PENYEBARAN NITRAT PADA TANAH DI SEKITAR LUBANG RESAPAN BIOPORI (LRB)
( Studi Kasus : Daerah Pemukiman Jakarta dan Bogor )
OLEH :
RIDWAN SATRIA PUTRA A14050371
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
SUMMARY
RIDWAN SATRIA PUTRA. The Distribution of Nitrate Around the Biopore
Base Surface Recharge Hole (LRB) (Study Case: Residential Areas of Jakarta and Bogor) (under the supervision of DWI PUTRO TEJO BASKORO and
WAHYU PURWAKUSUMA)
Biopore Base Surface Recharge Hole (Lubang Resapan Biopori (LRB)) is a vertical cylindrical hole that made vertically into the ground with diameter of 10 cm, depth about 100 cm or less than water tabel level. The hole is filled with organic waste to promote the formation of biopore to increase soil percolation capability. However, the decomposition of organic waste inside LRB release nitrate (NO3-) so that it may contaminate groundwater.
The study of NO3- in soil and water around LRB was carried out in Ciampea-Bogor and Cipinang Elok Resident, Jakarta. Soil samples were taken from around and below the LRB with distance of 20, 50 and 100 cm. Water samples were taken from public well at 0-10 meters, 10-15 meters and 15-20 meters from the LRB. Soil at a depth of 120 cm, 150 cm and 200 cm was taken from the area with no LRB as a control. In addition, a set of experiment that simulate NO3- product from organic waste decomposition was also done in laboratorium. In this experiment 4 inches diameter PVC pipe with 100 cm long was filled with organic waste. Every week water is sprayed into the PVC and the leachate was analyzed.
The results showed that the nitrate concentration in the leachate is 270.21 grams of nitrate during 6 weeks. The nitrate produced is potentially capable to contaminate the groundwater. However, measurement of nitrate concentrations in the soil around the existed LRB and the new made LRB showed that nitrate concentrations vary with distance. This variation does not show any particular trend. This was confirmed by measurement of NO3- in monitoring wells that did not show any particular trend. In general, the concentration of nitrate in the monitoring well were lower than the drinking water quality standards. The implications of this study is that the use of organic waste in the LRB does not cause NO3- pollution to the groundwater. This case applies only to the clay-textured soil.
RINGKASAN
RIDWAN SATRIA PUTRA. Penyebaran Nitrat pada Tanah di Sekitar Lubang Resapan Biopori (LRB) ( Studi Kasus: Daerah Pemukiman Jakarta dan Bogor ) ( di bawah bimbingan DWI PUTRO TEJO BASKORO dan WAHYU
PURWAKUSUMA )
Lubang resapan biopori (LRB) adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal ke dalam tanah dengan diameter 10 cm, kedalaman sekitar 100 cm atau tidak melebihi kedalaman muka air tanah. Lubang kemudian diisi sampah organik untuk mendorong terbentuknya biopori. Penggunaan bahan organik akan meningkatkan konsentrasi nitrat (NO3-) dalam tanah. Senyawa yang mengandung NO3- di dalam tanah biasanya larut dan dengan mudah bermigrasi sehingga dapat mencemari air bawah tanah.
Pengkajian penyebaran NO3- pada tanah sekitar LRB dilakukan di pemukiman Ciampea-Bogor dan peumahan Cipinang Elok, Jakarta. Sampel tanah diambil pada pusat LRB dan kedua sisi LRB dengan jarak 20, 50 dan 100 cm dan dibawah LRB dengan kedalaman 20, 50 dan 100 dari dasar LRB. Sampel air diambil dari sumur warga pada jarak 0-10 meter, 10-15 meter dan 15-20 meter dari LRB. Tanah pada daerah tanpa penerapan LRB diambil untuk dianalisis kandungan NO3- pada kedalaman 120 cm, 150 cm, dan 200 cm sebagai kontrol. Pada simulasi pengukuran NO3- total dari air lindi sampah organik digunakan pipa PVC diameter 4 inchi dengan panjang 100 cm yang digantung pada sebatang kayu. Bagian bawah pipa ditutup kassa agar dapat menahan sampah organik dan terlewati air. Kemudian, sampah organik dimasukkan kedalam pipa sampai penuh. Setiap minggunya, sampah organik disiram secara perlahan dengan 10 liter air. Rembesan air ditampung kemudian di ambil 10 ml untuk dianalisis kandungan NO3-.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi nitrat pada air lindi sampah organik sebesar 270,21 gram NO3- selama 6 minggu. Nitrat yang dihasilkan berpotensi mencemari air bawah tanah. Namun demikian, pada pengukuran konsentrasi nitrat pada tanah di sekitar LRB baik pada LRB stabil dan LRB baru, konsentrasi NO3- tidak menunjukkan adanya kecenderungan tertentu. Hal ini diperkuat oleh pengukuran nitrat pada air sumur di sekitar LRB yang juga tidak menunjukkan adanya kecenderungan tertentu. Secara umum, konsentrasi nitrat pada air sumur di sekitar masih dibawah baku mutu air minum. Implikasi dari hasil pengkajian ini adalah penggunaan sampah organik pada LRB tidak menyebabkan pencemaran NO3- yang dapat menyebabkan pencemaran air bawah tanah. Kasus ini hanya berlaku pada tanah bertekstur liat.
PENYEBARAN NITRAT PADA TANAH DI SEKITAR LUBANG RESAPAN BIOPORI (LRB)
( Studi Kasus : Daerah Pemukiman Jakarta dan Bogor )
Oleh : Ridwan Satria Putra
A14050371
SKRIPSI
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian
Institut Pertanian Bogor
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010
Judul Penelitian : Penyebaran Nitrat pada Tanah Lubang Resapan Biopori (LRB) ( Studi Kasus di Daerah Pemukiman Jakarta dan Bogor )
Nama Mahasiswa : Ridwan Satria Putra Nomor Pokok : A14050371
Menyetujui, Pembimbing I
Dr. Ir. Dwi Putro Tejo Baskoro, M.Sc NIP. 19630126 198703 1 001
Pembimbing II
Ir. Wahyu Purwakusuma, M.Sc
NIP. 19610122 198703 1 002
Mengetahui, Ketua Departemen
Dr. Ir. Syaiful Anwar, M. Sc. NIP. 19621113 198703 1 003
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 02 Januari 1987. Penulis merupakan anak keempat dari tujuh bersaudara dari pasangan bapak Sapria dan ibu Mulyati.
Penulis menyelesaikan pendidikan dasar pada tahun 1999 di SDN Siliwangi Bogor, kemudian pada tahun 2002 menyelesaikan studi di SLTPN 1 Cijeruk Bogor. Selanjutnya penulis melanjutkan pendidikan di SMAN I Cijeruk dan lulus pada tahun 2005. Pada tahun yang sama, penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) dan setahun kemudian penulis diterima di mayor Manajemen Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Selama menjalani pendidikan perguruan tinggi, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan, diantaranya pada tahun 2005-2007 penulis bergabung dalam LDK DKM Al-Hurriyah sebagai staf divisi hubungan luar, tahun 2007-2009 penulis aktif di Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah (HMIT) sebagai staf divisi penelitian dan pengembangan pertanian dan penulis pernah menjadi ketua umum HMIT pada periode 2008-2009. Prestasi terbesar penulis selama di bangku kuliah, penulis pernah menjadi juara 1 dalam ajang soil judging contes tingkat nasional pada tahun 2008. Selain itu penulis pernah menjadi asisten praktikum Agrogeologi (2007-2008), asisten praktikum Biologi Tanah (2007-2008), asisten praktikum Survei dan Evaluasi Sumberdaya Lahan (2008-2009), asisten praktikum Fisika Tanah (2008-2009) dan asisten praktikum Pengantar Ilmu Tanah (2009).
