STUDI DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DI DAERAH ALIRAN
SUNGAI (DAS) WAY SEPUTIH
TUGIYONO
Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung email: [email protected]
ABSTRAK
DAS Way Seputih merupakan salah satu DAS terbesar di Provinsi Lampung, panjangnya + 249 km dengan luas + 1.184 km2, terdiri dari beberapa Sub DAS yang melewati kawasan industri, pemukiman, dan pertanian. Semua aktivitas tersebut berpotensi menurunkan kualitas air hingga menimbulkan pencemaran terhadap aliran sungai. Studi perhitungan dayatampung beban pencemar air di DAS Way Seputih merupakan upaya pengelolaan dan mempertahankan kelestarian sumberdaya air yang tersedia sehingga dapat lestari dan berkesinambungan.
Penetapan dayatampung beban pencemaran air dilakukan dengan Metode Streeter-Phelps, yaitu metode penetapan dayatampung beban pencemaran air pada sumber air dengan menggunakan model matematik. Parameter yang digunakan untuk menghitung daya tampung beban pencemaran adalah karakteristik sungai penerima limbah seperti BOD, DO, Temperatur, debit dan kecepatan arus.
Lokasi pengambilan sampel adalah pertemuan antara DAS Way Seputih sebagai penerima aliran dari SUB DAS Way Pegadungan, Sub DAS Way Pengubuan, dan Sub DAS Way Terusan.
Hasil perhitungan dayatampung beban pencemar air sebagai berikut: DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Pegadungan dan Sub DAS Pengubuan menunjukkan nilai Defisit Oksigen kritis (Dc) positif, hal ini berarti masih terdapat oksigen terlarut (DO) pada pertemuan antara DAS Seputih dan kedua Sub DAS tersebut. Sebaliknya, pertemuan antara DAS Seputih dan Sub DAS Way Terusan menunjukan nilai defisit oksigen kritis (Dc)negatif.
Dayatampung beban pencemar air (BOD) yang masih dapat diterima oleh DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Way Pegadungan dan Pengubuan adalah sebesar 46,69 ton/hari dan 8,567 ton/hari. Sedangkan dayatampung beban pencemar air (BOD) di DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Way Terusan sudah terlampaui sebesar 5,624 ton/hari.
Kata Kunci: DAS Seputih, Daya Tampung, Beban Pencemar air.
PENDAHULUAN
Pengertian Daerah Aliran Sungai (DAS) menurut Dictionary of Scientific and Technical Term (Lapedes et al ., 1974), DAS (Watershed) diartikan sebagai suatu kawasan yang mengalirkan air kesatu sungai utama. Dikemukakan oleh Manan (1978) bahwa DAS adalah suatu wilayah penerima air hujan yang dibatasi oleh punggung bukit atau gunung, dimana semua curah hujan yang jatuh diatasnya akan mengalir di sungai utama dan akhirnya bermuara kelaut.
Pengubuan, Way Punggur, Way Tatal, Way Tipo, Way Komering, Way Tulang Waya, Way Tataian, Way Pegadungan, Way Batang Hari, dan Way Raman. Aliran Sub-DAS tersebut di atas melewati berbagai rona lingkungan seperti: kawasan industri, pemukiman, dan pertanian, yang berpotensi terjadinya penurunan kualitas air hingga menimbulkan pencemaran terhadap aliran badan sungai tersebut.
Dalam rangka mengantisipasi pengembangan dimasa mendatang dengan semakin meningkatnya tuntutan masyarakat akan kebutuhan air bersih maka perlu dilakukan Perhitungan Dayatampung Beban Pencemaran Air DAS Way Seputih guna membuat rencana pengembangan daerah, pengelolaan dan upaya-upaya untuk mempertahankan kelestarian sumberdaya alam yang tersedia sehingga dapat lestari dan berkesinambungan.
Daya tampung beban pencemaran adalah kemampuan air pada suatu sumber air, untuk menerima masukan beban pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar. Beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur pencemar yang terkandung dalam air atau limbah. Parameter yang digunakan untuk menghitung daya tampung beban pencemaran adalah karakteristik sungai penerima limbah seperti BOD, DO, Temperatur, debit dan kecepatan arus. Serta karakteristik limbah meliputi BOD, DO, Temperatur, debit dan kecepatan arus (Peraturan pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001).
