BAB I - Universitas Pasundanrepository.unpas.ac.id/32067/3/BAB VI-27 feb revisi.doc · Web viewHal...

BAB VI

HASIL SIMULASI DAN PEMBAHASAN

6.1 Kalibrasi Model

Proses kalibrasi dilakukan dengan menggunakan data kualitas air tahun 2001.

Dimana karakteristik hidrolik Sungai Citarum tahun 2001 sama dengan karakteristik

hidrolik sungai pada tahun 2005, karena trase (normalisasi) Sungai Citarum sudah selesai

pada tahun 2001.

6.1.1 Debit Sungai

Pada proses kalibrasi perhitungan debit dilakukan selama simulasi pemodelan

dengan menggunakan Modqual. Hasil perhitungan untuk debit Sungai Citarum Hulu

tahun 2001 dapat dilihat pada Gambar 6.1.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00Jarak (Km)

Q (m

3/s)

Q ModelQ Aktual

Gambar 6.1 Kalibrasi Model Debit Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.

VI-1

Hasil Simulasi Modqual & Pembahasan VI-2

Keakuratan hasil perhitungan debit sangat berpengaruh terhadap proses kalibrasi

kualitas air selanjutnya. Hal ini sesuai dengan hukum keseimbangan massa untuk model

kualitas air sungai, dimana besarnya konsentrasi suatu unsur di dalam sungai sangat

dipengaruhi oleh debit sungai itu sendiri, yaitu debit aliran yang masuk ke dalam sungai

dari satu sumber (point sources) ataupun dari banyak sumber (non point sources), dan

debit aliran yang keluar dari sungai tersebut (abstraction).

6.1.2 Biochemical Oxygen Demand (Kebutuhan Oksigen Secara Biokimia)

Kalibrasi BOD sungai dilakukan sampai mencapai nilai koefisien determinasi ≥

50% atau nilai Mean Relative Error (MRE) sekecil mungkin. Berdasarkan hasil analisa

statistik diperoleh nilai Mean Relative Error dari kalibrasi model BOD sebesar 0,5232

(lihat lampiran). Hasil simulasi BOD yang telah dikalibrasi dapat dilihat pada Gambar

6.2. Kalibrasi BOD dilakukan dengan mengubah-ubah koefisen urai, pengendapan BOD

dan kebutuhan oksigen sedimen dasar sungai (KSOD), karena ketiga koefisien ini sangat

mempengaruhi konsentrasi BOD di dalam sungai (lihat Gambar 6.2, dan Gambar 6.3).

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Jarak (Km)

BOD

(m

g/L

)

BOD ModelBOD Aktual

Gambar 6.2 Kalibrasi Model BOD Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.

Laporan Tugas Akhir TL Unpas


0

3

6

9

12

15

18

21

24

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Jarak (Km)

(1/h

ari)

Koef. Urai BOD Koef. Settling BOD Koef. O2 Sedimen Dasar

Wangisagara(0.00 - 3.00)

Majalaya(3.00 - 9.00)

Koyod(9.00 - 12.00)

Sapan(12.00 - 15.30)

Cipamokolan(15.30 - 21.00)

Cijeruk(21.00 - 24.90)

Dayeuhkolot(24.90 - 27.30)

Cisirung(27.30 - 30.90)

Margahayu(30.90 - 36.30)

Nanjung(42.60 - 45.60)

Daraulin(36.90 - 42.60)

Gambar 6.3 Nilai Koefisien Urai dan Pengendapan BOD, serta KSOD.

Berdasarkan Gambar 6.2, terlihat dengan jelas ada beberapa titik yang tidak

mendekati konsentrasi BOD di lapangan. Hal ini dikarenakan ada beberapa koefisien

parameter kinetik lain yang belum teridentifikasi oleh Modqual, seperti koefisien laju

reaksi lambat CBOD, laju reaksi cepat CBOD, kebutuhan oksigen sedimen dasar sungai

akibat reaksi Methane, dan parameter kinetik lainnya seperti yang terdapat pada

QUAL2K (Chapra, 2003).

Konsentrasi BOD maksimum berada pada jarak 12 Km, tepatnya di daerah Sapan

sebesar 43,85 mg/L. Hal ini disebabkan karena nilai koefisien urai BOD di ruas Sapan

lebih kecil dari nilai koefisien pengendapan BOD dan KSOD (lihat Gambar 6.3). Selain

itu juga, karena Sapan termasuk salah satu daerah padat penduduk yang sangat berpotensi

meningkatkan konsentrasi BOD sungai. Sedangkan konstentrasi BOD minimum terdapat

pada ruas Wangisagara yang merupakan hulu sungai pemodelan kualitas air, yaitu sebesar

2,6 mg/L. Beban pencemaran BOD di ruas Wangisagara masih relatif kecil, sehingga

konsentrasi BODnya kecil. Selain itu juga di ruas Wangisagara koefisien urai BODnya

lebih besar dari koefisien pengendapan BOD dan KSOD (lihat Gambar 6.3).



