KAJIAN SPASIAL PENGGUNAAN LAHAN DAN KUALITAS AIR SUNGAI:
STUDI KASUS SUBDAS KAMPWOLKER PAPUA
Study of Land Use Spatial and Water Quality: A Case of Kampwolker
Sub-watershed, Papua
Mujiati
1*, Muh.Saleh Pallu
2, Farouk Maricar
2, Mary Selintung
2 1Doctoral Program, Civil Engineering, Hasanuddin University,Makassar,2 CivilEngineering, Hasanuddin University, Makassar, Indonesia *Surel korespondensi: [email protected]
Abstrak. Penelitian ini bertujuan untuk membuat model spasial penggunaan lahan dan kualitas air Sungai Kampwolker.
Analisis spasial dengan Geographic Information Systems (GIS) and LanduseSim version 2.2. Sungai Kampwolker merupakan bagian dari DAS Sentani yang terletak di Kota Jayapura Papua. Penggunaan lahan di wilayah ini telah mengalami banyak perubahan yang signifikan sehingga menyebabkan kualitas lingkungan menjadi semakin menurun. Selama kurun waktu 5 tahun dari tahun 2010-2015 laju perubahan penggunaan lahan < 5%. Perubahan paling besar terjadi pada lahan hutan terjadi penurunan sebesar (4,58%), kemudian semak belukar (1,55%) dan lahan terbuka (1,23%). Sedangkan luasan bertambah terjadi pada lahan kebun campur sebesar (3,93%), permukiman (1,91%), ladang (1,50%) dan pertambangan sebesar (0,02%). Analisis laboratorium parameter kualitas air ditentukan sesuai dengan standar status mutu air di Indonesia, dengan Peraturan Pemerintah Nomor 82/2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran. Metode STORET digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran sungai. Hasil penelitian menunjukkan status mutu air di lokasi hulu (-26) terkontaminasi sedang, lokasi tengah sungai (-38) sangat tercemar dan hilir (-50) sangat tercemar.
Kata Kunci: analisis spasial, GIS, kualitas air, lahan, sungai
1.
PENDAHULUAN
Penggunaan lahan (land use) merupakan
perwujudan fisik obyek-obyek yang menutupi lahan dan terkait dengan kegiatan manusia pada sebidang lahan (Lillesand dan Kiefer, 1997). Perubahan penggunaan lahan mencerminkan dampak aktivitas manusia terhadap lingkungan global (Houghton et al., 1999, Schneider dan Eugster, 2005).
Dampak perubahan penggunaan lahan secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua kategori
yaitu dampak terhadap lingkungan (Environmental
Impact), dan dampak terhadap kondisi sosial
ekonomi (socio-economic impact).
(Briassoulis,2000).
Salah satu SubDAS yang kondisinya masih relatif alami dan melihat mulai berkembangnya suatu kota di Papua adalah SudDAS Kampwolker. Sungai Kampwolker merupakan salah satu sungai
intlet Danau Sentani, yang memiliki panjang 14,15 km yang hulunya terletak di Kawasan Pegunungan Cycloop dan hilirnya di daerah Gelanggang 2 Expo, Waena. Kondisi Sub DAS Kampwolker merupakan daerah dengan tata guna lahan yang beragam yaitu hutan, kebun campur, lahan terbuka/rumput, permukiman, pertambangan, semak belukar dan tegalan/ladang. Luas SubDAS Kampwolker 2.872
ha, pada saat ini (2015) penggunaan lahan permukiman menempati 61,42% dengan kondisi kurang teratur, sehingga menyebabkan aliran
permukaan tak terkendali bahkan dapat
menimbulkan luapan sungai (banjir) pada saat musim penghujan. Sungai ini cukup berperan dalam menyumbangkan beban pencemar berupa limbah cair ke perairan danau. Semakin berkembangnya
jumlah penduduk dan tentunya kebutuhan
penggunaan lahan juga akan meningkat,
permukiman, ladang, fasilitas umum masyarakat dan fungsi lahan lainnya. Demikian juga aktivitas di sungai itu sendiri yaitu adanya tambang galian masyarakat di beberapa sungai termasuk Sungai Kampwolker ini.