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT. yang telah memberikan hikmat dan petunjuknya-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi. Skripsi yang berjudul “Pergerakan Nitrat pada Lubang Resapan Biopori Sebagai Indikator Pencemaran Air “ ini merupakan salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar di mayor Manajemen Sumberdaya Lahan, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:
1. Dr. Ir. Dwi Putro Tejo Baskoro, M.Sc selaku dosen pembimbing skripsi dan pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan, pengarahan, serta masukan selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini.
2. Ir. Wahyu Purwakusuma,M.Sc selaku dosen pembimbing skripsi yang telah memberikan bimbingan, pengalaman, pengarahan, masukan dan saran selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
3. Dr. Ir. Enni Dwi Wahjunie, M.Si selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan dalam penulisan skripsi.
4. Ir. Kamir R Brata selaku pencetus teknologi Lubang Resapan Biopori (LRB) yang telah mengijinkan dan memberikan masukan dan saran selama pelaksanaan penelitian.
5. Keluarga tercinta Umi, Abah, teh Milah Mulyati, teh Euis Mulyawati, teh Dewi Sumiati, Sunita Aprianty, Liswanty dan Rani Ria atas dukungan moril dan materil, cinta, kasih sayang, perhatian, kepercayaan dan kesabaran selama ini, sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini.
6. Dr. Kukuh Murtilaksono yang telah banyak memberikan bimbingan, pengalaman, pengarahan, masukan dan saran kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
7. Bapak Saksono selaku ketua RW 10 Perumahan Cipinang Elok dan alif yang telah mengijinkan dan membantu selama pelaksanaan penelitian di Jakarta.
8. Bapak Sukoyo selaku laboran yang telah memberikan bimbingan selama penulis menjalankan analisis di laboratorium.
9. Nur Muhammad Ali Maksum, Charlos Togi Stevanus, Adik Bagus Sriana, Tribakti Oktavianti, Lina Siti Maryamah, Anter Parulian, Indri Hapsari, Boanerges Damanik, Ganda, Meiyu, Esta, Bobby, tim pesta bujang, Crayon Infashion, dan teman – teman yang telah banyak membantu selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini.
10. Seluruh staf dan dosen pengajar Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Terutama Ibu Elly, Teh Lia, Mba Nur, Teh Yuli, Mba Elsa, Mba Zizah, Ibu Iko, Ibu Hesti, Ibu Tini, Pa Rena, Pa Ipul, Pa Suhadi dan tim yang telah banyak memberikan dukungan dan semangat selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini. 11. Teman-teman seperjuangan di Laboratorium Pengembangan Sumberdaya
Fisik Lahan dan Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah atas segala bantuan, dukungan dan canda tawa selama ini.
12. Teman-teman Kost FM, Bu Juju dan Keluarga, Pa RT, Bibi Cuci, terimakasih atas canda tawa, semangat dan dukungannya selama masa perkuliahan, pelaksanaan penelitian, maupun saat penyusunan skripsi ini. 13. Soilers lainnya yang telah banyak memberikan bantuan, semangat, dan
dukungan, yang tidak dapat disebutkan satu persatu.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat berguna dan bermanfaat bagi pembaca.
Bogor, Januari 2010
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ... i
DAFTAR TABEL... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv
I. PENDAHULUAN ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan ... 2
1.3. Hipotesis ... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3
2.1. Lubang Resapan Biopori ... 3
2.2. Sampah Organik ... 4
2.3. Nitrat (NO3-) ... 6
III. METODOLOGI PENELITIAN ... 8
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian... 8
3.2. Bahan dan Alat ... 8
3.3. Metodologi Penelitian... 9
3.3.1. Simulasi pembentukan air lindi dari sampah organik ... 9
3.3.2. Penelitian lapang untuk melihat sebaran nitrat pada tanah disekitar LRB ... 10
3.3.3. Penelitian lapang untuk melihat sebaran air pada sumur disekitar LRB ... 11
3.4. Analisis ... 11
IV. KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN ... 12
4.1. Lokasi Penelitian ... 12
4.2. Kondisi Fisik... 12
4.2.1. Topografi dan Penutupan / Penggunaan Lahan ... 12
4.2.2. Iklim dan Curah Hujan ... 13
4.2.3. Jenis Tanah ... 14
V. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 15
ii 5.2. Konsentrasi NO3- pada tanah sekitar lubang resapan biopori
(LRB) ... 16
5.3. Konsentrasi NO3- pada air sumur di sekitar LRB ... 18
VI. KESIMPULAN DAN SARAN ... 20
6.1. Kesimpulan ... 20
6.2. Saran ... 20
DAFTAR PUSTAKA ... 21
iii
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari
lubang resapan biopori (LRB) ... 16 2. Konsentrasi nitrat pada sumur di sekitar LRB ... 19
Lampiran
1. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari
lubang resapan biopori (LRB) di Jakarta ... 23 2. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari
lubang resapan biopori (LRB) di Bogor... 23 3. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari
lubang resapan biopori (LRB) baru... 24 4. Konsentrasi NO3- pada tanah kontrol dengan kedalaman
tertentu dari LRB baru . ... 24 5. Konsentrasi NO3- pada lindi sampah organik ... 25 6. Jumlah sampah organik yang dibutuhkan untuk mengisi
Lubang Resapan Biopori (LRB) ... 25 7. Baku mutu limbah cair ... 26
iv
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
1. Penampang alat simulasi pembentukan air lindi dari sampah
organik ... 9 2. Sebaran pengambilan sampel tanah pada LRB ... 10 3. Konsentrasi NO3- pada air lindi sampah organik ... 15 4. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang
1
I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang
Salah satu solusi yang ditawarkan dalam mengurangi banjir adalah teknik imbuhan air tanah tipe permukaan dangkal berbasis biopori atau yang dikenal dengan lubang resapan biopori (LRB). LRB adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal ke dalam tanah dengan diameter 10 – 30 cm, kedalaman sekitar 100 cm atau tidak melebihi kedalaman muka air tanah. Lubang ini diisi sampah organik untuk mendorong terbentuknya biopori (Brata dan Purwakusuma, 2008). Menurut Brata dan Nelistya (2008) biopori merupakan ruangan atau pori dalam tanah yang dibentuk oleh makhluk hidup, seperti fauna tanah dan akar tanaman. Bentuk biopori menyerupai liang (terowongan kecil) dan bercabang-cabang yang sangat efektif untuk menyalurkan air dan udara ke dan dari dalam tanah. Teknologi lubang resapan biopori (LRB) dikembangkan berdasarkan prinsip menjaga kesehatan ekosistem tanah untuk mendukung adanya keanekaragaman hayati dalam tanah oleh tersedianya cukup air, udara, dan sumber makanan (bahan organik).
Penambahan sampah organik pada LRB bertujuan untuk merangsang terbentuknya biopori. Biopori yang terbentuk akan membantu meningkatkan laju peresapan air. Disisi lain, aktifitas mikroba menguraikan sampah akan menghasilkan lindi yang mengandung berbagai macam zat termasuk nitrat. Lindi akan mudah terbawa oleh aliran air di dalam tanah sehingga dapat mencemari air bawah tanah. Potensi pencemaraan ini semakin tinggi dengan semakin banyaknya air yang meresap ke dalam tanah dan bergerak ke bawah mengisi air bawah tanah.
