commit to user
KAJIAN DEGRADASI AIR TANAH DANGKAL AKIBAT
AIR LINDI (LEACHATE) DI LINGKUNGAN TEMPAT
PEMBUANGAN AKHIR PUTRI CEMPO SURAKARTA
TESIS
Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Derajat Magister Program Studi Ilmu Lingkungan
Oleh:
Trisna Kusumawati A131008013
PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
commit to user
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI ISI TESIS
Saya menyatakan dengan sebenarnya bahwa:
1. Tesis yang berjudul: “KAJIAN DEGRADASI AIR TANAH DANGKAL
AKIBAT AIR LINDI (LEACHATE) DI LINGKUNGAN TEMPAT
PEMBUANGAN AKHIR SAMPAH PUTRI CEMPO SURAKARTA”
adalah karya penelitian saya sendiri dan bebas plagiat, serta tidak terdapat
karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar
akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau
diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis digunakan sebagai acuan
dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber acuan serta daftar pustaka.
Apabila dikemudian hari terbukti terdapat plagiat dalam karya ilmiah ini,
maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan peraturan
perundang-undangan (Permendiknas No. 17 tahun 2001).
2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah
lain harus seijin dan menyertakan tim pembimbing sebagai author dan
PPs-UNS sebagai institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu
semester (enam bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan
publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Prodi Ilmu
Lingkungan PPs-UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang
diterbitkan oleh Prodi Ilmu Lingkungan. Apabila saya melakukan
pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan
sanksi akademik yang berlaku.
Surakarta, Juni 2012
commit to user
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur senantiasa dipanjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan segala rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat
menyelesaikan penyusunan tesis dengan judul “Kajian Degradasi Air Tanah
Dangkal Akibat Lindi (Leachate) di Lingkungan Tempat Pembuangan Akhir
Sampah Putri Cempo Surakarta”.
Tesis ini disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan untuk mencapai
derajat Magister Program Studi Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Ucapan terima kasih Penulis sampaikan kepada Dr. M. Masykuri, M.Si.
selaku pembimbing utama dan Prof. Dr. Totok Gunawan, MS. selaku pembimbing
anggota yang telah menyediakan waktu, tenaga dan pikiran di sela-sela
kesibukannya untuk membimbing dan mengarahkan Penulis mulai dari
penyusunan proposal, penelitian, ujian, dan penyusunan Tesis.
Tidak lupa pada kesempatan ini pula Penulis juga menyampaikan terima
kasih kepada:
1. Dr. Prabang Setyono, M.Si selaku Ketua Program Studi Ilmu Lingkungan
UNS yang sudah memberikan ijin penelitian.
2. Prof. Dr. Ir. MTh. Budiastuti, M.Si selaku Sekretaris S3 dan Dr. Sunarto, MS
selaku Sekretaris S2 Program Studi Ilmu lingkungan yang telah memberikan
saran dan motivasi selama penyusunan Tesis, serta mbak Dhina Silvia yang
commit to user
3. Ayahanda Drs. H. Mawardi dan Ibunda Hj. Kusrini, S.Pd yang selalu
memberikan doa, nasihat, kasih sayang, dan dukungan baik moril maupun
materiil yang tidak ternilai harganya sehingga Penulis dapat menyelesaikan
pendidikan ini.
4. Kepala dan staf Laboratorium Pusat, Sub Laboratorium Kimia dan Biologi
Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah mengijinkan dan membantu
Penulis untuk melakukan penelitian di laboratorium.
5. Kantor Kesatuan Bangsa dan Politik, Badan Perencanaan Pembangunan
Daerah, serta Dinas Kebersihan dan Pertamanan Kota Surakarta yang telah
memberikan ijin dan akses data pendukung dalam penyusunan Tesis.
6. Warga Desa Sulurejo dan Randusari yang telah memberikan ijin kepada
Penulis untuk mengambil sampel penelitian.
7. Kakakku, Iwan Prihantoro, S.Pt. M.Si (sekeluarga) dan Totok Harjanto,
S.Kep,Ns. M.Kes (sekeluarga), dan Sertu Munajab, terima kasih atas doa,
nasihat dan dukungannya.
8. Teman-teman seperjuangan Ilmu Lingkungan 2010 atas dukungan dan
kebersamaannya selama ini.
9. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu persatu, terima kasih atas
dukungannya.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
commit to user
kritik membangun dari para pembaca. Besar harapan Penulis, semoga Tesis ini
bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak terkait.
Surakarta, Juni 2012
commit to user
Trisna Kusumawati. 2012. Kajian Degradasi Air Tanah Dangkal Akibat Air Lindi (Leachate) di Lingkungan Tempat Pembuangan Akhir Putri Cempo Surakarta. TESIS. Pembimbing I: Dr. M. Masykuri, M.Si Pembimbing II: Prof. Dr. Totok Gunawan, M.S. Program Studi Ilmu Lingkungan, Program Pascasarjana Universitas Sebelas Maret Surakarta.
ABSTRAK
Karakteristik sampah di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Putri Cempo sebagian besar adalah sampah organik, yaitu terdiri dari 81% sampah organik
basah yang biodegradable. Kandungan sampah organik yang tinggi
mengakibatkan jumlah air lindi (leachate) hasil peluruhan sampah juga semakin
tinggi. Sistem open dumping dan tidak adanya penanganan air lindi
mengakibatkan air lindi langsung merembes ke lapisan tanah di bawahnya dan mencemari air tanah di sekitar TPA. Penelitian ini bertujuan mengetahui kualitas air tanah dangkal di sekitar TPA Putri Cempo Surakarta ditinjau dari parameter pencemaran Fisika (Bau, Rasa, Warna, Suhu, TSS), Kimia (pH, DO, BOD, COD, Nitrat, Sulfat, Besi, Timbal, Klorida) dan Biologi (Colliform fecal), mengetahui tingkat degradasi kualitas air tanah dangkal di sekitar TPA Putri Cempo Surakarta berdasarkan Indeks Pencemaran (IP) dan STORET, dan memberikan alternatif rekomendasi pengelolaan air tanah di sekitar TPA Putri Cempo.
Pengambilan sampel air tanah (air sumur) dilakukan di Desa Sulurejo (sebelah Timur TPA) dan Desa Randusari (sebelah Selatan TPA) pada jarak 50-300 meter. Masing-masing Desa di ambil 4 titik lokasi air sumur. Uji kualitas air
tanah dilakukan secara in-situ dan diuji di laboratorium berdasarkan parameter
Fisika, Kimia, dan Biologi. Data kualitas air tanah dangkal (air sumur) dianalisis secara destruktif komparatif dengan Baku Mutu Air Kelas I ditetapkan oleh PPRI No. 82 tahun 2001 dan penentuan tingkat degradasi kualitas air tanah dangkal ditentukan menggunakan metode Indeks Pencemaran (IP) dan STORET.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa air tanah di Desa Sulurejo dan Randusari sudah tercemar dan tidak layak dikonsumsi. Parameter kualitas air tanah yang melebihi baku mutu air kelas I PPRI No.82 tahun 2001 dan PerMenKes No. 416 Tahun 1990 di antaranya adalah padatan total terlarut (71,00-76,00 mg/L), BOD (4,06-48,54 mg/L), COD (13,03-86,79 mg/L), besi (0,87
mg/L), dan Coliform fecal (1750-2400 MPN/100 mL), dan nilai DO kurang dari
baku mutu air kelas I (< 6 mg/L). Tingkat degradasi kualitas air tanah dangkal ditentukan dengan Metode Indeks Pencemaran (IP) dan STORET. Analisis berdasarkan IP diketahui bahwa air tanah di Desa Sulurejo dan Randusari tergolong tercemar ringan dan sedang, sedangkan analisis dengan metode STORET diketahui bahwa air tanah di Desa Sulurejo dan Randusari tergolong tercemar sedang dan buruk/berat dengan tingkat degradasi kualitas air mencapai 43%.
commit to user
Trisna Kusumawati. 2012. Study of Degradation Water Shallow Groundwater by Leachate in the Final Relocation Place Area of Waste Putri Cempo Surakarta. Tesis. Supervised by Dr. M. Masykuri, M.Si and Prof. Dr. Totok Gunawan, M.S. Environmental Science Program, Post Graduate Program of Sebelas Maret University Surakarta.
