Oleh: Panthera Grandis Raga Irsanda 339144 Dosen Pembimbing: Prof. Dr. Ir. Nieke Karnaningroem, M.Sc Co-Dosen Pembimbing: Ir. Didik Bambang S, MT JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
Aktivitas Penggunaan Lahan Kali Pelayaran Pemantauan Kualitas Air Metode QUAL2Kw Daya Tampung Beban Pencemaran
Rumusan Masalah Perhitungan daya tampung beban pencemaran (DTBP) ditujukan untuk pengelolaan lingkungan hidup agar dapat diperkirakan beban maksimum dari bahan organik yang diperbolehkan masuk ke Kali Pelayaran. Pada perhitungan ini diperlukan adanya simulasi model kualitas air sungai, dalam hal ini menggunakan QUAL2Kw Tujuan Aplikasi dan evaluasi dengan 4 skenario model kualitas air sungai untuk IPA Taman Tirta Sidoarjo dengan metode QUAL2Kw Menghitung daya tampung beban pencemaran Kali Pelayaran, Kabupaten Sidoarjo Manfaat Memberikan kontribusi dan informasi yang berguna terhadap kualitas air pada IPA Taman Tirta Sidoarjo Memberikan acuan sebagai bahan penetapan daya tampung beban pencemaran air untuk menjaga kualitas lingkungan
Ide Tugas Akhir Mengetahui daya tampung beban pencemaran Kali Pelayaran yang digunakan untuk penggunaan air bersih untuk disesuaikan dengan baku mutu Observasi lapangan Kali Pelayaran Penetapan panjang segmen Kali Pelayaran
Studi Literatur Pencemaran sungai Self purifikasi sungai Daya Tampung Beban Pencemaran Model QUAL2Kw Pengumpulan Data Primer dan Data Sekunder Parameter Utama Uji Debit Data Sungai Curah Hujan, Kecepatan Angin Profil Hidrolis Sungai Penggunaan Model QUAL2Kw
Analisis Data Penentuan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Kesimpulan Diperoleh Daya Tampung Beban Pencemaran Maksimum dari Air Limbah yang Dibuang ke Kali Pelayaran
No Nama Parameter Nama Parameter di QUAL2Kw 1 ph ph 2 Temperatur ( C) Temperature ( C) 3 DO (mg/l) Dissolved Oxygen (mg/l) 4 BOD(mg/L) CBOD fast (mg/l) COD (mg/l) Generic Constituent (mg/l) 6 TSS (mg/l) ISS (mg/l) 7 NO3(mg/L) NO3 (μg/l) 8 NH4(mg/L) NH4 (μg/l) 9 PO4(mg/L) Inorganic P (μg/l)
Input data kualitas pada hulu (Headwater) dan data Hidrolik dengan data kualitas air (WQ data) Kalibrasi data berupa kalibrasi data hidrolik dan kalibrasi data kualitas air Model di running, serta trial and error data dari koefisien model
Jarak per Segmen (km) Debit (m3/s) Kedalaman (m) 21-2, 16,173 4,24 2, - 18, 17,373 3,9,2 18, - 17, 17,1 4,3,2 17, - 13,7,14 4,6,2 13,7-8,4 16,94,2 8,4 -,6 16,7 4,3,3,6-2,8 16,7 4,1,32 2,8 -, 14,2 3,9,3 14,1 3,7,2 Kecepatan (m/s)
2. 18. 16. 14. 12. 1. 8. 6. 4. 2.. flow (m^3/s) Kali Pelayaran (4/17/213) 2 1 Q, m3/s Model Debit.4 Kali Pelayaran (4/17/213).3.3.2.2 velocity (m/s)..1. Model Kecepatan. 2 distance 1upstream (Km) U, mps
6. Kali Pelayaran (4/17/213). 4. 3. depth (m) 2. 1.. 2 1 H, m Grafik Kedalaman