Koefisien urai BOD dipengaruhi oleh jenis zat pencemar, temperatur dan tingkat

pengolahan limbahnya. Berdasarkan hasil penelitian terdahulu bahwa untuk Sungai

Citarum Hulu yang didominasi oleh limbah penduduk yang tidak diolah dan limbah

industri yang diolah melalui primary treatment, maka koefisien urai BOD diperkirakan

akan tinggi untuk kondisi temperatur diatas 25ºC. Pada studi pemodelan ini kondisi

desain temperaturnya sebesar 25ºC, maka koefisien urai BOD untuk Sungai Citarum

Hulu pada studi pemodelan ini berkisar antara 0,1 – 0,95 hari -1 (lihat Gambar 6.3). Nilai

maksimum koefisien urai BOD sebesar 0,95 hari-1 berada pada ruas Majalaya yang

didominasi oleh limbah penduduk dan limbah industri, dan nilai minimum 0,03 hari -1

yang berada pada ruas Cipamokolan (lihat Gambar 6.3). Pada ruas Cipamokolan banyak

anak sungai yang masuk Sungai Citarum Hulu, sehingga dapat membantu menguraikan

kadar BOD Sungai Citarum Hulu pada ruas Cipamokolan (lihat Gambar 5.1).

Koefisien pengendapan BOD berdasarkan literatur pada umumnya sangat

tergantung dari proses pengendapan sedimen tersuspensi yang terkandung dalam airnya.

Dengan kecepatan aliran air ≤ 0,3 m/s memungkinkan terjadinya pengendapan.

Kecepatan sedimentasi dipengaruhi oleh diameter butiran dan berat jenisnya (Yusuf,

2000). Koefisien pengendapan BOD untuk Sungai Citarum Hulu pada studi pemodelan

ini berkisar antara 0,1 – 4,75 hari-1 (lihat Gambar 6.3). Nilai maksimum koefisien

pengendapan sebesar 4,75 hari-1 berada pada ruas Dayeuhkolot, karena kandungan zat

tersuspensi pada ruas tersebut sangat tinggi (lihat lampiran), walaupun kecepatan aliran

air sungai pada ruas tersebut cukup besar yaitu > 0,3 m/s (lihat Gambar 6.4). Dan nilai

minimum sebesar 0,01 hari-1 berada pada ruas Cijeruk, karena kadar zat tersuspensi pada

ruas Cijeruk tidak begitu tinggi walaupun kecepatan aliran air sungai pada ruas tersebut

berada di bawah 0,3 m/s (lihat Gambar 6.4).



0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.00 3.00 6.00 9.00 12.00 15.00 18.00 21.00 24.00 27.00 30.00 33.00 36.00 39.00 42.00 45.00 48.00 Jarak (Km)

V (m

/s)


Majalaya(3.00 - 9.00)

Koyod(9.00 - 12.00)

Sapan(12.00 - 15.30)


Cijeruk(21.00 - 24.90)


Margahayu(30.90 - 36.30)

Nanjung(42.60 - 45.60)

Cisirung(27.30 - 30.90)

Daraulin(36.90 - 42.60)

Gambar 6.4 Kecepatan Aliran Air Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.

Sedangkan nilai koefisien KSOD (Kebutuhan Oksigen Sedimen Dasar) pada

penelitian ini berkisar antara 0,0 – 21 hari-1 (lihat Gambar 6.3). Nilai KSOD membesar di

ruas Dayeuhkolot karena daerah tersebut padat penduduk dan sangat berpotensi dalam

menyebabkan pencemaran air karena bakteri koli. Dan mulai dari ruas Cisirung –

Nanjung nilai KSOD menjadi nol, karena kecepatan aliran air pada ruas tersebut cukup

tinggi, yaitu > 0,3 m/s. Kebutuhan oksigen dasar sungai sangat dipengaruhi oleh bakteri

dan jenis mikroorganisme yang hidup dalam perairan tersebut. Limbah penduduk

mengandung bakteri koli yang sangat tinggi bahkan ada yang sampai mencapai kelipatan

106. Tetapi untuk keadaan normal, sungai dengan laju aliran > 0,3 m/s, nilai KSOD

hampir tidak bermakna adanya, namun untuk sungai yang menggenang sampai waduk

atau juga danau menjadi semakin bermakna adanya (Yusuf, 2003).

6.1.3 Chemical Oxygen Demand (Kebutuhan Oksigen Secara Kimia)

Berdasarkan hasil analisa statistik diperoleh nilai Mean Relative Error dari

kalibrasi model COD sebesar 0,2227 (lihat lampiran). Hasil simulasi COD Sungai



Citarum Hulu dapat dilihat pada Gambar 6.5. Kalibrasi COD dilakukan dengan

mengubah koefisien urai COD dan koefisien pengendapan COD.

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Jarak (Km)

COD

(mg/

L)

COD ModelCOD Aktual

Gambar 6.5 Kalibrasi Model COD Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.

Pada kalibrasi COD terdapat beberapa titik yang tidak mendekati konsentrasi

COD di lapangan (lihat Gambar 6.5). Hal ini dikarenakan ada beberapa koefisien

parameter kinetik lain yang belum teridentifikasi oleh Modqual, seperti koefisien laju

reaksi lambat CBOD, laju reaksi cepat CBOD, dan parameter kinetik lainnya seperti yang

terdapat pada QUAL2K (Chapra, 2003).

Konsentrasi COD maksimum berada pada titik 12 Km, tepatnya di daerah Sapan

sebesar 101,56 mg/L sedangkan konstentrasi COD minimum terdapat pada ruas

Wangisagara yang merupakan hulu sungai pemodelan kualitas air, yaitu sebesar 10 mg/L.

Berdasarkan literatur, rentang nilai koefisien urai COD berkisar antara 0,05 –

0,85 hari-1. Sedangkan koefisien pengendapan COD berkisar antara 0,0 – 1,5 hari-1

(Smits, 1987). Koefisien pengendapan COD sangat tergantung pada proses pengendapan



sedimen suspensi yang terkandung dalam air sungai. Dengan kecepatan ≤ 0,3 m/s

memungkinkan terjadinya pengendapan yang secara umum rentang nilai koefisien

pengendapan CODnya antara 0,05 – 0,6 hari-1. Karena hal ini terlihat masih mempunyai

fungsi relatif linier dan tidak akan mempengaruhi hasil akhir yang cukup berarti (Yusuf,

2003).