ABSTRACT
Characteristics of the waste at Final Relocation Place Area (TPA) Putri Cempo mostly organic waste, which is composed of 81% of wet organic waste is biodegradable. High content of organic waste resulting in the amount of leachate (leachate) products is also increasing. Open dumping system and the absence of leachate treatment resulted in a direct leachate seeping into the soil layer below it and contaminate the ground water around the landfill. This study aims to determine the quality of shallow groundwater around the TPA Putri Cempo Surakarta in terms of pollution parameters Physics (smell, taste, color, temperature, TSS), chemical (pH, DO, BOD, COD, Nitrate, Sulfate, Iron, Lead, Chloride ) and Biology (Colliform fecal), to know the level of degradation of the quality of shallow groundwater around the TPA Putri Cempo Surakarta based Pollution Index (IP) and STORET and Provide alternative recommendations in the management of groundmater around at TPA Putri Cempo.
Sampling of groundwater (well water) is done in the Village Sulurejo (East of TPA) and Randusari Village (South of TPA) at a distance of 50-300 meters. Each village was taken 4 point locations of water wells. Ground water quality testing performed by in-situ and laboratory based on the parameters tested in Physics, Chemistry, and Biology. Data quality of shallow ground water (well water) were analyzed with the comparative destructive Class I Air Quality Standards set by the PPRI No. 82 in 2001 and the determination of the level of degradation of the quality of shallow ground water is determined using the method of Pollution Index (IP) and STORET.
The results showed that ground water in the village and Randusari Sulurejo was contaminated and unfit for consumption. Ground water quality parameters that exceeded water quality class I PPRI No. 82 in 2001 and PerMenKes No. 907 Tahun 2002 include total dissolved solids (71,00-76,00 mg/L), BOD (4,06-48,54 mg/L), COD (13,03-86,79 mg/L), iron (0,87 mg/L), and fecal coliform (1750-2400 MPN/100 mL), and the DO water quality standard of less than Class I Air Quality Standards (<6 mg / L). Rate of degradation of the quality of shallow ground water is determined by the method of Pollution Index (IP) and STORET. Analysis with IP showed that the ground water in Sulurejo and Randusari relatively polluted mild and moderate, while the analysis by the method of STORET known that ground water in the Sulurejo and Randusari are classified as polluted and heavy with the degradation of water quality at 43%.
commit to user
PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS ……… iv
KATA PENGANTAR ………. v
A. Latar Belakang Masalah ……….. 1
commit to user
4. Pencemaran Air Tanah ………... 27
a. Degradasi Air Tanah ……….. 27
b. Penentuan Tingkat Degradasai Air Tanah …………. 29
5. Air Lindi …………..……….………... 34
6. Tempat Pembuangan Akhir Putri Cempo Surakarta ….... 37
7. Tata Guna Lahan ……….…... 40
B. Kerangka Berpikir ………. 42
C. Hipotesis ………. 44
BAB III METODE PENELITIAN ………. 45
A. Waktu dan Tempat Penelitian ……….... 45
B. Alat dan Bahan ……….. 45
C. Metode Penelitian ………... 46
D. Teknik Pengambilan Sampel ……….. 46
E. Pengukuran Parameter Fisika, Kimia, dan Biologi Air ……. 47
F. Analisis Data ………. 56
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………... 58
A. Kondisi TPA Putri Cempo Surakarta ……….…… 58
B. Kondisi Air Tanah di Desa Sulurejo dan Randusari ………. 62
C. Kualitas Air Tanah di Sulurejo dan Randusari ……….. 67
D. Tingkat Degradasi Kualitas Air Tanah di Sulurejo dan Randusari.……….. 92
commit to user
BAB V KESIMPULAN, IMPLIKASI DAN SARAN ………... 96
A. Kesimpulan ……….…... 96
B. Implikasi Kebijakan …...………... 97
C. Saran ………. 97
DAFTAR PUSTAKA ………. 99
commit to user
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Klasifikasi Mutu Air menurut PPRI No. 82 Tahun 2001 ………. 17
2. Klasifikasi Mutu Air menurut KepMenKes No. 416 Tahun 1990 …………18
3. Penentuan Status Mutu Air dengan Indeks Pencemaran (IP) ………... 31
4. Komposisi Sampah Kota Surakarta ……….. 37 5. Jumlah Sampah di TPA Putri Cempo selama 5 Tahun Terakhir ………….. 38
6. Parameter Fisika, Kimia, dan Biologi Air ……….………... 47
7. Data Kedalaman Sumur Artesis di Kota Surakarta ………... 62
8. Data Sumur sebagai Tempat Penelitian ………..…….…. 64
9. Hasil Analisis Air Lindi TPA Putri Cempo ……….. 67
10. Hasil Pengukuran Kualitas Air Tanah di Sulurejo dan Randusari ………...69
11. Rekapitulasi Kualitas Air Tanah dengan Indeks Pencemaran (IP) ………... 92
12. Rekapitulasi Kualitas Air Tanah dengan Metode STORET ………. 93
commit to user
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Akuifer Tidak Tertekan dan Akuifer Tertekan ………... 12
2. Pernyataan Indeks untuk suatu Peruntukan (j) ……….. 33
3. Kondisi TPA Putri Cempo Surakarta ………..….… 39
4. Skema Kerangka Pemikiran ……...……….. 43
5. Diagram Alir Penelitian ……… 57
6. Kegiatan di TPA Putri Cempo Surakarta ……….…. 58
7. Kegiatan Para Pemulung di TPA Putri Cempo ………. 59
8. Air Lindi Hasil Luruhan Sampah di TPA Putri Cempo ……… 61
9. Profil Tanah Secara Umum ……….………….…. 65
10. Sampel Air Sumur (S1-S7) ………...…… 68
11. Kondisi Suhu Air Sumur pada Jarak Tertentu ….……… 71
12. Kondisi Kadar TSS Air Sumur pada Jarak Tertentu ……….……… 73
13. Kondisi Kadar pH Air Sumur pada Jarak Tertentu ………...……… 75
14. Kondisi Kadar DO Air Sumur pada Jarak Tertentu ………. 77
15. Kondisi Kadar BOD Air Sumur pada Jarak Tertentu …………..………... 78
16. Kondisi Kadar COD Air Sumur pada Jarak Tertentu ………...…… 80
17. Kondisi Kadar Nitrat Air Sumur pada Jarak Tertentu …..…..……….. 82
18. Kondisi Kadar Sulfat Air Sumur pada Jarak Tertentu ……..………... 84
19. Kondisi Kadar Klorida Air Sumur pada Jarak Tertentu ……….….. 86
20. Kondisi Kadar Besi Air Sumur pada Jarak Tertentu .………... 87
commit to user
commit to user
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Peta lokasi TPA Putri Cempo Surakarta ………... 105
2. Peta lokasi pengambilan air sumurdi Sulurejo dan Randusari ……… 106
3. Peta kontur TPA Putri Cempo Surakarta ………... 107
4. Foto-foto sumur tempat pengambilan sampel ………. 108
5. Data Perhitungan Kualitas Air dengan Indeks Pencemaran ………... 112
6. Zonasi Pencemaran Air Tanah ……… 7. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S1 ………. 113
8. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S2 ………. 115
9. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S3 ………. 116
10. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S4 ………. 117
11. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S5 ………..118
12. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S6 ………. 119
13. Data Pengujian Parameter Kimia Air Sumur S7 ……… 120
14. Data Pengujian Parameter Biologi Air Sumur S1-S7 ………. 121
commit to user
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Salah satu masalah lingkungan hidup yang dihadapi saat ini adalah
masalah sampah. Pertambahan jumlah penduduk, perubahan pola konsumsi, dan
gaya hidup masyarakat telah meningkatkan jumlah timbunan sampah, jenis, dan
keragaman karakteristik sampah. Peningkatan daya beli masyarakat terhadap
berbagai jenis bahan pokok dan hasil teknologi serta peningkatan usaha atau
kegiatan penunjang pertumbuhan ekonomi suatu daerah juga memberikan
kontribusi yang besar terhadap kualitas dan kuantitas sampah yang dihasilkan.
Kota Surakarta merupakan salah satu Kota terbesar kedua di Propinsi Jawa
Tengah yang dikenal sebagai kota Wisata Budaya dan Pembelanjaan di Indonesia.
Kota Surakarta juga berkembang sebagai kawasan Industri yang cukup besar.
