BAB II TINJAUAN PUSTAKA H. Air dan Sungai 1. Air Air merupakan komponen lingkungan hidup yang kondisinya mempengaruhi dan dipengaruhi oleh komponen lainnya. Penurunan kualitas air akan menurunkan daya guna, hasil guna, produktivitas, daya dukung dan daya tampung dari sumber daya air yang pada akhirnya akan menurunkan kekayaan sumber daya alam (PPRI No 82 Tahun 2001). Namun dengan semakin meningkatnya perkembangan pada sektor industri dan transportasi serta berbagai macam aktivitas manusia lainnya, maka semakin meningkat pula tingkat pencemaran pada perairan, udara dan tanah akibat berbagai kegiatan tersebut (Kristanto, 2002). Air memiliki peranan yang sangat penting dalam memenuhi kebetuhan hidup manusia, yaitu digunakan sebagai air minum, mencuci, mandi, membuat bangunan bahkan digunakan juga sebagai pembangkit listrik yang sangat bermanfaat bagi manusia, air tidak hanya dibutuhkan oleh manusia, tetapi juga tumbuhan dan hewan bahkan bagi ikan air merupakan tempat berlangsung hidupnya (Sutrisno, 2002). Menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 01 Tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air, mutu air merupakan suatu kondisi kualitas air yang dapat diukur dan/ atau diuji berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan 6
perundang-undangan. Baku mutu air merupakan ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan/ atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air (UU RI No. 32 tahun 2009). Untuk menjaga kualitas air, maka setiap kegiatan yang menghasilkan limbah cair yang akan dibuang ke perairan umum atau sungai harus memenuhi standar baku mutu atau kriteria mutu air sungai yang akan menjadi tempat pembuangan limbah cair tersebut, sehingga dapat meminimalisir kerusakan air atau pencemaran air sungai (Yuliastuti, 2011). Menurut Peraturan Pemerintah No. 20 Tahun 1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, penggolongan air menurut peruntukkannya ditetapkan sebagai berikut: a. Golongan A : Air yang dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu; b. Golongan B : Air yang dapat digunakan sebagai air baku air minum; c. Golongan C : Air yang dapat digunakan untuk keperluan perikanan dan peternakan; d. Golongan D : Air yang dapat digunakan untuk keperluan pertanian, dan dapat dimanfaatkan untuk usaha perkotaan, industri, pembangkit listrik tenaga air. 2. Sungai Sungai menurut PPRI Nomer 38 tahun 2011 adalah alur atau wadah air alami dan/atau buatan berupa jaringan pengaliran air beserta air di dalamnya, mulai dari hulu sampai muara, dengan dibatasi kanan dan kiri oleh garis sempadan. 7
Sungai adalah suatu perairan yang airnya berasal dari mata air, air hujan, air permukaan dan mengalir secara terus menerus pada arah tertentu. Aliran air atau gerakan air secara horisontal secara terus menerus inilah yang disebut arus dan merupakan ciri khas ekosistem sungai (Odum, 1996). Menurut Odum (1996), terdapat dua zona utama pada aliran sungai yaitu : 1. Zona air deras: daerah yang dangkal dimana kecepatan arus cukup tinggi untuk menyebabkan dasar sungai bersih dari endapan dan materi lain yang lepas, sehingga zona ini padat. Zona ini umumnya terdapat di hulu pegunungan. 2. Zona air tenang: bagian sungai yang dimana kecepetan arus mulai berkurang, maka lumpur dan materi lepas mulai mengendapan di dasar sehingga dasar sungai menjadi lunak. zona ini di jumpai pada daerah landai. Sungai dapat dibagi menjadi beberapa zona. Pembagian zona sungai itu ada dua cara yang berbeda dasar pembagiannya, yaitu: a. Berdasar sifat dasar sungai, yaitu : hulu (upstream), tengah sungai (middle stream), dan hilir (down stream). Pembagian ini untuk kepentingan penggunaan air sungai. b. Berdasar sifat yang menunjuk habitat ikan dan hewan air, yaitu : hulu (upstream), jangkauan air (riffles), kedung (pools), genangan ( flows), aliran kembali (back water), dan daerah banjir (floodwaters). (Brotowidjoyo et al, 1995) Jenis-jenis sungai (Anonim 1 ). 8