Dalam studi pemodelan ini nilai koefisien urai COD sama dengan koefisien

pengendapan COD yaitu 0,2 hari-1. Perubahan nilai koefisien urai COD dan koefisien

pengendapan COD tidak signifikan terhadap hasil simulasi model.

6.1.4 Dissolved Oxygen (Oksigen Terlarut)

Hasil simulasi oksigen terlarut yang telah dikalibrasi dapat dilihat pada Gambar

6.6. Berdasarkan hasil analisa statistik diperoleh nilai Mean Relative Error dari kalibrasi

model oksigen terlarut mencapai 0,8396 (lihat lampiran).

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Jarak (Km)

DO

(mg/

L)

DO ModelDO Aktual

Gambar 6.6 Kalibrasi Model Oksigen Terlarut Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.



Proses kalibrasi oksigen terlarut dilakukan dengan cara mengubah nilai koefisien

urai dan pengendapan BOD, koefisien urai dan pengendapan COD, koefisien reaerasi,

KSOD, laju nitrifikasi dan denitrifikasi. Selain itu juga, kadar DO dalam air dipengaruhi

oleh respirasi dan fotosintesis phytoplankton dan algae.

Koefisien reaerasi dipengaruhi oleh kedalaman, kecepatan aliran, kondisi

permukaan dan temperatur air. Berdasarkan data sekunder tahun 2001 dan simulasi

QUAL2K, diperoleh kecepatan aliran Sungai Citarum Hulu pada bulan Agustus tahun

2001 berkisar antara 0,2 – 0,62 m/s dengan kedalaman air berada diantara 0,26 – 2,67 m

(lihat Gambar 6.4 dan Gambar 6.7).

Berikut ini Gambar 6.7 yang menunjukkan kedalaman air Sungai Citarum Hulu

pada bulan Agustus tahun 2001.

0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

2.50

3.00

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Jarak (Km)

keda

lam

an a

ir su

ngai

(m)


Majalaya(3.0 - 9.0)

Koyod(9.0 - 12.0)

Sapan(12.0 - 15.3)


Cijeruk(21.0 - 24.9)


Cisirung(27.3 - 30.9)

Daraulin(36.9 - 42.6)

Nanjung(42.6 - 45.6)

Margahayu(30.9 - 36.3)

Gambar 6.7 Kedalaman Air Sungai Citarum Hulu Tahun 2001.

Berdasarkan kedalaman air Sungai Citarum Hulu dan penelitian terdahulu,

formula reaerasi yang digunakan untuk pemodelan Sungai Citarum Hulu adalah formula



O’Connor & Dobbins. Adapun nilai koefisien reaerasi pada penelitian ini berkisar antara

0,49 – 23,03 hari-1 (lihat Gambar 6.8). Berikut ini Gambar 6.8 yang menunjukkan nilai

koefisien reaerasi Sungai Citarum Hulu pada bulan Agustus tahun 2001.

0

5

10

15

20

25

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Jarak (Km)

ka (/

hari)


Majalaya(3.0 - 9.0)

Koyod(9.0 - 12.0)

Sapan(12.0 - 15.3)


Cijeruk(21.0 - 24.9)


Cisirung(27.3 - 30.9)

Daraulin(36.9 - 42.6)

Nanjung(42.6 - 45.6)


Gambar 6.8 Nilai Koefisien Reaerasi Sungai Citarum Hulu.

Proses nitrifikasi dalam Modqual terdiri dari dua langkah, yaitu nitrifikasi

ammonium dan nitrifikasi nitrit. Nitrifikasi ammonium adalah proses oksidasi ammonium

menjadi nitrit oleh bakteri nitrosomonas. Sedangkan nitrifikasi nitrit adalah proses

oksidasi nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrobakter. Proses nitrifikasi dipengaruhi oleh

kecepatan aliran air sungai. Berdasarkan simulasi QUAL2K, kecepatan aliran air Sungai

Citarum Hulu untuk bulan Agustus tahun 2001 cukup besar, sehingga ada kemungkinan

tidak terjadi proses nitrifikasi dan denitrifikasi, namun untuk beberapa ruas sungai masih

dapat terjadi proses nitrifikasi dan denitrifikasi.

Berdasarkan hasil kalibrasi model DO, diperoleh nilai koefisien nitrifikasi

ammonium dan nitrit berkisar antara 0,0 – 1,5 hari-1, sedangkan laju denitrifikasi berkisar

antara 0,0 – 3,3 hari-1 (lihat Gambar 6.9). Laju nitrifikasi maksimum berada pada ruas



Dayeuhkolot sebesar 1,5 hari-1. Hal ini menunjukkan bahwa di ruas Dayeuhkolot masih

memiliki kadar DO yang cukup untuk melakukan proses nitrifikasi ammonium.

Sedangkan laju nitrifikasi nitrit maksimum berada pada ruas Koyod, dimana

kadar DO di ruas tersebut masih cukup tinggi, sehingga di ruas tersebut dapat

berlangsung nitrifikasi nitrit. Dan laju denitrifikasi maksimum berada pada ruas Cisirung

(27,3 – 30,9 Km), karena kadar DO di ruas tersebut sedikit dan kecepatan aliran air

sungainya cukup tinggi yaitu > 3 m/s. Berikut ini Gambar 6.9 yang menunjukkan nilai

koefisien laju nitrifikasi dan denitrifikasi untuk Sungai Citarum Hulu.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

4

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Jarak (Km)

(1/h

ari)

Koef. Nitrifikasi NH4 Koef. Nitrifikasi NO2 Koef. Denitrifikasi


Majalaya(3.00 - 9.00)

Koyod(9.00 - 12.00)

Sapan(12.00 - 15.30)


Cijeruk(21.00 - 24.90)


Cisirung(27.30 - 30.90)

Margahayu(30.90 - 36.30)

Nanjung(42.60 - 45.60)

Daraulin(36.90 - 42.60)

Gambar 6.9 Nilai Koefisien Nitrifikasi dan Denitrifikasi Sungai Citarum Hulu.