Penetapan daya tampung beban pencemaran air pada sumber air ditetapkan berdasarkan metode yang telah teruji secara ilmiah, salah satunya adalah Metode Streeter- Phelps adalah metode penetapan daya tampung beban pencemaran air pada sumber air dengan menggunakan model matematik. Pemodelan sungai diperkenalkan oleh Streeter dan Phelps pada tahun 1925 menggunakan persamaan kurva penurunan oksigen (oxygen sag curve) dimana metode pengelolaan kualitas air ditentukan atas dasar defisit oksigen kritik Dc. Pemodelan Streeter dan Phelps hanya terbatas pada dua fonemena yaitu proses pengurangan oksigen terlarut (deoksigenasi) akibat aktivitas bakteri dalam mendegrasikan bahan organik yang ada dalam air dan proses peningkatan oksigen terlarut (reaerasi) yang disebabkan turbulensi yang terjadi pada aliran sungai.
METODE PENELITIAN
Lingkup Wilayah dan Waktu Studi
Lingkup wilayah Studi Dayatampung Beban pencemaran air di DAS Seputih meliputi daerah di sepanjang aliran Way Seputih.yang dibagi menjadi enam stasiun pengamatan yaitu seperti pada Tabel 1.
Tabel 1. Lokasi stasiun pengamatan yang menjadi wilayah studi di DAS Way Seputih
asiun kasi Lebar Sungai
Way Seputih sebelum Muara Way Pegadungan Muara Way Terusan
Way Seputih sebelum Muara Way Terusan Muara Way Pengubuan
Way Seputih sebelum Muara Way Pengubuan 8 m
Bahan dan Alat Penelitian
Tabel 2 Parameter fisik dan kimia
No. Parameter Satuan Metode
1. Suhu oC Elektrometri
2. DO Mg/l Elektrometri
3. BOD Mg/l Elektrometri
5 Debit M3/dt
Metodologi Studi
Metodologi yang digunakan dalam Studi Dayatampung Beban Pencemaran Air di Daerah Aliran Sungai Seputih adalah:
1. Penentuan besarnya debit sungai sebagai penerima limbah (Aliran utama DAS Seputih) dan debit sumber limbah aliran Sub-DAS Seputih.
2. Penentuan besaran hasil pengukuran berbagai parameter kualitas air sungai penerima limbah (Aliran utama DAS Seputih) dan debit sumber limbah aliran Sub-DAS Seputih. .
3. Perhitungan besarnya batas debit limbah toleransi yang dapat dibuang pada badan sungai saat debit minimum.
5. Interpretasi.
Daya Tampung Sungai
Parameter yang digunakan untuk menghitung daya tampung beban pencemaran adalah karakteristik sungai penerima limbah seperti BOD, DO, Temperatur, debit dan kecepatan arus. Serta karakteristik limbah meliputi BOD, DO, Temperatur, debit dan kecepatan arus.
Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Pada Sumber Air Metode Streeter-Phelps
Pemodelan sungai diperkenalkan oleh Streeter dan Phelps pada tahun 1925 menggunakan persamaan kurva penurunan oksigen (oxygen sag curve) dimana metode pengelolaan kualitas air ditentukan atas dasar defisit oksigen kritik Dc. Pemodelan Streeter dan Phelps hanya terbatas pada dua fonemena yaitu proses pengurangan oksigen terlarut (deoksigenasi) akibat aktivitas bakteri dalam mendegrasikan bahan organik yang ada dalam air dan proses peningkatan oksigen terlarut (reaerasi) yang disebabkan turbulensi yang terjadi pada aliran sungai.
Prosedur Perhitungan
Dalam penentuan daya dukung terdapat dua langkah, yang pertama yaitu menentukan apakah beban yang diberikan menyebabkan nilai deficit DO kritis melebihi deficit DO yang diizinkan atau tidak. Untuk hal itu diperlukan langkah kedua, yaitu menentukan beban BOD maksimum yang diizinkan agar deficit DO kritis tidak melampau defisist DO maksimum yang diizinkan.
Untuk itu diperlukan data K’ dan K’ 2 dan data BOD Ultimat. Penentuan K’ dapat menggunakan berbagai metoda yang tersedia, salah satu yang relativ sederhana adalah menggunakan metoda Thomas, yaitu dengan menggunakan data percobaan. Penentuan K’2 dapat menggunakan persamaan empiris.