Menurut data statistik terakhir (tahun 2010), jumlah penduduk Kota Surakarta
adalah 529.421 jiwa dengan segala aktifitasnya sebagai kota wisata yang banyak
dikunjungi para wisatawan. Tingginya jumlah penduduk dan segala aktifitas yang
ada, sudah tentu banyak sampah yang akan dihasilkan. Dengan demikian, Kota
Surakarta dituntut untuk dapat memberikan pelayanan yang baik bagi warga kota
maupun pihak-pihak yang mempunyai kepentingan dengan kunjungannya di Kota
commit to user
Kota Surakarta hanya memiliki satu lokasi Tempat Pembuangan Akhir
(TPA), yaitu TPA Putri Cempo, di Kelurahan Mojosongo, Kecamatan Jebres,
Kota Surakarta. TPA Putri Cempo telah beroperasi sejak tahun 1987 dengan luas
total area 17 Ha. Undang-undang Nomor 18 tahun 2008 tentang Pengelolaan
Sampah di Indonesia mengamanatkan bahwa pengelolaan sampah yang ramah
lingkungan merupakan tanggung jawab pemerintah, sehingga pengelolaan sampah
di Kota Surakarta harus mengikuti segala aturan yang ada dalam Undang-undang
tersebut. Saat ini penanganan sampah masih sebatas pada penanganan yang
konvensional yaitu sampah diletakkan di tempat terbuka untuk dibiarkan
membusuk dengan sendirinya. Meskipun sudah diusahakan bahwa tempat
pembuangan ini disentralisasi di satu kawasan tertentu dengan metode sanitary
landfill. Namun kenyataannya permasalahan sampah masih tidak kunjung selesai,
sampah tersebut masih menjadikan sumber polusi udara karena bau dan polusi air
yang dikarenakan penanganan air lindinya kurang memadai sehingga air lindi
merembes ke lapisan tanah di bawahnya, serta menjadi penyebab terjadinya
wabah penyakit dan juga sebagai salah satu penyebab terjadinya banjir. Inilah
salah satu bentuk masalah yang ditimbulkan apabila penanganannya terlambat dan
tidak sistematis (Widyatmoko, 2002).
Air lindi (leachate) atau air luruhan sampah merupakan tirisan cairan
sampah hasil ekstrasi bahan terlarut maupun tersuspensi. Pada umumnya leachate
terdiri atas senyawa-senyawa kimia hasil dekomposisi sampah dan air yang masuk
dalam timbulan sampah. Air tersebut dapat berasal dari air hujan, saluran
commit to user
hujan, air hujan akan masuk dan meresap ke dalam tumpukan sampah yang
kemudian membawa zat-zat berbahaya dengan kepekatan zat pencemar yang
tinggi melimpah atau keluar dari timbunan. Pada TPA yang masih beroperasi,
BOD leachate dapat mencapai antara 2000–30.000 mg/L, COD antara 3000–
60.000 mg/L, dan PH antara 4,5–7,5. Namun pada TPA yang sudah beroperasi
lebih dari 15 tahun, pada umumnya akan terjadi penurunan kandungan BOD,
COD, bahkan pH dari leachate cenderung mendekati netral dan mempunyai
kandungan karbon organik dan mineral yang relatif menurun (Arbain, 2008).
Prihastini (2006) menyatakan bahwa kandungan air lindi di TPA Winongo
di Dusun Gembel, Kota Madiun di antaranya nilai pH 8.7, total suspended solid
(TSS) 530 mg/L, biological oxygen demand (BOD) sebesar 740 mg/L, dan
chemical oxygen demand (COD) 7000 mg/L. Adanya air lindi dari efek
dekomposisi sampah pada mengakibatkan kualitas air sumur di Dusun Gembel
ditinjau dari parameter DO, BOD, COD, Mn, dan NO2 melampaui baku mutu
yang dipersyaratkan menurut PP Nomor 82 Tahun 2001 untuk air Kelas I, sedang
untuk parameter kesadahan, Fe, Cd, dan Pb masih memenuhi syarat baku mutu.
Davis dan Cornwell (1991) menyatakan bahwa air lindi dari TPA dengan sistem
sanitary landfill mengandung pH 5.3 – 8.3, TSS 200-1000 mg/L, BOD
2000-30.000 mg/L, dan COD 3000-45.000 mg/L. Sabahi et al (2009) menyatakan air
lindi dari TPA kota Ibb, Yaman mengandung pH 8.24, BOD5/COD masih normal,
tetapi kandungan senyawa logam seperti Pb, Ni, Cu, Cl, Ca, Mg, NH3, kesadahan,
dan DO melampaui batas normal yang ditetapkan oleh Yemen’s Ministry of Water
commit to user
bahwa keberadaan air lindi mempengaruhi kualitas air tanah. Pada penelitiannya,
Talalaj dan Dzienis hanya mengukur kandungan senyawa logam dan hasilnya
menunjukkan bahwa air tanah yang terkena air lindi mengandung senyawa logam
Sn, Cd, Cu, dan Fe yang tinggi. Ogundiran dan Afolabi (2008) menyatakan
kandungan logam berat seperti Pb, Cd, Zn, Cu, dan Cr yang dihasilkan dari
timbulan sampah (lindi) pada pembuangan sampah dengan sistem Open Dumping
di Lagos merusak kondisi lingkungan sekitar.
Keberadaan air lindi sangat membahayakan kesehatan dan lingkungan
karena air lindi mengandung mikroba patogen, logam berat dan jenis lainnya. Air
limbah yang dibiarkan akan mempunyai efek samping yang merugikan manusia,
yaitu membahayakan kehidupan manusia karena dapat membawa penyakit,
merugikan dari segi ekonomi karena dapat menimbulkan kerusakan pada benda
atau bangunan, tanaman maupun peternakan, serta merusak ekosistem, yakni
membunuh kehidupan yang ada pada perairan.
TPA Putri Cempo merupakan salah satu TPA yang ada di kota Surakarta
dengan proses pengolahan air lindi yang kurang memadai, sehingga perlu
dilakukan suatu kajian mengenai kualitas air tanah dan tingkat degradasi air tanah
dangkal akibat air lindi (leachate) di lingkungan TPA Putri Cempo. Kualitas air
tanah dangkal di lingkungan TPA diuji berdasarkan parameter Fisika (Bau, Rasa,
Warna, Suhu, TSS), Kimia (pH, DO, BOD, COD, Nitrat, Sulfat, Besi, Timbal,
Klorida) dan Biologi (Colliform fecal). Tingkat degradasi kualitas air tanah
dangkal di sekitar TPA Putri Cempo Surakarta ditentukan berdasarkan Indeks
commit to user
B. Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian latar belakang di atas, maka perlu dilakukan
perumusan masalah secara detail untuk diteliti. Permasalahan yang akan dikaji
sebagai berikut:
1. Bagaimana kualitas air tanah dangkal yang ada di sekitar TPA Putri Cempo
Surakarta ditinjau dari parameter Fisika (Bau, Rasa, Warna, Suhu, TSS), Kimia
(pH, DO, BOD, COD, Nitrat, Sulfat, Besi, Timbal, Klorida) dan Biologi
(Colliform fecal) ?
2. Bagaimana tingkat degradasi kualitas air tanah dangkal di sekitar TPA Putri
Cempo Surakarta berdasarkan Indeks Pencemaran (IP) dan STORET ?
3. Bagaimana alternatif rekomendasi pengelolaan air tanah di sekitar TPA Putri
Cempo ?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah:
1. Mengetahui kualitas air tanah dangkal di sekitar TPA Putri Cempo Surakarta
ditinjau dari parameter pencemaran Fisika (Bau, Rasa, Warna, Suhu, TSS),
Kimia (pH, DO, BOD, COD, Nitrat, Sulfat, Besi, Timbal, Klorida) dan Biologi
(Colliform fecal).
2. Mengetahui tingkat degradasi kualitas air tanah dangkal di sekitar TPA Putri
Cempo Surakarta berdasarkan Indeks Pencemaran (IP) dan STORET.
3. Memberikan alternatif rekomendasi pengelolaan air tanah di sekitar TPA Putri
commit to user
D. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat, diantaranya:
1. Menambah khasanah keilmuan bagi peneliti di bidang lingkungan, khususnya
mengenai kualitas air tanah di lingkungan TPA Putri Cempo Surakarta ditinjau
dari parameter Fisika, Kimia, dan Biologi.
2. Memberikan informasi kepada masyarakat tentang kondisi air tanah, sehingga
masyarakat diharapkan lebih berhati-hati dalam hal penggunaan air tanah/air
sumur.
3. Memberikan informasi kepada pemerintahan Kota Surakarta dan Stake holder
mengenai kondisi air tanah, sehingga dapat segera dilakukan pengelolaan
sampah khususnya pengolahan air lindi sehingga tidak mencermari air tanah di
commit to user
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian Teori
1. Pengertian Air Tanah
Air merupakan bagian terbesar di dunia dan diperlukan untuk semua
kehidupan. Air yang berada di wilayah jenuh di bawah permukaan tanah disebut
air tanah. Secara global, dari keseluruhan air tawar yang berada di planet bumi ini
lebih dari 97% terdiri atas air tanah. Air tanah merupakan sumber air yang paling
banyak dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, hal ini
dikarenakan ketersediaan air tanah yang melimpah dan kualitasnya relatif lebih
baik di banding sumber air lainnya. Selain itu, air tanah juga mengandung
mineral-mineral yang dibutuhkan oleh tubuh (Asdak, 1995). Air tanah merupakan
sumber air yang berasal dari air hujan atau air permukaan yang meresap ke dalam
tanah dan bergabung membentuk lapisan yang disebut akuifer. Sebagian dari air
hujan yang jatuh ke tanah mengalami infiltrasi mengisi rongga lapisan tanah dan
bila air tersebut melebihi kapasitas infiltrasi, maka air akan mengalir ke
permukaan tanah yang selanjutnya masuk ke sungai atau laut (Matahelumual,
2007).
