BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Transkripsi

1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Program monitoring kualitas air sangat dibutuhkan untuk mengetahui perubahan status kualitas air secara temporal dan spasial. Hal ini bertujuan untuk melindungi sumber air bersih, ekosistem sungai, dan menjaga kesehatan masyarakat. Daerah Istimewa Yogyakarta sudah mempunyai program monitoring kualitas air sungai yang bernama PROKASIH. Pemerintah Indonesia telah menetapkan sebanyak 47 parameter kualitas air yang harus diukur untuk mengetahui status kualitas air di dalam PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Akan tetapi, keterbatasan biaya dan tingkat kesulitan pengukuran membuat jumlah parameter yang diukur di lapangan bervariasi dan kurangnya jaminan kualitas data yang terukur. Oleh karena itu, dalam pengukuran membutuhkan parameter yang konsisten dan dapat mewakili kualitas air sungai dengan hanya beberapa parameter sehingga mudah dalam pengukuran di lapangan dan meningkatkan jaminan kualitas data. Sebelum dilakukan analisis data diperlukan standarisasi data karena data yang terukur memiliki satuan yang berbeda-beda. Satuan yang berbeda-beda dapat menyebabkan perhitungan dan perbandingan antar parameter dalam penentuan parameter signifikan menjadi tidak konsisten. Penentuan parameter signifikan dilakukan menggunakan metode Principle Component Analysis (PCA) dengan data yang sudah di standarisasi. Ada 2 teknik standarisasi yang digunakan dalam penelitian ini. Standarisasi yang pertama adalah standarisasi rata-rata 0 variansi 1. Standarisasi ini merubah setiap variabel mempunyai rata-rata data 0 dan variansi data 1. Standarisasi yang kedua adalah standarisasi baru yang dikembangkan Saraswati (2015). Menurut Saraswati (2015) dalam standarisasi baru didasari bahwa perubahan konsentrasi suatu variabel kualitas air yang keluar dari nilai baku mutunya adalah penting. Bukan 1

2 keluar/menyimpang dari nilai reratanya seperti pada standarisasi rata-rata 0 variansi 1. Dalam standariasi rata-rata 0 variansi 1, simpangan (standar deviasi) dihitung berdasarkan selisih data kualitas air yang terukur dengan nilai rerata setiap variabel kualitas air sementara pada standarisasi baru yang dimaksud dengan simpangan adalah selisih maksimum teoritis, dari data kualitas air yang secara teoritis pernah terukur terhadap nilai baku mutu air sungai teoritis. Dalam pengolahan data untuk penentuan parameter signifikan kualitas air timbul kesulitan karena data kualitas air yang akan diolah sangatlah banyak sehingga memakan waktu yang cukup lama. Untuk itu diperlukan alat bantu berupa software statistic yang dapat mempersingkat watktu pengolah data. Ada 2 software yang digunakan pada penelitian ini yakni, Scilab dan Biplot Add In. Penelitian dengan menggunakan software tersebut diperlukan karena sebagai alat bantu memudahkan pengolahan data kualitas air dengan jumlah data yang banyak. Pada zaman modern terdapat bermacam-macam software yang dapat dipakai. Namun terkadang software-software tersebut memiliki harga yang mahal. Sehingga menyebabkan maraknya penggunaan software-software bajakan. Salah satu solusi adalah dengan menggunakan software yang bertipe open source atau bersifat gratis. Penggunaan software bertipe open source juga dapat menjadi solusi dalam mengurangi tingkat pembajakan software di Indonesia. Scilab merupakan software gratis dan open source yang bisa digunakan untuk berbagai operating system (OS) seperti, windows, Linux dan Mac Os/X. Karena scilab bersifat gratis dan open source maka pengguna dapat melihat dan modifikasi source code, mendistribusikan source code, dan menggunakan software untuk berbagai tujuan. Hal ini sangat menguntungkan bagi Private Industries, Entreprenuers, Defence Estabelishment, Research Organization, dan Individual User. Beberapa organisasi yang mengunakan scilab yakni, CNES (French Space Satellite Agency), EQUALIS, Techpassiontech, dan IIT Bombay (Research/Academic purposes). Sedangkan Biplot Add In adalah program 2

