16 III. METODE PENELITIAN 3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan dari bulan Juni 2009 sampai dengan bulan Agustus 2009. Lokasi penelitian berada di wilayah DAS Cisadane segmen Hulu, meliputi 3 kecamatan yaitu Kecamatan Caringin, Kecamatan Bogor Barat, dan Kecamatan Rumpin untuk identifikasi pemanfaatan air Sungai Cisadane. 3.2 Peralatan dan Objek Kajian Peralatan yang digunakan adalah kuesioner, alat tulis menulis, kamera digital, perangkat lunak berupa MINITAB release 14.1 dan Microsoft Excel 2007 untuk pengolahan data statistik serta program Arcview 3.2 untuk pengolahan peta. Objek kajian adalah penduduk sekitar DAS Cisadane segmen Hulu yang secara langsung maupun tidak langsung memanfaatkan sumberdaya air Sungai Cisadane untuk berbagai aktivitas.wawancara dilakukan secara fleksibel dan terbuka yang mengarah pada sasaran penelitian. 3.3 Kerangka Pemikiran Daerah Aliran Sungai (DAS) Cisadane segmen hulu merupakan ekosistem sungai yang berfungsi sebagai daerah tangkapan air dalam upaya konservasi sumber air. Peningkatan jumlah penduduk mengakibatkan tingginya pemanfaatan air sungai dan konversi lahan di DAS sehingga secara tidak langsung berdampak pada kualitas air sungai. Identifikasi sumber pencemar dari aspek pemanfaaatan sumber daya air sungai dan perubahan tutupan lahan di DAS ini perlu dilakukan untuk mengetahui sumber pencemar yang berpengaruh terhadap kualitas air di DAS Cisadane segmen hulu. Untuk kemudian dapat dianalisis pengaruh dari kedua aspek tersebut terhadap kualitas air sungai. Dalam melakukan identifikasi sumber pencemar dan analisis hubungan pemanfaatan air dan perubahan tutupan lahan terhadap kualitas air dibutuhkan data dan informasi mengenai bentuk pemanfaatan sumberdaya air oleh masyarakat dan data perubahan tutupan lahan setiap tahunnya. Data yang diperoleh kemudian diidentifikasi dan analisis berdasarkan metode tertentu.
17 DAS Cisadane segmen hulu Pemanfaatan sungai dan air sungai - domestik - pertanian - industri - peternakan - rekreasi dan lain-lain - dan lain lain-lain Identifikasi limbah dan beban pencemar Sungai Cisadane mempengaruhi Perubahan tutupan lahan selama kurun waktu 2005-2008 Nilai IKA-NSF WQI Kualitas air (2004-2008) diindikasikan Parameter kualitas air (TSS, BOD dan COD) mengalami perubahan Analisis korelasi dan deskriptif Gambar 1 Kerangka pemikiran penelitian.
18 3.4 Jenis dan Metode Pengumpulan Data 3.4.1 Data sekunder Data sekunder yang dikumpulkan meliputi : 1. Kondisi umum DAS Cisadane meliputi bentuk dan luas wilayah DAS, kondisi fisik (air, suhu kelembaban, iklim, topografi, geologi, tanah dll.), hidrologi, kondisi tutupan lahan, dan kependudukan. 2. Data kualitas air selama kurun waktu 2004-2008 3. Peta tutupan lahan tahun 2005, 2007, 2008 DAS Cisadane 4. Data jumlah penduduk 5. Data peternakan dan perikanan Pengumpulan data dilakukan melalui studi literatur. Studi literatur merupakan cara untuk mendapatkan data dengan mengumpulkan, mempelajari, dan menelaah buku, jurnal, laporan kegiatan dan sumber lainnya terkait dengan topik penelitian. Data kondisi umum DAS Cisadane diperoleh dari data BPDAS Citarum- Ciliwung, BPSDA Ciliwung-Cisadane, dan