STUDI KONSERVASI DAERAH ALIRAN SUNGAI (DAS) UNTUK PENGENDALIAN PENCEMARAN KUALITAS AIR (Studi Kasus di Waduk Selorejo, Malang ,Jawa Timur, Indonesia) BAMBANG PARI PURWANTO Program Studi Teknik Sipil Sumber Daya Air Pasca Sarjana Universitas Brawijaya

Jl. Mayjen Haryono No.167, Telp. 0341-553286, 587710, 587711, Fax. 0341-551430 Malang 65145Email : goparipung@yahoo.com

ABSTRAKPengaruh pupuk pada lahan pertanian menjadi salah satu penyebab terjadinya penurunan kualitas air yang dapat mengakibatkan bahaya Eutrofikasi. Methode analisa yang dipakai adalah metode analisa pemodelan menggunakan AVSWAT 2000, pada karakteristik lokasi studi yang akan dimodelkan adalah : DAS Waduk Selorejo 237.312 km2, dalam simulasi dibagi menjadi 62 sub DAS meliputi : Hutan 0.395 %, Kebun Campuran 0.128 %, Sawah Irigasi 0.214 %, Tegalan 0.154 %, Perumahan 0.088 %, Waduk 0.021 %.Hasil menyimpulkan bahwa daya dukung sungai terhadap beban pencemar pada golongan III. Dari hasil running 2003-2005 telah terjadi penurunan kualitas air 18.5 % dan 23.5% untuk polutan Total N (Mesotropik) dan Total P (Eutrofik).Pemodelan dengan dilengkapi kontruksi Wetland mampu meruduksi hingga 8 % - 73 % untuk di aliran sungai dan 8 % hingga 63 % polutan yang masuk Waduk Selorejo, kondisi kualitas mutu air di perairan waduk selorejo menjadi meningkat yaitu golongan kelas II/III menjadi golongan I baku mutu air. Penyimpangan hasil simulasi AVSWAT 2000, terhadap Debit pemodelan dan Lapangan, nilai R2 = 0.9303,level signifikan 10. Terhadap Load Polutan, nilai R2 = 0.907, level signifikan 10%. Hasil pemodelan tidak bersifat tidak homogen terhadap lapangan dalam tinjauan nilai tiap waktu namun bersifat homegen antara hasil pemodelan terhadap nilai dilapangan. Kata Kunci : Daya Dukung sungai , Mesotropik, Eutrofik

ABSTRACT The Efect of fertilizer in land agriculture has become decreasing water quality that cousingEutrophication. Analysis Method that used is analysis model with AVSWAT 2000, at characteristic of study area are : 237.312 km2 catchment area of Selorejo Dam, simulation devide in 62 sub area cacthment, including : Forest 0.395 %, garden 0.128 %, Rice Field 0.214 %, dry land 0.154 %, Urban 0.088 %, lake 0.021 %. The result show that the power river concerning to load polutant is calss III. From simulation model 2003-2005 has become decreasing water quality, 18.5 % dan 23.5 %, total N (Mesotrophic)and Total P (Eutrophic. The model completed by Wetland construction can reduce up to 8% to 73 % at stream and 8% to 63 % flowing in lake of selorejo., water quality has become increase from class II/III to class I water qualyty standart forms. The deviation of Model AVSWAT 2000, concerning to discarge model and measurement, R2 value is 0.9303, significance level 10, concerning to load polutant, R2 value is 0.907, significance level 10. The result of models are nonhomogeneous form time by time but homogeneous form space model and measurement. Keywords : power river, Mesotrophic, EutrophicHasil Pengukuran Kualitas Air Parameter COD Waduk Sengguruh

PENDAHULUAN Pada Waduk Selorejo, telah diidentifikasi bahwa kondisi kandungan polutan semakin meningkat, hal ini dibuktikan pada hasil pengukuran dilapangan, seperti pada record data di bawah ini :

45.0

40.0

35.0

30.0

Load COD mg/l

25.0

20.0

15.0

10.0

5.0

0.0 7/5/02 9/5/03 7/5/04 11/5/01 11/5/02 11/5/03 11/5/04 1/5/05 1/5/00 3/5/00 5/5/00 7/5/00 9/5/00 1/5/01 3/5/01 5/5/01 7/5/01 9/5/01 1/5/02 3/5/02 5/5/02 9/5/02 1/5/03 3/5/03 5/5/03 7/5/03 1/5/04 3/5/04 5/5/04 9/5/04 3/5/05 5/5/05 7/5/05 9/5/05 11/5/05 11/5/00

Waktu (hari/Bulan/ahun) COD

Gambar 1 Record Data Pengukuran COD di Waduk Selorejo

Hasil Pengukuran Kualitas Air Parameter DO Waduk Sengguruh18.0

16.0

14.0

12.0

10.0

8.0

6.0

4.0

2.0

0.0 11/5/00 11/5/01 1/5/00 3/5/00 3/5/01 7/5/01 9/5/01 1/5/02 3/5/02 7/5/02 9/5/02 11/5/02 1/5/03 3/5/03 5/5/03 7/5/03 9/5/03 11/5/03 1/5/04 3/5/04 5/5/04 7/5/04 9/5/04 11/5/04 3/5/05 7/5/05 9/5/05 11/5/05 5/5/00 7/5/00 9/5/00 1/5/01 5/5/01 5/5/02 1/5/05 5/5/05

Waktu (hari/Bulan/ahun) DO

Gambar 2 Record Data Pengukuran DO di Waduk SelorejoHasil Pengukuran Kualitas Air Parameter NO2 Waduk Sengguruh1.8000

