PENGARUH LIMBAH DOMESTIK TERHADAP KUALITAS
PERAIRAN DANAU TOBA
(Studi Kasus Desa Marbun Toruan, Desa Napitupulu Bagasan, dan
Kelurahan Pangururan)
T E S I S
OLEH
SONDANG JUNI ESKA SIMAMORA 117004015/PSL
SEKOLAH PASCASARJANA PROGRAM STUDI
PENGELOLAAN SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH LIMBAH DOMESTIK TERHADAP KUALITAS
PERAIRAN DANAU TOBA
(Studi Kasus Desa Marbun Toruan, Desa Napitupulu Bagasan, dan
Kelurahan Pangururan)
T E S I S
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara
OLEH
SONDANG JUNI ESKA SIMAMORA 117004015/PSL
SEKOLAH PASCASARJANA PROGRAM STUDI
PENGELOLAAN SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Menyetujui, Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS
Ketua Anggota
Drs. Chairuddin, MSc
Ketua Program Studi, Direktur,
(Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS) (Prof. Dr. Erman Munir, MS)
Tanggal Lulus : 27 Agustus 2014
Judul Tesis : PENGARUH LIMBAH DOMESTIK TERHADAP
KUALITAS PERAIRAN DANAU TOBA
STUDI KASUS DESA MARBUN TORUAN, DESA NAPITUPULU BAGASAN, DAN KELURAHAN PANGURURAN
Nama : SONDANG JUNI ESKA SIMAMORA
Nomor Induk Mahasiswa : 117004015
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Doloksanggul, Kabupaten Humbang Hasundutan pada tanggal 8 Juni
1983, sebagai anak pertama dari tujuh bersaudara dengan nama Ayah Patar Simamora dan
Ibu G. Rosmauli Sitorus.
Menyelesaikan pendidikan dasar pada SD Santa Maria Doloksanggul pada tahun 1995,
selanjutnya pada tahun 1998 tamat sekolah lanjutan pertama pada SMP Negeri 1
Doloksanggul dan pada tahun 2001 menamatkan sekolah lanjutan atas pada SMA Negeri 5
Medan. Kemudian melanjutkan pendidikan tinggi di Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan Alam Jurusan Kimia dan lulus pada bulan 19 November 2005. Pada tahun 2011
berkesempatan melanjutkan studi di Sekolah Pascasarjana Program Studi Pengelolaan
Sumberdaya Alam dan Lingkungan.
Telah diuji pada
Tanggal : 27 Agustus 2014
PANITIA PENGUJI TESIS
Ketua : Prof. Dr. Retno Widhiastuti, M.S Anggota : 1. Drs. Chairuddin, MSc
ABSTRAK
Pengaruh limbah domestik terhadap kualitas perairan Danau Toba studi kasus Desa Marbun Toruan, Desa Napitupulu Bagasan, Kelurahan Pangururan telah diteliti pada bulan September 2013-April 2014. Tujuan penelitian adalah: (1) mengukur penurunan kualitas perairan Danau Toba akibat pembuangan limbah domestik, (2) mengetahui pengaruh perilaku penduduk terhadap penurunan kualitas perairan Danau Toba.
Penelitian ini menggabungkan penelitian fisik dan sosial. Penelitian fisik dilakukan dengan menganalisa sifat fisik-kimia dan biologi air dan penelitian sosial dilakukan dengan wawancara terhadap responden dengan bantuan kuisoner. Populasi penelitian kualitas air mencakup air Danau Toba dengan sampel di 4 stasiun yaitu Marbun Toruan, Napitupulu Bagasan, Pangururan dan Parbalohan sebagai kontrol. Populasi penelitian sosial adalah penduduk di Marbun Toruan, Napitupulu Bagasan, dan Pangururan. Sampel adalah kepala keluarga/istrinya dengan jumlah 30 orang tiap lokasi penelitian sehingga total sampel adalah 90 orang yang dipilih secara purposive. Parameter fisik-kimia dan biologis air yang diamati adalah suhu, pH, penetrasi, kekeruhan, DO, BOD5, COD, nitrat, fosfat, dan fecal coliform. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa nilai rata-rata suhu air tidak berbeda nyata antar lokasi pengamatan, sedangkan nilai rata-rata pH, kekeruhan, DO, BOD5
Rata-rata pengetahuan responden adalah 3,59 dan masuk dalam kriteria Tahu tentang limbah domestik, rata-rata sikap adalah 3,28 dan masuk dalam kriteria Setuju menjaga Danau Toba dari pencemaran limbah domestik, rata-rata tindakan adalah 2,85 dan masuk dalam kategori Kadang-kadang masih membuang limbah ke Danau Toba. Dapat disimpulkan bahwa tingkat pengetahuan dan sikap responden yang baik tidak serta merta membuat tindakan pengelolaan menjadi baik. Pengetahuan, sikap dan tindakan mempunyai korelasi sedang hingga tinggi terhadap konsumsi bahan-bahan rumah tangga yang berpotensi menimbulkan pencemaran air.