Nitrat terbentuk dari sampah yang mengandung nitrogen organik. Pertama-pertama nitrogen organik dirombak menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan NO3-. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi NO3-, maka NO3- adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Nitrat yang tidak terpakai sebagai nutrisi tanaman akan merembes kedalam tanah, selanjutnya nitrat akan mencemari air bawah tanah (Anonim, 2009). Dengan demikian, penggunaan sampah organik pada LRB diduga dapat mencemari air tanah.
2 Kadar nitrat air tanah yang melebihi ambang batas kriteria untuk air minum yakni 10 ppm dapat berbahaya bagi tubuh manusia. Air bersih / air minum yang mengandung NO3- diatas kriteria ambang batas bila dikonsumsi oleh bayi dibawah umur 3 bulan dan hewan akan berbahaya, karena NO3- dapat menghambat darah melepaskan oksigen ke sel-sel tubuh. Sekali NO3- masuk kedalam sistem peredaran darah, penderita dapat mengalami kekurangan oksigen dalam tubuhnya. Penyakit ini dikenal sebagai "Baby Blue Syndrome" yang dapat menjadi penyebab kematian bagi bayi dibawah umur 3 bulan. (Anonim, 2009).
1.2. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui sejauh mana penyebaran NO3- pada tanah disekitar LRB dan potensi pencemaran NO3- yang dihasilkan dari dekomposisi sampah organik.
1.3. Hipotesis
Pemberian sampah organik pada Lubang Resapan Biopori (LRB) akan menghasilkan NO3- yang dapat mencemari air bawah tanah. Adanya indikasi pencemaran NO3- terlihat dari adanya penyebaran NO3- pada tanah disekitar LRB. Penyebaran NO3- terlihat dari adanya perbedaan konsentrasi NO3- pada tanah disekitar LRB dimana semakin menjauhi pusat LRB maka konsentrasi NO3- akan semakin menurun menurut jarak.
3
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Lubang Resapan Biopori
LRB adalah lubang silindris yang dibuat secara vertikal ke dalam tanah dengan diameter 10 – 30 cm, kedalaman sekitar 100 cm atau tidak melebihi kedalaman muka air tanah. Lubang kemudian diisi sampah organik untuk mendorong terbentuknya biopori. Biopori adalah pori berbentuk liang (terowongan kecil) yang dibentuk oleh aktivitas fauna tanah atau akar tanaman (Brata dan Purwakusuma, 2008).
Teknologi lubang resapan biopori (LRB), dikembangkan berdasarkan prinsip menjaga kesehatan ekosistem tanah untuk mendukung adanya keanekaragaman hayati dalam tanah oleh tersedianya cukup air, udara, dan sumber makanan (bahan organik). LRB dibuat dengan menggali lubang kecil ke dalam tanah (diameter 10 cm dalam < 100 cm) untuk memudahkan pemasukan air, oksigen dan sampah organik. Lubang berisi sampah organik ini menjadi habitat yang cocok bagi beraneka ragam biota tanah. Mereka berkembang biak dan bekerja membuat biopori yang dapat memperlancar peresapan air dan oksigen dalam lubang melalui permukaan resapan yang diperluas oleh adanya dinding LBR. Sampah organik dikunyah, dimakan, dicampur-adukkan dengan mikroba yang secara sinergi dapat mempercepat terjadinya proses pengomposan. Dengan demikian LRB mempunyai kelebihan selain secara fisik dapat memperbaiki laju peresapan air dan sekaligus dapat mempermudah pemanfaatan sampah organik untuk memperbaiki ekosistem tanah dan mengurangi resiko pencemaran tanah, air dan udara (Brata dan Purwakusuma, 2008).
Sistem peresapan berbasis biopori adalah teknologi tepat guna dan ramah lingkungan yang dapat memberikan banyak manfaat, antara lain: (1) meningkatkan laju peresapan air dan cadangan air tanah, (2) memudahkankan pemanfaatan sampah organik menjadi kompos, (3) meningkatkan peran aktivitas biodiversitas tanah dan akar tanaman, dan (5) mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh genangan air seperti penyakit demam berdarah dan malaria (Brata dan Purwakusuma, 2008).
4
2.2 Sampah Organik
Sampah adalah semua material yang dibuang dari kegiatan rumah tangga, perdagangan, industri dan kegiatan pertanian. Sampah yang berasal dari kegiatan rumah tangga dan tempat perdagangan dikenal dengan limbah municipal yang tidak berbahaya (non hazardous). Di negara-negara berkembang komposisi sampah terbanyak adalah sampah organik, sebesar 60 – 70%, dan sampah anorganik sebesar ± 30%. (Anonim, 2009)
Berdasarkan komposisinya, sampah dibedakan menjadi dua, yaitu:
1. Sampah Organik, yaitu sampah yang mudah membusuk seperti sisa makanan, sayuran, daun-daun kering, dan sebagainya. Sampah ini dapat diolah lebih lanjut menjadi kompos
2. Sampah Anorganik, yaitu sampah yang tidak mudah membusuk, seperti plastik wadah pembungkus makanan, kertas, plastik mainan, botol dan gelas minuman, kaleng, kayu, dan sebagainya. Sampah ini dapat dijadikan sampah komersil atau sampah yang laku dijual untuk dijadikan produk lainnya. Beberapa sampah anorganik yang dapat dijual adalah plastik wadah pembungkus makanan, botol dan gelas bekas minuman, kaleng, kaca, dan kertas, baik kertas koran, HVS, maupun karton. Sampah Organik, yaitu sampah yang mudah membusuk seperti sisa makanan, sayuran, daun-daun kering, dan sebagainya. Sampah ini dapat diolah lebih lanjut menjadi kompos; (Anonim, 2009).
Dampak negatif yang ditimbulkan dari sampah yang tidak dikelola dengan baik adalah sebagai berikut:
1. Dampak terhadap kesehatan yaitu lokasi dan pengelolaan sampah yang kurang memadai (pembuangan sampah yang tidak terkontrol) merupakan tempat yang cocok bagi beberapa organisme dan menarik bagi berbagai binatang seperti lalat dan anjing yang dapat menjangkitkan penyakit. Potensi bahaya kesehatan yang dapat ditimbulkan adalah terjangkitnya penyakit diare, kolera, tifus menyebar dengan cepat karena virus yang berasal dari sampah dengan pengelolaan tidak tepat dapat bercampur air minum, penyakit demam berdarah dapat juga meningkat dengan cepat di daerah yang pengelolaan sampahnya kurang memadai.
5 2. Dampak terhadap keadaan sosial dan ekonomi dimana dampaknya akan membentuk lingkungan yang kurang menyenangkan bagi masyarakat, bau yang tidak sedap dan pemandangan yang buruk karena sampah bertebaran dimana-mana.
3. Pembuangan sampah padat ke badan air dapat menyebabkan banjir dan akan memberikan dampak bagi fasilitas pelayanan umum seperti jalan, jembatan, drainase, dan lain-lain.
4. Infrastruktur lain dapat juga dipengaruhi oleh pengelolaan sampah yang tidak memadai, seperti tingginya biaya yang diperlukan untuk pengolahan air. Jika sarana penampungan sampah kurang atau tidak efisien, orang akan cenderung membuang sampahnya di jalan. Hal ini mengakibatkan jalan perlu lebih sering dibersihkan dan diperbaiki. (Astriani, 2009)
Leiwakabessy, F.M. (1988) menyatakan bahwa mineralisasi bahan organik tanah terjadi melalui tiga tahap reaksi utama, yaitu :
1. Aminisasi
Mikroorganisme heterotrop yang terlibat dalam proses aminisasi dan amonifikasi terdiri dari banyak jenis. Salah satu tahap terakhir dari proses dekomposisi bahan organik ialah hidrolisa protein dan pembebasan amina-amina dan asam-asam amino.
