BOD adalah ukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan bahan organik secara biologi. Bila polutan dengan konsentrasi BOD yang tinggi masuk ke sungai, hal
12 ini akan mempercepat pertumbuhan bakteri dan membutuhkan oksigen yang semakin banyak untuk menguraikan polutan tersebut.
Bahan organik juga dapat diuraikan melalui reaksi kimiawi oleh pengoksidasi seperti K2Cr2O7. COD merupakan jumlah oksigen yang diperlukan
pengoksidasi tersebut untuk menguraikan bahan pencemar organik. Secara umum, kadar BOD dan COD yang tinggi mencerminkan konsentrasi bahan organik yang tinggi sehingga diperlukan oksigen yang tinggi dan menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut di perairan. Kadar oksigen yang sangat rendah dapat menyebabkan kematian bagi organisme air. Oleh karena itu, semakin tinggi kadar BOD dan COD, maka tingkat polusi perairan juga semakin parah.
3. Derajat Keasaman (pH)
Derajat keasaman (pH) mengukur jumlah ion hidrogen di dalam air. Hal ini dapat mempengaruhi tingkat kelarutan bahan kimia beracun dalam air. Derajat pH yang tinggi akan menyebabkan kebanyakan logam menjadi lebih beracun dan mudah larut dalam air.
4. Nutrient
Nutrient seperti Posfor dan Nitrogen berperan penting dalam pertumbuhan alga dan tumbuhan yang lain. Namun, konsentrasi yang berlebih dapat menyebabkan pertumbuhan yang di atas batas normal sehingga mengurangi jumlah oksigen terlarut di air sungai. Pupuk yang berlebihan, sistem septik tank yang buruk, dan limbah air adalah sumber posfor dan nitrogen.
5. Elecritical Conductivity (EC)
Electrical Conductivity (EC) adalah kemampuan untuk menghasilkan listrik. Bila EC meningkat, itu menandakan bahwa terdapat ion terlarut sehingga
13 dapat digunakan dalam memprediksi masalah kualitas air. Secara alami, air memiliki kemampuan untuk menghantarkan listrik karena air merupakan konduktor yang baik. Peningkatan ion terlarut yang ditunjukkan oleh nilai EC yang meningkat menandakan bahwa ada cemaran logam karena. Logam tersebut dapat berbahaya bagi kesehatan bila terakumulasi terus-menerus dalam tubuh biota laut.
3.2 Hipotesis Environmental Kuznet Curve (EKC)
Dinda (2004) menyatakan bahwa pada dasarnya hipotesis EKC menggambarkan dinamika perubahan pendapatan sebagai indikator pertumbuhan ekonomi dan kerusakan lingkungan seperti emisi. Ketika pendapatan meningkat, emisi juga meningkat sepanjang waktu sampai tingkat pendapatan tertentu. Setelah itu, emisi akan mulai menurun. Studi EKC merupakan fenomena jangka panjang sehingga periode ketika emisi mulai menurun tidak dapat dikatakan secara eksplisit.
Proses yang terjadi adalah ekonomi yang terus bertumbuh dalam tahap perkembangan yang berbeda sepanjang waktu. Studi ini dapat dilakukan di satu negara maupun kelompok negara dengan menganalisis data panel pendapatan ekonomi dan variabel kualitas lingkungan. Menurut hipotesis kurva Kuznet mengenai hubungan emisi dan dan pendapatan, garis regresi seharusnya membentuk huruf U terbalik.
Dari studi hipotesis EKC yang dilakukan oleh Dinda (2004) terhadap sejumlah penelitian terdahulu oleh, beberapa faktor yang dianggap berpengaruh terhadap bentuk kurva EKC dijelaskan sebagai berikut.
14 Elastisitas pendapatan terhadap permintaan kualitas lingkungan lebih dari satu dan bernilai positif. Hal ini berarti peningkatan permintaan terhadap kualitas lingkungan lebih besar daripada peningkatan pendapatan. Ketika pendapatan meningkat, masyarakat menginginkan standar kehidupan yang lebih tinggi dan lebih peduli terhadap kualitas lingkungan. Setelah mencapai tingkat pendapatan yang menyebabkan emisi menurun, willingness to pay meningkat dengan proporsi yang lebih besar daripada pendapatan. Hal ini dapat dilihat dari donasi terhadap organisasi lingkungan dan preferensi terhadap eco-product. Penduduk berpendapatan tinggi umumnya lebih menghargai dan melestarikan lingkungan daripada penduduk berpendapatan rendah. Tidak hanya mampu membeli eco products, mereka juga mampu menekan pemerintah maupun perusahaan dalam hal pengaturan dan perlindungan lingkungan.
2. Efek Skala, Teknologi, dan Komposisi
Pertumbuhan ekonomi mempengaruhi kualitas lingkungan melalui tiga cara yaitu efek skala, teknologi, dan komposisi. Peningkatan output membutuhkan lebih banyak input dari sumber daya alam yang juga berarti peningkatan emisi sebagai produk sampingan proses produksi. Peningkatan output akibat ekonomi yang bertumbuh akan meningkatkan lebih banyak polusi. Oleh karena itu, pertumbuhan ekonomi menciptakan efek skala yang memiliki efek negatif terhadap lingkungan.