Sampel TSS DO ph COD BOD NO 3 NH 4 PO 4 1a 114 2,2 6,78 13 8 3,87 1,38 1b 124 1,8 6,84 22 14 3, 1,2 rata-rata 119 2 6,81 17, 11 3,68 1,3 2a 96, 6,73 31 19 4,26 2,1 2b 82,7 6,78 27 16 3,86 2,26 rata-rata 89,6 6,7 29 17, 4,6 2,18 3a 11 1, 6,88 18 1 3, 2,32 3b 136 1,6 6,91 31 18 3,3 1,98 rata-rata 123 1, 6,89 24, 14 3,2 2, 4a 178 1, 7, 22 13 2,1 2,2 4b 4 1,6 7,1 36 22 2,27 1,67 rata-rata 166 1, 7,7 29 17, 2,14 1,84 a 146 1,6 7, 22 14 2,23 2 b 27 1, 7, 31 19 1,1 1,97 rata-rata 28 1, 7, 26, 16, 1,87 1,98 6a 234 2,2 7,2 22 14 2,9 1,62,8 6b 22 1,8 7, 31 18 2,3 1,44 rata-rata 227 2 7,3 26, 16 2,6 1,3,4 7a 78 1,7 6,93 22 13 2, 1,7 7b 8 1,7 6,97 36 23 3,14 1,83,6 rata-rata 79 1,7 6,9 29 18 2,84 1,76,3 8a 76 1 6,93 13 9 2,12 1,8,4 8b 68 1 6,9 3 32 2,62 1,2,6 rata-rata 72 1 6,94 33 2, 2,37 1,,
Skenario Kualitas Air Sumber Kualitas Air Sungai Di Hulu Pencemar 1 Eksisting Eksisting Model 2 Eksisting Estimasi tahun 218 3 Eksisting Tanpa Sumber Pencemar Model Model 4 Eksisting Trial & Error BMA* Kelas I *BMA = Baku Mutu Air (PP RI No: 82/21)
Data eksisting untuk mengetahui kondisi kualitas air sungai dari hulu hingga hilir 1. Kali Pelayaran (4/17/213) 3 Kali Pelayaran (4/17/213) 8. 6. 4. 2. 3 2 temperature (deg C) 2 1. 2 1 ph ph data ph Min 2 1 Temp(C) Average Temp(C) Minimum Mean Temp-data Temp(C) Maximum ph Temperatur
9 8 Kali Pelayaran (4/17/213) 2 Kali Pelayaran (4/17/213) 7 2 dissolved oxygen (mg/l) 6 4 3 2 1 fast-reacting CBOD (mg/l) 1 2 1 DO(mgO2/L) DO (mgo2/l) data DO(mgO2/L) Min DO(mgO2/L) Max Minimum DO-data Maximum DO-data 2 1 CBODf (mgo2/l) CBODf (mgo2/l) data DO BOD
3. Kali Pelayaran (4/17/213) 2 Kali Pelayaran (4/17/213) 3. 2. 2.. ISS (mg/l) 2 1 1... 2 1 Generic constituent Generic constituent user defined 2 1 ISS (mgd/l) ISS (mgd/l) data COD TSS
4 Kali Pelayaran (4/17/213) 2 Kali Pelayaran (4/17/213) 4 3 2 3 nitrate + nitrite (ugn/l) 2 2 1 ammonia (ugn/l) 1 2 1 NO3 (ugn/l) data NO3(ugN/L) NO3(ugN/L) Min NO3(ugN/L) Max Minimum NO3-data Maximum NO3-data 2 1 NH4 (ugn/l) data NH4(ugN/L) NH4(ugN/L) Min NH4(ugN/L) Max Minimum NH4-data Maximum NH4-data NO3 NH4
6 Kali Pelayaran (4/17/213) 4 3 2 Fosfat 1-1 2 1 Inorg P (ugp/l) data Inorg P (ugp/l) Inorg P (ugp/l) Min Inorg P (ugp/l) Max Minimum Inorg P-data Maximum Inorg P-data
2 Kali Pelayaran (4/17/213) 2 1 Estimasi hingga 218 Kali Pelayaran (4/17/213) fast-reacting CBOD (mg/l) 1 2 1 CBODf (mgo2/l) CBODf (mgo2/l) data BOD 8 6 dissolved oxygen (mg/l) 4 2 2 DO(mgO2/L) DO(mgO2/L) Min distance 1 upstream (Km) DO (mgo2/l) data DO(mgO2/L) Max 3. 3. 2. 2.. Kali Pelayaran (4/17/213) 1. DO.. 2 1 Generic constituent Generic constituent user defined COD
12 Kali Pelayaran (4/17/213) 1 1 Tanpa Sumber Pencemar Kali Pelayaran (4/17/213) fast-reacting CBOD (mg/l) 8 6 4 2 BOD 8 6 dissolved oxygen (mg/l) 4 2 2 DO(mgO2/L) DO(mgO2/L) Min distance 1 upstream (Km) DO (mgo2/l) data DO(mgO2/L) Max DO 2. 18. 16. 14. 12. 1. 8. 6. 4. 2.. 2 1 CBODf (mgo2/l) CBODf (mgo2/l) data Kali Pelayaran (4/17/213) 2 1 Generic constituent Generic constituent user defined COD