, COD, nitrat, fosfat adalah berbeda nyata antar lokasi pengamatan. Mengacu kepada PP RI Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, nilai colifecal di Napitupulu Bagasan dan Marbun Toruan serta nilai COD di Pangururan telah melebihi baku mutu air kelas I.
ABSTRACT
Effect of domestic waste on Lake Toba water quality case study in Marbun Toruan Village, Napitupulu Bagasan Village, and Pangururan Village has been analyzed on September 2013-April 2014. Research purposes: (1) measuring the decrease in water quality due to Lake Toba domestic sewage include changes in physical, chemistry, and biology parameters, (2) determine the effect of the human behavior to the decline in the quality of Lake Toba.
The research combined of physical and social research. Physical research was done by analyzing the chemical, physical, and biological water quality and social research was done by interviewing respondents with questionnaires. The population of water included whole Lake Toba with four station namely Marbun Toruan, Napitupulu Bagasan, Pangururan, and Parbalohan as control. Social research population is resident in Marbun Toruan, Napitupulu Bagasan, and Pangururan. The sample was the head of the family/his wife’s by the number of 30 persons each study site so that the total sample was 90 people who were selected purposively.
Physical, chemical, and biological parameters measured were temperature, pH, penetration, turbidity, DO, BOD5, COD, nitrate, phosphate, and fecal coliform. The results showed that the average value of the water temperature was not significantly different, while the average values of pH, turbidity, DO, BOD5, COD, nitrate, phosphate was significantly different between the location of the observation. According to Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, that the colifecal value in Napitupulu Bagasan and Marbun Toruan and COD values in Pangururan have exceeded the water quality standard class I.
The average of respondent knowlegde of domestic waste is 3,59 and categorized as Know, the average attitude is 3,28 and categorized as Agree to maintain the quality of Lake Toba, the average action is 2,85 and categorized as Sometimes still dumping waste into Lake Toba. It can be concluded that the good level of knowledge and attitudes on the management of Lake Toba does not necessarily make management actions to be good. Knowledge, attitudes and actions of the people have moderate to high correlation to the consumption of household materials that may cause water pollution.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
berkat dan kasih karuniaNya sehingga Penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan
judul “PENGARUH PEMBUANGAN LIMBAH DOMESTIK TERHADAP
PERAIRAN DANAU TOBA STUDI KASUS DESA MARBUN TORUAN, DESA
NAPITUPULU BAGASAN, DAN KELURAHAN PANGURURAN”.
Pada kesempatan ini Penulis ingin mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang
setingginya kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. B. Sengli J. Damanik, M.Sc (Almarhum) selaku
pembimbing utama yang dengan tulus dan penuh perhatian membimbing
penulis hingga penelitian dan penulisan tesis ini dapat terselesaikan. Teladan
dan kebaikan Bapak selama proses penyelesaian tesis ini tidak akan
terlupakan.
2. Ibu Prof. Retno Widhiastuti, MS selaku pembimbing sekaligus Ketua Program
Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Pascasarjana
Universitas Sumatera Utara yang telah banyak memberikan bimbingan,
nasehat dan teladan kepada penulis selama proses penulisan tesis ini.
3. Bapak Drs. Chairuddin, MS selaku dosen pembimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan, arahan dan semangat dalam penyelesaian tesis ini.
4. Bapak Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc dan Bapak Dr. R.
Hamdani Harahap, M.Si selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan
saran dan masukan bagi penyempurnaan tesis ini.
5. Bapak Prof. Dr. Erman Munir, MS selaku Direktur Pascasarjana yang telah
memberikan kesempatan bagi penulis untuk melanjutkan studi di Sekolah
6. Seluruh dosen dan sivitas akademika di Sekolah Pascasarjana Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan atas dukungan dan
kesempatan yang diberikan.
Ucapan terimakasih yang tulus juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua
yaitu Patar Simamora dan G. Rosmauli Sitorus atas doa dan dukungan yang tiada
henti sehingga penulisan tesis ini dapat diselesaikan dengan baik.
Kepada suami terkasih Binsar Sihombing, penulis mengucapkan terima kasih
atas segala dukungan dan pengertian yang luar biasa selama penulis mengikuti studi
sampai selesai.
Terima kasih juga penulis sampaikan kepada seluruh keluarga, sahabat
Jahartap J. Pasaribu dan senior-senior GMKI, serta semua pihak atas dukungan moral,
materiil dan doa di sepanjang pelaksanaan studi hingga penulisan tesis ini dapat
diselesaikan.
Penulis menyadari bahwa tesis ini masih jauh dari sempurna, sehingga kritik
dan saran yang membangun sangat diharapkan. Besar harapan penulis agar tesis ini
dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.