Todd (1989) mengemukakan bahwa air tanah adalah air yang terdapat di
bawah permukaan tanah dalam lajur jenuh air. Lajur jenuh air ini merupakan
lapisan batuan yang mempunyai celahan di dalamnya dan celahan tersebut saling
commit to user
Air tanah dangkal adalah air tanah yang terkandung dalam akuifer bebas atau
tidak tertekan (unconfined aquifer), yaitu akuifer jenuh air (saturated) yang
berada di bagian atas dibatasi oleh muka air tanah (water table) bebas dan dibatasi
oleh lapisan kedap air (impermeable layer) di bagian bawahnya (Kondoatie,
1996).
Lokasi air tanah di bawah permukaan memiliki distribusi ruang yang tidak
seragam, sehingga potensi keterdapatan air tanah di muka bumi ini berbeda dari
satu lokasi ke lokasi lain. Air tanah ditemukan pada formasi geologi permeable
(tembus air) yang dikenal dengan aquifer (reservoir tanah, formasi pengikat air,
dasar-dasar tembus air) yang merupakan formasi pengikat air yang
memungkinkan jumlah air yang cukup besar untuk bergerak melaluinya pada
kondisi lapisan yang biasa (Seyhan, 1993). Todd (1989) juga mengemukakan
bahwa air tanah merupakan air yang ada di bawah permukaan bumi, yang berarti
air tersebut menempati suatu tempat yang dikenal dengan lapisan pembawa
air/akuifer.
Akuifer adalah formasi geologi yang mempunyai struktur sehingga
memungkinkan air dapat masuk dan bergerak di dalamnya dalam kondisi normal.
Formasi geologi adalah formasi batuan atau material lain yang berfungsi
menyimpan air tanah dalam jumlah besar, sehingga akuifer merupakan bagian dari
formasi geologi yang mempunyai karakteristik sebagai lapisan pembawa air.
Karakteristik tersebut meliputi kesarangan (porositas), batuan penyusun akuifer
yang sebagian besar terdiri dari batuan yang belum mengeras (unconsolidated)
commit to user
koefisien permeabilitas, dan debit aliran tanah (Lindsley, 1996). Akuifer ialah
suatu lapisan, formasi, atau kelompok formasi satuan geologi yang permeable
baik yang terkonsolidasi (misalnya lempung) maupun yang tidak terkonsolidasi
(pasir) dengan kondisi jenuh air dan mempunyai suatu besaran konduktivitas
hidraulik (K) sehingga dapat membawa air atau air dapat diambil dalam jumlah
kuantitas yang ekonomis. Akuifer juga sering disebut sebagai lapisan batuan
dibawah permukaan tanah yang mengandung air dan dapat dirembesi air.
Hadian (2006) mengemukakan bahwa air yang kita gunakan sehari-hari
telah menjalani siklus meteorik, yaitu telah melalui proses penguapan
(precipitation) dari laut, danau, maupun sungai, mengalami kondensasi di
atmosfer, dan kemudian menjadi hujan yang turun ke permukaan bumi. Air hujan
yang turun ke permukaan bumi tersebut ada yang langsung mengalir di
permukaan bumi (surface) dan ada yang meresap ke bawah permukaan bumi
(infiltration). Air yang langsung mengalir di permukaan bumi tersebut ada yang
mengalir ke sungai, sebagian mengalir ke danau, dan akhirnya sampai kembali ke
laut. Sementara itu, air yang meresap ke bawah permukaan bumi melalui dua
sistem, yaitu sistem air tidak jenuh (vadous zone) dan sistem air jenuh. Sistem air
jenuh adalah air bawah tanah yang terdapat pada suatu lapisan batuan dan berada
pada suatu cekungan air tanah. Sistem ini dipengaruhi oleh kondisi geologi,
hidrogeologi, dan gaya tektonik, serta struktur bumi yang membentuk cekungan
air tanah tersebut. Air ini dapat tersimpan dan mengalir pada lapisan batuan yang
commit to user
Mengingat bahwa air tanah berada pada zona atau lapisan dekat
permukaan tanah yang meloloskan air disebut dengan akuifer, Todd (1989)
membagi keberadaan air tanah dalam zona aerasi menjadi tiga bagian, di
antaranya zona kelengasan tanah (zona yang berupa tanah atau berbagai material
yang berada di dekat permukaan bumi dan dapat memberikan air ke atmosfer
melalui evapotranspirasi), zona antara (zona yang berada di antara zona
kelengasan tanah dan zona kapiler, zona antara tebalnya tidak tetap dan air yang
terkandung di dalamnya mempunyai daya serap ke bawah atau disebut air
gravitasi dan air pellikuler), dan zona kapiler (zona yang terjadi di atas lapisan
jenuh air yang tebalnya terbatas setinggi naiknya air secara kapiler).
Menurut Todd (1989) akuifer dibagi menjai 4 macam, yaitu:
1. Akuifer Tidak Tertekan (Unconfined Aquifer) merupakan akuifer yang berada
di bagian atas dibatasi oleh muka air tanah, sedang di bagian bawah dibatasi
oleh lapisan batuan yang mempunyai sifat impermeabel atau kedap air.
2. Akuifer Tertekan (Confined Aquifer) merupakan akuifer yang di bagian atas
dan bawah dibatasi oleh lapisan batuan yang mempunyai sifat
impermeabel/kedap air.
3. Akuifer Setengan Tertekan (Semi Confined Aquifer) merupakan akuifer yang di
bagian atas dilapisi oleh batuan yang semi permeabel, sedang di bagian bawah
dilapisi oleh lapisan batuan yang impermeabel/kedap air.
4. Akuifer Setengah Bebas (Semi Unconfined Aquifer) merupakan akuifer yang di
semi-commit to user
confined dan confined, sedang di bagian bawah dibatasi oleh lapisan
impermeabel/kedap air.
Pendapat yang sama juga dikemukakan oleh Seyhan (1993). Tipe akuifer
dibagi menjadi 4, antara lain:
1. Akuifer Tidak Tertekan, disebut juga akuifer bebas, freatik atau non artesis.
Batas-batasnya adalah muka air tanah. Kelengkungan dan kedalaman muka air
tanah beragam tergantung pada kondisi-kondisi permukaan.
2. Akuifer Tertekan, disebut juga akuifer artesis atau akuifer tertekan yaitu
akuifer air tanah tertutup antara dua strata yang relatif kedap air.
3. Akuifer Melayang, merupakan akuifer tak terbatas karena tubuh air tanah
dipisahkan dari tunuh utama air tanah oleh stratum yang relatif kedap air
dengan luas yang kecil.
4. Akuifer Semi Tertekan, merupakan akuifer yang bertekanan yang dibatasi oleh
lapisan-lapisan semi permeabel.
Asdak (1995) berpendapat bahwa akuifer pada dasarnya adalah kantong
pembawa air yang berada di dalam tanah dan dibedakan menjadi dua, yaitu:
akuifer Bebas (akuifer bebas terbentuk ketika tinggi permukaan air tanah (water
table) menjadi batas atas zona tanah jenuh dan akuifer Terkekang (akuifer
terkekang dikenal sebagai artesis, terbentuk ketika air tanah dalam dibatasi oleh
lapisan kedap air sehingga tekanan di bawah lapisan kedap air tersebut lebih besar
commit to user
Gambar 1. Akuifer Tidak Tertekan dan Akuifer Tertekan Sumber: Asdak, 1995.
