SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX - 2012 Analisis Kecukupan Ruang Terbuka Hijau Privat Permukiman Dalam Menyerap CO 2 dan Memenuhi Kebutuhan O 2 Manusia di Surabaya Utara (Studi Kasus: Kecamatan Kenjeran) Adequacy Analysis of Privat Recidences Green Space In Absorbing CO 2 Emission and Fullfilling the Human Nedds of O 2 in North Surabaya (Case Study: Kenjeran District) Siti Rahmatia Pratiwi a, Rahmat Boedisantoso b, dan Joni Hermana c a Mahasiswa Jurusan Teknik Lingkungan FTSP ITS, Surabaya-60111 b dan c Dosen Jurusan Teknik Lingkungan FTSP ITS, Surabaya-60111 Kampus Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Keputih-Sukolilo, Surabaya-60111 siti_08@enviro.its.ac.id Abstrak Sebagai kota metropolitan terbesar kedua di Indonesia, kota Surabaya banyak mengalami perkembangan terutama pada bidang pembangunan. Hal tersebut mempengaruhi kepadatan penduduk dan laju urbanisasi yang menyebabkan kebutuhan lahan permukiman meningkat. Persebaran lahan terbangun permukiman yang semakin meluas mengakibatkan kurangnya porsi Ruang Terbuka Hijau (RTH) Privat dan meningkatkan pelepasan emisi karbon dioksida (CO 2 ) berlebih ke udara bebas. Penelitian ini menganalisis keberadaan RTH privat permukiman dalam menjalankan fungsinya sebagai penyerap emisi CO 2 dan memenuhi kebutuhan O 2 manusia, sehingga dapat diketahui RTH privat ideal dalam memenuhi kedua fungsi tersebut. Penelitian dilakukan melalui pengamatan langsung dilapangan dengan mengambil beberapa sampel yang terdiri dari tiga tipe rumah di wilayah studi yaitu, mewah, menengah dan sederhana. Besarnya emisi CO 2 yang bersumber dari konsumsi energi berupa bahan bakar, peralatan elektronik dan limbah dari septictank dihitung dengan pendekatan nilai faktor emisi dan metode box model. Sedangkan kemampuan serapan CO 2 oleh tumbuhan dihitung berdasarkan luas tutupan vegetasi dan jenis pohon dominan. Hasil penelitian menunjukkan besar emisi CO 2 yang dihasilkan berdasarkan box model sebesar 60 % dari rumah sederhana, 28 % rumah menengah dan rumah mewah 12 % dari total emisi 266,080 gram/detik. Luas RTH privat eksisting rumah sederhana rata-rata memiliki 6,071 m 2, menengah 18,860 m 2 dan mewah 22,097 m 2. Dalam penyerapannya, berdasarkan luas tutupan vegetasi dan jenis pohon tidak mencukupi dalam menyerap emisi CO 2 tersebut. Dalam memenuhi kebutuhan O 2 RTH privat ideal untuk tipe rumah sederhana sebesar 23 % dari luas tanah, menengah 16 % dan mewah 3 %. Sedangkan untuk menyerap CO 2, RTH ideal untuk rumah sederhana 45 % dari luas tanah, menengah 17 % dan mewah 4 %. Kata Kunci: Emisi CO 2 Permukiman, Kebutuhan O 2 Manusia, Ruang Terbuka Hijau (RTH) Privat Abstract As the second largest metropolitan city in Indonesia, Surabaya city experienced many developments, especially in the field of development. It affects the population density and the rate of urbanization are causing increased housing land requirement. Distribution of land up the expanding settlements resulted in a lack of portion of Private Green Space (RTH) and increase the release of carbon dioxide (CO 2 ) excess to the atmosphere. This study analyzes the existence of settlements in the private green space to function as an absorber of CO 2 emissions and fulfilling the human needs of O 2, so it can be seen in the ideal of private green space fullfilling both of the functions. The study was conducted through direct observation in the field by taking a sample consisting of three types of houses in the study area, luxury, ISBN XXXX-XXXX 1
ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY SCIENTIFIC CONFERENCE IX - 2012 medium and simple. The amount of CO 2 emissions resulting from energy consumption of fuel, electronic equipment and waste from the septic tank approach the value calculated with emission factors and methods of box model. While the ability of CO 2 uptake by plants was calculated based on the extensive vegetation cover and the dominant tree species. The results showed that CO 2 emissions by the model box for 60% of the simple, 28% of the middle and luxury12% of the total emissions of 266.080 grams / sec. Vast green space of the existing private on simple homes the average is 6.071 m 2, medium 18.860 m 2 and luxury 22.097 m 2. In absorption, based on extensive vegetation cover and tree species insufficient to absorb the CO 2 emissions. In fulfilling the human needs of O 2, private green space ideal for a simple type is 23% of land area, 16% for middle and luxury 3%. While to absorb CO 2, green space ideal for a simple home is 45% of land area, 17% for the middle and luxury 4%. Keywords: CO 2 Emissions Recidences, The human needs of O 2, Private Green Space (RTH) 1. PENDAHULUAN Kota Surabaya banyak mengalami perkembangan terutama pada bidang pembangunan. Perkembangan ini meliputi pemanfaatan lahan kota yang terus meningkat untuk berbagai fasilitas perkotaan sehingga mempengaruhi laju pertumbuhan penduduk dan urbanisasi. Peningkatan tersebut akan mengakibatkan kebutuhan lahan meningkat. Kecamatan Kenjeran merupakan salah satu wilayah di Surabaya Utara dengan tingkat urbanisasi yang cukup tinggi hal ini disebabkan karena keberadaan Jembatan Nasional Suramadu yang terdapat di wilayah tersebut yang menghubungkan pulau Jawa dengan pulau Madura. Persebaran lahan terbangun yang sangat luas mengakibatkan kurangnya porsi Ruang Terbuka Hijau (RTH) dan dapat meningkatkan pelepasan emisi karbon dioksida (CO 2 ) berlebih ke udara bebas yang dihasilkan oleh aktivitas dari berbagai sektor. Salah satu upaya untuk mereduksi CO 2 di daerah perkotaan adalah mengurangi emisi karbon dengan Ruang Terbuka Hijau (Ismaun dan Joga, 2011). Menurut Undang-undang No.26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang, Ruang Terbuka Hijau (RTH) minimal harus memiliki luasan 30% dari luas total wilayah dengan porsi 20% sebagai RTH publik dan 10% sebagai RTH privat. Dalam upaya pemenuhan target luasan itu, seringkali hanya RTH publik yang diperhatikan proporsinya. Penelitian ini dilakukan untuk menganalisis kemampuan RTH privat sebagai penyerap emisi CO 2 dari kegiatan permukiman yang didasarkan pada konsumsi energi dibandingkan dengan kecukupan RTH privat dalam memenuhi kebutuhan oksigen (O 2 ) manusia. 