Penerapan Model Matematik Streeter-Phelps dalam Penentuan Sebaran Defisit Oksigen di Sungai Kali Wonokromo Kota Surabaya

Transkripsi

1 1 Penerapan Model Matematik Streeter-Phelps dalam Penentuan Sebaran Defisit Oksigen di Sungai Kali Wonokromo Kota Surabaya Application of Streeter-Phelps Mathematic Modeling for Determination Oxygen Deficit Distribution on Kali Wonokromo River Surabaya City Ruslan Wirosoedarmo 1*, Alexander Tunggul Sutan Haji 1, Eliza Masita Dewi 2 1Dosen Teknik Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang 2Mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Universitas Brawijaya, Jl. Veteran, Malang * Korespondensi: ruslanwirosoedarmo@yahoo.co.id ABSTRAK Sungai Kali Wonokromo merupakan sungai Kota Surabaya, sungai ini dijadikan bahan baku air minum.kondisi kualitas air Sungai Kali Wonokromo dapat digambarkan melalui defisit oksigen.parameter lain seperti suhu, ph, BOD, dan kekeruhan dijadikan parameter pendukung dalam penentuan kualitas air Sungai Kali Wonokromo.Metode deskriptif kuantitatif digunakan dalam penentuan kualitas air sungai berdasar parameter DO, BOD, suhu, ph, dan kekeruhan kemudian dievaluasi berdasar standar baku mutu.pemodelan matematik yang digunakan adalah model matematik Streeter-Phelps satu dimensi untuk menentukan sebaran defisit oksigen. Hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan pada penelitian menunjukkan bahwa kualitas air Sungai Kali Wonokromo berdasarkan parameter DO, BOD, suhu, ph, dan kekeruhan tidak sesuai dengan peruntukan air Sungai Kali Wonokrono yang digunakan sebagai air baku air minum. Kemudian hasil perhitungan yang dilakukan menunjukkan bahwa hasil defisit oksigen pada lokasi J1 sebesar 2.58 mg L -1, lokasi J2 sebesar 4.15 mg L -1, lokasi J3 sebesar 4.14 mg L -1, lokasi J4 sebesar 5.25 mg L -1, dan lokasi J5 sebesar 3.58 mg L -1. Model Streeter-Phelps untuk Sungai Kali Wonokromo untuk penentuan defisit oksigen di sembarang titik telah disusun. Hasil analisis korelasi DO model dan DO aktual menunjukkan faktor korelasi (r) sebesar Model Streeter-Phelps di Sungai Kali Wonokromo sudah representatif dan dapat diterapkan pada kondisi tetap. Kata Kunci : Defisit oksigen, Streeter-Phelps, Kali Wonokromo Abstract Kali Wonokromo River flows in Surabaya City. it is used for raw material drinking water for people.quality of Kali Wonokromo River can be described through the oxygen deficit.another parameters, like temperature, ph, BOD, and turbidity, are used for supporting in determining quality of Kali Wonokromo River. Descriptive quantitative methode was used for determining water quality of the river with several parameters, then those were evaluated by the standards. Modeling which were used was Streeter-Phelps Mathematic Modeling for one dimension for determining oxygen deficit. The result of the measurement and testing showed that water quality of Kali Wonokromo River based on DO, BOD, temperature, ph, and turbidity did not appropriate with its raw material drinking water. the result of oxygen deficit at location J1 was 2.58 mg L -1, J2 was 4.15 mg L -1, J3 was 4.14 mg L -1, J4 was 5.25 mg L - 1, and J5 was 3.58 mg L -1. Streeter-Phelps for Kali Wonokromo River for determining oxygen deficit in random sites in the river has arranged. The result of corelation analysis between model DO and actual DO showed that corelation factor (r) calculation was So modeling for Kali Wonokromo River have been representative and could be used for steady state condition. Keywords : Oxygen deficit, Streeter-Phelps, Wonokromo river