Selain itu juga, kadar DO dipengaruhi juga oleh pertumbuhan dan kematian

phytoplankton. Kandungan phytoplankton dalam air Sungai Citarum Hulu di ruas

Wangisagara cukup tinggi, sehingga kadar DO di ruas Wangisagara cukup besar yaitu 7,5

mg/l, dan kadar DO mulai turun ke arah hilir, selain karena kadar BOD dan COD yang

semakin tinggi, juga disebabkan oleh kandungan phytoplankton dalam air sungai semakin



berkurang. Hal ini disebabkan karena laju rearasi yang semakin kecil dan konsentrasi

BOD dan COD yang semakin tinggi akibat beban yang masuk dari anak-anak Sungai

Citarum Hulu yang mengakibatkan berkurangnya phytoplankton dalam air sungai.

Berikut ini Gambar 6.10 yang menunjukkan kandungan phytoplankton dalam air Sungai

Citarum Hulu untuk tahun 2001.

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

11.0

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 48 Jarak (Km)

phyt

opla

nkto

n (m

g/L)


Nanjung(42.6 - 45.6)

Majalaya(3.0 - 9.0)

Koyod(9.0 - 12.0)




Sapan(12.0 - 15.3) Cijeruk

(21.0 - 24.9) Cisirung(27.3 - 30.9)

Daraulin(36.9 - 42.6)

Gambar 6.10 Kandungan Algae Sungai Citarum Hulu.

6.2 Validasi Model

Data kualitas air yang digunakan dalam proses validasi model diantaranya adalah

data musim peralihan pada bulan Mei dan November tahun 2002, musim kemarau pada

bulan Agustus tahun 2002 dan 2003, dan musim hujan pada bulan Januari 2004.

Penggunaan beberapa sheet data ini dilakukan untuk memperoleh hasil validasi yang

paling baik. Selain itu untuk membuktikan bahwa model yang telah dikalibrasi ini dapat

digunakan secara tepat untuk berbagai kondisi fluktuasi dari suatu kondisi.



6.2.1 Debit Sungai

Untuk proses debit sungai dihitung dengan menggunakan data kualitas air tahun

2002 – 2003, dan data DRDDKA yang diasumsikan sebagai debit sungai tahun 2004.

Berdasarkan hasil analisa dengan menggunakan metode statistik Chi Kuadrat (x2) didapat

nilai x2 dari validasi debit sungai dari masing-masing tahun (Tabel 6.1) :

Tabel 6.1 Nilai x2 Dari Validasi Debit SungaiRegression Statistics

Mei 2002

Agustus 2002

November 2002 Agustus 2003 Januari 2004

x2 9,203 10,991 91,677 18,902 0,662x2

0,95 (n – 1)

(Grafik x2) 14,067 12,592 12,592 12,592 9,488

Jumlah Data 8 7 7 7 5

Keterangan Valid, karena x2

0,95 (n – 1) > x2Valid, karena x2

0,95 (n – 1) > x2

Tidak valid, karenax2

0,95 (n – 1) < x2

Tidak valid, karena x2

0,95 (n – 1) < x2

Valid, karena x2

0,95 (n – 1) > x2

Sumber : Hasil Perhitungan.

Dari Tabel 6.1 terlihat nilai x2 yang paling kecil dicapai oleh data kualitas air

musim peralihan bulan Mei 2002 sebesar 9,203 dan musim hujan bulan Januari 2004

sebesar 0,662. Hasil validasi model debit sungai dapat dilihat pada Gambar 6.11 dan

Gambar 6.12.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00J arak (Km)

Q ModelQ Aktual



Gambar 6.11 Validasi Model Debit Sungai Citarum Hulu (Mei 2002).

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 30.00 35.00 40.00 45.00 50.00J arak (Km)

Q ModelQ Aktual

Gambar 6.12 Validasi Model Debit Sungai Citarum Hulu (Januari 2004).

Proses validasi debit sungai sangat sulit dilakukan, karena model ini tidak dapat

digunakan pada saat debit di hulu sungai dalam keadaan 0 m3/s. Oleh karena itu validasi

debit sungai ini dilakukan dengan menggunakan beberapa data kualitas air yang berbeda

musimnya. Selain itu validasi debit sungai ini memerlukan data aktual sesuai dengan

travel time untuk Sungai Citarum Hulu. Debit yang terukur pada tahun 2002 – 2003

adalah debit Sungai Citarum Hulu yang diambil secara bulanan oleh BPLHD dan

dilakukan tidak sesuai dengan travel time yang berlaku.

Sedangkan debit pada tahun 2004 adalah DRDDKA yang telah dihitung

berdasarkan data hidrologi tahun 1973 – 2000, dimana DRDDKA menunjukkan

kemampuan suatu sumber air dalam menerima perlakuan untuk dimanfaatkan

semaksimal mungkin dengan tidak mengurangi fungsi peruntukkannya. Maksudnya

adalah debit ini menunjukkan debit tahunan dan musiman yang dimiliki oleh Sungai

Citarum Hulu, sehingga debit pada bulan Januari dianggap sama dengan debit sungai



pada musim hujan, karena musim hujan berdasarkan hasil penelitian PUSAIR terdahulu

berada pada bulan Januari – April (lihat Lampiran).