Protein R-NH2 + CO2 + Energi + lain-lain 2. Amonifikasi
Amina-amina dan asam-asam amino yang dimanfaatkan oleh golongan bakteri heterotrof yang lain dan membebaskan senyawa amonium. Senyawa amonium yang dihasilkan adalah konversi ke nitrit dan NO3-, diambil langsung oleh tanaman dan dipakai oleh bakteri dalam melanjutkan proses dekomposisi.
3. Nitrifikasi
Perubahan amonium menjadi NO3- disebut nitrifikasi. Nitrifikasi dapat dilukiskan menurut reaksi-reaksi sederhana sebagai berikut :
2NH4+ + 3O2 oksidasi/enzimatik 2 NO2- + 2H2O + 4H+ + Energi 2NO2- + O2 oksidasi/enzimatik 2 NO3- + Energi
6 Proses oksidasi biologi ini ini dibedakan dalam dua tahap yaitu perubahan amonium menjadi nitrit dan nitrit menjasi NO3-. Perubahan menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri nitrosomonas yang tergolong dalam bakteri obligat autotrop. Sedangakan perubahan nitrit menjadi NO3- dilakukan oleh golongan bakteri obligat autotrop yang lain yaitu nitrobakter.
2.3 Nitrat (NO3-)
Nitrat (NO3-) adalah komponen yang mengandung nitrogen yang berikatan dengan tiga atom oksigen. NO3- merupakan agen pengoksidasi yang kuat dengan berat molekul 62.05 (Addiscott, 2004). Menurut Utama (2007) Nitrat (NO3-) dan nitrit (NO2-)adalah ion-ion anorganik alami, yang merupakan bagian dari siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-pertama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi NO2- dan NO3-. Oleh karena NO2- dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi NO3-, maka NO3- adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air bawah tanah maupun air yang terdapat di permukaan. Pencemaran oleh pupuk nitrogen, termasuk ammonia anhidrat seperti juga sampah organik hewan maupun manusia, dapat meningkatkan kadar NO3- di dalam air. Senyawa yang mengandung NO3- di dalam tanah biasanya larut dan dengan mudah bermigrasi dengan air bawah tanah .
NO3- dan ammonium adalah sumber utama nitrogen untuk tanaman. Dibawah kondisi aerasi normal dalam tanah, NO3- merupakan bentuk utama dari nitrogen. NO3- bersifat sangat mobil dalam tanaman, mudah larut dan tidak teradsorpsi oleh koloid tanah. Pada kondisi curah hujan tinggi atau penambahan air irigasi maka NO3- tercuci dari horizon atas tanah dan cepat hilang karena denitrifikasi. Selama musim kemarau yang hebat dan pergerakan air kapiler memungkinkan ke atas dan ke bawah, maka NO3- akan terakumulasikan pada bagian atas horizon tanah bahkan dipermukaan tanah. ( Tisdale et al., 1985 ).
Nitrat dibentuk dari asam nitrit yang berasal dari ammonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari siklus nitrogen. Bentuk pertengahan dari nitrifikasi dan denitrifikasi. NO3- dan nitrit adalah komponen yang mengandung nitrogen berikatan dengan atom oksigen, NO3-
7 mengikat tiga atom oksigen sedangkan nitrit mengikat dua atom oksigen. (Utama, 2007). Sumber utama nitrogen dalam tanah adalah dari bahan organik melalui proses mineralisasi ammonium dan NO3-. Selain itu, nitrogen dapat juga bersumber dari atmosfer (78%) melalui curah hujan (8-10%), penambatan (fiksasi) oleh mikroorganisme tanah baik secara simbiosis dengan tanaman maupun hidup bebas dan dari proses pemupukan ( Mukhlis, 2003 ).
Tingginya kadar NO3- pada air minum sering menjadi sumber keracunan NO3- terbesar. Hal ini sangat berbahaya bila kandungan NO3- ini dikonsumsi oleh anak bayi dan dapat menimbulkan keracunan akut. Bayi yang baru berumur beberapa bulan belum mempunyai keseimbangan yang baik antara usus dan bakteri usus. Sebagai akibatnya, NO3- yang masuk dalam saluran pencernaan akan langsung diubah menjadi nitrit yang kemudian berikatan dengan hemoglobin membentuk methemoglobin. Ketidak mampuan tubuh bayi untuk mentoleransi adanya methemoglobin yang terbentuk dalam tubuh mereka akan mengakibatkan timbulnya sianosis pada bayi. Pada bayi yang telah berumur enam bulan atau lebih, bakteri pengubah NO3- di dalam tetap ada walau dalam jumlah sedikit. Pada anak-anak dan orang dewasa NO3- diabsorbsi dan di sekresikan sehingga resiko untuk keracunan NO3- jauh lebih kecil. (Utama,2007)
Apabila NO3- dan nitrit yang masuk bersamaan dengan makanan, maka banyaknya zat makanan akan menghambat absorbsi dari kedua zat ini dan baru akan diabsorbsi di traktus digestivus bagian bawah. Hal ini akan mengakibatkan mikroba usus mengubah NO3- menjadi nitrit sebagai senyawa yang lebih berbahaya. Karena itu, pembentukan nitrit pada intestinum mempunyai arti klinis yang penting terhadap keracunan. Nitrit dapat mengakibatkan vasodilatasi pada pembuluh darah, hal ini mungkin diakibatkan karena adanya perubahan nitrit menjadi nitrit oksida (NO) atau NO- yang mengandung molekul yang berperan dalam membuat relaksasi otot-otot polos. Selain itu, nitrit di dalam perut akan berikatan dengan protein membentuk N-nitroso, komponen ini juga dapat terbentuk bila daging yang mengandung NO3- atau nitrit dimasak dengan panas yang tinggi. Sementara itu, komponen ini sendiri diketahui menjadi salah satu bahan karsinogenik seperti timbulnya kanker perut pada manusia. (Utama,2007).
8
III.
METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilaksanakan mulai bulan Januari sampai September 2009 baik di laboratorium maupun lapang. Penelitian terdiri dari tiga seri, yaitu : 1) Simulasi pembentukan air lindi dari sampah organik dilaksanakan di Laboratorium Fisika dan Konservasi Tanah dan Air dan analisis NO3- dilaksanakan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah, Departemen Ilmu Tanah Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penelitian tersebut bertujuan untuk mengetahui kandungan NO3- total hasil dari dekomposisi sampah organik. 2) Penelitian lapang untuk melihat sebaran nitrat pada tanah disekitar LRB. Penelitian ini dilakukan pada LRB yang sudah stabil (1-2 Tahun) dan baru (2 bulan). Penelitian pada LRB sudah stabil dilakukan di Desa Cibanteng Kecamatan Ciampea Kabupaten Bogor dan di Perumahan Cipinang Elok Kelurahan Cipinang Muara Kecamatan Jatinegara, Jakarta. Sedangkan penelitian pada LRB baru dilakukan di Kampung Pasir Kuda RT.02/03 Desa Wates Jaya Kecamatan Cigombong Kabupaten Bogor. 3) Penelitian lapang untuk melihat sebaran air pada sumur disekitar LRB dilakukan di Perumahan Cipinang Elok Kelurahan Cipinang Muara Kecamatan Jatinegara, Jakarta.
