HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Eksisting Kualitas Air Sungai Ciujung
Evaluasi kualitas air Sungai Ciujung dilakukan dengan cara membandingkan hasil kualitas air dari contoh air sungai yang diambil dengan kriteria mutu air yang berlaku dengan mengacu pada PP No 82/2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Berdasarkan PP tersebut, Klasifikasi dan kriteria mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas, (1) Kelas satu, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut, (2) Kelas dua, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan 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 mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut, dan (4) Kelas empat, air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (Pemerintah RI 2001).
Sehubungan Sungai Ciujung belum ditetapkan kelasnya, maka berdasarkan PP tersebut air sungai mengacu pada kriteria mutu air sungai kelas II Sehingga dalam penelitian ini untuk mengkaji kualitas Sungai Ciujung pada saat kondisi eksisting digunakan kriteria mutu air kelas II sebagai pembanding. Kualitas air Sungai Ciujung pada musim kemarau dan musim hujan dapat dilihat pada Tabel 5.1.
a. Dissolve Oxygen (DO)
Analisis oksigen terlarut (DO; Dissolved Oxygen) bertujuan untuk melihat sejauh mana badan air mampu menampung biota air seperti ikan dan mikroorganisme. Selain itu kemampuan air untuk membersihkan pencemaran juga ditentukan oleh banyaknya oksigen dalam air. Kehadiran DO di dalam badan air sungai, merupakan indikator kesehatan (sanitasi) badan air sungai, semakin tingggi kandungan DO menunjukkan sungai tersebut semakin sehat (Harsono 2010). Kemampuan air untuk membersihkan pencemaran secara alamiah banyak tergantung pada cukup tidaknya kadar oksigen terlarut. Oksigen terlarut berasal dari udara dan proses fotositensis tumbuh tumbuhan air. Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperatur, tekanan, atmosfer dan kandungan mineral dalam air.
Nilai DO pada saat debit tinggi (94.47 m3/detik) berkisar antara 3.75 mg/L - 5.76 mg/L dengan nilai DO rata-rata 5.0 mg/L. Nilai DO rata-rata tersebut masih memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan nilai DO minimum 4 mg/L.
Pada saat debit rendah (14.55 m3/detik), nilai DO berkisar antara 2.47 mg/L-7.25 mg/L dengan nilai DO rata-rata 3.9 mg/L. Nilai DO rata-rata pada saat debit Sungai Ciujung rendah tidak memenuhi kriteria mutu air kelas II.
Hasil penelitian secara keseluruhan menunjukkan bahwa terjadi penurunan nilai DO dari wilayah hulu (Nagara) ke arah hilir. Hal ini dapat terjadi karena banyaknya limbah organik yang dapat mempengaruhi ekosistem perairan tersebut. Kadar oksigen terlarut semakin menurun seiring dengan semakin meningkatnya limbah organik di perairan tersebut. Hal ini disebabkan oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan zat organik menjadi zat anorganik semakin banyak (Simanjuntak 2007). Turunnya oksigen terlarut di Sungai Ciujung seiring dengan bau busuk dan warna air sungai yang berwarna hitam semakin ke hilir.
Gambar 5.1 Nilai DO di Sungai Ciujung
Nilai DO paling rendah terjadi di lokasi Tirtayasa baik pada saat debit rendah maupun tinggi, hal ini terjadi karena wilayah ini merupakan wilayah hilir Sungai Ciujung yang telah dilewati zat pencemar baik dari aktivitas industri, pemukiman, pertanian dan peternakan. Menurut Astono (2007), adanya pembebanan terhadap sungai akan menyebabkan defisit DO semakin tinggi ke arah hilir sungai.
Sementara nilai DO tertinggi terjadi di lokasi Nagara dan Muara. Lokasi Nagara merupakan wilayah hulu di mana belum terjadi aktivitas industri sehingga beban pencemaran masih rendah dibandingkan wilayah hilir, sementara Muara adalah lokasi hilir yang dipengaruhi oleh backwater.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 DO ( m g/L ) Lokasi
Tabel 5.1 Kondisi eksisting perairan Sungai Ciujung
No Lokasi
Parameter
DO (mg/L) pH BOD (mg/L) COD (mg/L) NO2 (mg/L) NO3 (mg/L) Fenol
(mg/L) AOX (mg/L) Debit Sungai (m3/detik)
14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 14.55 94.47 1 Nagara 5.34 5.76 7.34 7.75 3.9 1.1 13.9 18.9 0.037 0.065 2.13 2.20 0.002 0.001 0.010 0.010 2 Cijeruk 2 4.97 5.74 7.36 7.70 1.3 1.6 12.8 5.1 0.141 0.128 0.60 1.70 0.007 0.003 0.010 0.014 3 Cijeruk 1 4.60 5.71 7.38 7.91 2.2 2.6 17.6 62.6 0.139 0.124 0.70 4.80 0.007 0.001 0.010 0.010 4 Kragilan 2 4.23 5.69 7.39 7.91 2.8 3.3 4.8 92.2 1.696 0.129 3.30 4.10 0.008 0.001 0.010 0.010 5 Kragilan 1 3.86 5.66 7.41 7.61 14.9 2.2 64.0 162.0 0.017 0.126 1.30 3.80 0.010 0.001 0.010 0.010 6 Kamaruton 2 3.58 5.42 7.38 7.61 3.6 2.1 46.4 79.4 0.022 0.111 0.60 1.70 0.007 0.001 0.022 0.010 7 Kamaruton 1 3.30 5.19 7.35 7.61 2.4 2.5 89.6 192.0 0.025 0.119 1.10 1.70 0.008 0.004 0.136 0.010 8 Ragas masigit 2 3.03 4.95 7.33 7.61 35.8 4.7 33.6 262.0 0.018 0.121 0.80 1.70 0.121 0.005 0.140 0.010 9 Ragas masigit 1 2.92 4.71 7.30 7.61 49.2 3.8 52.8 221.0 0.011 0.094 1.00 2.00 0.007 0.005 0.076 0.010 10 Karang jetak 2.80 4.47 7.27 7.49 23.8 3.2 128.0 146.0 0.005 0.089 0.80 2.10 0.008 0.003 0.055 0.030 11 Pegandikan 2.69 4.23 7.35 7.29 12.0 3.9 144.0 311.0 0.01 0.097 0.90 1.50 0.006 0.004 0.039 0.010 12 Laban 2.58 3.99 7.43 7.39 11.9 4.0 256.0 229.0 0.013 0.093 0.90 1.80 0.003 0.007 0.042 0.010 13 Tirtayasa 2.47 3.75 7.52 7.64 89.4 5.2 219.2 71.9 0.007 0.104 0.80 3.00 0.009 0.003 0.077 0.010 14 Tengkurak 2 4.06 4.38 7.60 7.74 89.6 4.7 396.8 66.3 0.015 0.101 1.10 2.00 0.008 0.008 0.481 0.010 15 Tengkurak 1 5.66 5.01 7.68 7.85 59.7 4.5 334.4 25.3 0.011 0.098 0.90 1.50 0.017 0.005 0.103 0.010 16 Muara 7.25 5.64 7.76 7.85 59.7 3.3 564.8 13.0 0.034 0.085 1.60 1.60 0.010 0.002 0.131 0.010 Kriteria Mutu Air Kelas I 6 6 – 9 2 10 0.06 10 0.01 0 Kelas II 4 6 – 9 3 25 0.06 10 0.01 0.025 Kelas III 3 6 – 9 6 50 0.06 20 0.01 0.1 Kelas IV 0 5 – 9 12 100 0.06 20 0.01 0.2
Nilai DO paling rendah terjadi di lokasi Tirtayasa baik pada saat debit rendah maupun tinggi, hal ini terjadi karena wilayah ini merupakan wilayah hilir Sungai Ciujung yang telah dilewati zat pencemar baik dari aktivitas industri, pemukiman, pertanian dan peternakan. Menurut Astono (2007), adanya pembebanan terhadap sungai akan menyebabkan defisit DO semakin tinggi ke arah hilir sungai.
Sementara nilai DO tertinggi terjadi di lokasi Nagara dan Muara. Lokasi Nagara merupakan wilayah hulu di mana belum terjadi aktivitas industri sehingga beban pencemaran masih rendah dibandingkan wilayah hilir, sementara Muara adalah lokasi hilir yang dipengaruhi oleh backwater.
b. Kebutuhan Oksigen Biokimia (BOD)
BOD adalah jumlah oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme aerobik untuk menguraikan hampir semua zat organik yang terlarut maupun yang tersuspensi di dalam air. Pengukuran BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk ataupun industri sehingga dapat mengindikasikan terjadinya suatu pencemaran organik di perairan. Semakin banyak bahan organik yang terdapat dalam perairan, maka makin besar jumlah oksigen yang dibutuhkan, sehingga harga BOD semakin besar yang mengindikasikan tingginya tingkat pencemaran.
Hasil penelitian memperlihatkan, bahwa nilai BOD antar titik pengamatan dan pada debit sungai berbeda sangat beragam. Nilai BOD Sungai Ciujung pada enam belas titik pengamatan pada saat debit Sungai Ciujung 14.55 m3/detik berkisar antara 1.3 mg/L dan 89.6 mg/L dengan rata-rata 28.9 mg/L. Nilai BOD tertinggi terdapat pada km 29 di segmen tengkurak 2 dan terendah terdapat pada km 4.25 di lokasi Cijeruk 2.
Nilai BOD pada saat debit sungai 94.47 m3/detik berkisar antara 1.6 mg/L dan 5.2 mg/L dengan nilai BOD rata-rata 3.3 mg/L. Sementara nilai BOD tertinggi terdapat pada Km 27.25 di lokasi Tirtayasa (5.2 mg/L) dan terendah terdapat pada km 1.75 di lokasi Nagara (1.6 mg/L).