Tujuan yang ingin dibuktikan dalam penelitian ini adalah besarnya beban pencemaran di Sungai Kampwolker. Perubahan penggunaan lahan pada tahun 2010-2015 dan diperoleh hubungan antara penggunaan lahan terhadap kualitas air di Sungai Kampwolker dengan skenario penggunaan lahan.
2.
METODE
Sentani terletak pada posisi 2 33’ − 2 41’ LS dan
140 23’− 140 38’ BT. SubDAS Kampwolker seluas
2.872 ha dengan topografi dataran hingga perbukitan. Waktu penelitian dilakukan pada bulan Oktober sampai dengan Desember 2015.
Peta penggunaan lahan tahun 2010 diperoleh dengan mendigitasi peta penggunaan lahan skala 1:50.000. Pengolahan database SIG, pengolahan data spasial dan statistik dengan menggunakan
software ArcView Spasial Analysis versi 1.0. Intepretasi peta dengan membandingkan dan membuat batasan perbedaan kenampakan obyek, kemudian dianalisis berdasarkan perbedaan warna, pola dan tekstur yang tampak pada citra satelit dan ditekankan pada pengenalan vegetasi/tanaman dan
type penggunaan lahan. Dengan sofware
LanduseSim yaitu simulasi dan pemodelan spasial
berbasis grid/cell dengan menggunakan data raster
penggunaan lahan sebagai atribut spasial. Pemodelan dan simulasi berbasis grid.
Parameter kualitas air Sungai Kampwolker (data primer) adalah fisika (Suhu, TSS, TDS), kimia
(pH, BOD, COD, DO, NH3-N, NO3-N dan PO4-P),
kimia organik (detergent, minyak) dan mikrobiologi (fecal coliform, total coliform). Data diperoleh dengan mengukur dan mengambil sampel air langsung dan mengujinya di laboratorium. Kualitas air dianalisis melalui pembandingan dengan Baku Mutu kualitas air sungai sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
3.
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Penggunaan Lahan
Data yang digunakan adalah peta penggunaan lahan tahun 2010-2013-2015. Pada subDAS Kampwolker yang dievaluasi penggunaan lahan jenis hutan (HT), kebun campur (KBN), lahan
terbuka/rumput (TBK), permukiman (PMK),
pertambangan (TMB), semak belukar (SMK) dan tegalan/ladang (TGL). Luas penggunaan lahan disajikan pada Tabel 1 ,dan Gambar 1.
Tabel 1. Luas penggunaan lahan tahun 2010, 2013, 2015
Gambar 1. Persentase luas penggunaan lahan tahun 2010, 2013, 2015
Trend perubahan penggunaan lahan pada periode 2010-2013 dan 2013-2015 disajikan pada Tabel 2 dan Gambar 2, 3, dan 4. Dinamika
perubahan penggunaan lahan di SubDAS
Kampwolker berkisar < 5% per 3 tahun, selama periode 2010-2015.