Pertumbuhan ekonomi juga memiliki positif melalui efek komposisi. Peningkatan pendapatan cenderung mengubah struktur ekonomi dengan meningkatan aktivitas ekonomi yang menghasilkan lebih sedikit polusi. Kerusakan lingkungan cenderung meningkat ketika dari era pertanian ke industri
15 berbasis energi, namun mulai menurun ketika memasuki industri berbasis jasa dan teknologi. Negara kaya umumnya memiliki dana yang cukup untuk riset dan pengembangan sehingga teknologi lama dapat diperbaharui terus menerus dengan teknologi baru yang lebih ramah lingkungan. Efek skala yang berdampak buruk terhadap lingkungan di masa awal pertumbuhan ekonomi dapat dikompensasi dengan dampak positif dari skala komposisi dan teknologi.
3. Perdagangan Internasional
Perdagangan internasional adalah faktor paling penting yang dapat menjelaskan EKC. Perdagangan meningkatkan ukuran ekonomi dan akhirnya meningkatkan polusi juga. Namun, perdagangan internasional dapat menyebabkan efek yang kontradiktif. Di satu sisi, kualitas lingkungan dapat memburuk melalui efek skala ketika volume perdagangan meningkat khususnya ekspor. Di sisi lain, perdagangan dapat memperbaiki kualitas lingkungan melalui efek komposisi dan teknologi. Ketika ekonomi meningkat melalui perdagangan, peraturan lingkungan semakin diperketat sehingga dapat mendorong adanya inovasi untuk mengurangi polusi.
4. Displacement Hypothesis
Hipotesisnya adalah industri berpolusi tinggi akan berpindah dari negara maju dengan peraturan lingkungan yang ketat ke negara berkembang karena negara ini masih dalam tahap mengembangkan ekonomi sehingga peraturan lingkungan cenderung lemah untuk menarik minat investor. Negara yang mengekspor barang manufaktur membutuhkan banyak energi dan menghasilkan polusi yang tinggi juga. Untuk barang yang produksinya menghasilkan polusi yang tinggi, negara berkembang cenderung menjadi net exporter dan negara maju
16 menjadi net importer. Hal ini berarti negara berkembang fokus pada industri “kotor” dan produksi berbasis input material, sedangkan negara maju fokus pada industri “bersih” dan produksi berbasis jasa.
5. Harga
Tahap awal pertumbuhan ekonomi sering dikaitkan dengan eksploitasi sumber daya yang intensif. Hal ini dapat mengurangi stok sumber daya alam. Efisiensi penggunaan sumber daya alam mulai meningkat ketika tingkat pendapatan tertentu dicapai dan di saat yang sama pasar untuk sumber daya lingkungan mulai berkembang, Harga mencerminkan nilai sumber daya. Harga sumber daya alam yang semakin meningkat mendorong peralihan ke industri berbasis teknologi yang sedikit polusi. Sebagai contoh adalah peningkatan haraga minyak bumi mengakibatkan banyak pihak mulai meneliti sumber energi alternatif lain.
2.3 Studi Empiris Environmental Kuznet Curve (EKC) Terdahulu
Kerusakan lingkungan sebagai konsekuensi atas pertumbuhan yang didasarkan pada ekstraksi sumberdaya alam berlebihan telah membuat banyak peneliti melakukan studi terhadap hubungan kerusakan lingkungan dengan pertumbuhan ekonomi yang didasarkan pada hipotesis EKC. Shafik (1992) melakukan studi terhadap delapan indikator kualitas lingkungan yang berpengaruh terhadap kualitas lingkungan di berbagai negara, yaitu: kekurangan air bersih, sanitasi yang buruk, ambang batas suspended partial matter (spm), sulfur dioksida (SO2), perubahan luas hutan pada periode 1961-1986, rataan deforestasi tahunan,
oksigen terlarut Dissolved Oxygen (DO) di sungai, konsentrasi feces manusia di sungai, limbah rumah tangga per kapita, dan polusi karbon per kapita. Pendapatan
17 signifikan untuk semua indikator kualitas lingkungan, tetapi hubungan antar variabel tersebut tidak dapat disimpulkan. Ketika pendapatan meningkat, kebanyakan indikator kualitas lingkungan menjadi memburuk, kecuali akses terhadap air bersih dan sanitasi. Hal ini berarti peningkatan pendapatan menyebabkan masyarakat mampu memiliki sanitasi dan stok air bersih yang semakin memadai.
Negara dengan tingkat pertumbuhan ekonomi dan investasi tinggi cenderung lebih banyak mengeksploitasi sumber daya. Teknologi terbukti dapat meningkatkan kualitas lingkungan. Uji ekonometrik juga menunjukkan bahwa kebijakan makroekonomi seperti volume perdagangan dan utang sepertinya memiliki efek yang relatif kecil terhadap lingkungan.