3.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini tanah, sampah organik, air dan es batu. Sedangkan, alat penelitian yang digunakan untuk mengambil sampel tanah meliputi set alat pengebor tanah, bor LRB, timbangan, pisau, kantong plastik, karet, kertas label dan gunting. Alat penelitian yang digunakan untuk pengukuran NO3- pada lindi sampah organik meliputi pipa 4 inchi, kayu penyangga, ember, gayung, selang, dan gelas piala. Untuk pengambilan sampel air pada sumur pantau digunakan coolbox dan botol kaca 250 ml.
9
3.3. Metodologi Penelitian
3.3.1. Simulasi pembentukan air lindi dari sampah organik
Pada simulasi ini digunakan pipa PVC diameter 4 inchi dengan panjang 100 cm yang digantung pada sebatang kayu. Bagian bawah pipa di tutup kassa agar dapat menahan sampah organik dan terlewati air. Kemudian, sampah organik dimasukan kedalam pipa sampai penuh. Untuk menampung air lindi yang dihasilkan, diletakan wadah dibawah pipa. Penampang alat simulasi pembentukan air lindi terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Penampang alat simulasi pembentukan air lindi dari sampah organik.
Penelitian ini menggunakan jenis dan bobot sampah organik sama dan dilakukan sebanyak tiga ulangan. Sampah organik yang digunakan berasal dari limbah rumah tangga seperti sisa potongan sayuran, ampas kelapa, kulit buah, serasah, dan lain-lain. Sebelum dimasukan kedalam pipa, sampah organik dihomogenkan terlebih dahulu dan ditimbang agar bobotnya seragam yakni sebanyak 3.2 kg per pipa. Sampah diberikan hanya sekali di awal. Setiap minggunya, sampah organik disiram secara perlahan dengan 10 liter air. Rembesan air ditampung pada wadah
10 yang sudah disiapkan. Air yang dihasilkan diaduk hingga merata kemudian di ambil 10 ml untuk dianalisis kandungan NO3- nya.
3.3.2. Penelitian lapang untuk melihat sebaran nitrat pada tanah disekitar LRB
Penelitian ini dilakukan pada LRB sudah stabil (1-2 Tahun) dan baru (2 bulan). Teknik pengambilan sampel tanah diambil pada pusat LRB dan pada kedua sisi LRB dengan jarak 20, 50 dan 100 cm dengan kedalaman 20, 50 dan 100 dari dasar LRB. Pengambilan sampel tanah dilakukan dengan menggunakan bor tanah khusus dimana diameter mata bor 1 inchi dan panjangnya 200 cm. Sampel tanah tersebut dimasukkan ke katong plastik dan diberi label untuk analisis NO3- tanah. Ilustrasi pengambilan sampel tanah pada LRB ditunjukan pada gambar 2.
Gambar 2. Sebaran pengambilan sampel tanah pada LRB.
Lokasi penelitian adalah lokasi pemukiman warga yang menerapkan LRB. Di Desa Cibanteng Kecamatan Ciampea Kabupaten Bogor penerapan LRB sudah lebih dari dua tahun dan penelitian dilakukan pada dua LRB. Sedangkan di perumahan
11 Cipinang Elok, Jakarta Timur penerapan LRB sudah lebih dari satu tahun dan penelitian dilakukan pada tiga LRB. Sampah organik yang digunakan terdiri dari sampah rumah tangga, kompos dan sisa tanaman.
Pada penelitian pada LLRB baru dilakukan dengan membuat lubang resapan biopori (LRB) dilahan pertanian. Tanah pada kedalaman 120 cm, 150 cm, dan 200 cm diambil untuk dianalisis kandungan NO3- tanahnya sebagai kontrol. Lubang diisi oleh sampah organik sisa limbah rumah tangga seperti sisa potongan sayuran, ampas kelapa, kulit buah, dan lain-lain sampai penuh. Kemudian LRB diamati setiap harinya dan dilakukan penambahan sampah organik baru jika sudah terjadi penyusutan volume sampah pada LRB. Sampah organik yang ditambahkan setiap harinya ditimbang. Setelah 2 bulan, dilakukan pengambilan sampel tanah untuk diukur kandungan NO3- nya. Metode pengambilan sampel tanah sama dengan metode pengambilan sampel tanah pada LRB yang sudah stabil.
3.3.3. Penelitian lapang untuk melihat sebaran air pada sumur disekitar LRB
Pengambilan sampel air pada sumur dilakukan pada sumur warga pada jarak 0-10 meter, 10-15 meter dan 15-20 meter dari LRB. Pada masing-masing titik pengamatan diambil 3 ulangan. Air dimasukan kedalam botol kaca sebanyak 250 ml dan kemudian dianalilsis kosentrasi nitratnya.
3.4. Analisis
Data hasil penelitian dianalisis dengan uji nilai tengah. Uji nilai tengah dimaksudkan untuk melihat hubungan antara konsentrasi NO3- pada pusat LRB dan konsentrasi NO3- yang ada di kedua sisi LRB. Selanjutnya data pada masing-masing bagian penelitian dibandingkan agar dapat ditarik kesimpulan.
12
IV. KONDISI UMUM LOKASI PENELITIAN
4.1. Lokasi Penelitian
Penelitian terletak di tiga lokasi. Lokasi pertama di Perumahan Cipinang Elok Kelurahan Cipinang Muara Kecamatan Jatinegara, Jakarta. Lokasi kedua di Desa Cibanteng Kecamatan Ciampea Kabupaten Bogor dan lokasi ketiga di Kampung Pasir Kuda RT.02/03 Desa Wates Jaya Kecamatan Cigombong Kabupaten Bogor. Perumahan Cipinang Elok terletak diantara garis lintang dan bujur 06°37'30" - 06°37'50" LS dan 106°53'25" - 106°53'30" BT, Desa Ciampea terletak pada 06°42’30’’ LS dan 106 o 32’45” BT, dan Desa Wates Jaya terletak pada 06°45’00’’ LS dan 106°48’00” BT.
Jakarta terletak di dataran rendah pada ketinggian rata-rata 8 meter dpl. Hal ini mengakibatkan Jakarta sering dilanda banjir. Sebelah timur dan selatan Jakarta berbatasan dengan provinsi Jawa Barat dan disebelah barat berbatasan dengan provinsi Banten. Sedangkan Kabupaten Bogor, adalah sebuah kabupaten di Provinsi Jawa Barat, Indonesia. Ibu kotanya adalah Cibinong. Kabupaten ini berbatasan dengan Kabupaten Tangerang (Banten), Kota Depok, Kota Bekasi, dan Kabupaten Bekasi di utara; Kabupaten Karawang di timur, Kabupaten Cianjur dan Kabupaten Sukabumi di selatan, serta Kabupaten Lebak (Banten) di barat. Kabupaten Bogor terdiri atas 40 kecamatan, yang dibagi lagi atas sejumlah desa dan kelurahan. Pusat pemerintahan di Kecamatan Cibinong.