Tabel 2. Trend penggunaan lahan tahun 2010, 2013, 2015
Sumber: Hasil analisis
Gambar 2. Peta penggunaan lahan tahun 2010
ha % ha % ha %
Hutan 1890.06 65.99 1820.86 63.57 1759.01 61.42 Kebun campur 399.63 13.95 449.97 15.71 512.08 17.88 Lahan Terbuka/Rumput 319.88 11.17 294.56 10.28 284.57 9.94 Permukiman 142.88 4.99 161.82 5.65 197.46 6.89 Pertambangan 15.86 0.55 15.86 0.55 16.47 0.58 Semak Belukar 79.11 2.76 70.35 2.46 34.84 1.22 Tegalan/Ladang 16.72 0.58 50.73 1.77 59.7 2.08
Penggunaan Lahan 2010 2013 2015
HT KBN TBK PMK TMB SMK TGL
2010 65.99 13.95 11.17 4.99 0.55 2.76 0.58
2013 63.57 15.71 10.28 5.65 0.55 2.46 1.77
2015 61.42 17.88 9.94 6.89 0.58 1.22 2.08
0.00
Luas penggunaan lahan tahun 2010, 2013, 2015
Change 2010-2015
ha % ha % ha % ha
Forest 1890.06 65.99 1820.86 63.57 1759.01 61.42 131.05 -4.58
Mixplantation 399.63 13.95 449.97 15.71 512.08 17.88 -112.45 3.93
Grassland 319.88 11.17 294.56 10.28 284.57 9.94 35.31 -1.23
Settlement 142.88 4.99 161.82 5.65 197.46 6.89 -54.58 1.91
Mining 15.86 0.55 15.86 0.55 16.47 0.58 -0.61 0.02
Shrub/bush 79.11 2.76 70.35 2.46 34.84 1.22 44.27 -1.55
Fields 16.72 0.58 50.73 1.77 59.7 2.08 -42.98 1.50
Annual rate of Change
Tabel 3. Matriks perubahan penggunaan lahan 2010-2013
Sumber: Hasil analisis
Tabel 4. Matriks perubahan penggunaan lahan 2013-2015
Sumber: Hasil analisis
Seperti terlihat pada Tabel 3. dan Tabel 4,
kondisi perubahan yang mencolok terjadi pada guna lahan hutan, selama kurun waktu 5 tahun (2010-2015) terjadi penurunan luasan yaitu 4,58%. Urutan
berikutnya yang mengalami penurunan luasan guna lahan adalah areal semak belukar dan lahan terbuka/rumput, masing-masing 1,55% dan 1,23%. Hal ini dapat terjadi karena lahan tersebut berubah
HT KBN TBK PMK TMB SMK TGL Total 2010
Hutan 1821 69 0 0 0 0 0 1890
Kebun campur 0 0 0 0 0 69 18 87
Lahan Terbuka/Rumput 0 11 294 4 0 10 2 320
Permukiman 0 0 0 143 0 0 0 143
Pertambangan 0 0 0 0 16 0 0 16
Semak Belukar 0 370 1 16 0 0 14 400
Tegalan/Ladang 0 0 0 0 0 0 17 17
1821 450 294 162 16 79 51
-69 69 -25 19 0 10 34
-2.42 1.76 -0.88 0.66 0.00 -0.31 1.19
2010 vs 2013 2013
2010
Total 2013 Perubahan 2010-2013
Perubahan dalam %
HT KBN TBK PMK TMB SMK TGL Total 2015
Hutan 1758 48 0 0 0 0 15 1821
Kebun campur 0 411 12 22 0 0 6 450
Lahan Terbuka/Rumput 0 8 264 15 0 8 0 294
Permukiman 0 1 0 161 0 0 0 162
Pertambangan 0 0 0 0 16 0 0 16
Semak Belukar 0 33 9 0 1 27 0 70
Tegalan/Ladang 1 11 0 0 0 0 39 51
1759 512 285 197 17 35 60
-62 62 -10 36 1 -36 9
-2.16 2.17 -0.35 1.24 0.02 -1.24 0.31
Perubahan 2010-2013 Perubahan dalam %
2013
Total 2013
2013 vs 2015 2015
fungsi baik sebagai permukiman, ladang ataupun kebun campur yang sengaja dibuka oleh
masyarakat. Sedangkan guna lahan yang
mengalami kenaikan luasan selama kurun waktu 5 tahun adalah areal kebun campur (3,93)%, permukiman (1,91)%, tegalan/ladang (1,50)% dan areal pertambangan meningkat kecil (0,02)%.
Peningkatan yang terjadi karena pertumbuhan penduduk yang menempati areal permukiman dengan pertumbuhan penduduk <5% per tahun. Penggunaan lahan kebun campur, tegalan/ladang juga meningkat meskipun tidak secara drastis.