2 2 PENDAHULUAN Sungai banyak dimanfaatkan untuk keperluan manusia seperti tempat penampungan air, alat transportasi, mengairi sawah dan keperluan peternakan, keperluan industri, perumahan, sebagai daerah tangkapan air, pengendali banjir,dan ketersediaan air. Sungai sebagai tempat penampungan air mempunyai kapasitas tertentu dan dapat berubah karena aktivitas alami maupun antropogenik (Hendrawan, 2005). Sungai Kali Wonokromo merupakan salah satu percabangan Sungai Surabaya. Sungai Kali Wonokromo mengalir ke arah pantai timur dan bermuara di Selat Madura. Air dari sungai ini diolah menjadi air PDAM dan dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan air bersih warga Surabaya (Dokumentasi Hasil Pelaksanaan Pembangunan Kabupaten dan Kota di Jawa Timur, 2014). Selain itu Sungai Kali Wonokromo juga memiliki fungsi pokok sebagai drainase kota, kegiatan perikanan, peternakan, mengaliri tanaman, serta pariwisata air (Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya, 2011). Sungai Kali Wonokromo yang memiliki banyak manfaat bagi masyarakat harus dapat memenuhi kualitas air yang sesuai dengan peruntukannya. Kondisi kualitas air Sungai Kali Wonokromo dapat digambarkan melalui perubahan konsentrasi DO atau defisit oksigen yang terjadi di sungai. Besarnya defisit oksigen dapat digambarkan oleh Model Matematik Streeter-Phelps. Penelitian ini juga dapat menghasilkan Model Matematik untuk defisit oksigen yang dapat diterapkan di sembarang lokasi di Sungai Kali Wonokromo. Selain DO parameter lain seperti BOD, suhu, ph dan kekeruhan dapat menjadi bahan pertimbangan dalam analisis kualitas air Sungai Kai Wonokromo. Hasil penelitian diharapkan dapat menjadi rekomendasi pengambilan keputusan dalam pengelolaan Sungai Kali Wonokromo BAHAN DAN METODE Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Universitas Brawijaya. Daerah studi penelitian ini dikhususkan di Sungai Kali Wonokromo, Kota Surabaya, Provinsi Jawa Timur, dimana lokasi pertama pada koordinat antara 7 18'00.3"LS '21.1"BT dan lokasi terakhir pada koordinat 7 18'20.5"LS '26.6"BT. Penelitian ini dilaksanakan mulai Bulan Februari 2016 sampai Juni Pengumpulan Data Alat untuk pengambilan data pada penelitian ini yaitu: bola ping-pong sebagai media pengukur kecepatan, stopwatch untuk mengukur waktu, Global Positioning System (GPS) untuk menentukan koordinat titik sampel, meteran untuk mengukur panjang sungai, tali rafia untuk membantu pengukuran panjang, tongkat bambu untuk mengukur kedalaman sungai, botol pengambil sampel untuk mengambil sampel air sungai, tali tampar sebagai alat mengikat botol pengambil sampel agar masuk pada kedalaman tertentu, pemberat untuk membantu botol sampel masuk pada kedalaman tertentu, botol semprot untuk menyimpan aquades dan digunakan untuk membasuh dan menetralkan peralatan, coolbox untuk mengawetkan sampel, DO meter untuk mengukur DO, ph meter untuk mengukur ph, termometer untuk mengukur suhu, ember untuk mencampur sampel air dari beberapa titik dalam satu lokasi, botol sampel untuk wadah sampel air sungai, kertas label untuk memberi keterangan pada botol sampel, perahu untuk sarana menyusuri sungai, kamera untuk dokumentasi, kalkulator untuk alat bantu perhitungan di lapang, alat tulis untuk mencatat data. Alat untuk mengolah data yaitu personal computer yang dilengkapi software Microsoft Office Excel untuk perhitungan model matematik dan ArcGis untuk pengolahan Peta Lokasi Penelitian Sungai Kali Wonokromo. Sementara bahan pada penelitian ini yaitu sampel air Sungai Kali Wonokromo, aquades sebagai penetral peralatan, es batu sebagai pengawet sampel air, Peta Administrasi Kota Surabaya, Peta Waduk dan Bozem Kota Surabaya, Peta Sungai Kali Wonokromo. Pengukuran Debit Sungai Data debit diperoleh melalui perkalian antara luas penampang dan kecepatan.