Medan, Agustus 2014
DAFTAR ISI
2.1.4. Dampak Pembuangan Limbah Domestik ……… 10
2.2. Pencemaran Danau ………... 11
2.3. Danau Toba ……… 12
2.3.1. Letak dan Luas ………. 12
2.3.2. Fungsi dan Manfaat ………. 13
2.3.3. Hidrologi ……….. 13
2.4. Indikator Kualitas Perairan Danau Toba ………... 14
2.4.1. Parameter Fisik Air ……….. 15
3.3. Pengukuran Parameter Fisik, Kimia, dan Biologi ………… 27
3.4. Populasi dan Teknik Pengambilan Sampel ……… 29
3.5. Pengumpulan Data ………. 30
3.6. Analisis Data ………. 31
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ………... 33
4.1. Pengukuran Parameter Fisik, Kimia,d an Bilogis Air ……... 33
4.1.2. Derajat Keasaman ………... 35
4.1.3. Penetrasi ………. 37
4.1.4. Kekeruhan ……….. 37
4.1.5. Oksigen Terlarut (DO) ……… 39
4.1.6. COD ………. 42
4.1.7. BOD5 ……… 43
4.1.8. Nitrat ………. 45
4.1.9. Fosfat ………. 46
4.1.10.Fecal Coliform ………. 48
4.2. Pengukuran Pengaruh Perilaku Masyarakat terhadap Penurunan Kualitas Air ………. 49 4.2.1. Uji Normalitas ……….. 49
4.2.2. Analisis Sosial ……….. 50
4.2.3. Analisis Korelasi ……….. 55
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ………. 60
5.1. Kesimpulan ……… 60
5.2. Saran ……….. 61
DAFTAR PUSTAKA ……….. 62
DAFTAR TABEL
No Judul Halaman
2.1. Baku Mutu Air Limbah berdasarkan Kepmen LH Nomor 112
Tahun 2006 ……….
8
2.2. Tingkat pencemaran perairan berdasarkan nilai DO dan BOD .. 19
2.3. Perbandingan rata-rata angka BOD5/COD untuk beberapa jenis 20
air ………...
3.1. Alat yang digunakan untuk pengukuran faktor fisik, kimia dan
biologi air ………..
29
3.2. Pedoman penilaian koefisien korelasi r ………. 32
4.1. Nilai rata-rata parameter yang diukur pada masing-masing
lokasi pengambilan sampel ……….
33
4.2. Hasil uji statistik/uji beda dari parameter lingkungan yang
diamati ………...
34
4.3. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter pH antar lokasi pengamatan
36
4.4. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter kekeruhan antar lokasi
pengamatan ……….
39
4.5. Nilai kejenuhan oksigen (%) pada masing-masing lokasi
pengamatan ……….
41
4.6. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter DO antar lokasi
pengamatan ………
41
4.7. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter COD antar lokasi
pengamatan ………
43
4.8. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter BOD5
44
antar lokasi
pengamatan ………
4.9. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter NO3
-46
pengamatan ………
4.10. Uji statistik multiple comparison untuk menunjukkan
perbedaan nilai rata-rata parameter PO4
3-48
antar lokasi
pengamatan ………
4.11. Uji statistik Kolmogorov Smirnov untuk menunjukkan
distribusi pemakaian air, bahan cair dan bahan padat di semua
lokasi pengamatan ……….
50
4.12. Distribusi responden berdasarkan usia ………... 51
4.13. Distribusi responden berdasarkan pekerjaan dengan tingkat
pendidikan ………...
51
4.14. Kriteria penilaian interpretasi pengetahuan masyarakat ………. 52
4.15. Kriteria penilaian interpretas sikap masyarakat ……….. 53
4.16. Kriteria penilaian interpretasi tindakan masyarakat …………... 53
4.17. Uji statistik korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan
variabel perilaku masyarakat dengan jumlah air ………...
55
4.18. Uji statistik korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan
variabel perilaku masyarakat dengan konsumsi bahan cair ……
57
4.19. Uji statistik korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan
variabel perilaku masyarakat dengan konsumsi bahan ………...
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Halaman
1. Kriteria mutu air berdasarkan kelas ……… 66
2. Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur DO ……… 68
3. Bagan kerja metode Winkler untuk mengukur BOD5 ………… 69
4. Bagan kerja pengukuran COD dengan metode refluks ……….. 70
5. Nilai oksigen terlarut maksimum (mg/L) pada berbagai besaran
temperatur air ………..
71
6. Nilai parameter fisik-kimia air pada setiap stasiun pengamatan 72
7. Kuisoner penelitian ………. 73
8. Hasil uji F terhadap parameter fisik dan kimia air ………. 76
9. Hasil uji perbedaan nyata terhadap parameter lingkungan
antara lokasi pengamatan ………
77
10. Rata-rata penggunaan air dan bahan-bahan rumah tangga ……. 93
11. Rata-rata faktor perilaku responden terhadap Danau Toba …… 96
12. Uji statistik korelasi Pearson untuk mengetahui hubungan
variabel perilaku masyarakat dengan jumlah limbah yang
masuk ke perairan Danau Toba ………..
99
13. Peta lokasi penelitian ……….. 100
