DAMPAK PARAMETER KUALITAS AIR DI SUNGAI DAN MUARA KALI PORONG TERHADAP EKOSISTEM

Transkripsi

1 DAMPAK PARAMETER KUALITAS AIR DI SUNGAI DAN MUARA KALI PORONG TERHADAP EKOSISTEM Lulut Alfaris 1), Suntoyo 2), Muammad Zikra 2) 1) Program Studi Teknik Manajemen Pantai, Institut Teknologi Sepulu Nopember 2) Jurusan Teknik Kelautan, Institut Teknologi Sepulu Nopember ABSTRAK Parameter fisika-kimia yang secara langsung maupun tidak langsung masuk ke dalam suatu sistem yang akan mengakibatkan sistem tersebut menjadi lebi buruk atau rusak. Pada daera muara, polutan tersebut dapat tersebar akibat pengaru gerak massa air dan transpor polutan. Tujuan penelitian ini secara garis besar akan membaas penyebaran kandungan COD, Nitrat, Fosfat, TSS di sungai dan muara Kali Porong serta terkait dengan dampaknya teradap ekosistem. Materi penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adala data arus, debit air, konsentrasi kualitas air. Metode penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adala metode deskriptif, pengambilan sample air di 10 titik yang dilakukan pada tanggal 14 Nopember Untuk mengitung nilai penyebaran konsentrasi kualitas air dengan menggunakan formula Hidrodinamika dan Ecolab modul. Nilai COD di badan sungai dari asil simulasi adala sekitar mg/l, dimuara mg/l. Untuk nilai Nitrat di badan sungai adala sekitar mg/l, dimuara mg/l. Nilai Fosfat dibadan sungai 0.79 mg/l, di muara 0.9 mg/l. Nilai TSS dibadan sungai, di muara mg/l. Kualitas air pada Kali Porong termasuk kriteria aman, kar ena parameter kualitas air sesuai standar baku mutu Muara Kali Porong (Kelas Air III) yang terdapat pada PP No. 82/2001 dengan asil nilai sebaran paling signifikan, yaitu 28 mg/l untuk COD, mg/l untuk nitrat, 390 mg/l untuk TSS, dan untuk posfat senilai 0.79 mg/l. Kata kunci: COD, TSS, Fosfat, Nitrat, Kali Porong, Kualitas Air. PENDAHULUAN Kali Porong (Sungai Porong), adala anak sungai Brantas yang berulu di Kota Mojokerto, mengalir ke ara timur dan bermuara di Selat Madura. Nama Porong diambil dari nama sebua kecamatan yang terletak di ujung selatan Kabupaten Sidoarjo. Sungai ini membatasi Kabupaten Sidoarjo dan Kabupaten Pasuruan. Sungai ini adala sungai buatan alias terusan yang digunakan untuk mengalikan sebagian aliran sungai Brantas yang bermuara di Surabaya. Terusan ini digali/dibuat ole Airlangga. Sungai berubungan langsung dengan laut melalui muara atau estuari. Aliran air yang berasal dari ulu sungai akan mengalir ke daera ini, seingga berbagai polutan dan sedimen akan berkumpul di muara dan akan menyebar ke laut. Sebaran dari berbagai polutan tersebut dapat digambarkan dengan model. Penelitian dilakukan dengan menitikberatkan dengan menggunakan formula idrodinamika dan Ecolab, dalam al ini parameter yang diukur iala konsentrasi COD, Nitrat, Fosfat, TSS sebagai unsur yang ada di sungai Porong sampai ke muara. Muara sungai atau estuaria adala perairan yang semi tertutup yang berubungan bebas dengan laut, seingga air laut dengan salinitas tinggi dapat bercampur dengan air taar (Pickard, 1967). Sungai porong dikaatirkan mengalami penurunan kualitas baku mutu air. Kemungkinan B-25-1