Pada saat debit sungai 14.55 m3/detik nampak bahwa nilai BOD di setiap lokasi hampir seluruhnya tidak memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan maksimum 3 mg/L, kecuali di lokasi Cijeruk 1, Cijeruk 2, Kragilan dan Kamaruton masih memenuhi. Begitupun pada saat debit 94.47 m3/detik, hanya beberapa lokasi yang memenuhi kriteria mutu air kelas II yakni di lokasi Nagara, Cijeruk 1, Cijeruk 2, Kragilan 1, Kamaruton 1 dan Kamaruton 2.
Data pengukuran nilai BOD di perairan Sungai Ciujung disajikan pada Gambar 5.2.
Adanya perbedaan nilai BOD di setiap lokasi karena kandungan limbah pada masing-masing lokasi berbeda, sehingga oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk dapat mengurai limbah tersebut berbeda pula. Nilai BOD yang paling tinggi baik pada saat debit sungai kecil maupun besar terdapat pada daerah Tengkurak 2 dan Tirtayasa, hal ini diduga terjadi karena senyawa organik pencemar yang berasal dari limbah industri terakumulasi pada daerah tersebut, sehingga oksigen yang dibutuhkan untuk mengurainyapun semakin banyak.
Gambar 5.2 Nilai BOD di Sungai Ciujung
Sebagian besar nilai BOD dari beberapa lokasi sampling telah melebihi kriteria mutu air kelas II (3 mg/l) terutama di wilayah tengah sampai hilir Sungai Ciujung. Nilai BOD yang tinggi secara langsung mencerminkan tingginya kegiatan mikroorganisme di dalam air dan secara tidak langsung memberikan petunjuk tentang kandungan bahan-bahan organik yang tersuspensikan. Sumber penyebab tingginya nilai BOD akibat dari buangan limbah industri kertas dengan debit yang cukup besar 41,600 m3/detik dan berbagai industri lainnya baik yang langsung maupun tidak langsung membuang limbahnya ke Sungai Ciujung .
Proses air di pabrik kertas dan karton mengandung banyak gula dan lignoselulosa, yang mendukung pertumbuhan beberapa bakteri, jamur dan ragi. Terjadinya mikroba ini dalam limbah menyebabkan beban kebutuhan oksigen yang berlebihan dan juga mengganggu keseimbangan ekologi perairan yang ditunjukkan dengan hilangnya banyak kehidupan aquatik (Kanu, Ijeoma dan Achi 2011).
Pada bagian hulu Sungai Ciujung, beberapa nilai BOD hasil pengukuran tidak selalu meningkat dari setiap titik dan dari setiap musimnya, karena di setiap titik dan di setiap musimnya dapat terjadi pemasukan buangan organik ke sungai dengan konsentrasi dan debit tertentu yang dapat menyebabkan penurunan atau peningkatan BOD sungai. Hal tersebut diperkuat oleh Abowei & George dalam Suwari (2009) yang menyatakan bahwa nilai BOD secara umum tidak berbeda secara signifikan antar musim dan antara hulu – hilir.
Selain disebabkan limbah industri, pertumbuhan penduduk juga berkontribusi terhadap peningkatan bahan organik di Sungai dalam jumlah yang melebihi kapasitas pemurnian alami mereka (daya asimilasi). Bahan pencemar organik sekunder yang didefinisikan sebagai surplus bahan organik, merupakan jumlah bahan organik undecomposed yang masuk ke dalam badan air dengan bahan pencemar primer dan dari bahan yang dihasilkan dari bioproductivity yang sangat meningkat dalam ekosistem tercemar itu sendiri. Limbah organik dengan mineral dalam badan air penerima dan unsur-unsur nutrien yang dihasilkan merangsang produksi tanaman, menyebabkan eutrofikasi. Dalam situasi ini, biomassa jauh meningkat dan melampaui batas asimilasi oleh herbivora. Bahan
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 B O D (m g /L ) Lokasi
pencemar organik sekunder jauh lebih besar daripada beban organik primer. Produksi berlebihan bahan organik mengarah pada terbentuknya "lumpur" dan proses mineralisasi sehingga mengkonsumsi semua oksigen terlarut dalam air, yang menyebabkan kematian ikan. Akibatnya, polutan organik yang disebut oksigen menuntut limbah. Suhu yang relatif tinggi di daerah Negara tropis mempercepat proses ini.
Kualitas air sungai dapat dinilai dengan analisis nutrisi, kimia, dan biologi. Kriteria untuk sebuah sungai yang sehat adalah minimal mengandung 5 mg/L oksigen terlarut dan sekitar 3 mg/L BOD.
c. Kebutuhan Oksigen Kimia (COD)
Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang diperlukan untuk mengurai atau mengoksidasi seluruh bahan organik yang terkandung dalam 1 (satu) liter air. Hal ini karena bahan organik yang ada sengaja diurai secara kimia sehingga segala macam bahan organik, baik yang mudah terurai maupun yang kompleks dan sulit terurai akan teroksidasi. Dengan demikian, selisih nilai antara COD dan BOD memberikan gambaran besarnya bahan organik yang sulit terurai yang ada di perairan. COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang ada (Kustiasih 2011).
COD merupakan salah satu parameter indikator pencemar di dalam air yang disebabkan oleh limbah organik, baik yang berasal dari limbah rumah tangga dan industri (industrial waste). Rumah tangga dan industri adalah sumber utama limbah organik dan merupakan penyebab utama tinggi rendahnya nilai COD. Jika parameter ini melebihi batas yang diijinkan maka menjadi indikator adanya polutan organik dan anorganik dalam badan air (Misra 2010)
Mutu air yang baik untuk standar kualitas air limbah adalah 40 mg/L (Allaert dan Sri 2000). Sedangkan nilai COD yang paling tinggi untuk kehidupan biota perairan adalah sekitar 10 m/L, dan untuk kebutuhan mandi dan renang lebih kecil dari 30 mg/L (Monoarfa 2002).
Hasil penelitian memperlihatkan bahwa nilai COD perairan Sungai Ciujung pada enam belas titik pengamatan ketika debit kecil (14.55 m3/detik) berkisar antara 4.8 – 564.8 mg/L dengan nilai rata-rata keseluruhan 148.7 mg/L.
Nilai COD pada saat debit sungai kecil di setiap titik lokasi sampling berbeda dan mengalami peningkatan. Peningkatan terlihat pada daerah Kragilan 1 (km 11.25) hingga daerah muara (hilir) seluruhnya melebihi ambang batas yang ditentukan untuk kelas II (25 mg/L). Tingginya nilai COD di lokasi tersebut akibat adanya aktivitas industri disamping aktivitas masyarakat setempat yang menyebabkan pencemaran limbah kimiawi cukup besar, sehingga kebutuhan oksigen untuk proses penguraian limbah secara kimiawi pun ikut meningkat seiring peningkatan pencemaran yang terjadi.
Nilai COD paling tinggi terdapat pada bagian hilir meskipun sudah jauh dari lokasi outlet industri. Hal ini diduga akibat adanya senyawa organik pencemar terakumulasi di hilir. Terakumulasinya senyawa organik pencemar ini disebabkan kedalaman sungai yang tidak merata akibat adanya penambang pasir liar
daerah muara (km 31.75) kembali dangkal dengan kedalaman 5.3 m. Hal ini menyebabkan air sungai yang membawa bahan pencemar kembali terdorong ke arah Muara tidak masuk ke laut. Keadaan ini terus berlangsung sehingga senyawa pencemar terakumulasi di lokasi hilir.
Nilai COD air Sungai Ciujung pada enam belas titik pengamatan ketika debit besar (94.47 m3/detik) berkisar antara 12.6 mg/l sampai 311.0 mg/L dengan nilai COD rata-rata 129.4 mg/L. Nilai COD paling tinggi pada saat debit besar terdapat di lokasi Pegandikan (km 23.25) yang berada 8.25 km setelah outlet industri yang terakhir di Kamaruton 1. Nilai COD di seluruh lokasi tidak memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan maksimum 25 mg/L, kecuali pada lokasi Nagara di mana lokasi ini belum terdapat aktivitas industri.
Data pengukuran nilai COD perairan Sungai Ciujung disajikan pada Gambar 5.3. Hasilnya menunjukkan bahwa semakin ke hilir nilai COD semakin tinggi terutama pada musim kemarau. Pada saat musim kemarau, debit sungai sangat rendah namun buangan limbah cair dari industri yang nilai COD nya tinggi tetap masuk ke badan air yang menyebabkan air sungai tidak mampu melakukan
self purification sehingga terakumulasi.
Gambar 5.3 Nilai COD di Sungai Ciujung
d. Nitrat dan Nitrit
Nitrat adalah salah satu bentuk senyawa nitrogen dan nutrien penting bagi pertumbuhan, reproduksi, dan kehidupan organisme. Senyawa nitrat dan nitrit bersumber dari limbah pertanian, peternakan, limbah domestik dan tempat penimbunan sampah (Suprihatin dan Suparno 2013). Senyawa ini juga dapat terbentuk sebagai produk akhir oksidasi biokimia amonia yang dihasilkan dari pemecahan protein. Kandungan nitrat dan nitrit dalam air sungai sangat bergantung pada transformasi secara mikrobial yang juga bergantung pada nilai DO. Kontaminasi nitrat pada air permukaan secara signifikan ditemukan pada daerah dengan tekanan penduduk tinggi dan daerah pengembangan pertanian (Adedokun et al. dalam Suwari 2008). Pada konsentrasi yang cukup tinggi, senyawa ini dapat menyebabkan penyakit blue baby (Suprihatin dan Suparno 2013). 0 100 200 300 400 500 600 C O D (m g /L ) Lokasi
Gambar 5.4 Konsentrasi nitrat di Sungai Ciujung
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi nitrat rata-rata di perairan Sungai Ciujung di 16 titik pengamatan pada saat debit kecil (14.55 m3/detik) adalah 1.158 mg/L, dengan konsentrasi nitrat tertinggi terjadi pada km 9.25 di Kragilan 2 (3.3 mg/L ). Sementara pada saat debit sungai besar (94.47 m3/detik), konsentrasi nitrat rata-rata adalah 2.325 mg/L, dengan konsentrasi tertinggi terjadi pada km 6 di Cijeruk 1 (4.8 mg/L). Hasil analisis nitrat dari ke enam belas titik pengamatan seluruhnya memenuhi kriteria mutu air kelas II baik pada saat debit sungai kecil maupun besar.
