ANALISIS BEBAN PENCEMARAN SUNGAI CIHIDEUNG
SEBAGAI BAHAN BAKU PENGOLAHAN AIR
DI KAMPUS IPB DARMAGA
ETTY SARIWATI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2010
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini, saya menyatakan bahwa tesis “Analisis Beban Pencemaran Sungai Cihideung Sebagai Bahan Baku Pengolahan Air di Kampus IPB
Darmaga” adalah karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan
belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Februari 2010
Etty Sariwati
ABSTRACT
ETTY SARIWATI. Analysis of soiled loading Cihideung as the source of water processing in IPB Darmaga Campus. Under supervised by ETTY RIANI and ERIZAL.
Bogor Agriculture University (IPB) nowdays has served almost 21.000 people included students, lecturer, and educational staff. Due to fresh water need, IPB has managed by self processing with the source is from Cihideung River. The activity around Cihideung River make the water could be contaminate by agricultural waste, fishery, domestical liquid waste and industry. The research has been done to analysis the Cihideung River waste load, to know the quality of fresh water by analyzing the physical, chemical and biological parameter. The characteristic measurement result compared with the grade standard based on PP No. 82 year 2001. The quality status of Cihideung River environment is declared by STORET methods. The highest STORET score is in station 4 that is -55 with the water status is highly soiled. Organic material is the highest soiled that is showed by COD value in the water that is 21.272 ton/month. The second contribution is BOD that is 7.989 ton/month.
RINGKASAN
ETTY SARIWATI. Analisis Beban Pencemaran Sungai Cihideung Sebagai Bahan Baku Pengolahan Air di Kampus IPB Darmaga. Dibimbing oleh ETTY RIANI dan ERIZAL.
Kampus Institut Pertanian Bogor (IPB) berada di Kecamatan Darmaga Kabupaten Bogor saat ini melayani hampir 21.000 orang, yaitu mahasiswa, dosen dan tenaga kependidikan. Untuk keperluan air bersih didapatkan dengan melakukan pengolahan sendiri dengan memakai bahan baku dari Sungai Cihideung. Aktivitas di sekitar sungai Cihideung membuat air sungai mudah tercemar oleh bermacam limbah pertanian, perikanan, industri dan limbah cair domestik.
Penelitian ini dilakukan untuk menghitung beban pencemaran air Sungai Cihideung sebagai bahan baku pengolahan air di Kampus IPB Darmaga, mengetahui kualitas air sungai sebelum dan sesudah pengolahan air dengan menganalisis parameter fisika, kimia dan biologi. Hasil pengukuran karakteristik kualitas air yang diperoleh dibandingkan dengan standar baku mutu berdasarkan PP Nomor 82 Tahun 2001. Status kualitas lingkungan Sungai Cihideung ditetapkan dengan menggunakan metode STORET yang terdapat pada Lampiran II Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 115 Tahun 2003. Analisis data utama yang dilakukan dalam penelitian ini adalah penentuan beban pencemaran dan penentuan status mutu air sungai. Data sampel air diambil dengan 3 kali ulangan pada 5 titik stasiun yang membuang limbah paling banyak yang ada di sepanjang Sungai Cihideung. Analisis data sosial tentang kebutuhan air di Kampus IPB Darmaga adalah berupa wawancara dan kuisioner kepada pengguna air di Kampus IPB Darmaga yang bersifat diskriptif.
Data parameter fisik menghasilkan analisis suhu berkisar 26oC – 29oC, hasil analisis warna 0-89 PtCo, hasil analisis kekeruhan 0-16 NTU, dan hasil analisis TSS 8-24 mg/l. Data parameter kimia air hasil pengukuran pH berkisar 5,7 – 6,7, nilai BOD berkisar 14-35 mg/l, nilai COD berkisar 49-78 mg/l, nilai nitrat berkisar 0,035 – 16,85 mg/l, nilai nitrit berkisar 0,001 – 0,094 mg/l, nilai amonia berkisar 0,166 – 0,667 mg/l, nilai logam berat timbal berkisar 0,03 – 0,038 mg/l, nilai besi berkisar 0,042 – 1,23 mg/l. Hasil pengukuran fecal coliform 0 – 15000 Jml/100 ml.