6.2.2 Parameter Kualitas Air Sungai

Parameter kualitas air yang divalidasi diantaranya adalah BOD, COD, DO dan

debit sungai. Untuk parameter BOD, COD, dan DO divalidasi dengan menggunakan data

kualitas air tahun 2002 – 2004.

Berdasarkan hasil analisa dengan menggunakan metode statistik Chi Kuadrat (x2)

didapat nilai x2 terkecil dari validasi model BOD dicapai saat menggunakan data kualitas

air musim peralihan bulan November tahun 2002 sebesar 6,339. Sedangkan nilai x2

terkecil dari validasi model DO diperoleh saat menggunakan data kualitas air musim

peralihan bulan Januari 2004 sebesar 0,235. Dan untuk parameter COD, nilai x2 terkecil

diperoleh saat menggunakan data kualitas air musim peralihan bulan Agustus 2002

sebesar 6,562 (lihat Gambar di lampiran).

Dengan demikian, dapat dikatakan bahwa model hidrolik, BOD, COD, dan DO

ini masih valid dan dapat digunakan untuk memprediksi kualitas air Sungai Citarum Hulu

untuk tahun 2005 dan 2010.

6.3 Prediksi Kualitas Air Sungai Tahun 2001, 2005, dan 2010 & Analisa

6.3.1 BOD, COD, dan DO

Pada penelitian ini, tidak dilakukan prediksi kualitas air Sungai Citarum Hulu

untuk musim kemarau, karena seperti yang terlihat pada data DRDDKA Sungai Citarum

Hulu (lihat Tabel 5.20), debit pada saat musim kemarau untuk hulu Wangisagara adalah 0

m3/s dan model ini tidak dapat digunakan untuk debit hulu sungai sebesar 0 m3/s.



Berdasarkan hasil simulasi Modqual, kualitas air Sungai Citarum Hulu dari mulai

tahun 2001 – 2010 cenderung terus menurun. Seperti yang terlihat pada Gambar 6.16,

untuk tahun 2001, konsentrasi BOD dari mulai ruas Wangisagara – Majalaya (0,00 – 3,00

Km) masih memenuhi Stream Standar SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 tahun 2000

golongan B, C, D sebesar sebesar 6 mg/l. Karena beban pencemaran yang berasal dari

sektor penduduk, industri, pertanian, dan peternakan di ruas Wangisagara – Majalaya

(0,00 – 3,00 Km) masih kecil (lihat lampiran).

Sedangkan dari mulai ruas Majalaya – Nanjung (3,30 – 45,60 Km) sudah

melebihi Stream Standar, karena konsentrasinya sudah melebihi batas konsentrasi BOD

pada SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 tahun 2000 golongan B, C, D sebesar sebesar 6

mg/l. Hal ini disebabkan karena beban pencemaran di ruas Majalaya – Nanjung (3,30 –

45,60 Km) yang berasal dari sektor penduduk, industri, pertanian, dan peternakan cukup

tinggi, termasuk yang berasal dari anak-anak sungainya maupun dari saluran air buangan

IPAL Domestik Bojongsoang dan IPAL Cisirung.

Konsentrasi BOD untuk tahun 2005 dan 2010 dari mulai ruas Wangisagara –

Nanjung (0,00 – 45,06 Km) untuk musim peralihan sudah tercemar. Ini terlihat dari

konsentrasi BOD dari mulai Hulu Wangisagara (0,00 Km) sampai dengan Nanjung

(45,06 Km) sudah tidak Stream Standar SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 tahun 2000

golongan B, C, D sebesar sebesar 6 mg/l. Sedangkan pada musim hujan tahun 2005, dari

mulai ruas Wangisagara – Jolok (0,00 – 9,00 Km) dapat memenuhi Stream Standar,

karena konsentrasi BODnya di bawah 6 mg/L. Akan tetapi mulai ruas Jolok – Nanjung

(9,30 – 45,06 Km) masih belum memenuhi Stream Standar.

Musim Hujan tahun 2010, konsentrasi BOD dari ruas Wangisagara – Talun (0,00

– 1,20 Km) lebih dari 6 mg/L. Pada tahun 2010 di Wangisagara mengalami pencemaran,

ini dikarenakan jumlah penduduk pada tahun 2010 di Wangisagara bertambah. Akan



tetapi mulai dari ruas Talun – Jolok (1,50 – 9,00 Km) konsentrasi BOD sungai dapat

memenuhi Stream Standar, karena konsentrasi BODnya di bawah 6 mg/L. Pada saat

musim hujan di ruas Talun – Jolok, beban pencemaran BOD baik yang berasal dari sektor

penduduk, industri, dan peternakan mengalami penurunan. Untuk lebih jelasnya dapat

dilihat pada Gambar 6.13 berikut ini.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00

Jarak (Km)

BOD

(mg/

L)

BOD 2001 (M. Kemarau)

BOD 2005 (M. Peralihan)

BOD 2010 (M. Peralihan)

BOD 2005 (M. Hujan)

BOD 2010 (M. Hujan)

Gol (B,C,D)

Gambar 6.13 Konsentrasi BOD Sungai Citarum Hulu.