Nilai rata-rata konsentrasi nitrat tertinggi saat debit kecil ditemukan di lokasi Cijeruk 1 sedangkan nilai terendah ditemukan di daerah Cijeruk 2 dan Kamaruton 2, hal ini terjadi karena adanya perbedaan aktivitas dan kondisi alam yang berbeda serta adanya lahan pertanian pada daerah tersebut.
Profil penyebaran konsentrasi nitrat Sungai Ciujung di enam belas titik lokasi pada saat debit sungai kecil dan besar disajikan pada Gambar 5.4.
Keberadaan nitrat tersebut diduga berasal dari penggunaan pupuk pada lahan pertanian dekat sungai. Dugaan tersebut didasarkan atas beberapa laporan tentang kontaminasi nitrat pada air sungai akibat limbah pertanian, buangan domestik, dan limbah peternakan. Fakta lain yang teramati adalah nilai rata-rata konsentrasi nitrat pada saat musim hujan lebih tinggi dibandingkan pada musim kemarau, hal tersebut dapat disimpulkan bahwa konsentrasi nitrat pada musim hujan lebih tinggi dari musim kemarau karena air hujan dapat membilas deposit nitrat yang terdapat pada permukaan tanah, namun konsentrasi nitrat juga dapat menurun drastis jika terjadi musim hujan berkepanjangan. Selain itu tingginya kadar nitrat pada musim hujan disebabkan meningkatnya nilai DO, sebaliknya penurunan konsentrasi nitrat pada musim kemarau kemungkinan diakibatkan oleh penyerapan fitoplankton. 0 2 4 6 8 10 12 NO 3 - (m g /L ) Lokasi
Gambar 5.5 Konsentrasi Nitrit di Sungai Ciujung
Hasil pengukuran konsentrasi nitrit (N-NO2) perairan Sungai Ciujung pada musim kemarau saat debit kecil rata-rata berkisar 0.005 – 1.696 mg/L, dengan nilai rata-rata keseluruhan 0.138 mg/L. Nilai rata-rata konsentrasi nitrit tertinggi ditemukan di lokasi Kragilan 2 dan nilai rata-rata konsentrasi nitrit terendah ditemukan di lokasi Karang Jetak.
Konsentrasi nitrit perairan Sungai Ciujung pada saat debit besar rata-rata berkisar 0.065 – 0.129 mg/L, dengan nilai rata-rata keseluruhan 0.138 mg/L. Nilai rata-rata konsentrasi nitrit tertinggi di musim hujan ditemukan di lokasi Kragilan 2, hal ini diduga akibat adanya aktivitas penduduk yang berada di sekitar 500 m bantaran sungai. Jumlah penduduk di lokasi ini paling tinggi dibandingkan lokasi lainnya yaitu 1,513 jiwa sehingga hal ini menjadi salah satu penyebab konsentrasi nitrit di lokasi ini tinggi. Konsentrasi nitrit rata-rata terendah di musim hujan ditemukan di lokasi Nagara, hal ini terjadi karena adanya perbedaan aktivitas dan kondisi alam disamping tingginya jumlah penduduk yang ada di daerah tersebut.
Nitrit di dalam air dapat berasal dari nitrifikasi bahan organik yang mengandung nitrogen seperti protein. Selain itu dapat juga dari proses reduksi nitrat pada kondisi anaerob. Fakta lain yang teramati adalah nilai rata-rata kadar nitrit pada saat musim hujan lebih tinggi dibandingkan pada musim kemarau, hal tersebut dapat terjadi karena perubahan dari ammonia menjadi nitrit yang akan dipercepat dengan adanya air, oksigen, dan organisme yang disebut nitrosomonas. Beberapa jenis limbah seperti limbah industri kertas adalah sumber utama dari pencemaran nitrit di dalam air. Nitrit bersifat tidak stabil di dalam air sehingga pada kondisi tertentu dapat berubah menjadi amonia atau dioksidasikan menjadi nitrat. Karena itu, nitrit disebut sebagai senyawa intermediate antara amonia dan nitrat. Nitrit dapat menjadi salah satu sumber nitrogen bagi tumbuh-tumbuhan dan menjadi salah satu penyebab utama eutrofikasi. Eutrofikasi mempengaruhi estetika di danau, sungai dan menyebabkan bau dan masalah penampilan (Kanu et al. 2011).
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 NO 2 - (m g /L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800
e. Fenol
Fenol berada di lingkungan karena proses alam maupun aktivitas manusia. Kehadiran fenol dalam ekosistem berhubungan dengan produksi dan degradasi berbagai pestisida dan limbah industri. Senyawa ini beracun, mutagenik dan karsinogen terhadap manusia dan organisme hidup lainnya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi fenol di Sungai Ciujung saat debit kecil berkisar 0.002 – 0.121 mg/L, dengan rata-rata 0.015 mg/L. Konsentrasi fenol tertinggi ditemukan di lokasi Ragas Masigit 2 dan terendah saat debit sungai kecil terdapat di lokasi Nagara. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan aktivitas warga pada daerah tersebut. Daerah Ragas Masigit 2 dilewati oleh seluruh outlet limbah industri, terdapat aktivitas pencucian karung yang dilakukan masyarakat setempat serta adanya lahan pertanian seluas 55.5 ha. Hal tersebut dapat berpengaruh terhadap konsentrasi fenol pada perairan Sungai Ciujung. Sedangkan pada daerah Nagara belum terdapat aktivitas industri, namun terdapat lahan pertanian seluas 16.3 ha.
Konsentrasi fenol perairan Sungai Ciujung pada saat debit tinggi berkisar 0.001 – 0.008 mg/L, dengan nilai rata-rata 0.003 mg/l. Konsentrasi fenol tertinggi terdapat di lokasi Pegandikan dan terendah di lokasi Nagara. Hal ini diduga terjadi karena senyawa fenol terbawa ke lokasi Pegandikan dari lokasi sebelumnya pada saat debit sungai naik dan adanya perbedaan aktivitas serta kondisi alam yang berbeda.
Hasil pengukuran konsentrasi fenol Sungai Ciujung di enam belas titik lokasi pada saat debit rendah dan tinggi disajikan pada Gambar 5.6.
Gambar 5.6 Konsentrasi fenol di Sungai Ciujung
Senyawa fenol di lingkungan dapat berasal dari limbah rumah tangga maupun industri. Sumber fenol dapat berasal dari desinfektan dan antiseptik dan obat kumur yang dibebaskan ke lingkungan melalui limbah rumah tangga.
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 F en ol (m g/L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140
f. Senyawa AOX
Senyawa AOX pada umumnya berasal dari tempat pembuangan sampah dan limbah industri pulp dan kertas. Senyawa ini bersifat racun dan sulit terdegradasi secara biologis (Suprihatin dan Suparno 2013). Hasil analisis senyawa AOX dalam sampel air Sungai Ciujung disajikan pada Gambar 5.7 Kandungan senyawa AOX pada 16 titik lokasi berkisar antara 0 mg/L sampai 0.0481 mg/L dengan rata-rata pada saat debit sungai kecil adalah 0.0814 mg/L (81.4 µg/L) . Hasil ini lebih tinggi dibandingkan konsentrasi yang umumnya terkandung dalam air permukaan yang berkisar antara 10 - 30 µg/L (Mohammed 2007). Adanya buangan Senyawa AOX ke lingkungan dari sumber tertentu menunjukkan adanya ancaman yang signifikan terhadap manusia dan biota yang ada diperairan. Senyawa AOX merupakan organohalogen yang bersifat karsinogenik, mutagenik, dan persisten (Asplund dan Grimvall 1991).