2. Gerakan Air Tanah
Perbedaan potensi kelembaban total dan kemiringan antara dua titik/lokasi
dalam lapisan tanah dapat menyebabkan gerakan air dalam tanah. Air bergerak
dari tempat dengan potensi kelembaban tinggi ke tempat dengan potensi
kelembaban yang lebih rendah. Selanjutnya air akan bergerak mengikuti lapisan
(lempengan) formasi geologi sesuai dengan arah kemiringan lapisan formasi
geologi tersebut. Kelembaban tanah tidak selalu mengakibatkan gerakan air dari
tempat basah ke tempat kering. Air dapat bergerak dari tempat kering ke daerah
basah seperti terjadi pada proses perkolasi air tanah. Oleh pengaruh energi panas
matahari, air juga dapat bergerak ke arah permukaan tanah, sampai tiba gilirannya
menguap ke udara (proses evaporasi) (Asdak, 1995).
commit to user
Todd (1996) mengemukakan bahwa gerakan air tanah dipengaruhi oleh
prinsip-prinsip hidrolika yang telah tersusun rapi. Pada umumnya aliran air tanah
melewati akuifer yang merupakan media tiris. Permeabilitas merupakan ukuran
kemudahan aliran yang melewati akuifer tersebut, dan merupakan konstanta
penting dalam persamaan aliran. Wilson EM (1993) berpendapat bahwa aliran air
tanah berlangsung dalam zat antara sarang, pori-pori tanah yang dilaluinya
benar-benar sangat kecil dan umumnya berkisar antara 2 – 0.02 mm.
Soemarto (1987) mengungkapkan bahwa gerak air tanah dibedakan
menjadi 2, yaitu gerak air tanah vertikal (gerakan ini disebabkan oleh adanya
gravitasi bumi yang menimbulkan gerakan air ke bawah dan gaya kapilaritas air
dalam pori-pori tanah yang menyebabkan gerakan ke atas, kelebihan air tanah
merupakan air gravitasi yang mengalir ke bawah akibat gaya gravitasi dan air
yang tidak bergerak ditahan oleh gaya kapiler sampai berat air akan naik) dan
gerak air tanah horisontal (gerakan yang disebabkan oleh adanya perbedaan
ketinggian antara muka air tanah di satu tempat dengan tempat yang lainnya. Air
tanah akan bergerak secara lateral melalui akuifer dengan sifat poros yang mudah
dilalui air sebagai medianya yaitu peresapan ke daerah pelepasan. Gerakan ini
juga dipengaruhi oleh permeabilitas batuan dan gradient hidrolik).
3. Kualitas Air Tanah
Kualitas air adalah mutu air yang memenuhi standar untuk tujuan tertentu.
Syarat yang ditetapkan sebagai standar mutu air berbeda-beda tergantung tujuan
commit to user
mutu yang berbeda dengan air untuk dikonsumsi. Kualitas air dapat diketahui
nilainya dengan mengukur peubah Fisika, Kimia dan Biologi (Trisnawulan,
2007). Arsyad (1989) menerangkan bahwa kualitas air merupakan tingkat
kesesuaian air untuk dipergunakan bagi pemenuhan tertentu kehidupan manusia,
seperti untuk air minum, mengairi tanaman, minuman ternak dan sebagainya.
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 20 tahun 1990, tentang
Pengendalian Pencemaran Air mendefinisikan peristilahan-peristilahan yang
berkaitan dengan terminologi, karakteristik dan interkoneksi parameter-parameter
kualitas air, antara lain: Kualitas air adalah sifat air dan kandungan mahluk hidup,
zat, energi, atau komponen lain di dalam air. Kualitas air dinyatakan dengan
beberapa parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut, dan
sebagainya), parameter kimia (pH, oksigen terlarut, BOD, COD, kadar logam, dan
sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan
sebagainya) (Effendi, 2003).
Mason (2003) mengemukakan bahwa pemantauan kualitas air suatu
perairan memiliki tiga tujuan utama, yaitu 1) Environmental Surveillance,
bertujuan mendeteksi dan mengukur pengaruh yang ditimbulkan oleh suatu
pencemar terhadap kualitas lingkungan dan mengetahui perbaikan kualitas
lingkungan setelah pencemar tersebut dihilangkan. 2) Establishing Water Quality
Criteria, bertujuan mengetahui hubungan sebab akibat antara perubahan
variabel-variabel ekologi perairan dengan parameter fisika dan kimia untuk mendapatkan
baku mutu kualitas air, dan 3) Apprasial of Resources, bertujuan mengetahui
commit to user
Kriteria mutu air adalah nilai-nilai yang didasarkan pada pengalaman dan
kenyataan ilmiah yang dapat dipergunakan oleh pemakainya untuk menetapkan
manfaat relatif dari air tertentu. Menurut Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun
2001, mutu air adalah kondisi kualitas air yang diukur atau diuji berdasarkan
parameter dan metode tertentu berdasarkan pada peraturan perundang-undangan
yang berlaku. Sedangkan baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk
hidup, zat, energi dan unsur-unsur pencemar yang ditenggang keberadaannnya
dalam air.
Berdasarkan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang
pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air dibagi menjadi empat
kelas, yaitu:
1. Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air
minum dan atau peruntukan lain yang mensyaratkan mutu air yang sama
dengan kegunaan tersebut.
2. Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk sarana/prasarana
rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi
pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mensyaratkan mutu air yang sama
dengan kegunaan tersebut.
3. Kelas tiga, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan
ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau
peruntukan lain yang menpersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan
commit to user
4. Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi,
pertanaman dan atau untuk peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air
yang sama dengan kegunaan tersebut.
Kualitas air yang dinilai masih layak untuk dimanfaatkan oleh bagi
peruntukkan tertentu dengan ketentuan syarat dapat dilihat pada pada table 1.
Parameter penentuan kualitas air di antaranya adalah:
1) Bau, Rasa, dan Warna
Bau dan rasa umumnya disebabkan karena adanya zat organik tertentu
yang dapat menyebabkan rasa tertentu. Selain itu, kandungan zat sulfida juga
dapat menyebabkan air menjadi berbau seperti telur busuk. Air yang normal
umumnya tidak berasa. Rasa yang menyimpang umumnya dihubungkan dengan
bau. Rasa yang menyimpang disebabkan oleh adanya zat-zat kimia tertentu.
Warna merupakan salah satu indikator pencemaran yang ditunjukkan oleh air
limbah. Warna air yang tidak normal biasanya menunjukkan adanya polusi.
Warna pada air dapat disebabkan adanya penguraian zat organik alami seperti
humus, lignin, tannin, dan asam organi lainnya. Selain itu, pasir, tanah,
mikroorganisme (alga dan lumut) dan warna hasil industri (tekstil, kertas, dan
pewarna makanan) juga dapat membuat air menjadi berwarna. Berdasarkan baku
mutu air minum, air minum yang baik adalah tidak berbau, berasa, dan berwarna
commit to user
Tabel 1. Klasifikasi mutu air menurut PP No. 82 Tahun 2001
PARAMETER SATUAN
Apabila secara ilmiah di luar rentang tsb, maka ditentukan berdasarkan bebas untuk ikan yang peka < 0.02 mg/L sbg NH3
E. coli jml/100 mL 100 1000 2000 2000 Bagi pengolahan air minum secara konvensional, fecal coliform < 2000 jml/100mL dan total coliform < 10000 jml/100mL
commit to user
Tabel 2. Daftar persyaratan kualitas air bersih (PerMenKes RI No. 416/1990)
PARAMETER Satuan Kadar Maksimum
yang diperbolehkan Keterangan
Hexachlorobenzene mg/L 0,00001 -
Gemma-HCH mg/L 0,004 -
Total koliform jml/100mL 50 Bukan air pipaan
commit to user
2) Suhu
Suhu suatu badan perairan dipengaruhi oleh musim, posisi lintang,
ketinggian dari permukaan laut, waktu dalam hari, sirkulasi udara, penutupan
awan, dan aliran serta kedalaman badan air. Suhu merupakan salah satu karakter
yang sangat penting karena perubahan suhu dapat memberikan perubahan kualitas
air. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses Fisika, Kimia dan Biologi badan
air. Peningkatan suhu dapat mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia,
evaporasi dan volatilisasi. Peningkatan suhu juga dapat menyebabkan penurunan
kelarutan gas dalam air, seperti O2, CO2, N2 dan sebagainya (Effendi, 2003).
3) TSS (Total Suspended Solid )
Padatan adalah bahan yang masih tetap tinggal sebagai sisa selama
penguapan dan mengalami pemanasan pada suhu 103-105 ºC. Bahan-bahan yang
masih mempunyai tekanan uap kecil di bawah suhu 103-105 ºC akan hilang
selama penguapan dan pemanasan (Smith, 2005). Padatan tersuspensi merupakan
padatan dengan ukuran lebih besar dari satu mikron, dapat mengendap sendiri
tanpa bantuan koagulan, meskipun dalam waktu agak lama (Rubiyah, 2007).
Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisis perairan tercemar
dan buangan, dan dapat digunakan untuk mengevaluasi kekuatan air buangan.