a. Berdasarkan sumber airnya sungai dibedakan menjadi tiga macam yaitu: sungai hujan, sungai gletser dan sungai campuran. 1) Sungai Hujan, adalah sungai yang airnya berasal dari air hujan atau sumber mata air. 2) Sungai Gletser, adalah sungai yang airnya berasal dari pencairan es. 3) Sungai Campuran, adalah sungai yang airnya berasal dari pencairan es (gletser), dari hujan, dan dari sumber mata air. b. Berdasarkan debit airnya (volume airnya), sungai dibedakan menjadi 4 macam yaitu sungai permanen, sungai periodik, sungai episodik, dan sungai ephemeral. 1) Sungai Permanen, adalah sungai yang debit airnya sepanjang tahun relatif tetap. 2) Sungai Periodik, adalah sungai yang pada waktu musim hujan airnya banyak, sedangkan pada musim kemarau airnya kecil. 3) Sungai Episodik, adalah sungai yang pada musim kemarau airnya kering dan pada musim hujan airnya banyak. 4) Sungai Ephemeral, adalah sungai yang ada airnya hanya pada saat musim hujan. Pada hakekatnya sungai jenis ini hampir sama dengan jenis episodik, hanya saja pada musim hujan sungai jenis ini airnya belum tentu banyak. c. Berdasarkan asal kejadiannya (genetikanya) sungai dibedakan menjadi 5 jenis yaitu sungai konsekuen, sungai subsekuen, sungai obsekuen, sungai resekuen dan sungai insekuen. 9
1) Sungai Konsekuen, adalah sungai yang airnya mengalir mengikuti arah lereng awal. 2) Sungai Subsekuen atau strike valley adalah sungai yang aliran airnya mengikut strike batuan. 3) Sungai Obsekuen, adalah sungai yang aliran airnya berlawanan arah dengan sungai konsekuen atau berlawanan arah dengan kemiringan lapisan batuan serta bermuara di sungai subsekuen. 4) Sungai Resekuen, adalah sungai yang airnya mengalir mengikuti arah kemiringan lapisan batuan dan bermuara di sungai subsekuen. 5) Sungai Insekuen, adalah sungai yang mengalir tanpa dikontrol oleh litologi maupun struktur geologi. d. Berdasarkan struktur geologinya sungai dibedakan menjadi dua yaitu sungai anteseden dan sungai superposed. 1) Sungai Anteseden adalah sungai yang tetap mempertahankan arah aliran airnya walaupun ada struktur geologi (batuan) yang melintang.hal ini terjadi karena kekuatan arusnya, sehingga mampu menembus batuan yang merintanginya. 2) Sungai Superposed, adalah sungai yang melintang, struktur dan prosesnya dibimbing oleh lapisan batuan yang menutupinya. e. Berdasarkan pola alirannya sungai dibedakan menjadi 6 macam yaitu radial, dendritik, trellis, rektanguler, dan pinate : 1) Radial atau menjari, jenis ini dibedakan menjadi dua yaitu: 10
a. Radial sentrifugal, adalah pola aliran yang menyebar meninggalkan pusatnya. Pola aliran ini terdapat di daerah gunung yang berbentuk kerucut. b. Radial sentripetal, adalah pola aliran yang mengumpul menuju ke pusat. Pola ini terdapat di daerah basin (cekungan). 2) Dendritik adalah pola aliran yang tidak teratur. Pola alirannya seperti pohon, di mana sungai induk memperoleh aliran dari anak sungainya. Jenis ini biasanya terdapat di daerah datar atau daerah dataran pantai. 3) Trellis adalah pola aliran yang menyirip seperti daun. 4) Rektangular adalah pola aliran yang membentuk sudut siku-siku atau hampir siku-siku 90 derajat. 