3 3 Kecepatan aliran sungai didapatkan melalui metode pelampung. Sementara luas penampang sungai pada penelitian ini dihitung dengan metode aljabar pendekatan analisis, dimana penampang sungai berbentuk persegi panjang dihitung melalui persamaan 1 dan sungai trapesium dengan persamaan 2. A = b x y (1) A = ½ (a+b) x y (2) A sebagai luas penampang basah (m 2 ), a sebagai lebar dasar sungai (m), b lebar sungai (m), dan y sebagai kedalaman sungai (m). Pengolahan Data Pengolahan data yang dilakukan di penelitian ini akan menghasilkan nilai defisit oksigen pada masing-masing lokasi penelitian. Kemudian model matematik defisit oksigen yang dapat diterapkan untuk seluruh titik di Sungai Kali Wonokromo juga akan ditentukan setelah adanya analisis korelasi untuk mengetahui kerepresentatifan model. Selain itu data yang ada digunakan untuk penentuan kualitas air berdasarkan konsentrasi DO dan parameter pendukung yaitu BOD, suhu, ph, dan kekeruhan. Penyusunan Model Matematik Model yang digunakan pada penelitian ini adalah model Streeter-Phelps yang digunakan untuk mengetahui defisit oksigen yang tersebar di lokasi penelitian. Perhitungan yang perlu dilakukan dalam penyusunan model matematik dalam penelitian ini sebagai berikut. 1. Perhitungan Konstanta Reaerasi (Kr) Angka konstanta kecepatan reaerasi menunjukkan besarnya laju penyerapan oksigen atmosfer ke dalam perairan. semakin deras dan dangkal suatu perairan semakin besar angka konstanta kecempatan reaerasi (kr) dan sebaliknya (Chapra, 1997 dalam Astono dkk., 2008). Nilai Kr dapat dihitung dengan rumus pada persamaan 3 (Gizzard, 2007), dan untuk nilai Kr pada suhu berbeda pada persamaan 4 (Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 110 Tahun 2003). Kr (20 o C) = 3.93 x (U 0.5 /H 1.5 ) (3) Kr (T o C) = Kr (20 o C) x 1,016 (T-20) (4) Kr (20 o C) adalah konstanta reaerasi pada suhu 20 o C (hari -1 ), Kr (T o C) sebagai konstanta reaerasi pada suhu tertentu (hari - 1 ), U sebagai kecepatan rata-rata aliran air sungai (m/s), H sebagai kedalaman ratarata sungai (m). 2. Perhitungan Konstanta Deoksigenasi (Kd) Nilai konstanta Kd (kecepatan deoksigenasi) sungai dapat menunjukkan kecepatan pemakaian oksigen oleh air sungai untuk proses biokimia seperti penguraian (dekomposisi) bahan organik atau BOD yang masuk ke dalam air sungai(razif, 1994).Nilai Kd dapat dinyatakan dihitung dengan persamaan 5 (Ramdhani dkk., 2013). Sedangkan nilai Kd untuk suhu air yang berbeda dapat ditentukan melalui persamaan 6 (Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 110 Tahun 2003). Kd (20 o C) = 0.3 (H/8) (5) Kd (T o C) = Kd (20 o C) x (T-20) (6) Kd (20 o C) sebagai konstanta deoksigenasi pada suhu 20 o C (hari -1 ), Kd (T o C) sebagai konstanta deoksigenasi pada suhu tertentu (hari -1 ), dan H sebagai kedalaman rata-rata sungai (m). 3. Perhitungan BOD Ultimate Nilai BOD ultimate pada temperatur dapat ditentukan dari nilai BOD 5 20, yaitu BOD yang ditentukan pada temperatur 20 o C selama 5 hari dengan menggunakan 7(Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 110 Tahun 2003). La = BOD 5 20/1-e -5.kd (7) La sebagai BOD maksimum (ultimate) di sungai setelah percampuran (mg L -1 ), BOD 5 20 sebagai BOD yang ditentukan pada temperatur 20 o C selama 5 hari. 4. Perhitungan DO Saturasi Nilai DO saturasi dipengaruhi oleh salinitas, tekanan, dan suhu. Pada penelitian ini