Gambar 5.7 Konsentrasi senyawa AOX di Sungai Ciujung
Negara Indonesia belum menetapkan baku mutu untuk parameter senyawa AOX baik untuk badan air maupun effluent limbah cair industri, sehingga baku mutu mengacu pada baku mutu untuk air permukaan kelas II Negara Jerman yang mempersyaratkan maksimum 0.025 mg/L (Frąckiewicz 2010). Gambar 5.7 di atas menunjukkan bahwa konsentrasi senyawa AOX pada musim kemarau, di lokasi hulu sampai km 13.75 (Kamaruton 2) memenuhi baku mutu, namun setelah lokasi tersebut (Kamaruton 1) sampai ke hilir tidak memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan. Peningkatan konsentrasi senyawa AOX di lokasi ini disebabkan karena adanya buangan limbah cair dari 2 (dua) industri kertas yang berada di Kragilan 2 dengan debit 40,600 m3/hari dan di Kamaruton 2 dengan debit 40,000 m3/hari, dimana beban pencemaran yang berasal dari industri tersebut untuk parameter senyawa AOX berturut-turut sebesar 8.9 x 10-5 kg/hari dan 7.2 kg/hari. Hasil ini sejalan dengan pernyataan Erhardt dan Prüeß (2001), bahwa salah satu sumber utama senyawa AOX adalah industri pulp dan kertas, dan industri ini di Finlandia bertanggung jawab sekitar 50% dari emisi halogen organik total ke lingkungan. 0.000 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 AO X ( m g/ L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0.000
Konsentrasi senyawa AOX yang paling tinggi terdapat di km 29 pada segmen Tengkurak 2 yang berada di dekat Muara. Tingginya konsentrasi senyawa ini, selain disebabkan limbah industri kertas, bisa juga disebabkan sumber alami seperti sejumlah tumbuhan laut, hewan atau bakteri dalam air ( Gribble dalam
Mohammed 2007).
g. Logam Berat
Logam berat adalah logam yang mempunyai berat 5 gram atau lebih untuk setiap 5 cm3, atau dengan kata lain beratnya 5 kali lipat berat air. Logam berat pada umumnya bersifat racun terhadap makhluk hidup meskipun beberapa diantaranya diperlukan dalam jumlah kecil. Logam tersebut dapat terdistribusi ke bagian tubuh manusia dan sebagian akan terakumulasikan. Jika keadaan ini berlangsung terus menerus, dalam jangka waktu lama dapat mencapai jumlah yang membahayakan kesehatan manusia. Selain itu, akumulasi logam berat di perairan akan mengakibatkan bioakumulasi pada biota yang ada di dalamnya dan dapat mengakibatkan terjadinya perubahan pada struktur komunitas yang ada pada ekosistem perairan tersebut sehingga keseimbangn ekosistem terganggu (Riani 2012, Budiman et al. 2012).
Hasil analisis terhadap logam kadmium (Cd) pada sampel air sungai Ciujung yang diambil dari 16 lokasi pada saat debit sungai berbeda disajikan dalam Gambar 5.8.
Gambar 5.8 Konsentrasi kadmium di Sungai Ciujung
Hasil analisis menunjukkan bahwa konsentrasi logam Cd pada saat debit sungai kecil berkisar antara 0 mg/L - 0.009 mg/L dengan rata-rata 0.0015 mg/L. Konsentrasi logam Cd tertinggi terdapat pada lokasi Nagara. Sedangkan pada saat debit tinggi, konsentrasi kadmium tidak terdeteksi hampir pada seluruh lokasi kecuali di lokasi Nagara yaitu 0.007 mg/L. Logam Cd pada konsentrasi yang
0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 Cd ( m g/L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
0.010 0.008 0. 006 0.004 0. 002 0.000
memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan maksimum 0.01 mg/L.
Konsentrasi logam krom pada sampel air sungai Ciujung yang diambil dari 16 lokasi pada saat debit sungai berbeda disajikan dalam Gambar 5.9. Pada saat debit tinggi, konsentrasi logam krom berkisar antara 0.0117 mg/L - 1.2145 mg/L dengan rata-rata 0.4849 mg/L. Konsentrasi logam krom tertinggi terdapat pada lokasi Karang jetak (km 21.75) dan Laban (Km 25). Sementara pada saat debit sungai kecil, konsentrasi krom berkisar 0.0037 mg/L - 0.0156 mg/L dengan rata-rata 0.0091 mg/L dan konsentrasi krom tertinggi terdapat pada lokasi Kamaruton 2.
Gambar 5.9 Konsentrasi krom di Sungai Ciujung
Pada saat debit sungai tinggi, konsentrasi logam krom di lokasi Nagara, Cijeruk 2 dan Pegandikan memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan logam krom maksimum 0.05 mg/L, sedangkan di lokasi lainnya tidak memenuhi. Tingginya logam Cr di perairan dapat menyebabkan alergi dermatitis.
Pada saat debit kecil, konsentrasi logam krom diseluruh lokasi masih memenuhi baku mutu. Hal ini terjadi karena pada saat debit kecil, logam krom terendapkan di bagian bawah (sedimen) sehingga pada saat pengambilan sampel logam krom tidak terbawa.
Konsentrasi Logam Cu di Sungai Ciujung pada saat debit tinggi lebih tinggi dibandingkan pada saat debit sungai kecil. Hasil analisis konsentrasi Cu dari 16 titik lokasi disajikan pada Gambar 5.10.
Gambar 5.10 di atas menunjukkan bahwa konsentrasi logam Cu pada saat debit sungai tinggi berkisar 0.0119 mg/L - 1.3418 mg/L dengan rata-rata 0.9252 mg/L. konsentrasi Cu tertinggi pada saat debit tinggi terdapat pada lokasi Tengkurak 2 (1.3418 mg/L), Karang Jetak (1.268 mg/L) dan Kamaruton 1 (1.149 mg/L). Pada saat debit sungai kecil, konsentrasi Cu berkisar antara 0.0135 mg/L sampai 0.2768 mg/L dengan rata-rata 0.2344 mg/L. Konsentrasi logam Cu tertinggi pada saat debit kecil terdapat pada daerah Ragas Masigit 2.
0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 Cr (m g/L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
1.400 1.200 1. 000 0.800 0. 600 0.200 0.000 0.400
Gambar 5.10 Konsentrasi tembaga di Sungai Ciujung
Konsentrasi logam Cu baik pada saat debit besar maupun kecil, hampir seluruhnya tidak memenuhi kriteria mutu air sungai kelas II di seluruh lokasi. Logam Cu merupakan logam berat yang diperlukan dalam jumlah sedikit untuk proses fisiologis dalam tubuh makhluk hidup dan pembawa elektron pada proses fotosintesis. Logam ini diperlukan dalam jumlah kecil sebagai pigmen pernapasan untuk hewan avertebrata air yang pigmen pernapasannya hemosianin, namun dalam jumlah berlebih akan bersifat racun yang dapat mengganggu proses fisiologis yang terjadi dalam tubuhnya serta mengganggu proses reproduksi (Riani 2012). Logam Cu dalam konsentrasi yang tinggi pada jangka pendek akan berpengaruh pada pencernaan dan dalam jangka panjang mengakibatkan kerusakan hati atau ginjal (Suprihatin dan Suparno 2013).
0 5 10 15 20 25 F e ( m g/L ) Lokasi Kemarau Hujan 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 Cu ( m g/L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
1.400 1.200 1. 000 0.800 0. 600 0.200 0.000 0.400
Logam besi (Fe) yang terkandung dalam sampel air sungai Ciujung dari 16 lokasi sampling pada saat debit sungai tinggi umumnya lebih tinggi dibandingkan ketika debit sungai rendah. Gambar 5.11 di atas menunjukkan bahwa kandungan Fe pada 16 titik lokasi pada saat debit tinggi berkisar 0.2950 mg/L - 20.1000 mg/L dengan rata-rata 7.9022 mg/L. Kandungan Fe tertinggi terdapat pada lokasi Kragilan 2 (20.1 mg/L) dan Tengkurak 2 (19.23 mg/L). Sedangkan pada saat debit rendah berkisar 0.3585 mg/L - 2.4383 mg/L dengan rata-rata 0.8620 mg/L. Kandungan Fe tertinggi pada saat debit rendah terdapat pada lokasi Muara (2.4383 mg/L) dan Ragas Masigit 2 (1.829 mg/L).
Logam Fe tidak dipersyaratkan untuk kriteria mutu air sungai kelas II, namun dipersyaratkan maksimum 0.3 mg/L untuk kriteria mutu air kelas I yang peruntukannya untuk air minum. Tingginya kandungan Fe dalam air akan menyebabkan rasa minuman menyimpang dan berwarna coklat.
Gambar 5.12 Konsentrasi Pb di Sungai Ciujung
Konsentrasi logam Pb pada saat debit sungai tinggi berkisar 0.0037 mg/L - 0.0948 mg/L, dengan rata-rata 0.0415 mg/L. Pada saat debit tinggi, kandungan logam Pb di seluruh lokasi memenuhi kriteria mutu air kelas II yang mempersyaratkan maksimum 0.03 mg/L.
Pada saat debit sungai kecil, Kandungan logam Pb pada sebagian besar lokasi tidak memenuhi kriteria mutu air kelas II. kandungan logam Pb berkisar 0.000 mg/L - 0.0141 mg/L dengan rata-rata 0.033 mg/L. Logam ini bersifat bioakumulaif, dapat merusak jaringan syaraf bahkan mengakibatkan kematian, keterlambatan perkembangan fisik dan mental pada anak-anak
Status Mutu Air Sungai Ciujung
Status mutu air merupakan tingkat kondisi mutu air yang menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada suatu sumber air dalam waktu tertentu dengan membandingkan dengan baku mutu air yang ditetapkan. Status mutu air ditetapkan untuk menyatakan (1) kondisi cemar, apabila mutu air tidak memenuhi baku mutu air dan (2) kondisi baik, apabila mutu air memenuhi baku mutu air (Pemerintah RI 2001). 0.000 0.010 0.020 0.030 0.040 0.050 0.060 0.070 0.080 P b (m g/L ) Lokasi
Kemarau Hujan KMA Kelas II
0.080 0.070 0.060 0.050 0.040 0.020 0.010 0.030 0.000
Status mutu air Sungai Ciujung dalam penelitian ini ditentukan dengan menggunakan metode Indeks Pencemaran (IP) yang mengacu kepada Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 115 tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air (KLH 2003). Indeks ini dinyatakan sebagai Indeks Pencemaran
(Pollution Index) yang digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diizinkan. Evaluasi terhadap nilai IP adalah (1) 0 ≤ PIj ≤ 1.0 maka memenuhi baku mutu (kondisi baik), (2) 1.0 < IP ≤ 5.0 maka cemar ringan, (3) 5.0 < PIj ≤ 10 maka cemar sedang, dan (4) IP > 10 maka cemar berat.
a. Indeks Pencemaran Tanpa Parameter Senyawa AOX
Indeks pencemaran tanpa memasukan parameter senyawa AOX diperoleh dengan membandingkan data kualitas air Sungai Ciujung pada beberapa lokasi sampling dengan baku mutu yang ditetapkan sesuai Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 yang membagi kelas sungai menjadi 4 (empat) kelas.