5) Pinate adalah pola aliran di mana muara-muara anak sungainya membentuk sudut lancip. 6) Anular adalah pola aliran sungai yang membentuk lingkaran. Sungai juga merupakan suatu habitat bagi berbagai jenis organisme akuatik yang dapat memberikan gambaran mengenai keadaan sungai, seperti kualitas dan kuantitas dari hubungan ekologis yang terjadi di dalamnya. Hubungan ekologis tersebut termasuk terhadap perubahan-perubahan yang diakibatkan oleh aktivitas manusia. Ekosistem sungai terdiri dari komponen abiotik dan biotik. Kedua komponen tersebut saling melakukan interaksi untuk membentuk suatu kesatuan, dan tiap aktivitas dari satu komponen akan mempengaruhi komponen yang lainnya (Sulistyo, 2014). 3. Manfaat Sungai 11
Sungai mempunyai fungsi mengumpulkan curah hujan dalam suatu daerah tertentu dan mengalirkannya ke laut. Sungai itu dapat digunakan juga untuk berjenis-jenis aspek seperti pembangkit tenaga listrik, pelayaran, pariwisata, perikanan dan lain-lain. Dalam bidang pertanian sungai itu berfungsi sebagai sumber air yang penting untuk irigasi (Sosrodarsono, 2003) Ada dua fungsi utama yang diberikan oleh alam kepada sungai yaitu mengalirkan air dan mengangkut sedimen hasil erosi pada das dan alurnya, yang keduanya berlangsung secara bersamaan dan saling mempengaruhi (Mulyanto, 2007) Fungsi lain dari sungai yaitu mengalirkan air dari daerah aliran sungai ke laut. Peranan sungai sangatlah penting yaitu sebagai unsur berlangsungnya siklus hidrologi, mengangkut endapan hasil erosi dan polutan, dan berperan dalam kelangsungan siklus erosi itu sendiri. Sungai juga mempunyai manfaat besar yaitu sebagai bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan da air limbah, sebagai sarana irigasi pertanian, dan sebagai objek wisata (Herlina, 2011) I. Pencemaran Pencemaran lingkungan hidup menurut UU RI No. 32 tahun 2009 adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/ atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku mutu lingkungan hidup yang telah ditetapkan. Pencemaran air didefinisikan dengan indikasi turunnya kualitas air sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat menjalankan fungsi sesuai dengan peruntukannya. Maksud dari tingkat tertentu dalam kalimat tersebut adalah, baku mutu air yang 12
ditetapkan dan berfungsi sebagai tolok ukur untuk menentukan telah terjadinya pencemaran air, juga merupakan arahan tentang tingkat kualitas air yang akan dicapai atau dipertahankan oleh setiap program kerja pengendalian pencemaran air (PPRI No 82 Tahun 2001). Menurut Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 01 Tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air, pencemaran air adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan/atau komponen lain ke dalam air oleh kegiatan manusia sehingga melampaui baku mutu air limbah yang telah ditetapkan. Pencemaran air juga didefinisikan sebagai penyimpangan sifat-sifat air dari keadaan normal, bukan dari kemurniannya. Air yang tersebar di bumi ini tidak pernah terdapat dalam bentuk murni, namun bukan berarti bahwa semua air sudah tercemar. Air yang tidak tercemar tidak selalu merupakan air murni, tetapi merupakan air yang tidak mengandung bahan-bahan asing tertentu dalam jumlah yang melebihi batas yang telah ditetapkan sehingga air tersebut dapat digunakan secara normal untuk keperluan tertentu seperti air minum (air ledeng, air sumur), berenang/rekreasi, mandi, kehidupan hewan air, pengairan dan keperluan industri (Kristanto, 2002). Bahan pencemar merupakan bahan yang bersifat asing bagi alam atau bahan yang berasal dari alam itu sendiri yang memasuki suatu tatanan ekosistem yang dapat mengganggu peruntukan ekosistem tersebut. Berdasarkan cara masuknya ke dalam lingkungan, pencemar dikelompokkan menjadi dua, yaitu pencemar alamiah dan pencemar antropogenik. Pencemar alamiah merupakan pencemar yang memasuki suatu lingkungan secara alami, misalnya akibat dari 13