Kementerian Negara Lingkungan Hidup. Data kualitas air selama 2004-2008 diperoleh dari data hasil pengukuran yang dilakukan oleh BPSDA Ciliwung-Cisadane dan Kementerian Negara Lingkungan Hidup dengan rincian sebagai berikut. Tabel 3 Titik pantau dan waktu pengukuran kualitas air Sungai Cisadane di DAS Cisadane segmen hulu No Titik Pantau Tahun Bulan Sumber 1 2 3 Cisalopa Batubeulah Rumpin/jembatan 2004 Juni, September, November KNLH 2005 Mei, Agustus, November KNLH 2006 Juni KNLH 2007 Juni, Agustus, Oktober KNLH 2008 Agustus BPSDA Ciliwung- Cisadane Peta tutupan lahan DAS Cisadane secara keseluruhan tahun 2005, 2007 dan 2008 diperoleh dari Kementerian Negara Lingkungan Hidup. Data jumlah penduduk diperoleh dari data statistik Kabupaten Bogor dan Kota Bogor yang dikeluarkan oleh BPS Kota Bogor dan Dinas Kependudukan serta BPS Kabupaten Bogor tahun 2005 dan 2008. Data peternakan sepeti jumlah dan jenis
19 ternak pada tahun 2008 diperoleh dari Dinas Peternakan Kabupaten Bogor dan Kota Bogor. 3.4.2 Data primer Data primer yang dikumpulkan berupa data pemanfaatan air sungai dan pemahaman masyarakat tentang kualitas air sungai di wilayah DAS Cisadane segmen hulu. Bentuk pemanfaatan dilihat dari beberapa aktifitas penduduk seperti pertanian, MCK, peternakan dan lainnya. Data ini diperoleh melalui kegiatan wawancara secara langsung dengan menggunakan panduan kuesioner dan melalui pengamatan lapang. Kuesioner merupakan suatu cara interview tertulis yang menghubungkan peneliti dengan responden melalui suatu daftar pertanyaaan (Balitbang Depdagri dan Otonomi Daerah 2000). Daftar pertanyaan pada kuesiner mengarah pada tujuan penelitian yaitu mengidentifikasi tingkat pemanfaatan air sungai di DAS Cisadane segmen hulu yang juga berisi pendapat dan pemahaman responden dalam kaitannya dengan perubahan kualitas air sungai, dapat dilihat pada Lampiran 3. Pengamatan lapang bertujuan untuk memverifikasi antara data yang telah diperoleh dari studi literatur dan hasil informasi kegiatan wawancara dengan kondisi sebenarnya di lapangan. Pengamatan lapang dilakukan terhadap kondisi umum kawasan dan kondisi sungai dilihat dari pemanfaatan air sungai oleh penduduk setempat. Wawancara dan pengamatan lapang dilakukan di tiga kecamatan dengan masing-masing tiga desa. Kecamatan tersebut antara lain Kecamatan Caringin (Desa Pasir Buncir, Desa Muara Jaya, Desa Cimande Hilir), Kecamatan Bogor Barat (Kelurahan Gunung Batu, Kelurahan Semplak, Kelurahan Bubulak) dan Kecamatan Rumpin (Desa Sukasari, Desa Rumpin, Desa Kampung Sawah). Penentuan dan pemilihan kecamatan, desa serta kepala keluarga (KK) sebagai sampel dilakukan dengan menggunakan metode purposive sampling yaitu menggunakan persyaratan lebih ketat dalam menentukan jumlah, kriteria dan kemudahan pengambilan sampel (Ariestonandri 2006). Lokasi yang dipilih dalam penelitian ini didasarkan atas informasi kunci yang telah didapat sebelumnya yang diduga dapat mewakili perubahan tutupan lahan yang terjadi, mewakili kondisi kualitas air dan mewakili tingkat pemanfaatan air sungai. Selain itu juga disesuaikan dengan tujuan penelitian, kemampuan biaya dan waktu yang dimiliki