Tabel 5.2 di bawah ini menunjukkan bahwa indeks pencemaran rata-rata Sungai Ciujung dari 16 lokasi sampling berturut turut adalah 5.0424 untuk kriteria mutu air kelas I, 4.5181 untuk kelas II, 3.8168 untuk kelas III dan 1.9478 untuk kelas IV. Secara keseluruhan, Sungai Ciujung sudah tercemar mulai dari lokasi hulu (Nagara) sampai ke hilir (Muara) dengan status cemar ringan sampai sedang kecuali jika dibandingkan dengan kelas III dan IV untuk lokasi Nagara masih dalam kondisi baik (memenuhi baku mutu). Hasil yang lebih jelas disajikan dalam Gambar 5.13 di bawah ini.
Tabel 5.2. Nilai indeks pencemaran Sungai Ciujung tanpa parameter AOX No Lokasi Jarak
(km)
Indeks Pencemaran (Pij)
Kelas 1 Kelas II Kelas III Kelas IV
1 Nagara 1.75 1.7862 * 3.2837 * 0.7561 # 0.7114 # 2 Cijeruk 2 4.25 4.6788 * 4.6647 * 4.6593 * 1.0645 * 3 Cijeruk 1 6.00 3.2678 * 3.2404 * 3.2307 * 0.3231 # 4 Kragilan 2 9.25 5.9799 ** 5.9669 ** 5.9582 ** 0.5100 # 5 Kragilan 1 11.25 3.9733 * 3.3289 * 3.2538 * 1.0917 * 6 Kamaruton 2 13.75 3.3044 * 3.2554 * 3.2229 * 1.4205 * 7 Kamaruton 1 16.25 4.2000 * 3.3595 * 3.3347 * 1.3003 * 8 Ragas masigit 2 18.25 5.2762 ** 4.6367 * 3.5738 * 2.4277 * 9 Ragas masigit 1 20.00 5.7211 ** 5.0966 ** 4.0346 * 2.9170 * 10 Karang jetak 21.75 4.7745 * 4.0298 * 3.2672 * 1.8114 * 11 Pegandikan 23.25 4.9615 * 3.5690 * 3.2637 * 1.3047 * 12 Laban 25.00 5.8469 ** 4.4474 * 3.3843 * 2.1987 * 13 Tirtayasa 27.25 6.7509 ** 6.1060 ** 5.0309 ** 3.4615 * 14 Tengkurak 2 29.00 6.7754 ** 6.1303 ** 5.0565 ** 3.9135 * 15 Tengkurak 1 30.75 6.2844 ** 5.4758 ** 4.4086 * 3.2473 * 16 Muara 31.75 7.0976 ** 5.6987 ** 4.6331 * 3.4615 *
Gambar 5.13 Sebaran indeks pencemaran di Sungai Ciujung
Gambar 5.13 menunjukkan bahwa sungai Ciujung tidak bisa digolongkan pada kelas 1 maupun II karena nilai indeks pencemarannya melebihi 5 (lima) sehingga masuk ke dalam status cemar ringan dan cemar sedang. Namun Jika mengacu pada kelas III dan IV maka hanya lokasi Nagara yang memenuhi, sedangkan lokasi Cijeruk I dan Kragilan 2 hanya memenuhi kelas IV yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanian dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Status pencemaran rata-rata sungai Ciujung jika mengacu pada kelas I maka termasuk status cemar sedang, sementara jika mengacu pada II, III dan IV termasuk dalam status cemar ringan.
Jika mengacu pada kelas 1 maka indeks pencemaran tertinggi terjadi pada km 31.75 di lokasi Muara dengan Indeks Pencemaran 7.0976, sementara indeks pencemaran terendah 1.7862 adalah pada km 0 karena di lokasi tersebut belum ada aktivitas industri sehingga beban pencemaran hanya dari limbah domestik dan pertanian. Tingkat pencemaran ini kemudian meningkat di lokasi Cijeruk 2 meskipun masih dalam status tercemar ringan, hal ini disebabkan adanya beban pencemaran yang masuk dari anak Sungai Cikambuy, dimana beberapa industri yang berada di Kawasan Industri Modern membuang limbah cairnya ke sungai Cikambuy. Pada lokasi Cijeruk 1 pencemaran semakin meningkat karena adanya buangan limbah industri kertas dengan debit yang cukup besar.
Tingginya pencemaran di lokasi ini karena adanya buangan limbah dari industri kertas yang cukup besar dengan debit berkisar kurang lebih 40,000 m3/hari. Semakin ke hilir tingkat pencemaran kembali menurun, namun pada lokasi Tirtayasa sampai Tengkurak 2 kembali meningkat padahal sudah cukup jauh dari aktivitas industri. Terjadinya peningkatan pencemaran di lokasi ini karena adanya perbedaan kedalaman sungai, dimana rata-rata kedalaman di lokasi Tirtayasa (4.01 m) lebih tinggi dari lokasi sebelumnya yang hanya 2 m sampai 3 m, begitupun untuk lokasi Muara hanya 2.86 m, hal ini terjadi akibat adanya aktivitas tambang pasir liar yang dilakukan oleh masyarakat sehingga senyawa pencemar banyak terakumulasi di lokasi ini. Selain itu meningkatnya pencemaran ke arah hilir karena adanya aktivitas pemukiman, peternakan dan pertanian.
0 2 4 6 8 10 In d ek s P en ce m ar an Lokasi Kelas 1 Kelas II Kelas III Kelas IV Kondisi Baik Cemar Ringan Cemar Sedang Cemar Berat
Indeks pencemaran di Muara kembali menurun karena adanya pencampuran air laut yang masuk ke Muara terutama pada saat pasang.
Hasil status mutu air sungai Ciujung pada setiap lokasi dapat dilihat pada Gambar 5.14 dan 5.15.
Gambar 5.15. Status mutu Sungai Ciujung tanpa parameter senyawa AOX dibandingkan dengan kriteria mutu air kelas II
(b). Indeks Pencemaran Dengan Memasukkan Parameter AOX
Parameter AOX merupakan senyawa yang berbahaya yang umumnya terdapat pada leacheate dan buangan limbah industri kertas (Noma et al. 2001). Sungai Ciujung dilalui oleh buangan limbah cair dari industri tersebut, sehingga
dalam penelitian ini dilakukan analisis indeks pencemaran dengan memasukan parameter AOX dengan mengacu pada baku mutu Negara Jerman seperti yang disajikan dalam Tabel 5.3.
Tabel 5.3 Nilai indeks pencemaran Sungai Ciujung tanpa dan dengan parameter AOX
No Lokasi
Pij Kls I Pij Kls II Pij Kls III Pij Kls IV
Tanpa AOX Dengan AOX Tanpa AOX Dengan AOX Tanpa AOX Dengan AOX Tanpa AOX Dengan AOX 1 Nagara 1.7862 * 1.8823 * 3.2837 * 1.8450 * 0.7561 # 1.8187 * 0.7114 # 1.8025 * 2 Cijeruk 2 4.6788 * 4.7057 * 4.6647 * 4.6869 * 4.6593 * 4.6802 * 1.0645 * 3.7700 * 3 Cijeruk 1 3.2678 * 3.8095 * 3.2404 * 3.7791 * 3.2307 * 3.7687 * 0.3231 # 3.7135 * 4 Kragilan 2 5.9799 ** 5.9858 ** 5.9669 ** 5.9700 ** 5.9582 ** 5.9608 ** 0.5100 # 5.9085 ** 5 Kragilan 1 3.9733 * 4.4027 * 3.3289 * 4.3454 * 3.2538 * 4.3016 * 1.0917 * 4.2202 * 6 Kamaruton 2 3.3044 * 9.1911 ** 3.2554 * 3.8587 * 3.2229 * 3.8158 * 1.4205 * 3.7540 * 7 Kamaruton 1 4.2000 * 11.9923 *** 3.3595 * 4.0862 * 3.3347 * 3.9990 * 1.3003 * 3.9060 * 8 Ragas masigit 2 5.2762 ** 12.1532 *** 4.6367 * 8.2890 ** 3.5738 * 8.2202 ** 2.4277 * 8.1426 ** 9 Ragas masigit 1 5.7211 ** 11.1400 *** 5.0966 ** 5.2090 ** 4.0346 * 4.0929 * 2.9170 * 3.7165 * 10 Karang jetak 4.7745 * 10.6600 *** 4.0298 * 4.2413 * 3.2672 * 4.1400 * 1.8114 * 4.0326 * 11 Pegandikan 4.9615 * 10.1071 *** 3.5690 * 3.7837 * 3.2637 * 3.6985 * 1.3047 * 3.5989 * 12 Laban 5.8469 ** 10.2292 *** 4.4474 * 4.4781 * 3.3843 * 3.3767 * 2.1987 * 2.6018 * 13 Tirtayasa 6.7509 ** 11.2194 *** 6.1060 ** 6.1639 ** 5.0309 ** 5.0472 ** 3.4615 * 4.0941 * 14 Tengkurak 2 6.7754 ** 6.8944 ** 6.1303 ** 6.1324 ** 5.0565 ** 5.0573 ** 3.9135 * 3.9771 * 15 Tengkurak 1 6.2844 ** 14.0404 *** 5.4758 ** 5.6858 ** 4.4086 * 5.3690 ** 3.2473 * 5.2153 ** 16 Muara 7.0976 ** 12.0883 *** 5.6987 ** 5.8430 ** 4.6331 * 4.7150 * 3.4615 * 4.3161 *
# : Kondisi baik, * : Cemar ringan, ** : Cemar sedang, *** : Cemar berat
Pada Tabel 5.3 di atas terlihat bahwa ada perubahan status mutu pencemaran mulai dari lokasi Kamaruton 2 ketika parameter AOX dimasukkan, dari status cemar ringan menjadi cemar sedang jika dibandingkan terhadap kriteria mutu air sungai kelas I. Jika dibandingkan dengan kriteria mutu air sungai kelas II, perubahan status cemar ringan menjadi cemar sedang terjadi di lokasi Ragas masigit 2. Hasil yang lebih jelas disajikan pada Gambar 5.16 di bawah ini.