letusan gunung berapi, banjir dan fenomena alam yang lain. Pencemar antropogenik adalah pencemar yang masuk ke badan air akibat aktivitas manusia, misalnya kegiatan domestik, kegiatan urban maupun kegiatan industri. Intensitas pencemar antropogenik dapat dikendalikan dengan cara mengontrol aktivitas yang menyebabkan timbulnya pencemar tersebut (Yuliastuti, 2011). Pencemaran air dapat dibedakan berdasarkan perbedaan sifat-sifatnya menjadi sembilan kelompok yaitu : (1) padatan; (2) bahan buangan yang membutuhkan oksigen (oxygen-demanding wastes); (3) mikroorganisme; (4) komponen organik sintetik; (5) nutrien tanaman; (6) minyak; (7) senyawa anorganik dan mineral; (8) bahan radioaktif dan (9) panas. Pengelompokan tersebut bukan merupakan pengelompokan yang baku, karena suatu jenis pencemar dapat dimasukkan ke dalam lebih dari satu kelompok (Fardiaz, 1992). J. Sumber Pencemar Air Sungai Pencemaran dapat terjadi dimana-mana, termasuk di air. Pencemaran pada perairan sebagai dampak dari adanya kegiatan pembangunan dapat juga terjadi pada sumber-sumber air. Terkait hal tersebut maka pencemaran sungai sebagai salah satu sumber air dapat terjadi pada sungai-sungai, terutama yang melintasi kota besar (Djoharam, 2018). Menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 01 tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air, sumber pencemar air berdasarkan karakteristik limbah yang dihasilkan dapat dibedakan menjadi sumber limbah domestik dan sumber limbah non-domestik. Sumber limbah domestik berasal dari daerah pemukiman penduduk dan sumber limbah 14
nondomestik berasal dari kegiatan seperti industri, pertanian dan peternakan, perikanan, pertambangan atau kegiatan yang bukan berasal dari wilayah pemukiman. 3. Limbah Domestik Menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 01 tahun 2010 tentang Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air, limbah domestik, yaitu limbah yang dihasilkan oleh aktivitas masyarakat seperti limbah yang dihasilkan dari kegiatan pertanian, pemukiman dan transportasi merupakan sumber tak tentu atau area/ diffuse sources. Penentuan jumlah limbah yang dibuang tidak dapat ditentukan secara langsung, melainkan dengan menggunakan data statistik kegiatan yang menggambarkan aktivitas penghasil limbah. Sumber-sumber pencemar air ini umumnya terdiri dari gabungan beberapa kegiatan kecil atau individual yang berpotensi menghasilkan air limbah yang dalam kegiatan inventarisasi sumber pencemar air tidak dapat dikelompokan sebagai sumber tertentu. 4. Limbah Industri Potensi pencemaran air sungai salah satunya berasal dari limbah industri (Zaenuri, 2014). Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi limbah cair, limbah gas dan partikel, serta limbah padat. Limbah cair bersumber dari industri yang menggunakan air dalam proses produksinya. Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan partikel, baik yang larut maupun yang mengendap. Air limbah yang telah tercemar memiliki ciri yang dapat 15