Bahan organik yang dicerminkan dari nilai COD merupakan bahan pencemar tertinggi konsentrasinya yang masuk ke perairan yang mencapai 21.272 ton/bulan. Kontribusi terbesar kedua adalah BOD sebesar 7.989 ton/bulan. Skor indeks STORET tertinggi terdapat pada Stasiun 4 yaitu sebesar -55 dengan status mutu air tercemar berat, skor indeks STORET terendah terdapat pada stasiun 1 yaitu sebesar -30 dengan status mutu air tercemar sedang.
Jenis aktivitas pemanfaatan lahan yang menimbulkan pencemaran atau pembuangan limbah organik di Sungai Cihideung meliputi permukiman, persawahan, perikanan dan industri.
Hasil data sosial yang berupa jawaban kuisioner menunjukkan air di Kampus IPB Darmaga hanya digunakan sebagai sarana untuk keperluan kebersihan, untuk laboratorium dipakai sebagai pencucian alat-alat laboratorium, sebagai pendingin alat (destilasi aquadest), dan penyiraman tanaman. Rata-rata pemakaian air pada satu laboratorium adalah 500 lt/hari. Air yang tersedia saat ini masih belum mencukupi disebabkan karena adanya peningkatan pemakaian yaitu dengan bertambahnya fakultas dan departemen baru yanng ada di Kampus IPB Darmaga, juga adanya kebocoran pipa sehingga air tidak sampai ke pengguna air.
Pendekatan sistem dapat diimplementasikan dalam pengelolaan air bersih untuk jangka panjang. Pengelolaan air bersih dengan memandang permasalahan dari seluruh aspek yang terkait. Aspek tersebut adalah aspek lingkungan fisik, teknologi, kelembagaan, keuangan, tingkat pelayanan, dan efisiensi pengelolaan.
Kata kunci : Kampus IPB, kebutuhan air bersih, Sungai Cihideung, beban pencemaran, status mutu air sungai.
© Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak cipta dilindungi Undang-undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
ANALISIS BEBAN PENCEMARAN SUNGAI CIHIDEUNG
SEBAGAI BAHAN BAKU PENGOLAHAN AIR
DI KAMPUS IPB DARMAGA
ETTY SARIWATI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR 2010
Judul Tesis : Analisis Beban Pencemaran Sungai Cihideung Sebagai Bahan Baku Pengolahan Air di Kampus IPB Darmaga
Nama Mahasiswa : Etty Sariwati Nomor Pokok (NRP) : P052070271
Program Studi : Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan
Disetujui, Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Etty Riani, MS. Dr. Ir. Erizal, M.Agr.
K e t u a Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS
“bahwa
cara
takdir
mengubah
manusia
selalu
baik
adanya,
jika
saja
kita
tahu
bagaimana
memahaminya”
….
(
Paulo
Coelho
)
PRAKATA
Puji Syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini yang berjudul Analisis Beban Pencemaran Sungai Cihideung Sebagai Bahan Baku Pengolahan Air di Kampus IPB Darmaga. Usulan ini dibuat dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor.
Penyusunan tesis ini tidak terlepas dari dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang tulus kepada :
1. Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS sebagai Ketua Program Studi Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan, yang telah banyak memberikan arahan dan bantuan selama penulis menempuh pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB.
2. Dr. Ir. Etty Riani, MS sebagai ketua komisi pembimbing dan Dr. Ir. Erizal, M.Agr sebagai anggota komisi pembimbing, atas curahan waktu, perhatian, motivasi dan pikiran dalam penyusunan tesis ini. Semoga semuanya menjadi ibadah yang tiada putusnya dan mendapatkan pahala dari Allah SWT.
3. Dr. Ir. Isdradjad Setyobudiandi, M.Sc, selaku penguji luar komisi dan Dr. Ir. Lailan Syaufina, MSc, selaku penguji Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, atas segala waktu, pikiran dan pengetahuan yang diberikan.
4. Dr. Ir. Edy Hartulistiyoso, M.Sc, selaku Direktur Fasilitas dan Properti IPB dan Ir. Heri Purwanto, selaku Kasie Fasilitas Akademik IPB yang telah memberikan izin belajar penulis untuk melanjutkan pendidikan.
5. Segenap anggota keluarga, ibunda tercinta Sutiawati, abang-abang, kakak-kakak dan adik tersayang, Tante Zainab dan saudara sepupu tersayang yang
telah memberikan doa dan semangat sehingga penulis bisa melanjutkan pendidikan.