Hasil studi ini sesuai dengan analisis dan review yang dilakukan Dinda (2004) terhadap berbagai literatur EKC terdahulu. Negara maju telah melakukan inovasi teknologi secara kontinu untuk meningkatkan pertumbuhan ekonomi, mempertahankan tingkat real income, dan memperkecil laju kerusakan. Difusi teknologi dari negara maju dapat mencegah negara berkembang mengalami kerusakan lingkungan seperti yang sudah dialami negara maju sebelumnya. Perdagangan internasional mempengaruhi lingkungan karena perdagangan cenderung meningkatkan ukuran ekonomi yang selanjutnya meningkatkan tingkat polusi. Di sisi lain, perdagangan teknologi antar negara maju dengan negara berkembang dapat mengurangi tingkat polusi.
Kurva EKC hanya terbukti pada indikator polusi udara yang diukur pada tingkat lokal. Penjelasan yang memungkinkan untuk pembuktian kurva tersebut adalah (1) Transformasi dari ekonomi agraria yang bersih ke ekonomi industri
18 yang menghasilkan polusi tinggi dan selanjutnya ke ekonomi berbasis jasa dengan tingkat polusi rendah dan (2) Penduduk dengan tingkat pendapatan tinggi yang cenderung memiliki preferensi yang tinggi juga terhadap lingkungan.
Sebelumnya, Dinda (2000) juga telah melakukan studi empiris terhadap polutan udara (spm dan SO2) terhadap 33 negara yang dibagi menjadi negara
dengan tingkat pendapatan tinggi, sedang, dan rendah. Hubungan tersebut adalah kurva berbentuk huruf U sehingga bertentangan dengan hipotesis EKC. Mithyli (2011) juga menguji EKC terhadap konsentrasi bahan organik yang diukur melalui indikator Biological Dissolved Oxygen (BOD) di negara berkembang India dan menemukan hubungan berbentuk huruf tilted-S. Hal ini berarti polusi menurun seiring dengan peningkatan pendapatan sampai tingkat tertentu dan meningkat kembali sampai tingkat pendapatan titik balik yng kedua. Setelah itu, tingkat polusi akan menurun seiring dengan peningkatan pendapatan.
Hettige (2000) melakukan studi EKC di tiga belas negara untuk menguji dampak pertumbuhan ekonomi dan kualitas lingkungan yang diwakili oleh kontribusi sektor industri terhadap total output negara. Kontribusi sektor yang menghasilkan polusi dalam output industri, dan intensitas penggunaan polutan per unit output pada sektor yang menghasilkan polusi. Konstribusi industri terhadap total output memenuhi hipotesis kurva EKC, namun kedua indikator yang lain tidak sesuai. Ketika efek dari ketiga indikator tersebut digabungkan untuk melihat implikasi EKC secara menyeluruh, ternyata hipotesis EKC tidak terbukti.
Paudel (2008) kemudian memodifikasi hipotesis kurva Kuznet dengan mengadakan studi untuk mengetahui bagaimana pengaruh Social Capital (SC) terhadap polutan air (N, P, DO) pada 53 parishes di negara bagian Lousiana,
19 USA. Social capital merupakan karakteristik masyarakat seperti norma dan tingkat kepercayaan yang memungkinkan kelompok masyarakat bekerja sama secara efektif untuk mencapai suatu tujuan. SC berpengaruh signifikan dalam menjelaskan polutan N, tapi tidak signifikan pada P dan DO. Namun, peneliti menemukan kurva U pada hubungan polutan N dan SC. Artinya adalah konsentrasi N yang tinggi terjadi pada tingkat SC yang rendah dan tinggi sehingga tingkat SC yang moderat adalah kondisi yang bagus untuk lingkungan. Secara keseluruhan, hipotesis EKC tidak terbukti. Komen (1997) juga melakukan studi lebih mendalam terhadap hipotesis EKC dengan menganalisis hubungan antara pendapatan dan pendapatan per kapita yang dialokasikan untuk penelitian terkait lingkungan di sembilan belas negara yang tergabung dalam Organisation for Economic Co-operation and Development (OECD). Elastisitas pendapatan terhadap dana penelitian untuk perbaikan lingkungan adalah positif dan mendekati satu.
Studi EKC di tingkat negara seperti yang disarankan oleh Dinda (2004) telah pernah dilakukan oleh Mithyli (2011) dengan menggunakan variabel konsentrasi BOD, urbanisasi, dummy industri untuk periode 1990-1991 dan 2005-2006 di India yang merupakan salah satu negara berkembang. Yang membedakan penelitian ini dengan penelitian terdahulu adalah studi di negara maju dengan menggunakan data tahun 1978-2004 yang diharapkan dapat menjelaskan perubahan indikator polusi air sungai dan pendapatan per kapita jangka panjang. Dalam hal ini, Jepang mengalami pertumbuhan ekonomi mencengangkan setelah dekade 1960-an yang diikuti polusi air sungai, tetapi saat ini, kualitas air sungai sudah membaik dengan adanya peraturan dan meningkatnya perhatian publik
20 terhadap kualitas lingkungan yang baik. Selain itu, penelitian ini juga memasukkan variabel kepadatan penduduk untuk menggambarkan pengaruh
