KAJIAN PEMANFAATAN MEDIA PENYARING DAN TUMBUHAN AIR SETEMPAT UNTUK PENGENDALIAN LIMBAH CAIR PADA SUB-DAS TAPUNG KIRI, PROPINSI RIAU SYAFRANI

Transkripsi

1 KAJIAN PEMANFAATAN MEDIA PENYARING DAN TUMBUHAN AIR SETEMPAT UNTUK PENGENDALIAN LIMBAH CAIR PADA SUB-DAS TAPUNG KIRI, PROPINSI RIAU SYAFRANI SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 i

2 PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Kajian Pemanfaatan Media Penyaring dan Tumbuhan Air Setempat Untuk Pengendalian Limbah Cair Pada Sub-DAS Tapung Kiri, Propinsi Riau, adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Pustaka Acuan di bagian akhir Disertasi ini. Bogor, Februari 2007 Syafrani P ii

3 ABSTRAK SYAFRANI. Kajian Pemanfaatan Media Penyaring dan Tumbuhan Air Setempat Untuk Pengendalian Limbah Cair Pada Sub-DAS Tapung Kiri, Propinsi Riau. Dibimbing oleh SANTUN R.P SITORUS, M. SRI SAENI, dan SURIA DARMA TARIGAN. Isu menurunnya kualitas air menjadi semakin kuat dengan meningkatnya jumlah industri yang membuang limbah cair ke perairan tanpa dilakukan pengolahan limbah atau kurang memadainya perlakuan yang seharusnya dilakukan oleh industri. Penelitian kajian pemanfaatan media dan tumbuhan air sebagai pengendali limbah cair, dikenal dengan konsep fitoremediasi. Penelitian ini bertujuan untuk : (1) Mengetahui karakteristik tingkat pencemaran perairan sungai Tapung Kiri, (2) melakukan kajian efektivitas pemanfaatan media penyaring dan tumbuhan air lokal dalam mengurangi bahan pencemar dari limbah cair, (3) menyusun teknik pengolahan limbah cair dengan media penyaring dan pemanfaatan tumbuhan air lokal dalam mengurangi bahan pencemar limbah cair. Percobaan dilakukan dalam tiga tahap yang meliputi, persiapan, prapenelitian, dan percobaan utama. Percobaan utama dilakukan dengan rancangan petak terbagi (split plot design). Hasil penelitian menunjukkan bahwa perairan sungai Tapung Kiri secara umum dari hulu ke hilir tergolong kategori tercemar berat. Kombinasi media aluvial-zeolit mampu menurun kadar bahan pencemar lebih tinggi dari media aluvial yakni 9 parameter mampu menurun kadar bahan pencemar berkisar antara %, tumbuhan air gabungan Scirpus grossus-pistia stratiotes (wlingen-kiapu) mampu menurunkan kadar bahan pencemar lebih tinggi dari perlakuan lainnya yakni 11 parameter menurun kadar bahan pencemarnya berkisar antara %. Teknik pengolah limbah yang terbaik digunakan adalah gabungan media tanah aluvial-zeolit dengan gabungan tumbuhan air Scirpus grossus-pistia stratiotes, yakni 13 parameter mampu menurun kadar bahan pencemar berkisar antara %, dan diikuti Echinodorus paleafolius-pistia stratiotes (11 parameter) serta Limnocharis flava-pistia stratiotes (11parameter). Kata kunci : Limbah cair, media penyaring, tumbuhan air. iii

4 ABSTRACT SYAFRANI. The Study of Filter Media and Local Aquatic Plants Usage in Controlling Wastewater on Sub-DAS Tapung Kiri, Propinsi Riau. Under the direction of SANTUN R.P SITORUS, M. SRI SAENI and SURIA DARMA TARIGAN. Issue on decrease of water quality become stronger following increase of industries which dispose wastewater sufficient treatment. A research that using media and aquatic plants as a wastewater controlling, as known as phytoremediation concept. Research objects are: 1) to characterize Tapung Kiri river territory pollution level. 2) Make effectiveness research using filter medium and local aquatic plant to reduce pollutant. 3) Design a wastewater processing technique using filter media and local aquatic plants for reducing pollutant. The experiment conducted in three phases including preparation, preresearch and main experiment. The main experiment conducted using split plot experimental design. Result indicate that Tapung Kiri river territory from upper course to lower course generally classified as a serious polluted categories. Alluvialzeolite medium can reduce pollutant substance higher than Alluvial medium, which is 9 parameter can reduce pollutant about %, the alliance aquatic plant Scirpus grossus-pistia stratiotes, can reduce pollutant higher than the others in 11 parameter. The best wastewater processing technique sequence are combination of alluvial-zeolite soil medium and alliance of aquatic plant Scirpus grossus-pistia stratiotes, in 13 parameter, then Echinodorus paleafolius-pistia stratiotes (11parameters), and also Limnocharis flava-pistia stratiotes (11 parameters). Keywords : Wastewater, filter media, aquatic plants iv

5 @ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2007 Hak Cipta Dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apa pun, baik cetak, fotokopi, mikrofilm, dan sebagainya. v

6 KAJIAN PEMANFAATAN MEDIA PENYARING DAN TUMBUHAN AIR SETEMPAT UNTUK PENGENDALIAN LIMBAH CAIR PADA SUB-DAS TAPUNG KIRI, PROPINSI RIAU SYAFRANI Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor Pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2007 vi