3.2 Kualitas Air
Lokasi pengukuran dan pengambilan sampel kualitas air sungai Kampwolker adalah Lokasi A
hulu (S 020 33,945’ – E 1400 38,791’) Lokasi B
tengah sungai (S 02036,031’ – E 140037,578’) dan
Lokasi C adalah muara Sungai (S 02036,006’ – E
1400 37,673’). Analisis laboratorium dilakukan di
Laboratorium Kesehatan Daerah Papua pada tanggal 12 Januari 2016. Seperti terlihat pada gambar 5, di bawah ini:
Gambar 5. Lokasi pengambilan sampel air
Hasil analisis kualitas air sungai kampwolker pada 3 titik lokasi dengan 14 parameter yaitu Suhu,
TSS,TDS, pH, BOD, COD, DO, NH3-N, NO3-N, PO4
-P, minyak/lemak, detergent, fecal coliform dan total coliform. Seperti terlihat pada Gambar 6 dan
Analisis status mutu air S.Kampwolker menggunakan Metode STORET dapat dilihat pada Tabel 5.; Gambar 9. Di bawah ini :
Tabel 5. Satus mutu air S.Kampwolker
Sumber : Hasil analisis
Gambar 8. Grafik status mutu air S.Kampwolker
1 Hulu Sungai
Hulu Sungai Tengah Sungai Muara Sungai
Gambar 9. Peta status mutu air S.Kampwolker
Hasil analisis beban pencemaran terbesar di Sungai Kampwolker adalah parameter minyak yaitu
sebesar 2.07 kg/hari dan TDS (Total Disolved Solid)
sebesar 1.64 kg/hari. Sedangkan beban
pencemaran terendah yaitu PO4-P (Phospat-P)
sebesar 0.01 kg/hari dan NO3-N sebesar 0.02
kg/hari. Beban pencemaran tertinggi terdapat di lokasi C yaitu di muara Sungai Kampwolker, berikutnya di lokasi B yaitu di tengah dan yang paling rendah adalah di lokasi A yaitu di hulu sungai seperti terlihat pada Tabel 6; Gambar 10.
Tabel 6. Hasil analisis beban pencemaran Sungai Kampwolker
Sumber : Hasil analisis 2016
Gambar 10. Hasil analisis beban pencemaran S. Kampwolker (2016)
3.3 Skenario
Perkembangan penggunaan lahan permukiman dari tahun 2010 sampai dengan 2015 adalah
sebesar 552.700 m2. Luas permukiman pada tahun
2010 sebesar 1.428.100 m2 dan pada tahun 2015
adalah sebesar 1.980.800 m2. Sehingga dapat
diketahui laju perkembangan lahan permukiman pada wilayah penelitian adalah sebesar 7,74% per tahun.
Selain itu telah didapatkan luasan lahan lainnya yang terkonversi menjadi Permukiman, diantaranya: lahan kebun campur ke permukiman sebesar 6.000 m2, lahan terbuka ke permukiman sebesar 204.300 m2, lahan semak belukar ke permukiman sebesar 354.700 m2. Sehingga dapat diketahui bahwa menurut trend lahan permukiman akan lebih cepat berkembang apabila berdekatan dengan LU kebun campur, lahan terbuka, semak belukar. Sehingga ketiga LU ini memiliki bobot prioritas dari LU lainnya. Dari analisis diatas akan didapatkan luas perkembangan lahan permukiman pada tahun 2015-2030 adalah sebesar 2.299.814,07 m2 atau setara
Mutu kualitas air Sungai Kampwolker Lokasi Hulu adalah cemar sedang -26, tengah cemar berat -38 dan muara sungai cemar berat -50.