20 peneliti. Setiap desa dalam setiap kecamatan dipilih beberapa RT kemudian dilakukan pemilihan responden (KK) sehingga diperoleh 190 KK. 3.5 Analisis Data 1. Analisis perubahan tutupan lahan Perubahan tutupan lahan diperoleh melalui overlay peta tutupan lahan dengan peta administrasi wilayah penelitian menggunakan program Arcview 3.2 dan Microsoft Excel 2007. Besarnya persentase perubahan dihitung dengan rumus : x 100% Keterangan : n1 = luas tutupan lahan tahun I n2 = Luas tutupan lahan tahun II Data yang diperoleh kemudian dianalisa dengan membandingkan luas setiap jenis tutupan lahan dari tahun ke tahun. Kemudian hasil perbandingan ditabulasikan dalam bentuk grafik /tabel dan dianalisis secara deskriptif. 2. Analisis status mutu kualitas air Analisis data dilakukan dengan cara : 1. Analisis kualitas air tahun 2004-2008 dilakukan dengan membandingkan nilai maksimum dan minimum dari masing-masing parameter untuk setiap titik pantau dari tahun ke tahun dengan baku mutu air sungai yang tercantum dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Kemudian dievaluasi perubahan mutu kualitas air sungai Cisadane dari tahun 2004-2008 untuk setiap titik pantau tersebut. 2. Kondisi kualitas air sungai dari tahun ke tahun dapat dianalisis dengan menggunakan indeks kualitas air-national sanitation Foundation (NSF- WQI) berdasarkan Ott (1978) diacu dalam Nugroho (2003) yang bertujuan untuk mengetahui tingkat mutu kualitas perairan setiap titik pantau. Parameter yang digunakan dalam analisa data menggunakan IKA-NSF WQI adalah suhu air, kekeruhan, kandungan padat tersuspensi, kandungan padat terlarut, ph, oksigen terlarut, BOD, nitrat, dan fecal
21 coli. Namun dalam penelitian ini hanya digunakan 6 parameter disesuaikan dengan data yang diperoleh dari Kementerian Lingkungan Hidup dan BPSDA Ciliwung Cisadane. Enam parameter tersebut yaitu oksigen terlarut, ph, BOD, suhu, fosfat, dan padatan total (total zat padat terlarut). Tahapan analisis data : a. Menentukan bobot (W) untuk masing-masing parameter dan nilai sub indeks (I) untuk tiap parameter dengan membaca kurva fungsi sub indeks IKA-NSF WQI (Lampiran 8). Analisa data dalam penelitian ini hanya menggunakan 6 parameter sehingga untuk nilai bobot ini harus dilakukan modifikasi yang dapat dihitung dengan rumus : NKP modifikasi = { Σ y} + NKP awal Keterangan : (Kurniawan 2005) NKP modifikasi = Bobot parameter ke-i yang telah dimodifikasi NKP awal Σx Σy = Bobot parameter awal yang dicari = Σ NKP dari enam parameter yang digunakan = Σ NKP dari enam parameter yang tidak digunakan Hasil modifikasi dapat dilihat pada tabel berikut : Tabel 4 Bobot parameter awal dalam perhitungan IKA-NSF WQI (Ott 1978 diacu dalam Nugroho 2003) dan hasil modifikasi No Parameter Satuan Bobot parameter ke i(wi a ) Bobot parameter ke-i modifikasi (Wi b ) 1 Oksigen terlarut % saturasi 0.17 0.25 2 ph 0.12 0.18 3 BOD mg/l 0.1 0.15 4 Nitrat mg/l 0.1 5 Fosfat mg/l 0.1 0.15 6 Suhu C 0.1 0.15 7 Kekeruhan NTU 0.08 8 Padatan Total (TDS) mg/l 0.08 0.12 9 Fecal coli MPN/100 ml 0.15 Total 1 1 Keterangan:Wi a = Bobot parameter menurut Ott 1978 Wi b = Bobot parameter hasil modifikasi (langkah perhitungan dapat dilihat pada Lampiran 4.