2 masala tersebut disebabkan ole polutan yang berasal dari lumpur Sidoarjo maupun yang berasal dari ulu. Selain itu sungai Porong juga terkandung nutrient, sisa-sisa pestisida dan pupuk dari laan pertanian didaera ulu yang mengandung nutrient, yakni unsur N dan P. Faktor itu menyebabkan terjadinya konsentrasi kadar nitrat dan pospate. Apabila peningkatan nutrient nitrat dan pospate berlebi maka akan memicu algae blooming. Selain itu adanya kandungan nitrat dan fosfat dapat mempengarui ekosistem apabila berlebi, seingga perlu diketaui konsentrasinya dengan nilai batas baku mutu air. Kualitas air sungai menurut Alaerts dan Santika (1987) sangat tergantung pada ko mponen penyusunnya dan banyak dipengarui ole masukan komponen yang berasal dari pemukiman. Baan pencemar atau polutan adala baan-baan yang bersifat asing bagi alam atau baan yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem seingga menggangu peruntukan ekosistem tersebut (Miller, 1975). Menurut Riyadi (1984) parameter -parameter yang digunakan untuk mengukur kualitas air meliputi sifat fisik, kimia, dan biologis. Menurut Undang-Undang nomor 23 Taun 1993 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, lingkungan idup adala kesatuan ruang dengan semua benda, daya, keadaan dan maluk idup, termasuk manusia dan perilakunya, yang mempengarui kelangsungan perikeidupan dan kesejateraan manusia serta maluk idup lainnya. Ekosistem adala suatu sistem ekologi yang terbentuk ole ubungan timbal balik tak terpisakan antara makluk idup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan suatu tatanan kesatuan secara utu dan menyeluru antara segenap unsur lingkungan idup yang saling memengarui (Fried, 2005). Pencemaran lingkungan dapat berasal dari berbagai aktivitas manusia, seperti dibidang industry, pertambangan, metalurgi maupun dari sisa asil pestisida pertanian. Konsentrasi parameter fisika-kimia yang ada di sungai dan muara Porong, dapat menyebabkan terganggunya ekosistem apabila jika tidak sesuai dengan nilai yang disyaratkan. Beberapa peneliti tela melakukan penelitian di sungai dan di muara Porong mengkaji pencemaran. Kandungan penol dalam air lumpur yang mengalir ke sungai Porong mempunyai konsentrasi yang tinggi seingga beresiko teradap lingkungan (Heraati, 2007). Muara sungai merupakan tempat air taar dan air laut bertemu dan bercampur; daera transisi antara ekosistem darat dan laut seingga terjadi interaksi antara kedua ekosistem tersebut. (Nybakken, 1992). Sebagai tempat bertemunya aliran air, maka kondisi muara menjadi tempat berkumpulnya polutan. Polutan adala zat atau komponen lain yang secara langsung maupun tidak langsung masuk kedalam suatu sistem yang akan mengakibatkan sistem tersebut menjadi lebi buruk atau rusak. Pada daera muara, polutan tersebut dapat tersebar akibat pengaru gerak massa air dan transpor polutan. Penelitian ini secara garis besar akan membaas penyebaran kandungan COD, Nitrat, Fosfat, TSS di sungai Porong serta terkait dengan dampaknya teradap ekosistem. METODE Metode penelitian ini bersifat deskriptif, penelitian ini bertujuan untuk memperole gambaran mengenai penyebaran kualitas air disungai dan muara pada aktu dan kondisi tertentu. Seingga akan diketaui adanya asil mengenai sifat-sifat, pengaru dan dampak yang terjadi dari fenomena yang diselidiki. Hasil akir dari penelitian ini menggambarkan pola penyebaran dari nilai kualitas air di snungai dan muara sungai porong.. Dalam memodelkan idrodinamika Kali Porong ditetapkan kondisi batas pada model, kondisi batas yang digunakan dalam pemodelan ini menggunakan 3 (tiga) kondisi batas. Data-data yang diperlukan untuk inputan pada tiap-tiap kondisi batas meliputi data debit aliran sungai, dan pasang surut. Berikut rincian lebi jelasnya mengenai kondisi batas (boundary condition) pada Kali Porong yang disajikan dibaa ini. B-25-2

3 Tabel 1. Rincian Kondisi Batas Muara Kali Porong Kondisi Batas Tipe Input 1 Land - 2 Specified level Data pasang surut 3 Specified discarge Data debit aliran sungai Materi Penelitian Materi yang digunakan dalam penelitian ini dengan menggunakan data primer dan sekunder. Data primer meliputi asil pengukuran langsung dilapangan, yaitu data kualitas air. Untuk data sekunder yang digunakan adala, peta batimetri, debit air dan arus. Pemodelan Batrimetri Pemodelan batimetri dengan cara melakukan mesing generator dengan menggunkan inputan peta batimetri, peta batimetri Kali Porong mulai dari KP 180 s/d KP 260 yang tela diola sebelumnya menjadi dua data, yaitu data darat *.xyz dan laut *.xyz. Pemodelan batimetri daera studi dengan menggunakan Mes Generator dengan metode pendekatan elemen ingga. Data input untuk simulasi ini terdiri dari batimetri, data angin, tinggi muka air di empat data batimetri merupakan data sekunder yang didapatkan dari BPLS. Simulasi model dilakukan selama sepulu ari (240 jam). Parameter yang dimasukkan pada peritungan idrodinamika akan mengasilkan output berupa arus dan perubaan elevasi muka air akibat pasang surut pada Kali Porong. Model idrodinamika adala sistem model numerik umum untuk muka air dan aliran di estuari, teluk dan pantai. Model ini mensimulasi aliran dua dimensi dalam fluida satu lapisan (secara vertikal omogen). t p q d x y t (1) p t x p 2 y pq g gp p q 1 x C. x xx y xy q fvv x x p 0 a (2) q t 2 q y p fvv y x pq xy gp p q 1 g y C. p 0 a y dimana: x, y, t= kedalaman air (m); d x, y, t= kedalaman air dalam berbagai aktu (m); x, y, t= permukaan air (m); p, qx, y, t = flux density dalam ara x and y (m 3 /s/m) = (u,v); (u,v) (dept averaged velocity dalam ara x dan y); C x, y= resistance coefficient Cezy (m ½ /s); g = percepatan gravitasi (m/s 2 ); f V = factor gesekan angin; yy x xy (3) B-25-3