4.2. Kondisi Fisik
4.2.1. Topografi dan Penutupan / Penggunaan Lahan
Di Jakarta, daerah penelitian merupakan daerah datar yang digunakan sebagai kompleks perumahan warga. Selain perumahan, di lokasi tersebut terdapat taman di sepanjang jalan yang memisahkan antar kompleks. Pada taman tersebut di buat lubang resapan biopori. Taman ditanami tanaman hias, tanaman palem dan beberapa tanaman berkayu seperti rambutan, beringin, dan lain-lain. Di Bogor, lokasi
13 penelitian dilakukan di pekarangan rumah warga yang menerapkan lubang resapan biopori di Desa Ciampea dan lahan pertanian di Kecamatan Cigombong. Lokasi di Desa Ciampea merupakan daerah yang datar sampai agak datar dengan penggunaan lahan sebagai taman dan ditanam pula beberapa vegetasi seperti rambutan, jambu biji, dan lain-lain. Lokasi di Kecamatan Cigombong merupakan daerah agak datar dengan kemiringan lereng berkisar antara 3 % - 6 %. Penggunaan lahan di usahakan untuk komoditas pertanian seperti pepaya dan singkong.
4.2.2. Iklim dan Curah Hujan
Jakarta memiliki suhu udara yang panas dan kering atau beriklim tropis. Terletak di bagian barat Indonesia, Jakarta mengalami puncak musim penghujan pada bulan Januari dan Februari dengan rata-rata curah hujan 350 mm (14 inchi) dengan suhu rata-rata-rata-rata 27 °C, curah hujan antara bulan Januari dan awal Februari sangat exterm pada saat itulah jakarta dilanda banjir setiap tahunnya, dan puncak musim kemarau pada bulan Agustus dengan rata-rata curah hujan 60 mm (2,4 inchi). Bulan September dan awal Oktober adalah hari-hari yang sangat panas di Jakata. Suhu udara dapat mencapai 40 °C. Suhu rata-rata tahunan berkisar antara 25°-38 °C (77°-100 °F).
Bogor terletak pada ketinggian 190 sampai 330 m dpl. Udaranya relatif sejuk dengan suhu udara rata-rata setiap bulannya adalah 26°C dan kelembaban udaranya kurang lebih 70%. Suhu rata-rata terendah di Bogor adalah 21,8°C, paling sering terjadi pada Bulan Desember dan Januari. Arah angin dipengaruhi oleh angin muson. Bulan Mei sampai Maret dipengaruhi angin muson barat. Berdasarkan klasifikasi iklim koppen, Kabupaten Bogor masuk dalam tipe iklim Af yaitu iklim hujan tropik yang memiliki curah hujan yang cukup tinggi dengan rata-rata tahunannya lebih dari 2000 mm, hujan sering disertai petir/kilat.
14
4.2.3. Jenis Tanah
Jenis tanah di lokasi penelitian di Jakarta adalah Latosol merah atau Tipyc distrudept dengan tekstur liat. Muka air dangkal yaitu < 2 meter. Lokasi penelitian di Bogor, jenis tanah adalah Latosol coklat atau Tipyc distrudept dengan kedalaman efektif tanah lebih dari 90 cm dan tekstur tanah lempung berliat. Tekstur tanah di Jakarta lebih halus dibandingkan dengan tekstur tanah di bogor. Hal ini akan berpengaruh pada laju pergerakan air didalam tanah, dimana laju pergerakan air di wilayah jakarta akan lebih lambat daripada di bogor. Latosol terbentuk dari bahan tuf andesit dari gunung salak. Latosol merupakan tanah yang umum terbentuk di daerah tropika basah yang mempunyai curah hujan dan suhu tinggi.
Pada umumnya Latosol mempunyai solum dalam dan terlapuk dengan kuat, tidak menunjukkan perbedaan horison yang nyata, bahan induk mencapai kedalaman yang beragam antara 2 dan 4 meter, mempunyai tekstur sedang samapi berat, stabilitas agregat yang tinggi, bobot isi sedang, nisbah debu terhadap liat rendah, permeabel dan gembur. Fraksi liat ini biasanya didominasi oleh kaolinit dan seskuioksida bebas. Nisbah silika terhadap seskuioksida dari fraksi liat umumnya berkisar antara 1,5 – 1,8 dan mempunyai kemasaman tanah berkisar antara pH 4,5-6,0 (Dudal dan Soepraptoharjo, 1960).
15
V. HASIL DAN PEMBAHASAN
5.1. Konsentrasi NO3- pada air lindi sampah organik
Pada simulasi pembentukan air lindi, dekomposisi sampah organik menghasilkan air lindi dengan konsentrasi NO3- yang tinggi. Hasil pengukuran konsentrasi NO3- pada air lindi sampah organik disajikan pada gambar 3. Gambar tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi NO3- pada air lindi terus meningkat hingga minggu ke-3 dan selanjutnya menurun hingga minggu ke-6. Pada minggu ke-1 sampai minggu ke-3 dekomposisi sampah organik masih aktif dan lindi yang dihasilkan terus meningkat, kemudian memasuki minggu ke-4 sampah organik yang didekomposisi mulai habis sehingga lindi yang terbentuk terus menurun. Dari 3,2 kg sampah organik yang digunakan, konsentrasi NO3- air lindi tertinggi terukur pada minggu ke-3 yaitu sebesar 3290.13 ppm atau 32,9 gram NO3- . Konsentrasi ini jauh melebihi ambang batas yang diperbolehkan oleh Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri yang menyebutkan bahwa konsentrasi NO3- yang boleh dilepaskan ke lingkungan sebesar 20 ppm untuk golongan I dan 30 ppm untuk golongan II.
16 Hasil percobaan menunjukkan bahwa pada minggu ke-1 sampai mingu ke-6 NO3- yang dihasikan secara berurutan adalah 18.84 gram, 26.52 gram, 32.90 gram, 15.60 gram, 13.94 gram, 5.67 gram. Sehingga selama 6 minggu pengukuran menghasilkan 113,48 gram NO3-. Berdasarkan data diatas, dapat diperkirakan bahwa sampah organik yang digunakan selama 2 bulan sebanyak 7,62 kg (lampiran 5) akan menghasilkan 270,21 gram NO3-. Konsentrasi NO3- yang tinggi pada lindi menunjukkan adanya potensi pencemaran NO3- baik pada tanah maupun air akibat penerapan LRB. Potensi perncemaran NO3- akibat NO3- yang tidak terpakai sebagai nutrisi tanaman akan merembes kedalam tanah, selanjutnya dapat mencemari air bawah tanah apabila mencapai kedalaman air tanah.
5.2. Konsentrasi NO3- pada tanah sekitar lubang resapan biopori (LRB)
Hasil pengukuran NO3- pada tanah disekitar LRB menunjukan bahwa konsentrasi NO3- bervariasi menurut jarak dari LRB. Namun demikian, variasi tersebut tidak menunjukkan adanya kecenderungan tertentu baik secara vertikal maupun secara horizontal didalam tanah. Hasil pengukuran konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori ditampilkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB). Lokasi Kedalaman (cm) Konsentrasi NO3- (ppm) (100) (50) (20) LRB (20) (50) (100) Bogor 20 1027.65 846.30 1329.45 1420.58 1209.00 1360.13 1450.80 50 1511.25 785.90 967.20 1239.23 1329.90 1813.50 1148.55 100 1178.78 1118.33 1027.65 1692.60 1178.78 1269.45 1027.65 Jakarta 20 1511.25 1350.05 1350.05 1692.60 1793.35 1027.65 50 1269.45 1592.52 1853.80 1601.93 1632.15 100
Angka konsentrasi NO3- tidak berbeda nyata berdasarkan uji nilai tengah dengan α = 0,05
17 Walaupun pengukuran NO3- pada lindi yang dihasilkan dari dekomposisi sampah organik konsentrasinya tinggi, sebaran NO3- pada tanah di sekitar LRB tidak menunjukkan adanya sumbangan NO3- yang berasal dari LRB. Secara teoritis, adanya sumbangan NO3- dari penggunaan sampah organik pada LRB ditunjukkan oleh meningkatnya konsentrasi NO3- pada tanah yang makin dekat dengan LRB. Namun, hasil pengamatan menunjukkan bahwa kecenderungan tersebut tidak di jumpai.