2. METODOLOGI Analisis yang dilakukan terdiri dari beberapa tahapan yaitu melalui studi literatur yang terkait dengan penelitian ini, pengumpulan data, dan analisis dari data yang dikumpulkan. Data yang dikumpulkan meliputi data primer dan sekunder. Data primer yaitu luas tanah dan tinggi bangunan tiap responden, jenis, jumlah, luas tajuk dan tinggi pohon serta luas tajuk perdu yang terdapat pada RTH privat permukiman penduduk di Kecamatan Kenjeran, Surabaya Utara, selain itu jumlah penghuni dalam satu rumah dan besar penghasilan responden juga dibutuhkan. Data primer tersebut diperoleh dari pengamatan langsung di lapangan dengan menggunakan kuisioner terhadap 70 responden (rumah) yang terdiri dari tiga tipe rumah yaitu, mewah, menengah dan sederhana. Sedangkan data sekunder berupa konsumsi energi kegiatan permukiman yang diperoleh dari hasil penelitian terdahulu, data dari instansi terkait. Setelah data diperoleh lalu dianalisis menggunakan metode perhitungan dengan menggunakan rumus dari literatur yang ada. 2 ISBN XXXX-XXXX
SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX - 2012 Emisi CO 2 primer berupa emisi CO 2 yang berasal dari pemakaian bahan bakar rumah tangga yaitu LPG dan minyak tanah. Perhitungan emisi bahan bakar dilakukan dengan pendekatan melalui faktor emisi dan NCV seperti pada persamaan (1) untuk bahan bakar LPG dan persamaan (2) untuk bahan bakar minyak tanah yang bersumber dari IPCC (2006). Pey = Fcy x EF CO2 x NCV LPG...(1) Pey = total emisi CO 2 (gr karbon) Fcy = konsumsi emisi CO 2 (kg) EF CO2 = faktor emisi LPG 63,1 (gr karbon/mj) NCV = berat bersih LPG 47,3 (MJ/kg) Bey = EF kero x FC kero x NCV kero...(2) Bey = total emisi CO 2 (gr karbon) EF kero = faktor emisi minyak tanah 71,9 (gr karbon/mj) FC kero = konsumsi kerosene (kg) NCV kero = 43,8 (MJ/kg) Emisi CO 2 primer juga berasal dari septictank. Perhitungan emisi CO 2 dari kegiatan tersebut dilakukan dengan perhitungan emisi CH 4 limbah septictank dalam IPCC (2006) yang dikonversikan menjadi gas CO 2. Rumus yang digunakan adalah persamaan (3). Emisi CH4 = [ i,j (Ui x Ti, j x EFj) ] (TOW S)...(3) Emisi CH 4 = Emisi CH 4 (kg CH 4 /tahun) TOW = Total kandungan bahan organik pada air limbah (kg BOD/tahun) S = Komponen zat organik yang telah menjadi lumpur (kg BOD/tahun) U i = Fraksi populasi ke-i, dapat dilihat dalam IPCC (2006) T i,j = tingkat pemanfaatan perawatan/debit jalur atau sistem. j, untuk masing masing fraksi populasi (in income group or inventory year) EF j = Faktor emisi (kg CH 4 /kg BOD) R = Total CH 4 recovery (kg CH 4 /tahun) Dalam penelitian ini kedua emisi tersebut selanjutnya dijumlahkan dan dimasukkan dalam perhitungan box model. Gambar 1 merupakan visualisasi persebaran emisi pencemar berdasarkan metode box model. Dimana emisi pencemar yang dihasilkan oleh kontributor (q) menyebar dalam suatu batasan ruang berupa box dengan volume Gambar 1 Visualisasi Box Model tertentu. Didalam penyebarannya, emisi pencemar juga dipengaruhi oleh arah dan kecepatan angin (U). Untuk menghitung besarnya konsentrasi pencemar digunakan persamaan (4). C (t) = ql UH e( Ut)/L )...(4) C(t) = konsentrasi pencemar (mg/m 3 ) W = lebar kotak q = rata-rata emisi pencemar per U = rata-rata kecepatan angin meter persegi (mg/m 2 /detik) (meter/detik) L = panjang kotak (m) t = waktu tempuh (detik) H = tinggi pencampuran udara (m) Selanjutnya untuk menghitung laju serapan per satuan luas (S) berdasarkan Luasan RTH privat (tutupan vegetasi) digunakan persamaan (5) dalam Konstruksi Model Matematika Tangkapan O 2 pada Tanaman Hutan Kota Pentury (2003). ISBN XXXX-XXXX 3
ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY SCIENTIFIC CONFERENCE IX - 2012 S= 0,2278 e (0,0048.I)...(5) I = intensitas cahaya (kal/cm 2 /hari) 0,0048 = koefisien intensitas cahaya e = bilangan pokok logaritma natural 0,2278 = konstanta perjumlahan Selain berdasarkan luas tutupan vegetasi kemampuan serapan RTH dapat dihitung berdasarkan jenis pohon dengan mengetahui kemampuan daya serap CO 2 berbagai jenis pohon berdasarkan hasil riset Pentury, (2003). Sedangkan untuk menghitung luasan RTH ideal yang diperlukan demi memenuhi kebutuhan O 2 manusia setiap harinya dapat dilakukan dengan menggunakan persamaan (6) berdasarkan pendekatan metode Gerakis (1974) yang dimodifikasi Wisesa (1988) dalam Adiastari (2010). Pt+Kt+Tt Lt = (54)(0,9375)(2) m2...(6) dimana: Lt = luasan RTH pada tahun ke-t (m 2 ) Pt = jumlah kebutuhan oksigen bagi penduduk pada tahun ke-t Kt = jumlah kebutuhan oksigen bagi kendaraan bermotor pada tahun ke-t Tt = jumlah kebutuhan oksigen bagi ternak pada tahun ke-t 54 = ketetapan yang menunjukkan bahwa 1 m 2 luas lahan menghasilkan 54 gram berat kering tanaman perhari 0,9375 = ketetapan yang menunjukkan bahwa 1 gram berat kering tanaman adalah setara dengan produksi oksigen 0,9375 gram 2 = jumlah musim di Indonesia 3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Emisi CO 2 Permukiman Emisi yang dianalisis akan terserap oleh RTH privat bersumber dari konsumsi bahan bakar rumah tangga berupa LPG dan minyak tanah serta emisi dari septictank. Untuk menghitung emisi CO 2 dari bahan bakar menggunakan persamaan (1) dan persamaan (2). Hasil perhitungan menunjukkan rata-rata emisi CO 2 bahan bakar untuk tipe rumah sederhana adalah 0,020 gr/detik, rumah menengah 0,018 gr/detik dan rumah mewah 0,012 gr/detik. Dari hasil tersebut nampak bahwa tipe rumah sederhana memiliki nilai terbesar. Hal-hal yang mempengaruhi besarnya emisi tersebut antara lain tingginya konsumsi bahan bakar itu sendiri dan life style dari penghuni menyangkut aktivitas memasak dan aktivitas lainnya dalam menggunakan bahan bakar. Setelah emisi dari penggunaan bahan bakar diketahui dilakukan perhitungan emisi CO 2 dari septictank yang diperoleh dengan menggunakan persamaan (3). Dapat diperoleh emisi CO 2 septictank untuk tipe rumah sederhana 0,0000791 gr CO 2 /detik, menengah 0,0000649 gr CO 2 /detik, dan mewah 0,0000551 gr CO 2 /detik. Tipe rumah sederhana menghasilkan emisi terbesar. Dalam pendekatan yang digunakan, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi hasil perhitungan diantaranya adalah jumlah penghuni dan pendapatan penduduk. Selanjutnya diperoleh besarnya total emisi yang terdapat di wilayah studi. Total emisi tersebut merupakan jumlah dari total emisi bakar dan septictank yang telah disesuaikan dengan jumlah rumah yang ada di Kecamatan Kenjeran. Hasil perhitungan untuk rumah sederhana adalah 0,0201873 gr/detik, rumah menengah 0,0176327 gr/detik, dan mewah 0,0118002gr/detik. 3.2 Emisi CO 2 Permukiman Dalam Box Model Dari hasil perhitungan tersebut didapatkan emisi CO 2 tipe rumah sederhana berdasarkan metode box model dalam persamaan (4). Emisi CO 2 untuk rumah sederhana 158,615 4 ISBN XXXX-XXXX
SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX - 2012 gr/detik, rumah menengah 74, 888 gr/detik, dan mewah 32,576 gr/detik. Hasil perhitungan menunjukkan bahwa terjadi penurunan jumlah emisi CO 2 di udara setelah dihitung berdasarkan box model. Hal ini disebabkan karena box model merupakan batas penyebaran maksimal emisi tersebut di udara. Jika dihitung selisihnya maka selisih tersebut merupakan emisi yang keberadaannya di luar dari volume box yaitu 37 %. 3.3 Ruang Terbuka Hijau (RTH) Privat Permukiman Luas Ruang Terbuka Hijau (RTH) privat permukiman yang dihitung adalah luas tutupan vegetasi berupa pohon dan perdu yang terdapat di permukiman penduduk wilayah studi. Hasil perhitungan rata-rata luas tutupan vegetasi untuk rumah sederhana adalah 6,071 m 2, rumah menengah 18,860 m 2 dan mewah 22,097 m 2. Meski jumlah rumah sederhana memiliki jumlah terbanyak di Kecamatan Kenjeran, namun hal ini merupakan kondisi eksisting yang ada di wilayah tersebut. Menurut hasil pengamatan di lapangan rumah sederhana merupakan tipe rumah yang sebagaian besar tidak memiliki RTH privat. Sebagian besar rumah sederhana di wilayah tersebut tidak memiliki tanaman hijau di pekarangannya. 3.3.1 Kemampuan RTH Privat Dalam Menyerap Emisi CO 2 3.3.1.1 Berdasarkan Tutupan Vegetasi Untuk menghitung kemampuan penyerapan luas tutupan vegetasi perlu diketahui intensitas cahaya Kota Surabaya. Intensitas yang digunakan sesuai dengan kondisi iklim Kota Surabaya. Kota Surabaya beriklim tropis sehingga intensitas cahaya yang digunakan adalah intensitas cahaya garis lintang khatulistiwa. Intensitas cahaya yang digunakan dalam perhitungan dikonversikan dalam satuan watt/m 2, dimana nilai 1 kal/cm 2 /hari sama dengan 0,485 watt/m 2. Selanjutnya dihitung laju serapan CO 2 dengan persamaan (5). Hasil perhitungan menunjukkan rata-rata laju serapan CO 2 dalam kurun waktu satu tahun per detik adalah 0,000000027834 gr/cm 2 /detik. Laju serapan tersebut kemudian dikalikan dengan luas tutupan vegetasi sehingga diperoleh kemampuan serapan CO 2. Hasil perhitungan kemampuan serapan CO 2 untuk tipe rumah sederhana adalah 0,00169 gr/detik, menengah 0,00525 gr/detik dan rumah mewah 0,00615 gr/detik. Kemudian total emisi CO 2 dibandingkan dengan kemampuan serapan emisi CO 2. Perbandingan tersebut menunjukkan total emisi yang dihasilkan per detiknya melebihi kemampuan serapan tiap tipe rumah yang ada di Kecamatan Kenjeran. 3.3.1.2 Berdasarkan Jenis Pohon Dalam penelitian ini, perhitungan kemampuan serapan pohon dilakukan guna membandingkan hasil kemampuan serapan pohon tersebut dengan kemampuan serapan berdasarkan tutupan vegetasi. Dalam analisis ditemukan kekurangan data pendukung berupa kemampuan penyerapan pohon lain, sehingga untuk mengetahui kemampuan penyerapan pohon dalam perhitungan ini hanya menggunakan pohon mangga. Berdasarkan identifikasi jenis pohon dari hasil survei di wilayah penelitian, pohon mangga merupakan pohon dominan dan menurut Pentury (2003), pohon mangga termasuk pohon yang memiliki kemampuan cukup besar dalam menyerap CO 2 yaitu 4182,308 mg/m 3. Hasil perhitungan kemampuan penyerapan pohon mangga di rumah sederhana adalah 267,786 gr/detik, menengah 128,053 gr/detik dan mewah 103,055 gr/detik. Selanjutnya hasil perhitungan kemampuan penyerapan pohon mangga di tiap tipe rumah tersebut dibandingkan dengan total emisi CO 2. Setelah dibandingkan diperoleh hasil bahwa pohon mangga mampu menyerap emisi CO 2 yang ada. ISBN XXXX-XXXX 5
ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY SCIENTIFIC CONFERENCE IX - 2012 3.3.2 RTH Privat Ideal 3.2.2.1 RTH Ideal Berdasarkan Serapan Emisi CO 2 oleh Luas Tutupan Vegetasi Dalam hal ini RTH privat ideal dihitung berdasarkan laju serapan dengan intensitas cahaya yang terdapat dalam perhitungan sebelumnya. Luas RTH privat diperoleh dengan membagi emisi CO 2 yang dihasilkan tiap tipe rumah dengan laju serapan. Hasil perhitungan menunjukkan luas RTH yang dibutuhkan untuk rumah sederhana dalam menyerap emisi CO 2 adalah 45,864 m 2, menengah 40,044 m 2 dan rumah mewah 26,799 m 2. RTH privat ideal untuk menyerap emisi CO 2 bila dibandingkan dengan luas tanah eksisting untuk tipe rumah sederhana adalah 87 % dari luas tanah, rumah menengah 53 % dan mewah 18 %. Besarnya nilai tersebut dapat didukung dengan hasil pengamatan langsung selama melakukan survei di Kecamatan Kenjeran, rumah-rumah sederhana di wilayah penelitian sebagian besar tidak memiliki RTH privat. 3.2.2.2 RTH Ideal Untuk Memenuhi Kebutuhan O 2 Manusia Untuk menghitung luasan RTH ideal yang diperlukan demi memenuhi kebutuhan O 2 manusia setiap harinya dapat dilakukan dengan menggunakan pendekatan metode Gerakis (1974) yang dimodifikasi dalam Wisesa (1988) pada persamaan (5) dengan kebutuhan O 2 manusia rata-rata perhari sebanyak 840 gr/hari. Dalam hal ini keberadaan manusia di rumah perhari diasumsikan selama 12 jam. Sehingga kebutuhan O 2 yang akan disuplai oleh RTH adalah ½ dari kebutuhan O 2 dalam satu hari, yaitu 420 gr/hari. Kebutuhan O 2 manusia perhari untuk tiap tipe rumah sederhana adalah 1952 gr/hari, rumah menengah 78540 gr/hari dan mewah 2100 gr/hari. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi kebutuhan O 2 tersebut yaitu keberadaan penghuni (jam/hari) dan jumlah penguni di tiap rumah. Dari kebutuhan O 2 diperoleh RTH yang dibutuhkan untuk tipe rumah sederhana seluas 19,283 m 2, menengah 38,321 m 2 dan mewah 20,741 m 2. Bila dibandingkan dengan luas tanah eksistingnya, RTH privat ideal untuk tipe rumah sederhana adalah 23 % dari luas tanah, menengah 16 % dan mewah 3 %. Hasil tersebut dipengaruhi oleh keberadaan RTH eksisting. 4. KESIMPULAN Hasil penelitian menunjukkan RTH privat dalam menyerap CO 2 tidak mencukupi sedangkan dalam memenuhi kebutuhan O 2 manusia mencukupi. Dalam memenuhi kebutuhan O 2 RTH privat ideal untuk tipe rumah sederhana sebesar 23 % dari luas tanah, menengah 16 % dan mewah 3 %. Sedangkan untuk menyerap CO 2, RTH ideal untuk rumah sederhana 45 % dari luas tanah, menengah 17 % dan mewah 4 %. 5. DAFTAR PUSTAKA Adiastari, R. 2010. Kajian Mengenai Kemampuan Ruang Terbuka Hijau (RTH) Dalam Menyerap Emisi Karbon Di Kota Surabaya. Surabaya: Teknik Lingkungan ITS. Anonim. 2007. Undang-undang Nomor 26 tahun 2007 Tentang Penataan Ruang. Jakarta Intergovernmental Panel On Climate Change (IPCC). 2006. Waste-IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories (IPCC Guidelines). Japan Ismaun I. dan Joga, N. 2011. RTH 30 %! Resolusi (Kota) Hijau. Jakarta Pentury, T. 2003. Konstruksi Model Matematika Tangkapan CO 2 Pada Tanaman Hutan Kota. Surabaya: Universitas Airlangga 6 ISBN XXXX-XXXX