0 2 4 6 8 10 In d e k s P e n c e m a r a n Lokasi (b)
Tanpa AOX Dengan AOX Kondisi Baik
Cemar Ringan Cemar Sedang Cemar Berat 0 2 4 6 8 10 12 In d ek s P en ce m ar an Lokasi (a)
Tanpa AOX Dengan AOX Kondisi Baik
Cemar Ringan Cemar Sedang Cemar Berat
0 2 4 6 8 10 In d ek s P en ce m ar an Lokasi (c)
Tanpa AOX Dengan AOX Kondisi Baik
Cemar Ringan Cemar Sedang Cemar Berat
0 2 4 6 8 10 12 In d ek s P en ce m ar an Lokasi (d)
Tanpa AOX Dengan AOX Kondisi Baik
Cemar Ringan Cemar Sedang Cemar Berat
Hasil status kualitas air Sungai Ciujung pada setiap lokasi dapat dilihat pada Gambar 5.17 dan 5.18.
Gambar 5.18. Status mutu Sungai Ciujung dengan memasukkan parameter senyawa AOX dibandingkan dengan kriteria mutu air kelas II
Beban Pencemaran
a. Beban Pencemaran dari Non Point Source
(1). Beban Pencemaran dari Pemukiman
Beban Pencemaran dari pemukiman (limbah domestik) yang berasal dari aktivitas penduduk dihitung dengan mengalikan jumlah penduduk yang berada 500 m dari tepi kiri dan kanan Sungai Ciujung di setiap lokasi dengan masing-masing faktor emisi. Jumlah penduduk ditentukan dari hasil estimasi luas pemukiman dikalikan kepadatan penduduk setiap km2.
Jumlah beban pencemaran untuk masing-masing parameter pencemar dari aktivitas pemukiman dalam kg/hari pada setiap lokasi dan persentase beban pencemarnya untuk seluruh parameter disajikan pada Tabel 5.4. Beban pencemaran sungai Ciujung yang disebabkan oleh aktivitas domestik tertinggi berturut-turut adalah COD 39.30% (569.86 kg/hari), BOD 28.58% (414.44 kg/hari) dan TSS 27.15% (393.72 kg/hari).
(2). Beban Pencemaran dari Aktivitas Pertanian
Beban pencemaran dari aktivitas pertanian sepanjang bantaran Sungai Ciujung diestimasi dengan mengalikan luas lahan pertanian sepanjang bantaran Sungai Ciujung dikalikan emisi masing-masing parameter untuk aktivitas pertanian setiap hari. Dari hasil perhitungan diperoleh beban pencemaran untuk parameter BOD, N, P, TSS dan pestisisda pada 16 segmen disajikan pada Tabel 5.5.
Aktivitas pertanian pada lokasi penelitian terdapat pada daerah Nagara sampai Tengkurak 2 (14 Segmen). Beban pencemaran rata-rata dari aktivitas pertanian dari 14 segmen tersebut untuk parameter BOD, Nitrogen, Pospor, TSS dan pestisida berturut-turut adalah 216 kg/hari, 19 kg/hari, 10 kg/hari, 0.2 kg/hari dan 0.2 kg/hari. Beban pencemaran dari aktivitas pertanian tertinggi terdapat di daerah Kamaruton 2, Cijeruk 2 dan Kamaruton 1. Tingginya beban pencemaran pada lokasi tersebut karena luas lahan pertaniannya lebih luas yakni 102.71 ha untuk daerah Kamaruton 2, 95.33 Ha untuk Cijeruk 2 dan 93.14 ha untuk Kamaruton1.
Secara keseluruhan beban pencemaran dari aktivitas pertanian pada semua lokasi untuk BOD 88.1% (3,031 kg/hari), Nitrogen 7.8% (269 kg/hari), posfor 3.9% (135 kg/hari), TSS 0.1% (2 kg/hari) dan pestisida 0.1% (2 kg/hari).
Tabel 5.4 Beban pencemaran dari aktivitas domestik Lokasi Jumlah Fenol S Total P PO4 Total N Oranik-N NO3 NO2 NH4 Detergen Minyak/
Lemak COD BOD TSS Penduduk (jiwa) (kg/hari) Nagara 5,638 0.01 7.33 1.18 0.96 10.99 0.62 0.06 0.01 10.15 1.07 6.88 310.09 225.52 214.24 Cijeruk 2 146 0.00 0.19 0.03 0.02 0.28 0.02 0.00 0.00 0.26 0.03 0.18 8.03 5.84 5.55 Cijeruk 1 52 0.00 0.07 0.01 0.01 0.10 0.01 0.00 0.00 0.09 0.01 0.06 2.86 2.08 1.98 Kragilan 2 1,513 0.00 1.97 0.32 0.26 2.95 0.17 0.02 0.00 2.72 0.29 1.85 83.22 60.52 57.49 Kragilan 1 515 0.00 0.67 0.11 0.09 1.00 0.06 0.01 0.00 0.93 0.10 0.63 28.33 20.60 19.57 Kamaruton 2 143 0.00 0.19 0.03 0.02 0.28 0.02 0.00 0.00 0.26 0.03 0.17 7.87 5.72 5.43 Kamaruton 1 308 0.00 0.40 0.06 0.05 0.60 0.03 0.00 0.00 0.55 0.06 0.38 16.94 12.32 11.70 Ragas Masigit 2 616 0.00 0.80 0.13 0.10 1.20 0.07 0.01 0.00 1.11 0.12 0.75 33.88 24.64 23.41 Ragas Masigit 1 354 0.00 0.46 0.07 0.06 0.69 0.04 0.00 0.00 0.64 0.07 0.43 19.47 14.16 13.45 Karang Jetak 299 0.00 0.39 0.06 0.05 0.58 0.03 0.00 0.00 0.54 0.06 0.36 16.45 11.96 11.36 Pegandikan 545 0.00 0.71 0.11 0.09 1.06 0.06 0.01 0.00 0.98 0.10 0.66 29.98 21.80 20.71 Laban 187 0.00 0.24 0.04 0.03 0.36 0.02 0.00 0.00 0.34 0.04 0.23 10.29 7.48 7.11 Tirtayasa 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tengkurak 2 45 0.00 0.06 0.01 0.01 0.09 0.00 0.00 0.00 0.08 0.01 0.05 2.48 1.80 1.71 Tengkurak 1 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Muara 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Jumlah (kg/hari) 0.01 13.47 2.18 1.76 20.20 1.14 0.10 0.02 18.65 1.96 12.64 569.86 414.44 393.72 Persentase (%) 0.00 0.93 0.15 0.12 1.39 0.08 0.01 0.00 1.29 0.14 0.87 39.30 28.58 27.15
Tabel 5.5 Beban pencemaran dari aktivitas pertanian (kg/hari)
Lokasi BOD N P TSS Pestisida
(kg/hari) Nagara 61.23 5.44 2.72 0.44 0.01 Cijeruk 2 357.49 31.78 15.89 0.06 0.25 Cijeruk 1 157.98 14.04 7.02 0.03 0.11 Kragilan 2 327.46 29.11 14.55 0.06 0.23 Kragilan 1 142.47 12.71 6.35 0.65 0.10 Kamaruton 2 385.16 34.24 17.12 0.07 0.27 Kamaruton 1 349.26 31.05 15.52 0.06 0.25 Ragas Masigit 2 212.45 18.90 9.45 0.25 0.15 Ragas Masigit 1 201.89 17.97 8.99 0.42 0.14 Karang Jetak 217.85 19.37 9.68 0.08 0.15 Pegandikan 97.07 8.63 4.31 0.02 0.07 Laban 189.21 16.82 8,41 0.03 0.13 Tirtayasa 274.08 24.36 12.18 0.05 0.19 Tengkurak 2 56.98 5.06 2.53 0.01 0.04 Tengkurak 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Muara 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Jumlah (kg/hari) 3,030.59 269.47 134.74 2.22 2.12 Persentase (%) 88.12 7.84 3.92 0.06 0.06
(3). Beban Pencemaran dari Aktivitas Peternakan
Beban pencemaran dari aktivitas peternakan sepanjang bantaran Sungai Ciujung diestimasi dengan mengalikan jumlah masing-masing ternak yang berada di wilayah bantaran dengan emisi masing-masing parameter untuk aktivitas peternakan setiap hari. Dari hasil perhitungan diperoleh beban pencemaran untuk parameter BOD, NO3, NH4, Total N, dan Total P pada 16 segmen disajikan pada Tabel 5.6.
Beban pencemaran rata-rata dari aktivitas peternakan untuk parameter BOD 27 kg/hari, COD 69 kg/hari, NO3 0.03 kg/hari, Total NH4 0.7 kg/hari, Total N 0.01 kg/hari dan Total P 0.2 kg/hari. Beban pencemaran dari aktivitas peternakan tertinggi terdapat di daerah Kragilan 2. Tingginya beban pencemaran pada lokasi tersebut karena jumlah ternaknya lebih banyak dibandingkan daerah lainnya.