Dengan melihat Gambar 6.13, dapat diketahui tingkat pencemaran BOD yang

terjadi di Sungai Citarum Hulu. Tingkat pencemaran BOD paling parah berada pada

daerah Sapan pada jarak 12 Km untuk tahun 2001, dan jarak 12,30 Km pada musim

peralihan untuk tahun 2005 dan 2010. Pencemaran ini terjadi karena daerah Sapan

merupakan salah satu daerah penyebaran penduduk dan industri yang cukup tinggi

dibandingkan dengan daerah sebelum Sapan. Beban pencemaran yang masuk Sungai

Citarum Hulu berasal dari sektor penduduk, industri, peternakan dan pertanian. Berikut

ini Gambar 6.14 yang menunjukkan beban pencemaran yang masuk Sungai Citarum Hulu

yang berasal dari anak-anak Sungai Citarum Hulu.



0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

180.00

200.00

P enduduk 158.58 169.718 181.68Industri 113.8287265 127.867 147.8730517P eternakan 16.030 17.370 19.207

2001 2005 2010

Gambar 6.14 Beban Pencemaran BOD Sungai Citarum Hulu

Beban pencemaran BOD dari ketiga sektor, yaitu penduduk, industri, dan

peternakan dari tahun 2001 – 2010 semakin meningkat, khususnya beban pencemaran

BOD yang berasal dari sektor penduduk sampai mencapai 181,68 ton BOD/hari. Beban

pencemaran BOD dari sektor penduduk dan peternakan terus meningkat sesuai dengan

laju pertumbuhan penduduk dan masing-masing hewan ternak seperti sapi, kerbau, kuda,

kambing, domba, ayam dan itik setiap tahunnya (lihat Bab IV, V dan lampiran). Dan

beban pencemaran dari sektor industri meningkat sebesar 2,95% per tahun, sehingga

untuk tahun 2010 beban pencemaran BOD dari industri meningkat sebesar 147,87 ton

BOD/hari.

Sedangkan untuk beban pencemaran BOD, total Nitrogen dan total Phosphor dari

sektor pertanian dianggap sama dengan beban pencemaran pada tahun 2000 seperti yang

terlihat pada Gambar 6.15 berikut ini.



0.00010.00020.00030.00040.00050.00060.00070.00080.00090.000

100.000

BOD 49.689Total N 92.016Total P 46.010

Beban Pencemaran Pertanian

Gambar 6.15 Beban Pencemaran Sektor Pertanian Sungai Citarum Hulu.

Berdasarkan hasil simulasi, konsentrasi COD tidak begitu memprihatinkan

seperti konsentrasi BOD. Seperti yang terlihat pada Gambar 6.16, konsentrasi COD dari

mulai tahun 2001 – 2005 mengalami penurunan sebesar 35,16%, dan dari tahun 2005 –

2010 mengalami kenaikan konsentrasi CODnya sebesar 1,42% (lihat lampiran). Hal ini

disebabkan karena beban pencemaran COD dalam model ini hanya berasal dari sektor

penduduk saja. Beban pencemaran COD yang berasal dari sektor industri dianggap tidak

begitu tinggi, selain itu juga karena emisi beban pencemaran COD dari sektor industri,

sektor pertanian, dan sektor peternakan belum diketahui besarannya, sehingga beban

pencemaran COD dari limbah pertanian dan peternakan dianggap tidak ada.



0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

80.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00Jarak (Km)

BOD

(mg/

L)

COD 2005 (M. Peralihan)

COD 2010 (M. Peralihan)

COD 2005 (M. Hujan)

COD 2010 (M. Hujan)

Gol (B,C,D)

Gambar 6.16 Konsentrasi COD Sungai Citarum Hulu.

Berdasarkan Gambar 6.16, dapat diketahui konsentrasi COD untuk tahun 2001

hampir semuanya berada dalam Stream Standar, namun mulai dari ruas Jolok – Cibisoro

(9,90 – 17,70 Km) mengalami pencemaran. Ini terlihat dari konsentrasi COD yang

meelebihi Stream Standar SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 tahun 2000 golongan B, C, D

sebesar sebesar 50 mg/l. Daerah Jolok – Cibisoro merupakan salah satu daerah padat

penduduk yang berpotensi menimbulkan beban pencemaran COD yang cukup tinggi.

Akan tetapi pada saat musim hujan tahun 2005 dan 2010, konsentrasi COD sungai dapat

memenuhi Stream Standar. Ini membuktikan bahwa air hujan mempu mempurifikasi zat

pencemar dalam air sungai.

Konsentrasi DO Sungai Citarum Hulu tidak dapat diprediksi secara tepat namun

kadarnya dapat dilihat dari segi kualitas BOD dan CODnya. Prediksi konsentrasi DO

dalam Sungai Citarum Hulu tidak dapat diprediksi secara tepat, karena emisi beban

pencemaran untuk DO tidak ada, selain itu parameter oksigen terlarut (DO) merupakan

parameter yang menunjukkan perubahan kesegaran air sebagai akibat dari pencemaran



organik. Berdasarkan hasil simulasi diatas yang menunjukkan kadar BOD dan COD

Sungai Citarum Hulu dari mulai tahun 2001 – 2010 yang semakin tercemar, maka dapat

disimpulkan kadar DO dalam air Sungai Citarum Hulu tersebut tidak jauh berbeda

dengan kadar DO pada tahun 2001 (lihat Gambar 6.17). Berikut ini Gambar 6.17 yang

menunjukkan konsentrasi DO Sungai Citarum Hulu.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

35.00

40.00

45.00

50.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00J arak (Km)

0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

BOD 2001 DO 2001

Gambar 6.17 Perbandingan Konsentrasi BOD dengan DO Sungai Citarum Hulu.