4 V, Vx, Vy (x,y,t) = kecepatan angina pada ara x dan y (m/s); Ω(x,y)= parameter Coriolis (s-1); Pa(x,y,t) = tekanan atmosfer (kg/m/s 2 ); ρ = berat jenis air (kg/m 3 ); x,y = koordinat ruang (m); t= aktu (s) τxx, τxy, τyy = komponent effective sear stress. Pemodelan Kualitas Air Modul yang tepat untuk pemodelan ekologi iala menggunakan Ecolab.. Ecolab mampu memodelkan ekosistem dalam air yang berubungan dengan kualitas air. Dengan modul ini dapat disimulasikan penyebaran parameter seingga dapat diketaui pola penyebaran dalam aktu tertentu yang terjadi di Kali Porong maupun dimuaranya. dimana: Pc = ECO Lab processes, c= konsentrasi ECO Lab variable; n = jumla proses yang terlibat untuk variable dan prosesnya = terdiri dari fungsi matematis dan gaya. Parameter yang akan dimasukkan pada modul ecolab yaitu nilai COD, TSS, nitrat dan posfat yang tela di dapat dari data di beberapa titik pada Kali Porong dan muaranya untuk meliat perubaan kualitas air. HASIL DAN PEMBAHASAN Untuk memodelkan penyebaran parameter-parameter kualitas air Kali Porong akan dilakukan dengan menggunakan modul ecolab. Penyebaran yang diliat adala nilai indikator COD, nitrat, TSS, dan posfat pada Kali Porong. Pemodelan menggunakan modul ini dapat dilakukan setela menyelesaikan pemodelan batimetri dan model idrodinamika. Modul idrodinamika mensimulasikan variasi tinggi muka air laut dan aliran arus yang dibangkitkan ole beberapa sumber, seperti pasang surut, angin, debit, refraksi gelombang, dan lain sebagainya. Simulasi idrodinamika pada model arus dilakukan untuk meliat perilaku idrodinamika air teradap berbagai macam fungsi gaya, misalnya kondisi angin tertentu dan muka air yang suda ditentukan di open model boundaries. Saat pasang tertinggi, muka air mencapai 3.3 m yang terjadi time step ke 70 pada pemodelan. Sementara saat surut terenda, tinggi muka air adala 0.2 m yang terjadi time step ke 77 dari pemodelan. Untuk kondisi menuju pasang berada pada time step ke 68 dengan tinggi muka air 2.9 m dan kondisi menuju surut berada pada time step ke 54 dengan tinggi muka air 0.5 m. Gambar 1 menyajikan grafik pasang surut yang terjadi pada Kali Porong. B-25-4

5 Gambar 1. Grafik pasang surut muara Kali Porong Simulasi modul ecolab selama 240 jam (10 ari) u ntuk titik KP 210 dan KP 260. Seingga didapatkan asil kondisi sebaran nilai COD, TSS, nitrat, dan posfat. Proses kalibrasi dilakukan validasi dengan membandingkan asil simulasi dengan data asil pengukuran sesuai jam yang sama. Seingga asil kalibrasi model dapat diliat pada tabel 4.5 dibaa ini. Tabel 2. Perbandingan Nilai Hasil Model Dengan Data Sekunder di KP 210 Parameter Nilai Data Sekunder (mg/l) Nilai Hasil Model (mg/l) COD Nitrat Posfat TSS Tabel 3. Perbandingan Nilai Hasil Model Dengan Data Sekunder di KP 260 Parameter Nilai Data Sekunder (mg/l) Nilai Hasil Model (mg/l) COD Nitrat Posfat TSS Hasil Analisa Kualitas Berdasarkan PP No. 82/ 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air Hasil simulasi yang dilakukan selama 10 ari dari empat parameter yakni COD, Nitrat, Fosfat dan TSS tersebut dapat dijadikan sebagai acuan teradap kualitas air Muara Kali Porong apaka tercemar atauka tidak, untuk menganalisa maka perlu dibandingkan dengan nilai standar baku mutu yang berlaku. Analisa pencemaran ini berdasarkan Peraturan Gubernur Jaa Timur No. 61/2010 BAB II Pasal 4 mengenai Penetapan Kelas Air dan PP No. 82 Taun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. B-25-5