Secara keseluruhan jumlah beban pencemaran dari aktivitas peternakan pada semua lokasi untuk BOD 28.2% (384 kg/hari), COD 70.8% (965 kg/hari), NO3 0.03% (0.4 kg/hari), NH4 0.8% (10 kg/hari), N-Total 0.01% (0.2 kg/hari) dan P-Total 0.2% (2 kg/hari).
Tabel 5.6 Beban pencemaran dari aktivitas peternakan
Lokasi BOD COD NO3 NH4 N-Total P-Total (kg/hari) Nagara (Hulu) 40.43 101.59 0.04 5.54 0.02 1.40 Cijeruk 2 7.19 18.02 0.01 0.09 0.00 0.01 Cijeruk 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Kragilan 2 73.41 183.90 0.07 0.90 0.04 0.15 Kragilan 1 46.69 116.94 0.04 0.57 0.02 0.09 Kamaruton 2 6.86 17.34 0.01 0.11 0.00 0.02 Kamaruton 1 23.31 58.92 0.03 0.39 0.01 0.06 Ragas Masigit 2 45.15 114.11 0.05 0.76 0.02 0.11 Ragas Masigit 1 51.82 130.96 0.06 0.87 0.02 0.12 Karang Jetak 34.39 86.02 0.03 0.46 0.02 0.07 Pegandikan 46.54 116.43 0.05 0.60 0.02 0.09 Laban 7.10 18.09 0.01 0.12 0.00 0.01 Tirtayasa 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Tengkurak 2 1.11 2.83 0.00 0.01 0.00 0.00 Tengkurak 1 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Muara (Hilir) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Jumlah (kg/hari) 384.00 965.15 0.40 10.41 0.19 2.13 Persentase (%) 28.2 70.8 0.03 0.8 0.01 0.2
b. Beban Pencemaran dari Point Source
Beban Pencemaran dari Point Source adalah beban pencemaran yang berasal dari aktivitas Industri. Menurut BLH (2011), ada 14 Industri yang berada di Kawasan Industri modern yang membuang limbah cairnya ke sungai Cikambuy yang merupakan anak sungai Ciujung, sedangkan yang langsung membuang limbah cair terolahnya ke sungai Ciujung ada 3 (tiga) industri, sehingga dalam penelitian ini, ada 4 sumber pencemaran dari aktivitas industri yakni pada lokasi Cijeruk 2, Kamaruton 1, Kragilan 1 dan Kragilan 2.
Hasil analisis terhadap potensi beban pencemaran dari masing-masing lokasi disajikan dalam Tabel 5.7. Beban pencemaran BOD dari aktivitas industri pada lokasi Cijeruk 2, Kragilan 2, Kragilan 1 dan Kamaruton1 berturut-turut adalah 32.45 kg/hari, 531.81 kg/hari, 0.11 kg/hari dan 13,440 kg/hari. Beban pencemaran BOD tertinggi terdapat pada daerah Kamaruton 1.
Beban pencemaran parameter senyawa AOX yang diduga berasal dari 2 (dua) industri kertas yang berada di Kragilan 2 dan Kamaruton 1 berturut-turut adalah 0.03 kg/hari dan 7.2 kg/hari.
Tabel 5.7 Beban pencemaran dari aktivitas industri Lokasi
BOD COD TSS AOX Cr
(kg/hari) Nagara - - - - - Cijeruk 2 32.45 86.49 58.96 - 0.07 Cijeruk 1 - - - - - Kragilan 2 531.81 1,049.47 90.72 0.03 - Kragilan 1 0.11 1.22 1.78 - - Kamaruton 2 - - - - - Kamaruton 1 13,440.00 39,320.00 6,240.00 7.2 38.19 Ragas Masigit 2 - - - - - Ragas Masigit 1 - - - - - Karang Jetak - - - - - Pegandikan - - - - - Laban - - - - - Tirtayasa - - - - - Tengkurak 2 - - - - - Tengkurak 1 - - - - - Muara - - - - - Jumlah (kg/hari) 14,004.37 40,457.17 6,391.46 7.23 38.26 Persentase (%) 23.00 66.43 10.50 0.01 0.06
- : tidak ada industri
Secara umum, beban pencemaran dari aktivitas industri untuk parameter BOD, COD, TSS dan AOX paling tinggi terdapat pada lokasi Kamaruton 1. Tingginya pencemaran pada lokasi ini diakibatkan adanya buangan limbah cair dari 2 (dua) industri kertas yang cukup besar dengan debit total rata-rata 41,600 m3/hari dan beberapa industri lain yang membuang limbah cairnya baik langsung maupun tidak langsung ke Sungai Ciujung, sedangkan debit sungai kecil sehingga tingkat pengenceran sangat rendah. Adanya aktivitas tambang pasir yang dilakukan oleh masyarakat setempat juga ikut berperan dalam tingginya pencemaran karena menyebabkan profil dasar sungai yang tidak merata sehingga mengganggu aliran sungai ke arah hilir.
Beban pencemaran BOD secara keseluruhan berasal dari aktivitas domestik 2.58% (462 kg/hari), peternakan 2.15% (384 kg/hari), pertanian 16.95% (3,031 kg/hari) dan industri 78.32% (14,004 kg/hari). Sementara beban pencemaran COD secara keseluruhan berasal dari aktivitas domestik 1.35% (566 kg/hari), peternakan 2.30% (965 kg/hari) dan industri 96.35% (40,457 kg/hari). Persentase beban pencemaran BOD dan COD dari berbagai sumber disajikan dalam Gambar 5.19.
Gambar 5.19. Beban pencemaran BOD dari berbagai aktivitas
Daya Tampung Beban Pencemaran (DTBP) Sungai Ciujung
a. Kondisi Hidrolika dan Debit Air Sungai Ciujung
Debit andalan merupakan debit yang diharapkan dengan probabilitas tertentu. Pengukuran debit di Sungai Ciujung telah dilakukan di beberapa tempat dan bersifat fluktuatif, pada musim kemarau alirannya relatif kecil dan pada musim hujan sering mendatangkan banjir bagi daerah sepanjang sungai. Untuk keperluan studi ini dilakukan penghitungan data debit andalan sungai dengan mengambil data dari stasiun PDA (Pos Duga Automatik) yang berada di D e s a Undar andir di Kabupaten Serang selama 15 tahun dengan probabilitas 70%, 80% dan 90%. Hasil perhitungan disajikan dalam Tabel 5.8 dan Gambar 5.20.
Tabel 5.8 Debit andalan Sungai Ciujung tahun 1997-2011
Probabilitas Bulan (m
3
/detik)
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des
70% 41.2 43.5 36.7 20.5 21.2 11.5 7.6 6.8 10 19.8 35.6 27.4
80% 29.4 29.9 26.4 12.2 12.2 4 2.4 1.9 2 11.2 18.9 8.5
90% 11.5 10.3 15 2.5 6.8 0.7 0.4 0.6 0.2 6.6 6.3 2.5
Debit andalan pada probabilitas 70% dan 80% terdapat pada Bulan Agustus berturut-turut 6.8 m3/detik dan 1.9 m3/detik, sedangkan untuk probablilitas 90% ada pada Bulan September, yaitu 0.2 m3/detik.
0 20 40 60 80 100
Domestik Peternakan Pertanian Industri
%
Aktivitas
Gambar 5.20 Debit andalan Sungai Ciujung tahun 1997-2011
Aspek hidrolika sungai yang paling penting dalam model kualitas air adalah kecepatan air, kedalaman air dan waktu tempuh massa air dalam ruas sungai. Ketiga nilai tersebut secara langsung maupun tidak langsung digunakan pada model dalam perhitungan.
Sungai Ciujung merupakan sungai yang berkelok dengan genangan, sehingga harga kekasaran dasar sungai (bilangan manning) berkisar antara 0.030 – 0.045 dan diasumsikan bagian hulu nilainya lebih kecil daripada bagian hilir. 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des
De b it ( m 3/d et ik ) Bulan
76 Tabel 5.9 Data hidrolika Sungai Ciujung
Segmen Volume (L) velocity multiplier velocity exponent depth multiplier (m) depth exponent segment type bottom segment Length (m) Width (m) minimum depth Slope Bottom Roughness
Nagara 2.94 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 60.0 0.0000 0.0004 0.0300
Cijeruk 2 3.47 . 106 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 2,500 49.0 0.0000 0.0004 0.0300
Cijeruk 1 2.48 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 50.0 0.0000 0.0004 0.0300
Kragilan 2 4.74 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 3,250 53.0 0.0000 0.0003 0.0300
Kragilan 1 2.55. 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 53.0 0.0000 0.0003 0.0350
Kamaruton 2 5.40 . 105 0.650 0.4300 2.60 0.4500 surface none 2,500 83.0 0.0000 0.0002 0.0350
Kamaruton 1 5.40 . 105 0.650 0.4300 2.60 0.4500 surface none 2,500 83.0 0.0000 0.0001 0.0350
Ragas masigit 2 3.17 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 2,000 71.2 0.0000 0.0001 0.0400
Ragas masigit 1 3.17 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 2,000 72.0 0.0000 0.0001 0.0400
Karang jetak 3.07 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 73.0 0.0000 0.0000 0.0400
Pegandikan 2.42 .105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,500 78.7 0.0000 0.0001 0.0400
Laban 3.62 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 62.0 0.0000 0.0001 0.0400
Tirtayasa 5.15 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 2,250 57.2 0.0000 0.0001 0.0400
Tengkurak 2 3.53 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 70.5 0.0000 0.0001 0.0450
Tengkurak 1 3.53 . 105 0.650 0.4300 2.83 0.4500 surface none 1,750 71.0 0.0000 0.0001 0.0530
b. Pembagian Segmen Sungai Ciujung
Pemodelan bertujuan untuk memperoleh profil cemaran sungai dengan penyederhanaan kondisi sungai di lapangan ke dalam bentuk model (Priono 2004). Untuk penyederhanaan maka Sungai Ciujung dibagi menjadi 16 segmen seperti yang disajikan pada Gambar 5.21
Gambar 5.21 Skema Sungai Ciujung dalam bentuk segmen
Dengan terbatasnya data yang berkaitan dengan hidrolika dan hidrologi Sungai Ciujung, pemodelan kualitas air dilakukan dalam keadaan steady. Dengan asumsi debit sungai konstan dan aliran limbah cair dalam keadaan konstan dalam aspek debit dan konsentrasi constituent.