Tingkat kesegaran Sungai Citarum Hulu dari mulai ruas Wangisagara – Majalaya

(0,00 – 3,60 Km) masih baik, yaitu antara 6,01 – 7,50 mg/l, hal ini menunjukkan pada

ruas daerah tersebut belum mengalami pencemaran air. Ruas Majalaya – Jolok (3,90 –

9,30 Km) sudah mulai menurun dari 5,77 – 3,00 mg/l, karena sudah mulai tercemar oleh

limbah penduduk dan industri. Dan dari mulai ruas Jolok (9,60 – 45,60 Km), kesegaran

airnya semakin terancam dan semakin memburuk ke arah hilir Nanjung, walaupun pada

beberapa titik mengalami perbaikan kualitas DO sungai, namun tidak sebaik di daerah

hulu Wangisagara kualitas DOnya. Karena dari ruas Jolok – Nanjung sudah banyak sekali

beban pencemaran yang masuk Sungai Citarum Hulu yang berasal dari anak-anak Sungai

Citarum Hulu (lihat Gambar 6.14 & 6.15).



6.4 Strategi Pengendalian Pencemaran Air Tahun 2010

Berdasarkan hasil simulasi tahun 2001 – 2010, maka dapat disimpulkan bahwa

parameter kualitas air yang paling mengkhwatirkan kondisinya adalah kadar BOD. Beban

pencemaran BOD yang masuk Sungai Citarum Hulu sangat besar khususnya yang berasal

dari sektor penduduk dan industri. Oleh karena itu, sebagai salah satu upaya untuk

mengendalikan pencemaran BOD yang terjadi di Sungai Citarum Hulu, maka peneliti

mencoba membuat skenario pengembangan wilayah DAS Citarum Hulu untuk tahun

2010 dengan 3 skenario yang berbeda (lihat Bab IV dan Bab V).

Dari hasil simulasi Modqual dengan menggunakan 3 skenario yang berbeda,

maka konsentrasi BOD Sungai Citarum Hulu untuk ruas Jolok – Nanjung belum dapat

memenuhi Stream Standar SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 tahun 2000 golongan B, C,

D sebesar 12 mg/l baik pada saat musim peralihan maupun hujan. Pada saat musim hujan

sebagian daerah dapat memenuhi Golongan B, C, dan D pada SK. Gubernur No. 39 tahun

2000 sebesar 6 mg/l. Ruas daerah tersebut dimulai dari Wangisagara (0,0 Km) sampai

Jolok (9,30 Km), Sapan (15,90 Km) sampai Cibisoro (17,40).

Berdasarkan skenario 1, pada ruas Nanjung konsentrasi BOD sungai masih di

atas golongan B, C, dan D SK. Gubernur No. 39 tahun 2000. Hal ini disebabkan karena

semua ruas sungai masih memiliki beban pencemaran yang masih cukup tinggi yang

berasal dari sektor penduduk (lihat lampiran).

Sedangkan untuk skenario 2 dan 3, nampak jelas terlihat konsentrasi BOD sungai

dapat memenuhi Stream Standar SK. Gubernur No. 29 tahun 2000 golongan B, C, dan D

untuk beberapa ruas daerah, sedangkan untuk sebagian daerah lainnya belum dapat

memenuhi Stream Standar. Faktor utama yang menyebabkan pencemaran yang cukup

parah ini adalah limbah penduduk masih yang tinggi. Satu-satunya cara untuk memenuhi

Stream Standar adalah dengan mengolah seluruh limbah domestik (penduduk) sebelum



dibuang ke sungai, namun hal ini sulit dilakukan. Karena seperti yang kita ketahui

mengatur masyarakat untuk perduli terhadap lingkungan sekitar sangatlah sulit. Berikut

ini Gambar 6.18 yang menunjukkan konsentrasi BOD Sungai Citarum Hulu pada saat

musim peralihan.

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00Jarak (Km)

BOD

(mg/

L)

BOD 2010

BOD 2010 (Skenario I)

BOD 2010 (Skenario II)

BOD 2010 (Skenario III)

Gol (B,C,D)

Gambar 6.18 Konsentrasi BOD Sungai Citarum Hulu Musim Peralihan.

0.00

5.00

10.00

15.00

20.00

25.00

30.00

0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00Jarak (Km)

BO

D (m

g/L)

BOD TanpaSkenario

BOD Skenario 1

BOD Skenario 2

BOD Skenario 3

Gol (B,C,D)

Gambar 6.19 Konsentrasi BOD Sungai Citarum Hulu Musim Hujan.



Dari Gambar 6.19 terlihat dengan jelas bahwa skenario 2 lebih baik dari skenario

3. Karena beban pencemaran incremen untuk beberapa ruas dan yang berasal dari anak-

anak sungainya dan saluran buangan IPAL Domestik Bojongsoang dan IPAL Cisirung

dalam skenario 2 lebih kecil dari beban pencemaran incremen untuk beberapa ruas dan

yang berasal dari anak-anak sungainya dan saluran buangan IPAL Domestik

Bojongsoang dan IPAL Cisirung pada skenario 3.

Dari Gambar 6.18 dan Gambar 6.19, terlihat dengan jelas konsentrasi BOD di

Sungai Citarum Hulu untuk beberapa ruas sungai dapat diturunkan pada saat musim

hujan. Hal ini menunjukkan bahwa air hujan mampu mempurifikasi kualitas air sungai

dengan cukup baik. Namun untuk musim peralihan dan kemarau, Sungai Citarum Hulu

sendiri yang sudah tidak dapat melakukan proses purifikasi, dengan kata lain bahwa

Sungai Citarum Hulu sudah tidak mampu menampung beban pencemaran yang masuk ke

dalamnya. Karena beban pencemarannya sudah melebihi beban pencemaran daya

tampung Sungai Citarum Hulu.