6 Pada Tabel 4 akan ditunjukkan nilai asil simulasi untuk masing-masing nilai parameter yang paling signifikan dengan acuan kriteria baku mutu Muara Kali Porong (Kelas Air III) berdasarkan PP No. 82/2001. Tabel 4. Hasil Analisa Kualitas Air Muara Kali Porong Parameter Hasil Sebaran Paling Besar (mg/l) Kriteria Baku Mutu Muara Kali Porong (mg/l) COD 28,00 50 Nitrat 13,46 20 TSS 390,2 400 Posfat 0,79 1 Menurut tabel 4 diatas dapat diperole informasi baa kualitas air pada Kali Porong dalam kriteria aman, dikarenakan asil nilai sebaran parameter-parameter kualitas air tidak satupun yang melebii standar baku mutu Muara Kali Porong (Kelas Air III) yang terdapat pada PP No. 82 Taun Pasal 2 menyebutkan baa yang dimaksud kelas tiga adala air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air taar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Seingga tidak layak digunakan sebagai baan baku air minum dan keperluan ruma tangga lainnya (al ini sama yang ada di Perda Jatim Nomor 2 taun 2008). KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan dari asil penelitian ini adala sebagai berikut: 1. Pola penyebaran parameter kualitas air di daera Muara Porong dapat dijelaskan sebagai berikut: nilai COD di badan sungai dari asil simulasi adala sekitar mg/l, dimuara mg/l. Untuk nilai Nitrat di badan sungai adala sekitar mg/l, dimuara mg/l. Nilai Fosfat dibadan sungai 0.79 mg/l, di muara 0.9 mg/l. Nilai TSS dibadan sungai, di muara, mg/l. 2. Kualitas air pada Kali Porong termasuk kriteria aman, karen a parameter kualitas air baku mutu Muara Kali Porong (Kelas Air III) yang terdapat pada PP No. 82/2001 dengan asil nilai sebaran paling signifikan, yaitu 28 mg/l untuk COD, mg/l untuk nitrat, 390 mg/l untuk TSS, dan untuk posfat senilai 0.79 mg/l. 3. Parameter-parameter kualitas air tidak ada yang melebii standar baku mutu Kelas Air III yang terdapat pada PP No. 82 Taun Pasal 2 menyebutkan baa yang dimaksud kelas tiga adala air yang peruntukannya digunakan untuk pembudidayaan ikan air taar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Seingga tidak layak digunakan sebagai baan baku air minum dan keperluan ruma tangga lainnya (al ini sama yang ada di Perda Jatim Nomor 2 taun 2008). Beberapa al yang dapat disarankan untuk penelitian selanjutnya adala: 1. Parameter kualitas air sebaiknya ditamba, baik itu parameter fisik, kimia maupun biologi. 2. Untuk simulasi, sebaiknya dilakukan running dengan aktu yang lama, seingga simulasi yang lebi panjang akan didapatkan asil simulasi lebi akurat. B-25-6

7 DAFTAR PUSTAKA Alaerts, G dan Santika,S.S Metoda Penelitian Air. Surabaya: Usaa Nasional. Bidaya, U Studi Tingkat Kekeruan Air di Selat Madura Akibat Pembuangan Lumpur Lapindo Menggunakan Citra Satelit Aqua/Modis. Surabaya : Teknik Geomatika ITS. Fried, George Scaum s Outlines : Biologi. PT Gramedia. Jakarta. Heraati, Niniek Analisa Resiko Lingkungan Aliran Lumpur Lapindo ke badan Air. Undip Semarang. Nybaken, J. W Biologi Laut Suatu Pendekatan Ekologis. PT. Gramedia. Jakarta. Pickard, G. L Descriptive Pysican Oceanograpy Second Edition. Massacussets : Jones and Bartelett Publiser. Karyadi., Pengaliran Lumpur Sidoarjo Ke Laut Melalui Kali Porong. Malang : Bayumedia Publising. Miller Air Pollution by Potocemical Oxidants: Formation, Transport, Control, and Effects on Plants. Springer. Riyadi, Slamet Pencemaran Air. Surabaya: Karya Anda B-25-7