Berdasarkan uji nilai tengah (lampiran 5) dan Tabel 1 terlihat tidak adanya perbedaan yang nyata pada konsentrasi NO3- tanah disekitar LRB dengan konsentrasi NO3- pada pusat LRB pada taraf α = 5%. Uji nilai tengah dimaksudkan untuk melihat hubungan antara konsentrasi NO3- pada pusat LRB dan konsentrasi NO3- yang ada di kedua sisi LRB.
Hasil pengukuran NO3- pada tanah di sekitar LRB baru disajikan pada Gambar 4. Gambar 4 menunjukan bahwa konsentrasi nitrat pada tanah di sekitar LRB bervariasi. Namun variasi tersebut tidak menunjukkan adanya kecenderungan tertentu baik secara vertikal maupun horizontal. Variasi yang tidak beraturan ini menunjukkan bahwa konsentrasi NO3- yang terukur tidak berhubungan dengan NO3- yang dihasilkan dari dekomposisi sampah organik pada pusat LRB.
Gambar 4. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB) baru.
18 Berdasarkan Gambar 4 dan uji nilai tengah (Lampiran 6) terlihat adanya perbedaan yang nyata pada konsentrasi NO3
tanah disekitar LRB dengan konsentrasi NO3- pada pusat LRB pada taraf α = 5%. Perbedaan tersebut terlihat pada sisi yang lebih rendah dari topografi lokasi penelitian (Gambar 4). Tingginya konsentrasi NO3- pada sisi yang lebih rendah menandakan adanya penambahan NO3- dari hasil dekomposisi sampah organik pada LRB. Dalam hal ini perpindahan NO3- terjadi secara aliran massa melalui gaya gravitasi akibat kemiringan. Hal ini disebabkan karena topografi dari lokasi penelitian yang memiliki kemiringan 3-6 %.
Sebaran konsentrasi nitrat pada tanah baik pada LRB di Jakarta maupun di Bogor hampir sama yakni berkisar antara 700 -1700 ppm. Angka ini jauh lebih tinggi dibandingkan konsentrasi NO3- pada LRB baru di Bogor dengan kisaran nilai 150 – 700 ppm. Hal ini menunjukkan adanya akumulasi NO3- pada tanah disekitar LRB yang lama. Dengan demikian, penambahan sampah organik secara terus menerus akan menyebabkan akumulasi nitrat dalam tanah.
Nitrat dalam tanah dapat mengalami tiga proses yaitu proses denitrifikasi, proses asimilasi oleh jasad renik dan tumbuhan serta proses pencucian. Nitrat yang menjadi bahan pencemar adalah nitrat yang mengalami proses pencucian ke air dibawahnya. Senyawa-senyawa nitrogen dalam tanah yang tidak terpakai sebagai nutrisi tanaman akan merembes kedalam tanah. Senyawa ini terdapat dalam keadaan terlarut atau sebagai bahan tersuspensi yang memiliki peranan penting dalam reaksi –reaksi biologis perairan.
Selain itu, NO3- dalam tanah digunakan oleh tumbuhan dan jasad renik sebagai sumber energi. NO3- dan nitrit diasimilasi oleh tumbuhan dan jasad renik menghasilkan amonia dan energi. Pada proses denitrifikasi, NO3 -mengalami reduksi secara bertahap menjadi nitrit (NO2), Nitrouse Dioxide (N2O), Nitrouse oxide (NO), sampai menjadi N2 dalam kondisi anaerobik. Selanjutnya N2 akan menguap ke udara.
19
5.3. Konsentrasi NO3- pada air sumur di sekitar LRB
Pada pengamatan konsentrasi NO3- air sumur di sekitar LRB, konsentrasi nitrat yang terukur pada sumur bervariasi, walaupun konsentrasi tersebut tidak menunjukan adanya kecenderungan tertentu. Konsentrasi NO3- yang tidak beraturan pada air dari sumur menunjukan bahwa tidak ada sumbangan NO3- yang berasal dari LRB. Selain itu, pada air sumur tidak ada kecenderungan peningkatan konsentrasi NO3- menurut jarak. NO3- yang dihasikan dari dekomposisi sampah organik dari LRB tidak menyebabkan adanya pencemaran NO3- pada air sumur di sekitar LRB. Hal ini diperkuat oleh fakta bahwa secara umum, konsentrasi nitrat yang terukur masih dibawah baku mutu menurut PP no. 82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air yang menyebutkan bahwa konsentrasi NO3- air sebesar 10 ppm untuk kelas I dan II, 20 ppm untuk kelas III dan IV. Hasil pengukuran nitrat pada sumur pantau disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Konsentrasi nitrat pada sumur di sekitar LRB
Dalam kasus ini, tekstur tanah di lokasi penelitian adalah liat. Tanah bertekstur liat memiliki kemampuan untuk menahan senyawa-senyawa termasuk NO3- agar tidak mudah tercuci. Artinya, air sumur yang ada di sekitar LRB masih belum tercemar.
Jarak dari LRB (meter) Ulangan Konsentrasi nitrat (ppm) Rata-rata (ppm) 0 - 10 1 0,009 0,008 2 0,004 3 0,011 10 - 15. 1 0,108 0,102 2 0,085 3 0,113 15 - 20 1 0,128 0,084 2 0,119 3 0,006
20
V. KESIMPULAN DAN SARAN
6.1 Kesimpulan
1. Pada simulasi pembentukan air lindi, penggunaan sampah organik menghasilkan air lindi dengan konsentrasi NO3- yang tinggi. Konsentrasi NO3- yang tinggi ini berpotensi menyebabkan pencemaran NO3- baik pada tanah maupun air.
2. Pada tanah disekitar LRB lama dan LRB baru menunjukkan bahwa konsentrasi NO3- bervariasi. Namun, variasi tersebut tidak menunjukan adanya kecenderungan tertentu baik secara vertikal maupun secara horizontal didalam tanah.
3. Penambahan sampah organik yang terus menerus menyebabkan akumulasi NO3- . Hal ini terlihat dari konsentrasi NO3- pada LRB stabil jauh lebih tinggi dibandingkan degan LRB baru.
4. Pada air sumur pantau konsentrasi NO3- bervariasi. Konsentrasi tersebut masih dibawah baku mutu yakni 10 ppm. Hal ini menunjukan bahwa penggunaan sampah organik pada lubang resapan biopori (LRB) tidak menyebabkan adanya peningkatan NO3- yang dapat mencemari air bawah tanah. Hal ini hanya berlaku pada tanah bertekstur liat.
6.2 Saran
Penggunaan sampah organik pada lubang resapan biopori (LRB) tidak menyebabkan adanya peningkatan NO3- dalam air bawah tanah. Penulis menyarankan agar dilakukan penelitian yang menguji kembali pada jenis tanah yang berbeda agar argumen yang dihasilkan lebih valid.
21
DAFTAR PUSTAKA
Addiscott, T.M. 2005. NO3-, Agriculture and the Environment. USA : CABI Publishing.
Anonim. 2009. Sampah, Ancaman bagi Kawasan Wisata Alam. http://www.dephut.go.id/INFORMASI/SETJEN/PUSSTAN/info_5_1_06 04/isi_4.htm. Diakses tanggal 30 Oktober 2009.