c. Kalibrasi Model Kualitas Air Sungai Ciujung dengan Metoda WASP
Kalibrasi model adalah proses mencari nilai-nilai parameter kinetik untuk mencapai kecocokan yang terbaik (goodness of fit) antara hasil pemodelan dan hasil pengukuran kualitas air di badan sungai atau mempunyai kecenderungan yang sama dengan kondisi di lapangan (Yusuf 2004). Di dalam studi ini, proses kalibrasi sesuai dengan anggapan steady state menggunakan sistem satu saat dengan variasi tempat (spatial variation at one time).
Kalibrasi dilakukan pada berbagai aspek, yaitu aspek hidrolika sungai dan aspek nilai konstanta biologi dan kimia model. Kalibrasi model yang dilakukan dalam penelitian ini adalah kalibrasi terhadap debit dan semua parameter kimia.
3 Cijeruk 1 2 Cijeruk 2 1 Nagara 0
6 Kamaruton 2 5 Kragilan 1 4 Kragilan 2 3
9 Ragas masigit 1 8 Ragas masigit 2 7 Kamaruton 1 6
13 Trtayasa 12 Laban 11 Pegandikan 10 Karangjetak 9
16 Muara 15 Tengkurak 1 14 Tengkurak 2 13
Sungai Cikambuy
IKPP Intercipta
tersebut, maka hasil kalibrasi yang dibahas dalam kajian ini adalah hasil kalibrasi terhadap parameter BOD, senyawa AOX dan Logam Cr seperti yang disajikan pada Gambar 5.22
Kalibrasi terhadap debit dilakukan terlebih dahulu sebelum kalibrasi parameter lain. Proses kalibrasi ini secara umum dilakukan dengan mengestimasi parameter debit hasil perhitungan model dengan kondisi eksisting pada tempat tempat tertentu.
Kalibrasi debit lebih ke arah water balance yang memperhitungkan penambahan dan/atau pengurangan dengan menambahkan debit incremental atau debit aliran yang masuk secara random dari samping-samping sungai baik air permukaan atau ground water seepage (BLK 2004). Hasil kalibrasi debit (Gambar 5.22a) memperlihatkan hasil yang cukup baik dengan tingkat kehandalan di atas 90% (R2= 0.9991; p < 0.01), artinya model terkalibrasi bermakna tinggi.
Pada saat melakukan kalibrasi parameter BOD, hal yang harus diperhatikan adalah koefisien decay BOD, reaerasi, settling BOD dan kebutuhan oksigen dasar sungai, yang mana penghitungan parameter kinetik model dimulai dari hasil besaran laboratorium untuk masing-masing ruas sungainya. Kalibrasi yang dilakukan terhadap parameter BOD (Gambar 5.22b) menunjukkan hasil yang baik, mencapai tingkat kehandalan lebih dari 90% (R2= 0.9565; p < 0.01) yang artinya model untuk parameter ini terkalibrasi bermakna tinggi. Begitupun kalibrasi yang dilakukan pada parameter untuk senyawa AOX dan logam Cr
0 10 20 30 40 50 60 70 80 0 5 10 15 20 25 30 B OD ( m g /L ) Jarak (km) (b) Model Pengukuran Q : 14.55 m3/dtk R2 : 0.9565 0 5 10 15 20 25 0 10 20 30 40 D eb it ( m 3/d tk ) Jarak (km) (a) Model Pengukuran R2 : 0.9991 0 10 20 30 40 50 60 70 0 10 20 30 C r ( m g/ L ) Jarak (km) (d) Pengukuran Model R2 : 0.991 Q : 14.55 m3/dtk 0 20 40 60 80 100 120 140 0 5 10 15 20 25 30 A O X ( m g/ L ) Jarak (km) (c) Model Pengukuran Q : 14.55 m3/dtk R2 : 0.9283
Gambar 5.22 Grafik Kalibrasi (a) Debit, (b) BOD, (c) senyawa AOX dan (d) logam Cr
menunjukkan hasil yang baik, (R2= 0.9283; p < 0.01) untuk AOX dan (R2= 0.991; p < 0.01) Untuk Cr (Gambar 5.22c dan 5.22d).
Hasil kalibrasi secara keseluruhan terhadap debit, parameter BOD, AOX dan Cr menunjukkan bahwa terdapat kesesuain trend yang cukup baik antara data hasil perhitungan model dan hasil pengukuran di lapangan dari hulu ke hilir, sehingga model dapat digunakan untuk melakukan pengembangan berbagai skenario simulasi selanjutnya.
d. Simulasi Daya Tampung Beban Pencemaran BOD
Salah satu aplikasi model kualitas air adalah untuk menghitung daya tampung beban pencemaran (DTBP). Model kualitas air Streeter – Phelps hanya dapat digunakan untuk meramal pengaruh sumber polusi yang berasal dari sumber polusi tunggal. Namun pada kenyataannya dilapangan terdapat banyak sumber polusi yang bersifat terpusat maupun tersebar di sungai, sehingga metode Streeter – Phelps sulit diaplikasikan. Diperlukan suatu model kualitas air yang komprehensif untuk dapat mendekati besarnya daya tampung beban pencemaran pada suatu sungai. Model kualitas air WASP dipilih untuk menghitung besarnya DTBP karena lebih fleksibel dan data yang tersedia pada aspek hidrologi dan hidrolika DAS Ciujung .
(1) Simulasi Kualitas Air Sungai Berdasarkan Parameter BOD pada
berbagai Debit
Konsentrasi BOD eksisting disimulasikan pada berbagai debit andalan dan dibandingkan dengan kriteria mutu air sungai kelas I sampai IV seperti yang ditetapkan PP nomor 82 tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air (Gambar 5.23).
Gambar 5.23 Nilai BOD hasil simulasi pada berbagai debit andalan 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 BO D (m g /L) Lokasi
Agst, Q 1.9 m3/det Sep, Q 2.0 m3/det Juli, Q 2.4 m3/det Juni, Q 4 m3/det Des, Q 8.5 m3/det Okt, Q 11.2 m3/det Apr & Mei, Q 12.2 m3/det Nov, Q 18.9 m3/det Mar, Q 26.4 m3/det Jan, Q 29.4 m3/det Feb, Q 29.9 m3/det BML I
mg/L dan pada debit andalan maksimum (29.9 m3/detik) adalah 8.23 mg/L. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan debit di sungai sangat berpengaruh terhadap penurunan nilai BOD, yang mana penurunan nilai BOD pada musim hujan mencapai 193.2% dari musim kemarau.
(2) Simulasi DTBP BOD pada Debit Minimum
Sungai Ciujung mengalami debit andalan minimum pada bulan Agustus sebesar 1.9 m3/detik. Debit andalan tersebut dihitung dari debit harian perbulan selama 15 tahun pada probabilitas 80%. Debit ini selanjutnya disebut sebagai debit minimum dan digunakan dalam simulasi untuk mendapatkan nilai BOD sepanjang Sungai Ciujung pada kondisi debit minimum (Gambar 5.24).
Hasil simulasi pada debit minimum nampak bahwa nilai BOD yang memenuhi kriteria mutu air sungai kelas II adalah sepanjang 4.25 km di bagian hulu (Cijeruk 1 dan Cijeruk 2). Nilai BOD dari hasil simulasi ini selanjutnya digunakan untuk menetapkan beban pencemaran dan daya tampung beban pencemaran, hasilnya tercantum dalam Tabel 5.10.
Gambar 5.24 Nilai BOD pada debit minimum, BML : baku mutu lingkungan
BP BOD Sungai Ciujung pada debit minimumnya berkisar antara 220 kg/hari – 13,184 kg/hari, sedangkan BP yang diijinkan untuk sungai kelas I, II, III dan IV berturut-turut adalah 328 kg/hari, 492 kg/hari, 949 kg/hari dan 1,970 kg/hari. Jika dibandingkan dengan BP yang diijinkan untuk sungai kelas I dan II, lokasi Sungai Ciujung yang memiliki DTBP adalah sepanjang 4.25 km (Cijeruk 2 dan Cijeruk 1) dengan DTBP rata-rata di lokasi tersebut 80 kg/hari untuk sungai kelas I dan 244 kg/hari untuk sungai kelas II. Lokasi yang memenuhi kelas III terdapat di lokasi Nagara sampai Kamaruton 2 kecuali kragilan 1 sepanjang 11.75 km dengan DTBP rata-rata pada lokasi tersebut 2,376 kg/hari. Sementara jika dibandingkan dengan BP sungai kelas IV, lokasi yang memiliki DTBP sepanjang
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 BOD (m g /L) Lokasi [BOD] BML I BML II BML III BML IV Q : 1.9 m3/dtk