6. Susanto Y teman diskusi yang menyenangkan, dan seluruh staf pegawai di Sub Direktorat Pengelolaan Fasilitas IPB yang telah memberikan dukungan semangat, terutama untuk semua pengertian yang diberikan sehingga penulis bisa menempuh pendidikan dengan baik.
7. Teman kuliah PSL angkatan 2007 terutama Rita Hayati dan Syamsul Alam karena telah banyak memberikan ide dan bantuan selama kuliah.
8. Kepada semua pihak yang telah membantu namun tak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT semata, kekurangan yang ada merupakan gambaran keterbatasan manusia. Penulis berharap semoga hasil tesis ini dapat berguna bagi kemajuan ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi semua pihak.
Bogor, Februari 2010
RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir pada hari Sabtu, 27 Juli 1968 dari pasangan M. Husin Raden (alm) dan Sutiawati di Banda Aceh. Penulis merupakan anak keenam dari tujuh bersaudara. Penulis masuk Sekolah Dasar Negeri (SDN) No. 1 Banda Aceh pada tahun 1975 dan tamat tahun 1981.
Kemudian melanjutkan studi pada tahun 1981 pada jenjang Sekolah Menengah Pertama Negeri (SMPN) No. 1 Banda Aceh dan tamat pada tahun 1984.
Setelah menamatkan SMP, penulis melanjutkan studi pada Sekolah Menengah Atas Negeri (SMAN) No. 1 Banda Aceh dan tamat pada tahun 1987. Kemudian melanjutkan studi pada bulan Agustus tahun 1987 pada Universitas Syiah Kuala (Unsyiah) pada Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik dan menamatkan studi pada bulan Juni tahun 1994 dengan gelar Sarjana Teknik (ST).
Pada bulan Januari 2005 penulis mulai bekerja sebagai Pegawai Negeri Sipil di Institut Pertanian Bogor sebagai Tenaga Kependidikan yang ditempatkan pada Direktorat Fasilitas dan Properti IPB. Penulis kembali melanjutkan studi Program Magister (S2) pada bulan Agustus 2007 pada Institut Pertanian Bogor (IPB) Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan.
i
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... iii
DAFTAR GAMBAR ... iv DAFTAR LAMPIRAN ... vi I. PENDAHULUAN ... 1 1.1. Latar Belakang ... 1 1.2. Perumusan Masalah ... 3 1.3. Tujuan Penelitian ... 4 1.4. Kerangka Pemikiran ... 4 1.5. Manfaat Penelitian ... 5 1.6. Hipotesis ... 7
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 8
2.1. Pencemaran Perairan ... 8
2.2. Sumber Pencemaran Perairan ... 9
2.2.1. Sifat Fisika Perairan ... 10
2.2.2. Sifat Kimia Perairan ... 12
2.3. Sumber Air Baku ... 15
2.4. Proses Pengolahan Air Bersih ... 16
III. METODE PENELITIAN ... 17
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 17
3.2. Metode Pengambilan Data dan Pengukuran ... 17
3.2.1. Penentuan Stasiun Pengamatan ... 17
3.2.2. Peralatan dan Bahan Penelitian ... 18
3.3. Data Kebutuhan Pengguna ... 19
3.4. Pengumpulan Data Sekunder ... 19
3.5. Metode Analisis Data ... 20
3.5.1. Kualitas Air Sungai dan Status Pencemar ... 20
3.5.2. Analisis Beban Pencemaran ... 21
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23
4.1. Gambaran Umum Lokasi Penelitian ... 23
4.2. Proses Pengolahan Air di WTP Cihideung ... 24
4.3. Kualitas Air Sungai Cihideung ... 28
4.3.1. Parameter Fisika ... 30
ii
4.3.1.2 Warna dan Kekeruhan ... 33
4.3.1.3 Padatan Tersuspensi Total ... 37
4.3.2 Parameter Kimia ... 39 4.3.2.1 pH ... 39 4.3.2.2 BOD ... 41 4.3.2.3 COD ... 42 4.3.2.4 Nitrat (NO3-N) ... 44 4.3.2.5 Nitrit (NO2-N) ... 45 4.3.2.6 Amonia (NH3-N) ... 46 4.3.3. Logam Berat ... 48 4.3.3.1 Timbal (Pb) ... 48 4.3.3.2 Besi (Fe) ... 50
4.3.4. Parameter Mikrobiologi Fecal coliform (E.coli) ... 51
4.4. Status Mutu Air Sungai Cihideung ... 53
4.5. Debit Aliran Air Sungai Cihideung ... 54
4.6. Beban Pencemaran ... 55
4.7. Kualitas Air Bersih ... 56
4.8. Penggunaan Air di Kampus IPB Darmaga ... 58
V. SIMPULAN DAN SARAN ... 64