. 2009. Bahaya kandungan NO3
-di air minum. www.purewatercare.com, Diakses tanggal 26 Agustus 2009.
Aries, Fitria. 2009. Kandungan Nitrat dan Timbal pada Tanah dan Kangkung yang Diberi Perlakuan Air Limbah. Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Astriani. 2009. Dampak Negatif Sampah. http: // astriani .wordpress.com/ 2009/01/20/ dampak-negatif- sampah/. Diakses tanggal 30 Oktober 2009. Brata,R.K dan A. Nelistya.2008. Lubang Resapan Biopori. Penebar Swadaya :
Jakarta
Brata, R.K dan W.Purwakusuma. 2008. Teknologi Peresapan Air Tepat Guna Untuk Perbaikan Kualitas Lingkungan Perkotaan. Bogor
Dudal, R. dan M. Soepraptohardjo. 1960. Some Consideration on The Genetic Relationship between Latosols and Andosols in Java (Indonesia). Trans. &th Intern. Congr. Soil Sci. Madison.
Hillel, D. 1980. Fundamentals of Soil Physics. Academica Press.
Kementerian Lingkungan Hidup PP No. 28 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
Kementerian Lingkungan Hidup No. KEP-51/MENLH/10/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri.
Leiwakabessy, F.M. 1988. Kesuburan Tanah. Jurusan Tanah-Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor.
Mukhlis, F. 2003. Pergerakan Unsur Hara Nitrogen dalam Tanah. Jurusan ilmu Tanah, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan.
Notohadiprawiro. 1991. Tanah dan Lingkungan.Direktorat Jendral Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Qasim, Syed R. 1994. Sewage disposal plants. http://kharistya.wordpress.com /2005/12/31/metana-sebagai-hasil-dari-dekomposisi-bahan-organik-di-tpa -dan-lindi-sebagai-sumber-pencemar-air-tanah/. Diakses tangaal 20 Oktober 2009.
Tisdale, S., W. L. Nelson, J. D. Beaton. 1985. Soil Fertility and Fertilizer. 4th Edition. Macmillan Publishing Compani : New York.
Wild, A. 1981. Mass Flow and Diffusion in D.J. Grreenland and M.H.B. Hayes (eds). The Chemistry of Soil Processes. John Wiley & Sons New York.
22
LAMPIRAN
23 Tabel 1. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan
biopori (LRB) di Jakarta
Ulangan Kedalaman
(cm)
Konsentrasi Nitrat (NO3-) (ppm)
(100) (50) (20) LRB (20) (50) (100) 1 120 1632.15 1511.25 1934.40 2418.00 150 1148.55 1148.55 2901.60 2115.75 200 2 120 1571.70 906.75 1632.15 1148.55 1088.10 1027.65 150 1875.95 1209.00 1632.15 200 3 120 1450.80 1511.25 906.75 1994.85 1873.95 150 1390.35 1753.05 1450.80 1088.10 200
Ket : Angka dalam kurung menunjukan jarak (cm) dari LRB
Tabel 2. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB) di Bogor
Ulangan Kedalaman
(cm)
Konsentrasi Nitrat (NO3-) (ppm)
(100) (50) (20) LRB (20) (50) (100) 1 120 1148.55 1088.10 1329.00 846.30 1148.55 785.85 1269.45 150 2115.75 725.00 846.30 1148.55 1511.25 1511.25 1148.55 200 1088.10 967.20 1148.55 1390.35 1148.55 1329.90 1209.00 2 120 906.75 604.50 1329.90 1994.85 1269.45 1934.40 1632.15 150 906.75 846.80 1088.10 1329.90 1148.55 2115.75 1148.55 200 1269.45 1269.45 906.75 1994.85 1209.00 1209.00 846.30
24 Tabel 3. Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan
biopori (LRB) baru.
Ulangan Kedalaman
(cm)
Konsentrasi Nitrat (NO3- ) (ppm)
(100) (50) (20) LRB (20) (50) (100) 1 120 602.64 1054.62 150.66 451.98 301.32 451.98 753.30 150 903.96 602.64 150.66 602.64 150.66 451.98 150.66 200 318.99 1355.94 150.66 150.66 301.32 451.98 753.30 2 120 372.16 744.31 106.33 664.56 53.17 106.33 770.89 150 505.07 425.32 425.32 212.66 186.08 79.75 478.49 200 398.74 79.75 239.24 186.08 239.24 425.32 265.83 3 120 398.74 292.41 850.64 265.83 265.83 398.74 265.83 150 478.49 770.89 691.15 79.75 132.91 53.17 292.41 200 345.57 425.32 451.90 79.75 106.33 53.17 53.17
Ket : Angka dalam kurung menunjukan jarak (cm) dari LRB
Tabel 4. Konsentrasi NO3- pada tanah kontrol dengan kedalaman tertentu dari LRB baru.
Kedalaman (cm) Ulangan Konsentrasi
NO3 (ppm) Rataan konsentrasi NO3 (ppm) 120 1 106.33 88.61 2 132.91 3 26.58 150 1 558.23 398.74 2 372.16 3 265.83 200 1 345.57 345.57 2 132.91 3 558.23
25 Tabel 5. Konsentrasi NO3- pada lindi sampah organik
Ulangan Konsentrasi Nitrat (ppm)
minggu 1 minggu 2 minggu 3 minggu 4 minggu 5 minggu 6
1 2516.48 2640.53 2776.05 1665.84 1524.06 318.99
2 1417.73 3189.90 4626.75 1488.62 1134.19 248.10
3 1719.00 2126.60 2467.60 1524.06 1524.06 1134.19
Rataan 1884.40 2652.34 3290.13 1559.51 1394.10 567.09
Tabel 6. Jumlah sampah organik yang dibutuhkan untuk mengisi Lubang Resapan Biopori (LRB)
Ulangan Jumlah Sampah (Kg) pada minggu ke- Total Sampah
(Kg)
1 2 3 4 5 6 7 8
1 2.20 1.00 0.50 1.25 0.00 1.00 0.50 0.75 7.20
2 2.20 1.00 1.00 1.25 0.20 1.00 0.50 0.75 7.90
27
ANOVA: Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB) di Bogor
Factor Type Levels Values
jarak fixed 7 100A, 100B, 20A, 20B, 50A, 50B, LRB kedalaman fixed 3 1, 2, 3
Analysis of Variance for konsentrasi
Source DF SS MS F P jarak 6 675417 112570 2.12 0.126 kedalaman 2 6527 3264 0.06 0.941 Error 12 635788 52982 Total 20 1317733 S = 230.179 R-Sq = 51.75% R-Sq(adj) = 19.59%
ANOVA: Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB) di Jakarta
Factor Type Levels Values
jarak_1 fixed 6 100B, 20A, 20B, 50A, 50B, LRB
Analysis of Variance for konsentrasi_1 Source DF SS MS F P jarak_1 5 356656 71331 1.45 0.348 Error 5 246668 49334
Total 10 603323
28
ANOVA: Konsentrasi NO3- pada tanah dengan jarak tertentu dari lubang resapan biopori (LRB) baru
Factor Type Levels Values
jarak_2 fixed 7 100A, 100B, 20A, 20B, 50A, 50B, LRB kedalaman_2 fixed 3 1, 2, 3
Analysis of Variance for konsentrasi_2 Source DF SS MS F P jarak_2 6 395703 65951 6.85 0.002 kedalaman_2 2 49881 24941 2.59 0.116 Error 12 115461 9622 Total 20 561045 S = 98.0904 R-Sq = 79.42% R-Sq(adj) = 65.70%