K’T = K’ 20 (1,047)T-20
K’2T = K’2(20) (1.016)T-20
Dengan T = temperatur air, °C dan K’ 20, K’2 (20) menyatakan harga masing-masing pada temperatur 20 °C.
Nilai BOD ultimat pada temperatur dapat ditentukan dari nilai BOD 5
20, yaitu BOD yang ditentukan pada temperatur 20 °C selama 5 hari dengan menggunakan persamaan berikut.
La = BOD 520 / (1-e-5.K’)
Denga K’ menyatakan laju deoksigenasi dan 5 menyatakan hari lamanya penentuan BOD.
1. Tentukan laju deoksigenasi (K’) dari air sungai yang diteliti. Kemudian diperlukan serangkaian percobaan dilaboratorium. Sehubungan dengan relative rumitnya penentuan tersebut, maka dianjurkan mengacu pada buku Metcalf dan Eddy untuk penentuan harga K’ tersebut. Menurut Metcalf dan Eddy , nilai K’ (basis logaritmit, 20 C) berkisar antara 00,5 hingga 0,3 hari-1. pada intinya pengukuran K’ melibatkan serangkaian percobaan pengukuran BOD dengan panjang hari pengamatan yang berbeda-beda. Apabila menggunakan metoda Thomas, maka data tersebut bisa dimanipulasi untuk mendapatkan nilai K’.
Berikut ini contoh yang diambil dari Metcalf dan Eddy :
T,hari 2 4 6 8 10
Y,mg/L 11 18 22 24 26
(t/y)1/3 0,57 0,61 0,65 0,69 0,727
Dengan t nyatakan waktu pengamatan dan y nilai BOD (exerted).
Metoda Thamas adalah mengalurkan (t/y)1/3 terhadap t sesuai dengan persamaan berikut :
(t/y)1/3= (2,3 K’ La)-1/3+(K’)-2/3(t)/(3,43 La)1/3
K’ adalah nilai konstanta deoksigenasi dengan basis logaritmik (basis 10) dan La menyatakan BOD ultimat. Dengan menggunakan metoda Thomas, nilai K’ dan La dapat ditentukan. Dari data diatas, nilai K’ 0,228 hari-1 dan La =29,4 mg/L. berhubung nilai K’ didasarkan pada Nilai BOD yang diukur pada temperatur 20 °C, maka Nilai K’ yang diproleh adalah data tempertur yang sama.
2. Tentukan laju aerasi (K’) dengan menggunakan persamaan atau data pada Tabel.
3. Menentukan waktu kritik
(
)
C
5. Apabila nilai Dc lebih besar dari nilai Dall, maka perlu dihitung beban BOD maksimum yang diizinkan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan proserdur perhitungan daya tampungbeban pencemaran air didapatkan hasil seperti yang disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3. Daya Tampung Beban Pencemaran Air di Sub DAS Way Seputih
Karakteristik DAS
6834917 12 3693211 10 2,49 12,6 4
Sumber: Data Primer 2005 DC* : Defisit Oksigen kritis
BOD** : Beban pencemar atau limbah yang masih diizinkan
PEMBAHASAN
Dari ketiga stasiun muara Sub DAS Way Seputih menunjukkan, bahwa Defisit Oksigen kritis (DC) belum terjadi pada pertemuan aliran DAS seputih dengan muara Sub-Das Way Pegadungan dan Muara Way Pengubuan. Masing-masing nilai DC secara berurutan adalah 2, 49 mg/l dan 0,93 mg/l. Hal ini berarti bahwa pada titik pertemuan sungai terhadap daya tampung beban pencemaran air terbesar yang masih dapat diijinkan di DAS Seputih setelah bertemu aliran DAS Way seputih dengan muara kedua Sub-DAS tersebut masih terdapat oksigen terlarut.
Pada pertemuan aliran DAS seputih dengan muara Way Terusan nilai defisit oksigen kritis (DC) sebesar – 0,03 mg/l, in berarti sudah tidak ada oksigen atau oksigen dibawah baku mutu, sehingga beban BOD pada aliran Sub-Das Way terusan harus diturunkan agar DO DAS Way Seputih tidak kurang dari 2 mg/L.