Selain itu dapat menentukan efisiensi unit-unit pengolahan. Pengendapan bahan
commit to user
4) pH (derajat keasaman)
Nilai derajat keasaman (pH) dapat didefinisikan sebagai ukuran dari
aktivitas ion hidrogen (H+) yang menunjukkan suasana asam atau basa. Pescod
(1973) menyatakan bahwa nilai pH menunjukkan tinggi rendahnya konsentrasi
ion hidrogen dalam air. Kemampuan air untuk mengikat atau melepaskan
sejumlah ion hidrogen akan menunjukkan apakah perairan tersebut bersifat asam
atau basa. Air limbah dengan kondisi yang tidak netral akan menyulitkan proses
biologis, sehingga mengganggu proses penjernihan. Semakin kecil nilai pH nya,
maka air tersebut bersifat asam. Air buangan yang bersifat asam atau basa dapat
menurunkan daya pembersih (Sugiarto, 2006). Nilai pH perairan dapat
berfluktuasi karena dipengaruhi oleh aktivitas fotosintesis, respirasi organisme
akuatik, suhu dan keberadaan ion-ion di perairan tersebut. Nilai pH air lindi pada
tempat pembuangan sampah perkotaan berkisar antara 1.5 – 9.5 (Barus, 2002).
5) DO (Dissolved oxygen/oksigen terlarut)
Oksigen terlarut (dissolved oxygen) merupakan konsentrasi gas oksigen
yang terlarut dalam air. Oksigen yang terlarut dalam air berasal dari hasil
fotosintesis oleh fitoplankton atau tumbuhan air dan proses difusi dari udara.
Faktor yang mempengaruhi jumlah oksigen terlarut di dalam air adalah jumlah
kehadiran bahan organik, suhu, aktivitas bakteri, kelarutan, fotosintesis dan
kontak dengan udara. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian dan
musiman tergantung pada percampuran (mixing) dan (turbulence) massa air,
commit to user
sehingga akan mempengaruhi kelarutan dan keberadaan unsur-unsur nutrien di
perairan (Fardiaz, 1992).
7) BOD (Biochemical Oxygen Demand )
BOD adalah jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk
menguraikan bahan organik yang terdapat dalam air pada keadaan aerobik yang
diinkubasi pada suhu 20°C selama 5 hari, sehingga sering disebut BOD5. Nilai
BOD5 perairan dapat dipengaruhi oleh suhu, densitas plankton, keberadaan
mikroba, serta jenis dan kandungan bahan organik (Effendi, 2003). Nilai BOD5 ini
juga digunakan untuk menduga jumlah bahan organik di dalam air limbah yang
dapat dioksidasi dan akan diuraikan oleh mikroorganisme melalui proses biologi.
Berbeda dengan COD yang memberikan gambaran jumlah total bahan organik
yang mudah terurai maupun yang sulit terurai (non biodegradable), BOD
memberikan gambaran jumlah bahan organik yang dapat terurai secara biologis
(bahan organik mudah urai, biodegradable organic matter) dan umumnya nilai
BOD lebih rendah dari COD (Hariyadi, 2001).
8) COD (Chemical Oxygen Demand )
COD menyatakan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi semua bahan organik yang terdapat di perairan menjadi CO2 dan
H2O. Pada prosedur penentuan COD, oksigen yang yang dikonsumsi setara
dengan jumlah dikromat yang diperlukan dalam mengoksidasi air sampel. Bila
commit to user
biologis (bahan organik mudah urai, biodegradable organic matter), maka COD
memberikan gambaran jumlah total bahan organik yang mudah terurai maupun
yang sulit terurai (non biodegradable ) (Hariyadi, 2001). Angka COD merupakan
ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat
dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya
oksigen terlarut dalam air (Fardiaz, 1992). Umumnya nilai COD lebih tinggi
dibandingkan dengan uji BOD, hal ini dikarenakan bahan-bahan yang stabil
terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD
(Achmad, 2004).
9) Nitrat
Nitrat adalah bentuk nitrogen utama dalam perairan dan merupakan
nutrien utama bagi tumbuhan dan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan
bersifat stabil, dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di
perairan (Effendi, 2003). Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna
senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia
menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam siklus nitrogen dan
berlangsung dalam kondisi aerob.
2 NH3 + 3 O2 Nitrosomonas → 2 NO2- + 2 H+ + 2 H2O
2 NO2- + O2Nitrobacter → 2 NO
3-Effendi (2003) juga menyatakan bahwa kadar nitrat yang melebihi 5 mg/L
menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas
nitrat-commit to user
nitrogen yang lebih dari 2 mg/L dapat mengakibatkan terjadinya eutrofikasi
perairan yang selanjutnya memacu pertumbuhan algae serta tumbuhan air lain
menjadi pesat (blooming).
10) Sulfat
Sulfat adalah bentuk sulfur utama dalam perairan dan tanah. Di perairan
yang diperuntukkan bagi air minum sebaiknya tidak mengandung senyawa
natrium sulfat (Na2SO4) dan magnesium sulfat (MgSO4) (Hariyadi, 1992). Di
perairan, sulfur berikatan dengan ion hidrogen dan oksigen. Reduksi
(pengurangan oksigen dan penambahan hidrogen) anion sulfat menjadi hidrogen
sulfida pada kondisi anaerob dalam proses dekomposisi bahan organik
menimbulkan bau yang kurang sedap dan meningkatkan korosivitas logam.
SO42- + bahan organik bakteri S2- + H2O + CO2→ S2- + 2 H+ anaerob H2S
Pada perairan alami yang mendapat cukup aerasi biasanya tidak ditemukan
H2S karena telah teroksidasi menjadi sulfat. Kadar sulfat pada perairan tawar
alami berkisar antara 2 – 80 mg/L. Kadar sulfat air minum sebaiknya tidak
melebihi 400 mg/L (Effendi, 2003).
11) Besi (Fe)
Besi adalah salah satu elemen kimiawi yang dapat ditemui pada hampir
setiap tempat di bumi, pada semua lapisan geologis dan semua badan air. Pada
umumnya, besi yang ada di dalam air dapat bersifat terlarut sebagai Fe 2+ (ferro)
commit to user
besar, seperti Fe2O3, FeO, Fe(OH)3 dan sebagainya, serta tergabung dengan zat
organik atau zat padat yang anorganik (Alaerts, 1984). Besi dalam bentuk ferro
maupun ferri tergantung pada nilai pH dan kandungan oksigen terlarut. Pada pH
normal dan terdapat oksigen yang cukup, kandungan besi ferro yang terlarut akan
dioksidasi menjadi ferri yang mudah terhidrolisa membentuk endapan ferri
hidroksida yang tidak larut dan mengendap di dasar perairan sehingga membentuk
warna kemerahan pada substrat dasar. Kadar besi yang tinggi terdapat pada air
yang berasal dari air tanah dalam yang bersuasana anaerob atau dari lapisan dasar
perairan yang sudah tidak mengandung oksigen. Kadar besi pada perairan alami
berkisar antara 0.05 – 0.2 mg/L (Boyd, 1988 in Effendi, 2003) pada air tanah
dalam dengan kadar oksigen yang rendah kadar besinya dapat mencapai 10–100
mg/L. Kadar besi > 1,0 mg/L dianggap membahayakan kehidupan organisme
akuatik. Sedangkan bagi perairan yang diperuntukkan bagi keperluan pertanian
sebaiknya memiliki kadar besi yang tidak lebih dari 20 mg/L (McNeely et al,
1979 in Effendi, 2003).
12) Timbal (Pb)
Keberadaan logam-logam di dalam air selain dapat mengganggu proses
enzimatik juga menyebabkan polusi khususnya logam Pb. Logam ini sangat
reaktif terhadap ikatan ligan dengan sulfur dan nitrogen sehingga mengganggu
sistem fungsi metaloenzim (bersifat racun) terhadap metabolisme sel itu sendiri.
Apabila sitoplasma mengikat logam yang salah (non-esensial) atau sitoplasma
commit to user
rusaknya kemampuan katalitik (detoksikasi) dari sel tersebut. Hal ini sering terjadi
pada sel-sel respirasi yaitu epitel insang yang menjadi rusak karena beberapa
logam terikat sebagai ligan. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju absorpsi
logam dalam air yaitu kadar garam (air laut), alkalinitas (air tawar), hadirnya
senyawa kimia lain, temperatur, pH, besar kecilnya organisme dan kondisi
kelaparan dari organisme (Darmono, 1995).
13) Klorida (Cl-)
Tingkat konsentrasi kelarutan khusus garam dapur (NaCl), dimana
disamping sebagai akibat pelarutan mineral yang mengandung Na dan Cl-, unsur
garam ini dapat terjadi sebagai hasil dari ikatan-ikatan residu dari penggunaan
pupuk kimia pertanian dan limbah cair dari industri dan rumah tangga.