4 4 salinitas diasumsikan konstan dimana aliran air merupakan aliran freshwater dan tidak dipengaruhi kondisi pasang-surut. Tekanan atmosfer juga diasumsikan secara spasial konstan dikarenakan elevasi sungai relatif sama.berdasarkan parameter suhu, DO saturasi dapat ditentukanseperti pada tabel 1. Tabel 1. Nilai DO Saturasi berdasarkan Suhu Suhu Kadar Oksigen ( o C) Terlarut (mg/l) Sumber: Effendi, Perhitungan Defisit Oksigen Defisit oksigen pada badan air dapat diketahui melalui pemodelan matematik oleh Streeter-Phelps dimana model ini sesuai dengan keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 110 Tahun 2003.yang mana dapat dilihat pada persamaan 8.Nilai waktu (t) pada model tersebut dapat dihitung berdasarkan persamaan 9. D = {(Kd.La)/(Kr-Kd)} x (e -Kd.t - e -Kr.t ) + Da (e -Kr.t ) (8) D sebagai defisit oksigen di sungai terhadap waktu setelah percampuran (mg L - 1 ). Da merupakan defisit oksigen awal pada titik buangan pada waktu (t) = 0, nilai Da merupakan hasil pengurangan DO saturasi dan DO lapang, t sebagai waktu (hari). t = (x/v) x 86.4 (9) x sebagai jarak dari titik sampel ke titik sampel yang lain (km), v sebagai kecepatan aliran sungai (ms -1 ). 6. Model Matematik Defisit Oksigen di Sungai Kali Wonokromo Model matematik defisit oksigen untuk Sungai Kali Wonokromo dapat disusun menggunakan Persamaan 8 dengan merataratakan nilai kecepatan. konstanta reaerasi. dan konstanta deoksigenasi berdasarkan persamaan matematis Streeter-Phelps (Sitanggang dkk ). Pengujian Model Model matematik defisit oksigen untuk Sungai Kali Wonokromo yang telah disusun diuji kerepresentasiannya dengan analisis korelasi. Analisis korelasi pada penelitian ini dilakukan dengan menghitung faktor korelasi (r) antara DO model dan DO aktual. DO model dapat dihitung dengan persamaan 10. sementara faktor korelasi dihitung dengan persamaan 11. C= (Cs D) (10) C adalah konsentrasi dissolved oxygen (mg L -1 ), Cs merupakan konsentrasi DO saturasi (mg L -1 ), (11) r merupakan nilai korelasi, n sebagai jumlah sampel, x sebagai variabel bebas dalam hal ini nilai DO model, y sebagai Variabel bebas terikat hal ini Nilai DO lapang. Penentuan Kualitas Air Sungai Kali Wonokromo Penentuan kualitas air Sungai Kali Wonokromo diperlukan untuk mengetahui kesesuaian antara pemanfaatan air Sungai Kali Wonokromo dengan kualitas airnya. Parameter kualitas air yang akan ditinjau pada penelitian ini yaitu DO. BOD. suhu. ph. dan kekeruhan. Standar baku mutu yang digunakan untuk parameter DO. BOD. suhu. dan ph yakni berdasarkan Peraturan Pemerintah nomor 82 tahun 2001 sedangkan untuk parameter kekeruhan menggunakan standar baku mutu yang ditetapkan oleh Peraturan Menteri Kesehatan Republik Indonesia Nomor 416 Tahun 1990.