Kemampuan daya tampung Aliran DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub-DAS Way Pengubuan lebih kecil dibandingkan dengan kemampuan DAS Seputih sebagai penerima aliran Sub DAS Way Pegadungan. Hal ini disebabkan tingginya kadar BOD di DAS Seputih, sebelum menerima aliran dari Sub DAS Pengubuan. Tingginya BOD pada aliran DAS Way Seputih dikarenakan disamping sebagai penerima aliran limbah dari Sub DAS Way Pengubuan juga mendapat masukan dari berbagai aktivitas yang ada disepanjang aliran DAS Seputih seperti perkampungan, pertanian dan industri yang berpotensi sebagai penyumbang bahan organik maupun anorganik ke DAS Seputih.
Fenomena di atas, didukung oleh hasil pengukuran kadar BOD dan COD yaitu pada DAS Seputih sebesar 20 mg/l dan 96 mg/l dan Sub DAS Pengubuan sebesar 10 mg/l dan 32 mg/l. Kandungan BOD dan COD digunakan sebagai indikator pencemaran organik maupun anorganik di suatu perairan yang menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut (Fardias,1992). Hal ini dikarenakan adanya kecenderungan sungai sebagai tempat pembuangan sampah, limbah rumah tangga atau limbah domestik, limbah pertanian, dan limbah industri (Fardias,1992).
Sebaliknya dayatampung beban beban pencemaran air pad DAS Seputih sebagai penerima aliran dari muara Sub DAS Way Terusan sudah melampaui dayatampung DAS tersebut (sungai sudah tercemar). Untuk mengembalikan kemampuan dayatampung DAS Seputih, maka beban limbah pada Sub DAS Way Terusan harus dikurangi sebesar 5,624 ton/hari. Hal ini agar DO pada DAS Seputih tidak dibawah DO kritis atau baku mutu.
Terlampauinya daya tampung DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Way Terusan disebabkan oleh tingginya kadar BOD dan COD di DAS Seputih dan di Sub DAS Way Terusan.
Tingginya kandungan BOD dan COD di Sub DAS Way Terusan dikarenakan disepanjang aliran Sub DAS ini terdapat beberapa industri besar dari berbagai jenis yang mendapat masuk dalam Program Proper Provinsi Lampung tahun 2005 dengan predikat paling tinggi dalam kategori biru.
Simpulan
Dari hasil uraian dan perhitungan dayatampung beban beban pencemaran air di DAS Seputih berdasarkan parameter kualitas air terukur disimpulkan sebagai berikut:
1. DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Pegadungan dan Sub DAS Pengubuan menunjukan nilai Defisit Oksigen kritis (Dc) positif, hal ini berarti masih terdapat oksigen terlarut (DO) pada pertemuan antara DAS Seputih dan kedua Sub DAS tersebut (Sub DAS Pegadungan dan Sub DAS Pengubuan). Sebaliknya, pertemuan antara DAS Seputih dan Sub DAS Way Terusan menunjukan nilai defisit oksigen kritis (Dc)negatif.
2. Daya tampung beban beban pencemaran air (BOD) yang masih dapat diterima oleh DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Way Pegadungan dan Pengubuan adalah sebesar 46,69 ton/hari dan 8,567 ton/hari. Sedangkan dayatampung beban beban pencemaran air (BOD) di DAS Seputih sebagai penerima aliran dari Sub DAS Way Terusan sudah terlampaui sebesar 5,624 ton/hari.
DAFTAR PUSTAKA
Bapedal, 1991. Standar Nasional Indonesia nomor 06-2421-1991: Metode Pengambilan Contoh Uji Kualitas Air. Jakarta.
Bapedalda Propinsi Lampung 2005. Daftar industri-industri dalam Program Proper Propinsi Lampung tahun 2005. Bandar Lampung.
Effendi, H. 2000. Telaah Kualitas Air. Jurnal Manajemen Sumberdaya Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Bogor.
Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Hutagalung, 1997. Metode Analisis Air. Lembaga limu Pengetahuan Indonesia. Jakarta.
Kementrian Negara Lingkungan Hidup 2003. Kep. Men. LH No.110 Tahun 2003: Tentang pedoman penetapan daya tampung beban pencemaran air pada sumber air. Jakarta