Berdasarkan beberapa penelitian yang dilakukan oleh PUSAIR dan instansi-

instansi pengairan lainnya, debit ketersediaan air lingkungan dan kebutuhan air pengencer

alami Sungai Citarum Hulu sangat diperlukan dalam mempurifikasi kualitas air sungai,

oleh karena itu agar supaya sungai mampu mempurifikasi beban pencemaran yang masuk

sungai, maka perlu dilakukannya relokasi melalui konservasi lahan, namun hal ini

memerlukan waktu yang panjang sehingga perlu dibuat suatu konsep strategi

pengendalian pencemaran air jangka panjang yang berupa action plan yang harus

dilaksanakan oleh berbagai instansi lingkungan dengan suatu komitmen yang tinggi untuk

menuju “ Citarum Bersih Geulis Lestari “.

Untuk itu perlu dilakukan upaya-upaya lain yang dapat membantu

mengendalikan pencemaran air yang terjadi di Sungai Citarum Hulu dengan cara



menyusun strategi pengendalian pencemaran air Sungai Citarum Hulu seperti yang telah

dirancang oleh BPLHD – PUSAIR pada Tabel 6.2 berikut ini.

Tabel 6.2 Strategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Citarum Hulu.No. Ruas Sungai Strategi Kegiatan

1 Majalaya - Cijeruk Meningkatkan pengendalian pencemaran limbah penduduk dan industri

Pengolahan limbah penduduk Kota Majalaya, Ciparay, Cicalengka, Rancaekek, Cileunyi, Komplek Perguruan Tinggi, Bandung Timur dan Komplek Perumahan.

Pengolahan air limbah gabungan setelah IPAL industri di Majalaya, Rancaekek dan Gegebage.

Pengolahan sampah dan reuse sampah untuk pupuk, industri plastik, industri kertas dll.

Memperketat baku mutu limbah cair

Meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah di daerah Majalaya, Rancaekek dan Gedebage.

Melaksanakan Reuse/Recycling air limbah untuk proses produksi.

Mengevaluasi secara berkala baku mutu limbah cair.

Meningkatkan pengawasan Pengendalian Pencemaran air

Tidak memberikan ijin pembangunan industri baru, perluasa dan penambahan unit produksi yang menghasilkan air limbah.

Memperketat ijin pengambilan air (air tanah, air permukaan) dan ijin pembuangan limbah cair.

Melaksanakan pengawasan harian terhadap industri oleh Pemerintah Kab. Bandung, Sumedang dan Kota Bandung.

2 Cijeruk - Daraulin Meningkatkan pengendalian pencemaran limbah penduduk dan industri

Pengolahan limbah penduduk Kota Bandung, Banjaran dan Komplek Perumahan.

Pengolahan air limbah gabungan setelah IPAL industri di daerah Banjaran, Katapang, dan Bandung Barat.



Meningkatkan efisiensi pengolahan air limbah di daerah Banjaran, Katapang dan Bandung Barat.

Melaksanakan Reuse/Recycling air limbah untuk proses produksi.

Mengevaluasi secara berkala baku mutu limbah cair.

Meningkatkan pengawasan Tidak memberikan ijin pembangunan


Lanjutan Tabel 6.5 Strategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Citarum Hulu.

Besambung…


No. Ruas Sungai Strategi Kegiatan

Pengendalian Pencemaran air industri baru, perluasa dan penambahan unit produksi yang menghasilkan air limbah.


Melaksanakan pengawasan harian terhadap industri oleh Pemerintah Kab. Bandung, Sumedang dan Kota Bandung.

3 Daraulin - Nanjung Meningkatkan pengendalian pencemaran limbah penduduk dan industri

Pengolahan limbah penduduk Kota Cimahi, Soreang dan Komplek Perumahan.

Pengolahan air limbah industri di daerah industri Cimahi Selatan.





Melaksanakan pengawasan harian terhadap industri oleh Pemerintah Kab. Bandung dan Kota Cimahi.

Meningkatkan pengawasan Pengendalian Pencemaran air



Melaksanakan pengawasan harian terhadap industri oleh Pemerintah Kab. Bandung dan Kota Cimahi.

Sumber : BPLHD, 2001.

Berdasarkan tabel 6.2 di atas, khusus untuk point “ memperketat baku mutu

limbah cair “, sebaiknya pemerintah tidak hanya memperketat baku mutu limbah cairnya

saja akan tetapi pengawasan secara ketat terhadap pembuangan limbah cair industri

setelah diolah pun harus dilakukan. Karena memperketat peraturan saja tidaklah cukup

untuk bisa mengurangi beban pencemaran yang masuk Sungai Citarum Hulu.

Berdasarkan hasil penelitian ini, walaupun telah dilakukan pengolahan terlebih

dahulu terhadap limbah penduduk dengan menggunakan tangki septik dan IPAL



Domestik untuk beberapa ruas daerah, hasilnya tidak dapat memenuhi Stream Standar

SK. Gubernur Jawa Barat No. 39 Tahun 2000. Karena beban pencemaran yang berasal

dari sektor penduduk di daerah aliran Sungai Citarum Hulu masih cukup tinggi.


BAB I - Universitas Pasundanrepository.unpas.ac.id/32067/3/BAB VI-27 feb revisi.doc · Web viewHal...

Documents

Transcript of BAB I - Universitas Pasundanrepository.unpas.ac.id/32067/3/BAB VI-27 feb revisi.doc · Web viewHal...