7 Judul Disertasi : Kajian Pemanfaatan Media Penyaring dan Tumbuhan Air Setempat Untuk Pengendalian Limbah Cair Pada Sub-DAS Tapung Kiri, Propinsi Riau. Nama : Syafrani NRP : P Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Santun R.P Sitorus Ketua Prof. Dr. Ir. H. M. Sri Saeni, M.S Anggota Dr. Ir. Suria Darma Tarigan, M.Sc Anggota Diketahui Ketua Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Surjono Hadi Sutjahjo, M.S Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S Tanggal Ujian : 29 Januari 2007 Tanggal Lulus : vii

8 KATA PENGANTAR Puji dan syukur hanya buat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang berjudul Kajian Pemanfaatan Media Penyaring dan Tumbuhan Air Setempat Untuk Pengendalian Limbah Cair Pada Sub-DAS Tapung Kiri, Propinsi Riau, dilaksanakan mulai dari bulan Agustus 2005 sampai bulan Juni Lokasi obyek penelitian Sub-DAS Tapung Kiri, pelaksanaan percobaan di rumah kaca dan kasa Fakultas Pertanian Universitas Lancang Kuning Pekanbaru. Selama pelaksanaan penelitian ini penulis telah banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan penghargaan dan ucapan terimakasih kepada : 1. Prof. Dr. Ir. Santun R.P Sitorus, selaku Ketua Komisi Pembimbing, Prof. Dr. Ir. H..M. Sri Saeni, M. S, dan Dr. Ir. Suria Darma Tarigan, M. Sc, selaku Anggota Komisi Pembimbing. 2. Pimpinan dan Staf Sekolah Pascasarjana IPB, dan Pimpinan serta Staf Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Sekolah Pascasarjan IPB. 3. Koordinator Kopertis Wilayah X, beserta Staf atas izin pendidikan yang telah diberikan kepada penulis. 4. Rektor Universitas Lancang Kuning, atas izin dan bantuan dana pendidikan yang diberikan kepada penulis. 5. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Lancang Kuning, atas izin pendidikan dan penggunaan fasilitas laboratorium, rumah kaca, dan rumah kasa yang diberikan kepada penulis. 6. P.T Chevron Pacific Indonesia, beserta Staf, yang telah memberikan Beasiswa pendidikan pada penulis selama 3 tahun pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Sekolah pascasarjana IPB. 7. Pemerintah Propinsi Riau dan Kabupaten Rokan Hilir, atas insentif berupa bantuan dana pendidikan yang penulis terima. viii

9 8. Ketua Yayasan Raja Ali Haji Propinsi Riau, atas insentif dana pendidikan yang diberikan kepada penulis. 9. Kepala BAPEDALDA Kabupaten Kampar beserta Staf, yang telah memberikan fasilitas laboratorium dan bantuan selama penelitian di lapangan. 10. Kepala dan Staf Laboratorium Dinas Pemukiman dan Prasarana Wilayah Propinsi Riau, Kepala Laboratorium Kimia Analitik FMIPA UNRI, dan Kepala Laboratorium Departemen Tanah Fakultas Pertanian IPB, atas bantuan fasilitas dan kerjasama selama penelitian ini berlangsung. 11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per-satu atas segala bantuan baik moril maupun materiil yang telah penulis terima. Akhirnya penulis berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan semua pihak yang membutuhkannya. Bogor, Februari 2007 Syafrani P ix

10 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bagan Siapi Api, Kabupaten Rokan Hilir Propinsi Riau pada tanggal 24 Oktober 1958 sebagai anak keempat dari pasangan Menthol Budin dan Ra no. Pendidikan Sarjana strata satu ditempuh di Jurusan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau Pekanbaru, dan lulus pada tahun Pendidikan Pascasarjana diselesaikan pada tahun 1994 pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan IPB Bogor. Pada semester genap tahun akademik 2002/2003 penulis mulai terdaftar sebagai mahasiswa Program Doktor pada program studi yang sama. Beasiswa Pendidikan Pascasarjana diperoleh dari PT Chevron Pacific Indonesia- Pekanbaru Riau. Pada tahun penulis mengajar sebagai dosen luar biasa pada Fakultas Pertanian Universitas Lancang Kuning Pekanbaru. Kemudian pada tahun 1989 sampai sekarang penulis diangkat sebagai staf pengajar (PNS) pada Kopertis Wilayah X Padang, dan dipekerjakan pada Fakultas Pertanian, Universitas Lancang Kuning, Propinsi Riau. Pada tahun 2002, penulis bekerjasama dengan Asosiasi Perguruan Tinggi Swasta (APTISI) Propinsi Riau dan Pemerintah Kabupaten Rokan Hilir, melakukan kajian ekosistem perairan Pulau Arwah di Kabupaten Rokan Hilir, sebagai wilayah untuk pengembangan penyu hijau dan daerah wisata bahari. Pada tahun 1984, penulis menikah dengan Ir. Teten Supermi, M.Si, dan telah dikarunia 3 orang anak, yakni Ranika Paramitha (20 tahun), Nanda Aulia (19 tahun), dan Fadlan Tri Ramadhan (13 tahun). x