Dinamika perubahan penggunaan lahan di SubDAS Kampwolker berkisar < 5% per 5 tahun, pada periode 2010-2015. Rendahnya perubahan penggunaan lahan disebabkan oleh belum berkembangnya daerah itu. Kondisi perubahan yang
Beban Total (BT)
(kg/hari) Titik A Titik B Titik C A+B+C
1 TDS 0.25 0.35 1.04 1.64 9 Detergent 0.07 0.09 0.20 0.37
10 Minyak 0.17 0.62 1.29 2.07 11 Fecal Coliform 0.03 0.08 0.41 0.51 12 Total Coliform 0.09 0.12 0.57 0.79
Beban Pencemaran Sungai (BPS)
Beban Pencemaran Sungai Kampwolker
mencolok terjadi pada guna lahan hutan. Selama kurun waktu 5 tahun (2010-2015) penurunan luasan 4,58%. Penurunan luasan guna lahan berikutnya adalah semak belukar dan lahan terbuka/rumput, masing-masing 1,55% dan 1,23%.
Gambar 12. Peta skenario penggunaan lahan 2030
Skenario perkembangan penggunaan lahan berdasarkan trend lahan permukiman (2030) akan lebih cepat berkembang apabila berdekatan dengan LU semak belukar, lahan terbuka dan kebun campur, sehingga ketiga LU ini memiliki bobot prioritas daripada lainnya.
5.
DAFTAR PUSTAKA
Allan, J. D. (2004). Influence of land use and landscape setting on the ecological status of rivers. Limnetica, 23, 187-198.
APHA, AWWA. (2000). Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, Fourteenth Edition. American Public Health Association. Briassoulis, E. (2000). Analysis of Land Use Change:
Theoretical and Modeling Approaches. In: S. Loveridge (Ed). The Web Book of Regional Science., West Virginia University, Regional Research Institute, Morgantown.
Burrough, P.A. (1996) Principles of Geographical Systems for Land Resources Asessment. New York: Oxford University Press.
Chapra, S.C. (1997). Surface Water Quality Modelling. Singapore: McGraw Hill Companies International Editions.
Crooks, S. & Davies, H. (2001). Assessment of Land Use Change in The Thames Catchment and Its Effect on the Flood Regime of the River. Physics and Chemistry of the Earth, Part B: Hydrology, Oceans and Atmosphere, 26, 583-591.
FAO. (1993) Guidelines for land use planning.FAO development series 1. Rome: Food and Agriculture Organisation of the United Nations..
Firdaus, R. & Nakagoshi, N. (2013). Assessment of the relationship between land use land cover and water quality status of the tropical watershed: a case of Batang Merao Watershed, Indonesia.
Houghton, R. A., Hackler, J. L. & Lawrence, K. T. (1999). The U.S. Carbon Budget: Contributions from Land-Use Change. Science, 285, 574-578.
Lambin, E. F. & Geist, H. (eds.) (2006). Land-Use and Land-Cover Change, New York: Springer.
Lillesand & Kiefer, (1997). Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Dulbahri (Penerjemah). Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. Lin, W., Zhang, L., Du, D., Yang, L., Lin, H., Zhang, Y. &
Li, J. (2009). Quantification of land use/land cover changes in Pearl River Delta and its impact on regional climate in summer using numerical modeling. Regional Environmental Change, 9, 75-82.
Munibah, K. (2008). Model Spasial Perubahan Penggunaan Lahan dan Arahan Penggunaan Lahan Berwawasan Lingkungan (Studi Kasus DAS Cidanau,Provinsi Banten.Disertasi. Bogor: IPB. Novotny, V. & Olem, H., (1993), Water Quality:
Prevention, Identification, and Management of Difuse Polution, Chichester, Inggris: John Wiley & Sons.
Odum E.P. (1998). Dasar-dasar Ekologi. Alih Bahasa Samingan, T Edisi Ketiga. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada Press.
Sukojo, B.M. & Susilowati, D. (2003). Penerapan Metode Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografis untuk Analisa Perubahan Penggunaan Lahan (Studi Kasus:Wilayah Kali Surabaya). Makara Teknologi.
Wetzel, R.G. (1983). Limnology. 2nd Edition. Saunders College Publishing. USA.
Widyaningsih, I.W. (2008). Pengaruh perubahan tata guna lahan di subDAS Keduang ditinjau dari aspek hidrologi. Thesis UNS.Solo.