22 b. Menghitung nilai Indeks Kualitas air dengan menggunakan rumus IKA-NSF WQI ( Ott 1978, diacu dalam Nugroho 2003) IKA-NSF = Σ Wi b.ii IKA-NSF = Indeks kualitas air-national Sanitation Foundation Wi b Ii n = Bobot akhir masing-masing parameter setelah disesuaikan = Sub Indeks kualitas air tiap parameter yang didapat dari hasil analisis dan hasil pengukuran yang dibandingkan dengan kurva sub indeks = Jumlah parameter Selanjutnya dari nilai IKA tersebut dapat ditentukan tingkat kualitas air, sebagaimana tertera pada tabel berikut. Tabel 5 Kriteria Indeks Kualitas Air-National Sanitation Foundation No Nilai Kriteria 1 0-25 Sangat buruk 2 26-50 Buruk 3 51-70 Sedang 4 71-90 Baik 5 91-100 Sangat baik Sumber: Ott 1978 diacu dalam Kurniawan 2005 3. Analisis hubungan atau pengaruh perubahan tutupan lahan terhadap kualitas air Hubungan atau pengaruh perubahan tutupan lahan terhadap kualitas air dianalisis dengan menggunakan uji korelasi dan analisis deskriptif. Dalam penelitian ini akan dianalisis hubungan antara beberapa variabel jenis perubahan tutupan lahan yang dominan berpengaruh terhadap parameter kualitas air yang terdiri dari BOD, TSS, COD dan nilai indeks kualitas air. Faktor yang mengurangi pencemaran seperti curah hujan dan lain- lain diabaikan. Besarnya korelasi dapat dilihat dari derajat korelasi yang dinyatakan dalam koefisien korelasi (r). Pudjirahardjo et al. (1993) menyatakan bahwa nilai r selalu berkisar antar -1 dan +1. Nilai yang positif menunjukkan perubahan antar variabel pada arah yang sama dan nilai korelasi yang negatif menunjukkan perubahan antar variabel yang berbanding terbalik. Menurut Santoso (2005), umumnya jika korelasi diatas 0,5 terdapat hubungan yang erat antar variabel dan
23 sebaliknya. Disamping nilai r, ada tidaknya pengaruh juga dilihat dari signifikansi hasil korelasi Hipotesis : Ho = tidak ada korelasi yang nyata antar variabel H1 = ada korelasi yang nyata antar variabel Dasar pengambilan keputusan : Jika Pvalue > α, maka Ho diterima berarti belum dapat dibuktikan adanya hubungan antar variabel (tidak signifikan) Jika Pvalue < α, maka Ho ditolak berarti ada hubungan antar variabel (signifikan) Analisis korelasi ini dilakukan dengan menggunakan sofware Minitab 14. 4. Analisis beban pencemar terhadap kualitas air Analisis data melalui pendekatan Rapid Assesment of Source of Air, Water and Land Polution yaitu perhitungan beban pencemaran dari setiap unit penghasil limbah masing-masing dari pemukiman dan peternakan. Sumbangan sumber pencemar dilihat berdasarkan BOD dan TSS.Tahapan analisis data : a. Mengidentifikasi sumber pencemar b. Menghitung jumlah dan jenis bahan pencemar dari sumber pencemar c. Mengkoversi beban pencemar ke nilai parameter BOD dan TSS dengan menggunakan faktor konversi beban limbah. Tabel 6 Faktor konversi beban limbah dari domestik dan ternak Sumber limbah Unit BOD 5 (Kg/unit/tahun) TSS (Kg/unit/tahun) Limbah Cair domestik orang 19,7 20 Ternak Sapi potong/kerbau ekor 250 1716 Sapi perah ekor 539 - Ayam/itik ekor 1,4 14,6 -ayam petelur ekor 4,6 - Kambing ekor 36,6 201 Sumber : WHO 1989
24 Sumber pencemar d. Menyusun dalam sebuah tabel kerja sebagai berikut. Tabel 7 Tabel kerja untuk perhitungan beban pencemaran Satuan Faktor konversi BOD (kg/unit/tahun) Potensi BOD (kg/unit/tahun) Faktor konversi TSS (kg/unit/tahun) Beban pencemaran Potensi TSS (kg/unit/tahun) Total Domestik orang 19,7 20 Ternak 1. kerbau 2. sapi potong 3. kambing 4. ayam/itik ekor Total beban pencemaran.kg/tahun.ton/bulan e. Daya tampung pencemaran dihitung dengan mengalikan debit perbulan pada tahun 2008 dengan nilai baku mutu kelas air. Rumus : DT = Q x BMA Keterangan : DT = Daya tampung beban pencemaran (ton/bulan) Q = Debit air sungai (m 3 /detik) BMA= Baku mutu kelas air (mg/l) 5. Analisis pemahaman masyarakat tentang pemanfaatan air sungai dianalisis secara deskriptif.