12 Kali Pelayaran (4/17/213) 1 1 8 dissolved oxygen (mg/l) 6 4 2 Sesuai Baku Mutu Kelas 1 Kali Pelayaran (4/17/213) 2 distance upstream 1 (Km) DO(mgO2/L) DO (mgo2/l) data DO(mgO2/L) Min DO(mgO2/L) Max Minimum DO-data Maximum DO-data fast-reacting CBOD (mg/l) 8 6 4 2 2. 2. 2 1 CBODf (mgo2/l) CBODf (mgo2/l) data Kali Pelayaran (4/17/213) BOD. 1.. COD DO. 2 1 Generic constituent Generic constituent user defined
Daya Tampung = Beban pencemar maksimum yang disesuaikan baku mutu Beban tanpa pencemar ( skenario 4 skenario 3 )
Daya dukung =, maka beban pencemaran = daya tampung Diperoleh nilai maksimum dan minimum dari setiap parameter
Penurunan beban pencemaran dengan selisih dari simulasi skenario 1 (kondisi eksisting) dan simulasi skenario 4 (baku mutu sungai kelas 1)
Adanya hasil presentase penurunan beban pencemaran menandakan bahwa kondisi kualitas air Kali Pelayaran tercemar Hal ini perlu dilakukannya pengelolaan kualitas air yang lebih lanjut
Aplikasi dari metode QUAL2Kw dalam mengevaluasi kondisi kualitas air Kali Pelayaran dengan 4 (empat) simulasi skenario untuk IPA Taman Tirta Sidoarjo, yaitu : Hasil dari simulasi skenario 1 yang merupakan kondisi kualitas air yang sebenarnya tidak memenuhi baku mutu badan air kelas satu. Hasil dari simulasi skenario 2 yang merupakan kondisi kualitas air dengan estimasi hingga tahun tidak memenuhi baku mutu badan air kelas satu. Hasil dari simulasi skenario 3 yang merupakan kondisi kualitas air tanpa sumber pencemar memenuhi baku mutu badan air kelas satu. Hasil dari simulasi skenario 4 yang merupakan kondisi kualitas air dengan disesuaikan dengan Baku Mutu Air kelas satu memenuhi baku mutu badan air kelas satu.
Daya tampung beban pencemaran Kali Pelayaran dari setiap parameter dan segmen secara maksimum dan minimum sebagai berikut : Parameter TSS Maksimum = 38.879,7 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 1,2 kg/hari pada segmen 6 Parameter BOD Maksimum = 1.,63 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 6,48 kg/hari pada segmen 6 Parameter Ammonium Maksimum = 388,64 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 1,12 kg/hari pada segmen 6 Parameter Nitrat Maksimum = 1.46,16 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 1,8 kg/hari pada segmen 6 Parameter Fosfat Maksimum = 23,87 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 1,12kg/hari pada segmen 6 Parameter COD Maksimum = 7.778,16 kg/hari pada segmen 1 Minimum = 3,24 kg/hari pada segmen 6
Program QUAL2Kw dapat dilakukan untuk sungai dengan karakteristik kualitas air seperti Kali Pelayaran. Pada titik sampling di hulu, sebaiknya dilakukan pengambilan sampel lebih dari satu kali, dikarenakan data pada hulu sangat penting dan menghindari terjadinya kesalahan pada penentuan kualitas air sungai. Perlu adanya perhitungan daya tampung beban pencemaran lebih lanjut pada Kali Pelayaran