5 5 HASIL DAN PEMBAHASAN Identifikasi Sumber Pencemar Sumber pencemar P2. P3. P4. dan P5 yang masuk ke sungai pada dasarnya akan mempengaruhi kualitas air sungai di lokasilokasi penelitian di Sungai Kali Wonokromo. Jenis kegiatan yang mempengaruhi kualitas air buangan merupakan kegiatan domestik warga. Debit pencemar pada lokasi P2 sebesar 0.5 m 3 /s. lokasi P3 sebesar 1.5 m 3 /s. P4 sebesar 0.25 m 3 /s. dan lokasi P5 sebesar 0.25 m 3 /s. Sementara debit rata-rata sungai yang terkoreksi yang telah dihitung sebesar m 3 /s. Hal ini dapat berarti adanya masukan limbah dengan debit yang jauh kecil tidak berpengaruh signifikan terhadap kualitas air Sungai Kali Wonokromo. karena debit sungai yang besar dapat mengencerkan limbah. namun adanya akumulasi limbah pada Sungai Kali Wonokromo seiring dengan berjalannya waktu dapat menyebabkan terjadinya penuruanan kualitas air sungai. Kondisi Kualitas Air Sungai Kali Wonokromo Kualitas air sungai pada penelitian ini ditinjau berdasarkan parameter suhu. kekeruhan. ph. BOD. dan DO. 1. Suhu Hasil pengukuran suhu air Sungai Kali Wonokromo di sepanjang penggal daerah studi menunjukkan pada lokasi J1 suhu yang sebesar 32.8 o C. suhu pada kondisi awal sudah cukup tinggi bila dibandingkan dengan suhu normal air sebesar o C. Lokasi J2 sebesar 32.2 o C. Selanjutnya pada lokasi J3 suhu mengalami kenaikan dimana suhu terukur sebesar 33.6 o C. Namun pada lokasi J4 suhu mengalami penurunan secara signifikan. dimana suhu sebesar 28.7 o C. Lokasi J5 memiliki suhu yang paling tinggi. dimana suhu terukur sebesar 34.8 o C. Hasil tersebut menunjukkan bahwa suhu air di lokasi J1.J2.J3. dan J5 telah melampaui standar baku mutu PP Nomor 82 tahun 2001 yang menetapkan standar untuk suhu air pada deviasi 3 dari keadaan air normal (25 o C-28 o C). 2. Kekeruhan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan nilai kekeruhan air Sungai Kali Wonokromo pada lokasi penelitian mengalami fluktuasi. Nilai kekeruhan pada lokasi J1 sebesar 6.35 NTU. pada lokasi J2 sebesar 5.6 NTU. pada lokasi J3 sebesar 6.25 NTU. pada lokasi J4 sebesar 5.8 NTU. dan pada lokasi terakhir yaitu J5 kekeruhan sebesar 8.2 NTU.Hal ini menunjukkan bahwa kekeruhan pada lokasi-lokasi penelitian di Sungai Kali Wonokromo telah melewati standar yang telah ditetapkan untuk kualitas air minum. Besarnya kekeruhan pada lokasi penelitian masuk pada kualitas air bersih yang mempersyaratkan kadar kekeruhan maksimum untuk kualitas air bersih sebesar 25 NTU. 3. Derajat Keasaman (ph) Nilai ph pada lokasi J1 sebesar 6.8 kemudian pada lokasi J2 ph mengalami peningkatan yang cukup besar hingga mencapai nilai 7.5. Selanjutnya pada lokasi J3. J4. dan J5 nilai ph secara berturut sebesar 6.6; 6.7; dan 6.8. berdasarkan PP Nomor 82 Tahun 2001 nilai ph Sungai Kali Wonokromo berada di bawah standar baku mutu untuk kualitas air semua golongan. sehingga ph air Sungai Kali Wonokromo dikategorikan masih aman. 4. Biological Oxygen Demand (BOD) Besarnya konsentrasi BOD pada lokasi J1 yaitu 8.48 mg/l. pada lokasi J2 konsentrasi BOD lebih kecil yaitu sebesar 8.12 