Kandungan garam dalam air tawar adalah < 0.05%. Hampir semua perairan alami
mengandung klorida (Cl-). Konsentrasinya sangat bervariasi, dari konsentrasi
yang rendah sampai konsentrasi yang besar (seperti yang terkandung dalam air
laut). Perubahan konsentrasi klorida dalam air dipengaruhi beberapa faktor, antara
lain pencemaran dari perairan lain (sungai dan danau), limbah industri dan rumah
tangga, serta intrusi air laut. Dampak yang mungkin timbul dengan tingkat klorida
dalam garam yang tinggi adalah dapat mematikan biota/tumbuhan air sehingga
berpengaruh terhadap sistem rantai makanan serta dapat terjadi peningkatan nilai
DHL dan kelarutan beberapa logam yang terdapat dalam batuan dimana
commit to user
14) Bakteri Coliform fecal
Air merupakan media yang baik untuk kehidupan bakteri, baik yang
bersifat patogen maupun non-patogen. Mikroorganisme yang terdapat di dalam air
berasal dari sumber seperti udara, tanah, sampah, lumpur, tanaman hidup atau
mati, hewan hidup atau mati, kotoran manusia atau hewan serta bahan organik
lainnya. Pencemaran air oleh bakteri, biasanya tercermin pada kandungan
coliform dalam air (Fardiaz, 1992 ).
Smittle (1992) mendefinisikan bakteri indikator sebagai sekumpulan
jenis bakteri yang ditemukan dalam suatu sampel tertentu dan dapat digunakan
untuk mendeteksi atau mengindikasikan adanya bakteri patogen di sekitarnya.
Sedangkan menurut Pelczar dan Chan (1988) bakteri indikator merupakan
sejenis mikroorganisme yang kehadirannya dalam air merupakan bukti bahwa
air tersebut tercemari oleh bahan tinja dari manusia atau hewan berdarah panas.
Artinya, terdapat peluang bagi berbagai macam mikroorganisme patogenik
yang secara berkala terdapat dalam saluran pencernaan untuk masuk ke dalam
air. Alaerts dan Santika (1984) menyatakan bahwa bakteri yang sering
digunakan sebagai indikator untuk menilai kualitas suatu perairan adalah
bakteri Coliform fecal (yang di dalamnya terkandung Escherichia coli),
Streptococcus fecal, dan Clostridium perfringers. Bakteri Coliform merupakan
bakteri yang berasal dari tinja manusia, hewan berdarah panas, hewan berdarah
dingin, dan dari tanah. Bakteri Coliform mudah dideteksi, sehingga jika bakteri
tersebut ditemui dalam sampel air berarti air tersebut tercemar oleh tinja dan
commit to user
Koliform dibagi menjadi dua kelompok yang dibedakan berdasar
kemampuan bakteri koliform pada masing-masing kelompok untuk
memfermentasikan laktosa dan memproduksi asam dan gas. Kelompok kedua
selain koliform fekal adalah koliform non fekal yang terdiri dari bakteri koliform
yang biasa banyak ditemukan pada hewan atau tanaman yang telah mati (Fardiaz,
1992). Menurut Peraturan Pemerintah (PP) No. 82 tahun 2001, kadar maksimum
total koliform yang diperbolehkan pada perairan umum yang diperuntukkan untuk
mengairi pertanaman dan peternakan sebesar 1.000 MPN/100ml. Semakin sedikit
kandungan Coliform, maka kandungan air semakin baik.
4. Pencemaran Air Tanah
Pencemaran air adalah peristiwa masuknya zat, energi, unsur, atau
komponen lainnya ke dalam air sehingga menyebabkan kualitas air terganggu.
Kualitas air yang terganggu ditandai dengan perubahan bau, rasa, dan warna
(Sastrawijaya, 2000). Menurut PP No.82 tahun 2001, pencemaran air adalah
masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen
lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke
tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan
peruntukannya.
a. Degradasi Air Tanah
Degradasi air tanah merupakan tingkat penurunan kualitas air tanah akibat
zat-zat pencemar yang masuk ke dalam lapisan tanah sehingga air tanah tidak
commit to user
yang paling berpengaruh terhadap penurunan kualitas air tanah dan tidak jarang
menimbulkan pencemaran. Sumber-sumber yang dapat menimbulkan penurunan
kualitas air tanah adalah intrusi air laut, limbah kota, limbah industri, dan limbah
pertanian. Apabila air yang tercemar masuk ke dalam tanah dan di dalam tanah
belum mengalami pembersihan alami, maka akan mengakibatkan penurunan
kualias air dari aslinya. Penurunan tersebut ditandai dengan naiknya unsur-unsur
kimia air, bakteri, perubahan keadaan fisika air (Fardiaz, 1992).
Air dapat merembes melalui tanah yang bersifat permeabel namun tidak
dapat menembus lapisan lempung yang kedap air yang disebut lapisan
impermeabel. Proses kontaminasi air tanah atau masuknya kontaminan ke dalam
air tanah tidak dapat lepas dari dua proses, yaitu infiltrasi dan dispersi (perkolasi)
(Asdak, 1995). Infiltrasi merupakan proses masuknya air beserta bahan-bahan
yang terlarut di dalamnya ke dalam lapisan tanah. Infiltrasi dipengaruhi oleh gaya
kapiler disebut infiltrasi terbuka, sedangkan ilfiltrasi yang dipengaruhi oleh gaya
gravitasi disebut infiltrasi tertutup. Besarnya infiltrasi tergantung dsari sifat tanah,
semakin kecil pori-pori tanah makin sedikit infiltasi yang terjadi. Dispersi
merupakan hasil simultan dari gerakan bahan-bahan yang tercampur di dalam air
secara mekanis dan fisika-kimia untuk menghasilkan suatu bentuk campuran yang
homogen (Wilson EM, 1993).
Proses pencemaran juga dapat diakibatkan oleh keadaan fisik atau
konstruksi sumur yang buruk. Pemilihan lokasi sumur yang berdekatan dengan
daerah buangan akan mempengaruhi resiko resapan bahan pencemar. Sumur
commit to user
sekitarnya daripada tanah yang berpori lebih kedap. Jarak genangan air terhadap
sumur juga berpengaruh dalam suatu lingkungan dengan rumah yang padat,
kualitas air sumur dapat terpengaruh oleh pengelolaan air buangan kamar mandi
dan septik tank. Selain itu, tanah dengan kemiringan besar (derajat kemiringan
yang besar) akan mudah mengalirkan air sehingga lokasi sumur yang berdekatan
dengan sungai dengan kemiringan yang besar dapat menjadi penyebab penurunan
kualitas air sumur (Kartasapoetra dkk, 1985).
b. Penentuan Tingkat Degradasi Air Tanah
Sampah merupakan salah satu permasalahan yang selalu menyebabkan
pencemaran di samping limbah pertanian dan limbah industri. Menurut
Undang-Undang No. 18 Tahun 2008, sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia
dan/atau proses alam yang berbentuk padat. Pembuangan sampah secara rutin ke
dalam TPA dapat menimbulkan pencemaran terhadap perairan baik di permukaan
maupun di dalam tanah. Sampah yang bertambah secara terus-menerus akan
mempengaruhi tingkat degradasi dari sampah sehingga akan lebih berpotensi
mencemari lingkungan. Penguraian sampah organik bisa menghasilkan zat hara,
zat-zat kimia yang bersifat toksik dan bahan-bahan organik terlarut. Semua zat
tersebut akan mempengaruhi kualitas air, baik air permukaan maupun air tanah
dan perubahan tersebut berpengaruh terhadap sifat Fisik, Kimia, dan Biologi
perairan (Boyd, 1982).
Mengacu pada ketentuan Pasal 14 ayat (2) Peraturan Pemerintah Nomor
commit to user
Air maka Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup menetapkan adanya
Pedoman Penentuan Status Mutu Air. Status mutu air adalah tingkat kondisi mutu
air (kualitas air) yang menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada suatu
sumber air dalam waktu tertentu dengan membandingkan dengan baku mutu air
yang ditetapkan. Penentuan status mutu air dapat menggunakan Metode STORET
atau Metode Indeks Pencemaran.
i. Penentuan Status Mutu Air dengan Metode STORET
Metoda STORET merupakan salah satu metoda untuk menentukan status
mutu air yang umum digunakan. Dengan metoda STORET ini dapat diketahui
parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air. Secara
prinsip metoda STORET adalah membandingkan antara data kualitas air dengan
baku mutu air yang disesuaikan dengan peruntukannya guna menentukan status
mutu air.