3 tambahan pada microsoft excel yang digunakan untuk analisa multivariat. Biplot Add In biasa digunakan untuk penelitian dibidang ekologi dan lingkungan. 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang di atas, maka diambil beberapa rumusan masalah berikut ini. 1. Dalam pengukuran parameter kualitas air, keterbatasan biaya dan tingkat kesulitan pengukuran menjadi kendala. Berangkat dari permasalahan tersebut, penelitian ini diharapkan mampu untuk memberi gambaran mengenai parameter yang memang diperlukan untuk menilai kualitasi air di sungai. Sehingga dapat menghemat waktu dan biaya. 2. Dalam pengukuran parameter kualitas air terdapat data yang memiliki perbedaan ukuran (satuan). Perbedaan ini dapat menyebabkan perhitungan antar variabel menjadi tidak konsisten. Berangkat dari permasalahan tersebut diperlukan standarisasi data sebelum perhitungan. Pada penelitian ini digunakan 2 teknik standarisasi yakni, standarisasi rata-rata 0 variansi 1 dan standarisasi B. 3. Dalam pengolahan data untuk penentuan parameter siginfikan terdapat permasalahan karena data yang akan diolah sangat banyak sehingga memerlukan alat bantu untuk mempersingkat waktu pengolah data. Pada penelitian ini digunakan 2 software statistic yakni, Scilab dan Biplot add-in for Excel. 1.3 Tujuan Penelitian 1. Menganalisa kondisi data kualitas data air Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo dari data yang diukur oleh Badan Lingkungan Hidup DIY pada tahun Menganalisa karakteristik kualitas air Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo dari data yang diukur oleh Badan Lingkungan Hidup DIY pada tahun

4 3. Menganalisa dan menentukan parameter kualitas air yang signifikan di Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo menggunakan PCA (Principal Component Analysis). 4. Membandingkan metode analisa multivariate Scilab dengan Biplot Add In. 5. Membandingkan hasil analisa antara standarisasi rata-rata 0 variansi 1 dan standarisasi B, antara metode Scilab dan Biplot Add In, dan antara Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo. 1.4 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini antara lain adalah: 1. Peneliti mampu menggambarkan kondisi dan karakteristik kualitas air pada Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo berdasarkan parameter-parameter kualitas air yang mempunyai pengaruh signifikan sehingga dapat menjadi masukkan untuk penilaian kualitas air pada masingmasing sungai. 2. Parameter-parameter signifikan dari hasil penilitian pada Sungai Code, Sungai Gajahwongo, dan Sungai Winongo diharapkan mampu menunjukkan parameter-parameter yang memang diperlukan untuk menilai kualitas air di sungai sehingga pemantauan yang dilakukan bisa lebih praktis dan efisien. 3. Peneliti memperkenalkan software yang diharapkan mampu menganalisa kualitas air dengan baik. Software yang digunakan merupakan software yang berupa open source (freeware) sehingga hemat dari segi biaya dan juga dengan memperkenalkan software yang gratis diharapkan dapat mengurangi tingkat penggunaan software bajakan yang ada di Indonesia. 1.5 Batasan Penelitian 1. Data parameter kualitas air yang digunakan adalah data yang didapat dari Badan Lingkungan Hidup untuk Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo pada tahun Studi kasus pada Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo yang mengalir ke sungai Opak. 4

5 3. Metode statistik yang digunakan adalah analisa multivariate dengan menggunakan PCA 4. Kondisi lingkungan secara biologi, fisik, dan kimia diluar parameter tersebut tidak ditinjau. 5. Parameter debit tidak dimasukkan dalam anlisis ini. 6. Standarisasi yang digunakan yakni, standarisasi rata-rata 0 variansi 1 dan standarisasi B. 7. Software yang digunakan sebagai objek penelitian adalah Scilab dan Biplot Add In. 1.6 Keaslian Penelitian Sebelum pernah dilakukan beberapa penelitian tentang penentuan karakteristik kualitas air sungai dengan metode statistic multivariat. Muttaqin (2013) melakukan penelitian di sungai gajahwong mengenai penentuan karakteristik kualitas air sungai menggunakan analisa faktor berbasis PCA. Zhao (2011) melakukan penelitian di Danau Baiyangdian, China mengenai pemeriksaan kualitas air menggunakan metode statistik multivariat. Metode statistik yang digunakan ialah metode Principal Component Analysis (PCA) dan Cluster Analysis (CA). Fataei (2011) menggunakan analisis statistik multivariat untuk mengetahui kualitas air di Sungai Gharasou, Iran. Metode yang digunakan adalah Principal Component Analysis dan Factor Analysis dengan memilih 11 sampling selama setahun ( ) menggunakan 22 parameter. Muslimin (2011) melakukan penilaian terhadap kualitas air menggunakan metode PCA untuk di Sungai Gajahwong, DIY. Dari penelitian ini dihasilkan bahwa kualitas air Sungai Gajahwong dapat terwakili dengan 6 parameter saja. Penelitian yang dilakukan kali ini meninjau tiga lokasi yaitu Sungai Code, Sungai Gajahwong, dan Sungai Winongo. Penelitian ini sekaligus menyajikan penggunaan software Scilab sebagai alat bantu analisis dan membandingkan hasil analisis antara dua standarisasi yaitu, standarisasi rata-rata 0 variansi 1 dan 5

6 standarisasi baru yang dikembangkan Saraswati (2015). Metode analisis yang digunakan adalah metode Principal Component Analysis (PCA). 6