mg/l. Kadar BOD naik pada lokasi J3. yaitu sebesar 8.63 mg/l. Kemudian pada lokasi J4 konsentrasi BOD berada pada nilai yang paling rendah dibandingkan dengan lokasi lain yaitu sebesar 7.39 mg/l. Akhirnya pada lokasi J5 BOD kembali mengalami peningkatan yang mana konsentrasi BOD pada lokasi ini paling besar daripada lokasi lain yaitu sebesar Hasil tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi BOD pada semua lokasi penelitian digolongkan pada kelas III menurut Standar Baku Mutu Peraturan Pemerintah No. 82 tahun Dissolved Oxygen (DO) Konsentrasi DO paling besar berada pada lokasi hulu (J1) yaitu sebesar 4.6 mg/l. Kemudian Konsentrasi DO mulai menurun

6 6 pada lokasi J2. dimana nilainya sebesar 3.5 mg/l. Konsentrasi DO di lokasi J3 juga mengalami penurunan hingga mencapai kadar 3.1 mg/l. Kemudian pada lokasi J4 dan J5 konsentrasi DO naik. dimana pada lokasi J4 konsentrasi DO sebesar 3.4 mg/l dan J5 sebesar 3.9 mg/l. Evaluasi terhadap standar baku mutu PP No. 82 Tahun 2001 yang dilakukan pada lokasi penelitian di Sungai Kali Wonokromo memberikan hasil. bahwa pada lokasi J1 nilai DO diklasifikasikan pada kelas II. sedangkan lokasi J2. J3. J4. dan J5 diklasifikasikan pada kelas III. Penerapan Model Matematik Streeter- Phelps Pola perilaku dissolved oxygen yang dipengaruhi adanya masukan limbah atau bahan organik ke sungai dapat digambarkan sebagai defisit oksigen yang dirumuskan dengan Model Streeter-Phelps yang dilakukan dengan perhitungan dengan langkah sebagai berikut. 1. Konstanta Reaerasi (Kr) Berdasarkan perhitungan yang dilakukan didapatkan nilai Kr pada J1. J2. J3. J4. J5 yaitu 0.26 hari hari hari hari -1. dan 0.44 hari -1. Nilai Kr terbesar berada pada lokasi J2 dan nilai Kr terkecil pada lokasi J1. Semakin besar nilai Kr berarti semakin banyak oksigen yang dapat dimasukkan ke dalam air sungai dan menghindari terjadinya defisit oksigen yang berlebihan (Razif. 1994). 2. Konstanta Deoksigenasi (Kd) Konstanta deoksigenasi hasil perhitungan pada lokasi penelitian di Sungai Kali Wonokromo (J1-J5) secara berturut yaitu sebesar 0.79 hari hari hari hari -1. dan 0.93 hari -1. Menurut Astono dkk. (2008).nilai konstanta ini berpengaruh positif terhadap laju kenaikan defisit oksigen perairan. Berdasarkan teori tersebut dapat diketahui bahwa pada lokasi J5 terjadi proses deoksigenasi atau pengurangan oksigen yang lebih besar daripada lokasi lain. Namun tidak berarti defisit oksigen akan paling besar daripada lokasi lain. karena besarnya defisit oksigen dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor lain. 3. Biological Oxygen Demand (BOD) Ultimate Hasil perhitungan BOD ultimate pada lokasi peneliti4.an J1 sebesar mg/l. J2 sebesar mg/l. J3 sebesar mg/l. J4 sebesar mg/l. dan J5 sebesar mg/l. BOD ultimate mempengaruhi pengurangan oksigen. namun tidak berarti lokasi dengan nilai BOD ultimate tertinggi memiliki defisit oksigen akan paling besar daripada lokasi lain. karena besarnya defisit oksigen dapat dipengaruhi oleh faktorfaktor lain. 4. Dissolved Oxygen Saturasi Pada penelitian ini salinitas dan tekanan atmosfer