diidentifikasi langsung secara visual yaitu dari warna, kekeruhan, dan rasa serta bau yang ditimbulkan dan indikasi lainnya. Sedangkan identifikasi secara laboratorium ditandai dengan perubahan sifat kimia air. Industri yang menghasilkan limbah cair di antaranya adalah industri pulp, besi dan baja, kertas, minyak goreng, dan tekstil (Kristanto, 2002). K. Indikator Pencemaran Air Indikator yang digunakan pada pemeriksaan pencemaran air antara lain total dissolved solid (TDS), ph, suhu, dissolved oxygen (DO), nitrit, ammonia 1. Total dissolved solid (TDS) Total dissolved solid (TDS) atau padatan terlarut total merupakan jumlah kepekatan padatan dalam suatu sampel air, dinyatakan dalam miligram per liter atau ppm. Padatan terlarut adalah padatanpadatan yang mempunyai ukuran lebih kecil dibandingkan padatan tersuspensi. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa organik dan anorganik yang larut dalam air, mineral dan garam-garamnya (Kristanto, 2002). Menurut PPRI No. 20 Tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air untuk parameter TDS kriteria kualitas air golongan B adalah 1000mg/l (ppm). 2. Suhu Suhu merupakan ukuran panas dinginnya benda yang diukur dengan termometer. Naiknya suhu air akan mengakibatkan penurunan jumlah oksigen terlarut dalam air, meningkatkan kecepatan reaksi kimia, dan mengganggu kehidupan ikan dan hewan air lainnya (Kristanto, 2002). Menurut PPRI No. 20 16
Tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air untuk parameter suhu kriteria kualitas air golongan B adalah 24-30 0 C. 3. ph Nilai ph air yang normal adalah berkisar pada ph netral yaitu antara 6 sampai 8, sedangkan ph air yang tercemar, misalnya air limbah (buangan), berbeda-beda tergantung pada jenis limbahnya (Kristanto, 2002). Derajat keasaman merupakan jumlah atau aktivitas ion hidrogen dalam perairan. Nilai ph secara umum menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan (Effendi, 2003). Menurut PP No. 20 Tahun 1990 kisaran ph untuk kriteria air golongan B adalah 5-9. 4. Dissolved oxygen (DO) Dissolved oxygen (DO) adalah oksigen yang terlarut dalam air yang dapat berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer, aliran air melalui air hujan serta aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air (Sulistyo, 2014). Kehidupan di air dapat bertahan jika terdapat oksigen terlarut minimal sebanyak 5 ppm (5 part per million atau 5 mg oksigen untuk setiap liter air). Selebihnya bergantung pada ketahanan organisme, derajat keaktifannya, kehadiran bahan pencemar, suhu air, dan sebagainya. Oksigen terlarut dapat berasal dari proses fotosistensis tanaman air dan dari atmosfer (udara) yang masuk ke dalam air dengan kecepatan tertentu. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung dari suhu dan tekanan atmosfer. Pada suhu 20 C dengan tekanan 1 atmosfer, konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh adalah 9,2 ppm, sedangkan pada suhu 50 C dengan tekanan atmosfer yang sama, tingkat kejenuhannya hanya 5,6 ppm. 17
Semakin tinggi suhu air, semakin rendah tingkat kejenuhan (Kristanto, 2002). Menurut PP No. 20 Tahun 1990 besar DO untuk kriteria air golongan B adalah 6 mg/l atau sama dengan 6 mg/l. 5. Nitrit Nitrit biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit di perairan alami, kadarnya lebih kecil daripada nitrat karena nitrit bersifat tidak stabil jika terdapat oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan (intermediate) antara amonia dan nitrat (nitrifikasi), dan antara nitrat dan gas nitrogen (Effendi, 2003). Menurut PP No. 20 Tahun 1990 kadar maksimal nitrit untuk kriteria air golongan B adalah 1mg/l. 6. Ammonia Sumber ammonia adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri dan domestik. Amonia