5.1. Simpulan ... 64
5.2. Saran ... 65
DAFTAR PUSTAKA ... 66
iii
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Berbagai jenis unit operasi/unit proses dalam pengolahan air bersih .... 16
2. Parameter fisika, kimia dan biologi air dan metode pengukuran ... 19
3. Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air ... 21
4. Penentuan status mutu perairan ... 21
5. Hasil analisis rata-rata kualitas air Sungai Cihideung Bogor... 30
6. Data curah hujan tahun 2009 dan rata-rata 10 tahun terakhir untuk Wilayah Cihideung ... 33
7. Rekapitulasi skor indeks STORET dan status mutu air ... 54
8. Data debit air Sungai Cihideung ... 54
9. Beban pencemaran air Sungai Cihideung ... 55
10. Hasil analisis air bersih dari WTP Cihideung IPB ... 57 11. Karakteristik responden tentang kebutuhan air di Kampus IPB Darmaga 58
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Bagan alir kerangka pemikiran ... 6
2. Siklus Nitrogen dalam ekosistem perairan ... 13
3. Lokasi pengambilan sampel ... 18
4. Skema proses pengolahan air baku ... 25
5. Skema sistem transmisi air bersih dari WTP Cihideung ... 28
6. Hasil analisis simpangan baku suhu air (oC) Sungai Cihideung Bogor .. 31
7. Hasil pengukuran suhu air (oC) Sungai Cihideung Bogor ... 32
8 Hasil analisis simpangan baku warna air (PtCo) Sungai Cihideung Bogor 34 9. Hasil analisis warna (PtCo) air Sungai Cihideung Bogor ... 35
10. Hasil analisis simpangan baku kekeruhan (NTU) air Sungai Cihideung Bogor ... 35
11. Hasil analisis kekeruhan (NTU) air Sungai Cihideung Bogor ... 36
12. Hasil analisis simpangan baku TSS (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 37 13. Hasil analisis TSS (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor ... 38
14. Hasil analisis simpangan baku pH air Sungai Cihideung Bogor ... 39
15. Hasil pengukuran pH air Sungai Cihideung Bogor ... 40
16. Hasil analisis simpangan baku BOD (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 41 17. Hasil analisis BOD (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor ... 42
18. Hasil analisis simpangan baku COD (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 42 19. Hasil analisis COD (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor ... 43
20. Hasil analisis simpangan baku nitrat (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 44 21. Hasil analisis nitrat pada Sungai Cihideung Bogor ... 45
22. Hasil analisis simpangan baku nitrit (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 45 23. Hasil analisis nitrit pada Sungai Cihideung Bogor ... 46
24. Hasil analisis simpangan baku amonia (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor ... 47
25. Hasil analisis ammonia air Sungai Cihideung Bogor ... 48
26. Hasil analisis simpangan baku timbal (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 49 27. Hasil analisis timbal air Sungai Cihideung Bogor ... 49
28. Hasil analisis simpangan baku besi (mg/l) air Sungai Cihideung Bogor 50 29. Hasil analisis besi air Sungai Cihideung Bogor ... 51
30. Hasil analisis simpangan baku fecal coliform air Sungai Cihideung Bogor 52 31. Hasil analisis fecal coliform air Sungai Cihideung Bogor ... 52
32. Fungsi pemakaian air di Kampus IPB Darmaga ... 59
33. Kecukupan kebutuhan air di Kampus IPB Darmaga ... 60
34. Sistem pengolahan air di WTP Cihideung dengan memakai membran .. 60
v
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman 1. Data Penelitian di Sungai Cihideung ... 71 2. Hasil pemantauan/pengukuran parameter fisika-kimia untuk setiap
stasiun Sungai Cihideung Bogor ... 74 3. Penentuan status/mutu lingkungan perairan Sungai Cihideung Bogor ... 76 4. Beban pencemaran tiap-tiap stasiun ... 81 5. Gambar lokasi stasiun pengambilan sampel ... 83 6. Kuesioner penelitian ... 86