diasumsikan konstan sehingga dalam penentuan DO saturasi parameter yang digunakan hanya suhu.secara berturut DO saturasi pada lokasi J1. J2.J3. J4. J5 sebesar 7.18 mg/l; 7.3 mg/l; 7.06 mg/l; 7.69 mg/l; dan Defisit Oksigen Hasil perhitungan defisit oksigen yang telah dilakukan menunjukkan hasil defisit oksigen Sungai Kali Wonokromo yang berfluktuasi. Defisit oksigen paling kecil terdapat pada lokasi J1 yaitu sebesar 2.58 mg/l. Pada lokasi J1 yang merupakan hulu Sungai Kali Wonokromo belum ada masukan limbah sehingga besarnya defisit oksigen paling kecil dibandingkan dengan lokasi yang telah menerima limbah. Selanjutnya pada lokasi J2. J3 besarnya defisit oksigen semakin naik. yaitu sebesar 4.15 mg/l dan 4.14 mg/l. Hal ini dikarenakan adanya masukan limbah yang mempengaruhi naiknya nilai BOD. Selain itu nilai Kd (berpengaruh pada pengurangan oksigen) yang tinggi disertai dengan nilai Kr (berpengaruh pada penambahan oksigen) yang rendah mengakibatkan nilai defisit oksigen semakin tinggi. Defisit oksigen paling tinggi berada pada lokasi J4. yaitu sebesar 5.25 mg/l. Lokasi J4 memiliki nilai BOD dan Kd yang paling rendah diantara lokasi lain padahal BOD dan Kd merupakan faktor yang mempengaruhi pengurangan oksigen. Hal ini dikarenakan Kr yang mempengaruhi penambahan oksigen pada lokasi ini rendah dan Da tinggi. selain itu jarak yang besar dan kecepatan yang randah menyebabkan

7 DO MODEL (mg/l) Wirosoedarmo, et al. 7 faktor waktu menjadi besar sehingga defisit oksigen menjadi tinggi. Pada lokasi J5 defisit oksigen mengalami penurunan dimana nilai defisit oksigen sebesar 3.58 mg/l. Penerapan Model Matematik Streeter- Phelps pada Sungai Kali Wonokromo Model matematik Streeter-Phelps untuk Sungai Kali Wonokromo dibuat dengan merata-ratakan nilai kecepatan. konstanta reaerasi. dan konstanta deoksigenasi yang telah didapatkan dari perhitungan sebelumnya. Namun validasi model dengan analisis korelasi terlebih dahulu harus dilakukan untuk memastikan kerepresentatifan model.hasil perhitungan yang telah dilakukan menunjukkan nilai korelasi antara DO model dan DO aktual sebesar dengan tingkat kesalahan sebesar 9%. Berdasarkan interpretasi koefisien korelasi yang diungkapkan oleh Suwarno (2007). interval menunjukkan tingkat hubungan yang sangat kuat. maka nilai korelasi antara DO model dan DO aktual memiliki tingkat hubungan yang sangat kuat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa model Streeter-Phelps dapat diterapkan untuk Sungai Kali Wonokromo karena model sudah dapat merepresentasikan kondisi aktual.grafik korelasi DO model dan DO aktual dapat dilihat pada gambar di bawah ini DO AKTUAL (mg/l) y = 0,6538x + 1,5442 R² = 0,8282 Kons. DO Linear (Kons. DO) Gambar 1. Grafik korelasi DO Model dan DO Aktual untuk Pemodelan Matematik Streeter-Phelps Sungai Kali Wonokromo Simulasi Model Streeter-Phelps Sungai Kali Wonokromo Model Streeter-Phelps untuk Sungai Kali Wonokromo yang telah dibuat pada penelitian ini dapat disimulasikan untuk mengetahui penggunaan model itu sendiri. Simulasi dilakukan dengan memisalkan nilai BOD pada