yang terdapat dalam mineral masuk ke badan air melalui erosi tanah. Selain terdapat dalam bentuk gas, amonia membentuk senyawa kompleks dengan beberapa ion-ion logam. Amonia juga dapat terserap kedalam bahan-bahan tersuspensi dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amonia di perairan dapat menghilang melalui proses volatilisasi karena tekanan parsial amonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya ph. Menurut PP No. 20 Tahun 1990 kadar maksimal ammonia untuk kriteria air golongan B adalah 0,5mg/l. 18
L. Kerangka Pikir Sungai Logawa Sumber Pencemaran Limbah Domestik Limbah Non- Domestik Kajian Tingkat Pencemaran Air Sungai Logawa Gambar 2.1 Kerangka Pikir Penelitian M. Hipotesis Dari latar belakang teori, Sungai Logawa melewati daerah pemukiman sehingga digunakan untuk MCK (Mandi, Cuci, Kakus), penambangan batu, 19
penambangan pasir, dan pembuangan limbah industri. Oleh karena itu kemungkinan besar Sungai Logawa mengalami pencemaran, maka hipotesis yang dijukan dalam penelitian ini adalah tingkat pencemaran sungai logawa tercemar sedang dengan skor -11 sampai -30. 20
N. Penelitian Relevan Tabel 2.1 penelitian yang relevan No Nama/Tahun/ Judul 1. Dewi Setiyowati (2013) Kajian Pencemaran Kadar Logam Berat di Muara Sungai Serayu Kabupaten Cilacap 2. Setio Sandi Pramono (2017) Kualitas Airtanah untuk Air Minum di Sekitar Peternakan Ayam Desa Pakujati Kecamatan Paguyangan Kabupaten Brebes 3. Rifki Fadila Rahmawati (2018) Analisis Tingkat Pencemaran Sungai Logawa di Kabupaten Banyumas Tujuan Penelitian Metode Penelitian Hasil Penelitian Untuk mengetahui tingkat pencemaran logam berat seperti Cd, Pb, dan Fe di muara sungai Serayu. Untuk mengetahui kualitas airtanah untuk air minum di sekitar peternakan ayam Desa Pakujati Kecamatan Paguyangan Kabupaten Brebes Untuk mengetahui tingkat pencemaran sungai Logawa Metode penelitian yang digunakan adalah Deskriptif komparatif Penelitian ini menggunakan metode survey lapangan, teknik pengambilan sampel proposive sampling, analisis data menggunakan analisis deskriptif dengan memberikan uraian berdasarkan indikator analisis yaitu permenkes no.492/menkes/per/iv/2010 tentang standar baku kualitas air minum Penelitian ini menggunakan metode survei, teknik pengambilan sampel purposive area sampling, analisis data menggunakan analisis deskriptif dengan memberikan uraian berdasarkan indikator analisis yaitu KepMenLH 115/2003 tentang metode indeks pencemaran Kandungan logam berat Cd, Pb, dan Fe pada badan air Muara Sungai Serayu stasiun 1 berturut-turut adalah 0,00032 ppm, 0,00257ppm, dan 12,87 ppm, sedangkan stasiun 2 berturut-turut adalah 0,0003 ppm, 0,00192ppm, dan 0,55ppm. Kandungan logam berat tersebut belum melampaui batas ambang yang telah ditetapkan oleh peraturan pemerintah. Kualitas airtanah tidak layak untuk air minum, dengan kandungan bakteri E.coli 2.400 ml yang melebihi ambang batas baku untuk air minum, untuk indikator bau, kekeruhan, rasa, suhu, jumlah zat padat terlarut (TDS), warna, ph, nitrit, dan nitrat yang masih dalam batas baku kualitas air Sungai Logawa menurut Peraturan Pemerintah No 20 Tahun 1990 pada saat hujan termasuk dalam golongan B peruntukannya sebagai bahan baku air minum, sedangkan pada saat tidak hujan termasuk dalam golongan C peruntukannya sebagai keperluan perikanan dan peternakan. Menurut perhitungan Storet, tingkat pencemaran air sungai Logawa pada saat hujan termasuk tercemar ringan dengan jumlah skor -4, sedangkan pada saat tidak hujan termasuk tercemar sedang dengan jumlah skor - 11. 20 1