Prinsip dari metode ini adalah membandingkan antara data kualitas dengan
baku mutu yang disesuaikan dengan peruntukkannya guna menentukan status
mutu air (Kepmen LH No. 115 Tahun 2003). Tahapan analisis data untuk
menentukan indeks STORET adalah sebagai berikut : (1) Data hasil pengukuran
untuk tiap parameter dibuat tabulasi nilai kadar maksimum, minimum maupun
rata-rata yang kemudian dibandingkan dengandata hasil pengukuran dan nilai
baku mutu yang sesuai dengan peruntukannya. (2) Jika hasil pengukuran
memenuhi nilai baku mutu air (hasil pengukuran ≤ bakumutu) maka diberi skor 0. (3) Jika hasil pengukuran tidak memenuhi nilai baku mutu air (hasil
commit to user
3. (4) Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan ditentukan status
mutunyadari jumlah skor yang diperoleh dengan menggunakan Sistem EPA
(Environmental Protection Agency).
Tabel 3. Penentuan status mutu air dengan Indeks Pencemaran (IP)
Jumlah contoh Nilai Parameter
Fisika Kimia Biologi
Sumber: Kepmen LH No. 115 Tahun 2003
Cara untuk menentukan status mutu air adalah dengan menggunakan
sistem nilai dari “US-EPA (Environmental Protection Agency)” dengan
mengklasifikasikan mutu air dalam empat kelas, yaitu :
(1) Kelas A : baik sekali, skor = 0 memenuhi baku mutu
(2) Kelas B : baik, skor = -1 s/d -10 cemar ringan
(3) Kelas C : sedang, skor = -11 s/d -30 cemar sedang
(4) Kelas D : buruk, skor ≥ -31 cemar berat
ii. Penentuan Status Mutu Air dengan Metode Indeks Pencemaran (IP)
Indeks Pencemaran (Pollution Index) digunakan untuk menentukan tingkat
pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diizinkan. Indeks ini
memiliki konsep yang berlainan dengan Indeks Kualitas Air (Water Quality
Index). Indeks Pencemaran (IP) ditentukan untuk suatu peruntukan, kemudian
dapat dikembangkan untuk beberapa peruntukan bagi seluruh bagian badan air
commit to user
Pengelolaan kualitas air atas dasar Indeks Pencemaran (IP) ini dapat
memberi masukan pada pengambil keputusan agar dapat menilai kualitas badan
air untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan untuk memperbaiki kualitas
jika terjadi penurunan kualitas akibat kehadiran senyawa pencemar. IP mencakup
berbagai kelompok parameter kualitas yang independent dan bermakna.
Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam Baku
Peruntukan Air (j), dan Ci menyatakan konsentrasi parameter kualitas air (i) yang
diperoleh dari hasil analisis cuplikan air pada suatu lokasi pengambilan cuplikan
dari suatu alur sungai, maka PIj adalah Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j)
yang merupakan fungsi dari Ci/Lij.
PIj = _ (C1/L1j, C2/L2j,…,Ci/Lij)……….……... (2-1)
Tiap nilai Ci/Lij menunjukkan pencemaran relatif yang diakibatkan oleh
parameter kualitas air. Nisbah ini tidak mempunyai satuan. Nilai Ci/Lij = 1,0
adalah nilai yang kritik, karena nilai ini diharapkan untuk dipenuhi bagi suatu
Baku Mutu Peruntukan Air. Jika Ci/Lij >1,0 untuk suatu parameter, maka
konsentrasi parameter ini harus dikurangi atau disisihkan, kalau badan air
digunakan untuk peruntukan (j). Jika parameter ini adalah parameter yang
bermakna bagi peruntukan, maka pengolahan mutlak harus dilakukan bagi air itu.
Pada model IP digunakan berbagai parameter kualitas air, maka pada
penggunaannya dibutuhkan nilai rata-rata dari keseluruhan nilai Ci/Lij sebagai
tolok-ukur pencemaran, tetapi nilai ini tidak akan bermakna jika salah satu nilai
Ci/Lij bernilai lebih besar dari 1. Jadi indeks ini harus mencakup nilai Ci/Lij yang
commit to user
PIj = _ {(Ci/Lij)R,(Ci/Lij)M} ………..…….…..(2-2)
Dengan (Ci/Lij)R : nilai ,Ci/Lij rata-rata (Ci/Lij)M : nilai ,Ci/Lij maksimum
Jika (Ci/Lij)R merupakan ordinat dan (Ci/Lij)M merupakan absis maka PIj
merupakan titik potong dari (Ci/Lij)R dan (Ci/Lij)M dalam bidang yang dibatasi
oleh kedua sumbu tersebut.
Gambar 2. Pernyataan Indeks untuk suatu Peruntukan (j)
Perairan akan semakin tercemar untuk suatu peruntukan (j) jika nilai
(Ci/Lij)R dan atau (Ci/Lij)M adalah lebih besar dari 1,0. Jika nilai maksimum
Ci/Lij dan atau nilai rata-rata Ci/Lij makin besar, maka tingkat pencemaran suatu
badan air akan makin besar pula. Jadi panjang garis dari titik asal hingga titik Pij
diusulkan sebagai faktor yang memiliki makna untuk menyatakan tingkat
pencemaran.
………...(2-3)
Dimana m = faktor penyeimbang
Keadaan kritik digunakan untuk menghitung nilai m
PIj = 1,0 jika nilai maksimum Ci/Lij = 1,0 dan nilai rata-rata Ci/Lij = 1,0 maka
commit to user
………..(2-4)
Metoda ini dapat langsung menghubungkan tingkat ketercemaran dengan dapat
atau tidaknya sungai dipakai untuk penggunaan tertentu dan dengan nilai
parameter-parameter tertentu. Evaluasi terhadap nilai PI adalah :
0 ≤ PIj ≤ 1,0 memenuhi baku mutu (kondisi baik)
1,0 < PIj ≤ 5,0 cemar ringan
5,0 < PIj ≤ 10 cemar sedang
PIj > 10 cemar berat
5. Air Lindi
Air lindi (leachate) atau air luruhan sampah merupakan tirisan cairan
sampah hasil ekstrasi bahan terlarut maupun tersuspensi. Air lindi merupakan air
dengan konsentrasi kandungan organik yang tinggi yang terbentuk dalam landfill
akibat adanya air hujan yang masuk ke dalam landfill (Priyono, 2008). Air lindi
merupakan cairan yang sangat berbahaya karena selain kandungan organiknya
tinggi, juga dapat mengandung unsur logam (seperti Zn, Hg). Jika tidak ditangani
dengan baik, air lindi dapat merembes ke dalam tanah sekitar landfill kemudian
dapat mencemari air tanah di sekitar landfill. Air lindi memerlukan perlakuan
awal, yaitu dengan menghilangkan kandungan inorganik dalam air lindi. Setelah
kandungan inorganik dalam air lindi dapat dihilangkan atau dikurangi, kemudian
air lindi dapat diolah lebih lanjut untuk menghilangkan kadar kandungan
commit to user
Air lindi dapat digolongkan sebagai senyawa yang sulit didegradasi, yang
mengandung bahan-bahan polimer (makromolekul) dan bahan organik sintetik.
Pada umumnya air lindi memiliki nilai rasio BOD5/COD sangat rendah (<0.4).
Nilai rasio yang sangat rendah ini mengindikasikan bahwa bahan organik yang
terdapat dalam air lindi bersifat sulit untuk didegradasi secara biologis. Angka
perbandingan yang semakin rendah mengindikasikan bahan organik yang sulit
terurai tinggi (Alaerts dan Santika, 1984). Komposisi air lindi sangat bervariasi
karena proses pembentukannya dipengaruhi oleh karakteristik sampah
(organik-anorganik), mudah tidaknya penguraian (larut -tidak larut), kondisi tumpukan
sampah (suhu, pH, kelembaban, umur), karakteristik sumber air (kuantitas dan
kualitas air yang dipengaruhi iklim dan hidrogeologi), komposisi tanah penutup,
ketersediaan nutrien dan mikroba, dan kehadiran in hibitor (Fardiaz, 1992). Selain
itu, Effendi (2003) menyatakan bahwa proses penguraian bahan organik menjadi
komponen yang lebih sederhana oleh mikroorganisme aerobik dan anaerobik pada
lokasi pembuangan sampah dapat menjadi penyebab terbentuknya gas dan air
lindi.
Kuantitas dan kualitas air lindi juga dapat dipengaruhi oleh iklim. Infiltrasi
air hujan dapat membawa kontaminan dari tumpukan sampah dan memberikan
kelembaban yang dibutuhkan bagi proses penguraian biologis dalam pembentukan
air lindi. Meskipun sumber dari kelembabannya mungkin dibawa oleh sampah
masukkannya, tetapi sumber utama dari pembentukkan air lindi ini adalah adanya
infiltrasi air hujan. Jumlah hujan yang tinggi dan sifat timbunan yang tidak solid