salah satu lokasi penelitian yaitu J3.Konsentrasi BOD yang ditetapkan yaitu 10 mg/l. 12 mg/l. 13 mg/l. 15 mg/l. dan 25 mg/l.hasil simulasi model mendapatkan nilai defisit oksigen untuk konsentrasi BOD 10 mg/l sebesar 4.40 mg/l. konsentrasi BOD 12 mg/l sebesar 5.1 mg/l. konsentrasi BOD 13 mg/l sebesar 5.46 mg/l. konsentrasi BOD 15 mg/l sebesar 6.16 mg/l. konsentrasi BOD 25 mg/l sebesar 9.70 mg/l. Hasil tersebut menunjukkan bahwa adanya kenaikan konsentrasi BOD menyebabkan adanya kenaikan defisit oksigen. dalam kondisi tetap untuk parameter terkait lain. Hasil pengukuran dan pengujian yang dilakukan pada penelitian menunjukkan bahwa kualitas air Sungai Kali Wonokromo berdasarkan parameter DO. BOD. suhu. ph. dan kekeruhan tidak sesuai dengan peruntukan air Sungai Kali Wonokrono yang digunakan sebagai air baku air minum. Hasil analisis hubungan DO dengan parameter BOD. suhu. ph. dan kekeruhan menunjukkan hasil yang tidak pasti. Hasil perhitungan yang dilakukan menunjukkan bahwa hasil defisit oksigen pada lokasi J1 sebesar 2.58 mg/l. lokasi J2 sebesar 4.15 mg/l. lokasi J3 sebesar 4.14 mg/l. lokasi J4 sebesar 5.25 mg/l. dan lokasi J5 sebesar 3.58 mg/l. Hasil perhitungan analisis korelasi antara DO model dan DO aktual menunjukkan hasil faktor korelasi (r) sebesar Model Streeter-Phelps satu dimensi di Sungai Kali Wonokromo dengan persamaan D= ((0.87.La)/( )) x (e -0.87(x/0.189) - e (x/0.189) ) + Da (e -0.53(x/0.189) ) sudah representatif dan dapat di terapkan pada kondisi tetap. Hasil simulasi Model Streeter- Phelps untuk defisit oksigen di Sungai Kali Wonokromo dengan variasi konsentrasi BOD 10 mg/l. 12 mg/l. 13 mg/l. 15 mg/l. 25 mg/l secara berturut sebesar 4.40 mg/l. 5.1 mg/l mg/l mg/l mg/l. DAFTAR PUSTAKA Astono. W. dkk Pengembangan Model DO-BOD dalam Pengelolaan Kualitas Air Sungai Ciliwung. Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan. Sekolah Pascasarjana, IPB, Bogor.

8 8 Badan Lingkungan Hidup Kota Surabaya Status Lingkungan Hidup Daerah (SLHD) Kota Surabaya. Surabaya Dokumentasi Hasil Pelaksanaan Pembangunan Kabupaten dan Kota di Jawa Timur Kota Surabaya, Surabaya. Effendi. Hefni Telaah Kualitas Air, Kanisius, Yogyakarta. Grizzard. Thomas. J Deoxygenation- Reaeration and The Streeter-Phelps Equation, Civil and Environmental Engineering Department, Virginia Polytechnic Institute and State University. Blacksburg, USA. Hendrawan. Diana Kualitas air sungai dan situ di DKI Jakarta,Makara, teknologi 9, 50, Kementrian Lingkungan Hidup Republik Indonesia Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 110 Tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air, Jakarta. Pemerintah Republik Indonesia Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Indonesia PP No. 82 Tahun Pemerintah Republik Indonesia Peraturan Menteri Kesehatan RI Nomor 416 Tahun 1990 tentang Syarat-Syarat dan Pengawasan Kualitas Air. Indonesia Permenkes No. 416 Tahun Sitanggang. E.P. Rizki. P. dan Kiki. P.U Pola Sebaran Konsentrasi Oksigen Terlarut pada Parit Tokaya. Program Studi Teknik Lingkungan.Universitas Tanjungpura. Pontianak