1.6000

kualitas air :: AVSWAT2000 (Soil and Water Assessment Tool 2000). Tujuan studi ini adalah sebagai berikut : 1. Untuk memprediksi besarnya tingkat bahaya Eutrofikasi/Eutrophication akibat pencemaran limbah pertanian dari unsur (Nitrogen) N dan (Phospor) P di Sub DAS Kali Konto dan Waduk Selorejo, sehingga dapat diketahui bagaimana daya dukung sungai tersebut. 2. Studi uji coba alternatif desain usaha konservasi kualitas Sumber Daya Air yaitu dengan menambahkan imbuhan buatan : Wetland terhadap besaran sebaran polutan pada sistem jaringan sungai DAS Waduk Selorejo. TINJAUAN PUSTAKA Siklus Hidrologi Siklus air atau hidrologi adalah pola sirkulasi air dalam ekosistem. Secara alamiah daur hidrologi dapat ditunjukkan seperti terlihat pada gambar 2.1, dengan selama berlangsungnya daur hidrologi tersebut air berjalan dari permukaan laut ke atmosfer kemudian ke permukaan tanah dan kembali lagi ke laut secara terus menerus, air tersebut akan tertahan (sementara) di sungai, danau (waduk), dan dalam tanah sehingga dapat dimanfaatkan oleh manusia atau makhluk hidup lainnya.

Load OD mg/lLoad NO2 mg/l

1.4000

1.2000

1.0000

0.8000

0.6000

0.4000

0.2000

0.0000 7/5/00 9/5/01 3/5/02 7/5/02 9/5/03 11/5/03 7/5/04 1/5/00 3/5/00 5/5/00 9/5/00 1/5/01 3/5/01 5/5/01 7/5/01 1/5/02 5/5/02 9/5/02 1/5/03 3/5/03 5/5/03 7/5/03 1/5/04 3/5/04 5/5/04 9/5/04 11/5/00 11/5/01 11/5/02 11/5/04 1/5/05

Waktu (hari/Bulan/ahun) NO2

Gambar 3 Record Data Pengukuran NO2 di Waduk SelorejoHasil Pengukuran Kualitas Air Parameter NO3 Waduk Sengguruh12.0000

10.0000

8.0000

Load NO3 mg/l

6.0000

4.0000

2.0000

0.0000 1/5/00 3/5/00 5/5/00 7/5/00 11/5/00 1/5/01 3/5/01 5/5/01 7/5/01 9/5/01 1/5/02 3/5/02 5/5/02 7/5/02 11/5/02 1/5/03 5/5/03 7/5/03 1/5/04 5/5/04 7/5/04 9/5/04 11/5/04 11/5/01 11/5/03 1/5/05 9/5/00 9/5/02 3/5/03 9/5/03 3/5/04

Waktu (hari/Bulan/ahun) NO3

Gambar 4 Record Data Pengukuran NO3 di Waduk Selorejo

Sehingga kondisi tersebut, kiranya sangat perlu untuk dilakukan satu monitoring dan tindakan antisipasi secara dini. Maksud Tujuan Maksud dari studi ini adalah untuk memberikan suatu informasi tentang nilai dan pola penyebaran polutan akibat pengolahan lahan pertanian di daerah lokasi studi, sebagai referensi khusus terhadap monitoring resiko penurunan kualitas air Waduk Selorejo, dan untuk alat uji kebenaran penggunaan paket pemodelan hidrologi dan

Gambar 5. Siklus Hidrologi

Pada daur siklus hidrologi inilah, mekanisme transport polutan terjadi, sehingga berdasarkan siklus tersebut mekanisme polutan dapat di bagi menjadi 2 fase yaitu : 1. Siklus hidrologi pada fase/tahap terjadi di satu luasan lahan, sebagai kontrol jumlah air, sedimen, nutrisi dan pestisida yang akan masuk ke sistim jaringan sungai.

2.

Siklus hidrologi pada fase/tahap pada Aliran Sungai yang dapat didefinisikan sebagai pergerakan air, sedimen, nutrisi dan pestisida melalui aliran sungai menuju ke outlet masingmasing Sub DAS. A. Fase Pada Lahan Siklus hidrologi yang menjadi dasar pepersamaanan persamaan adalah Water Ballance : (2.1) Dengan : SW1 = kandungan air dalam tanah (mm H2O) SWo = kandungan air dalam tanah pada awal periode (mm H2O) t = waktu (hari) R = besaran hujan yang terjadi pada hari ke i (mm H2O) Qsurf = tinggi limpasan permukaan pada periode waktu ke i ((mm H2O) Ea = besar evapotranspirasi pada periode waktu ke i (mm H2O) Wseep = jumlah air yang masuk zona lapisan tanah keras pada periode waktu ke i (mm H2O) Wgw = jumlah air pada aliran air tanah pada periode waktu ke i (mm H2O) B. Fase Pada Sungai Penelusuran/Routing pada sungai-sungai utama dapat dibagi menjadi 4 komponen : 1. Penelusuran Banjir. 2. Penelusuran Sedimen. 3. Penelusuran Nutrient. 4. Penelusuran Pestisida Mekanisme Transport Polutan Sehingga dalam studi ini akan terbagi menjadi 3 bagian pokok bahasan yang harus di selesaikan secara berurutan dan sitematis, yaitu : 1. Pola potensi penyebaran polutan dilahan DAS Waduk Selorejo 2. Pola penyebaran Polutan Di Sungai dan Anak Sungai yang bermuara di waduk Selorejo

3. Kandungan Selorejo

Polutan

di

Waduk

Wet Land Ekosistem buatan Wetland sebagai usaha alternatif treatment pengelolaan kualitas air di negara indonesia, dengan penjelasan sebagai berikut : Untuk mengatasi masalah pencemaran air ini, jalan keluar yang cukup efektif adalah mencegah masuknya bahan pencemar kedalam system perairan. Biasanya limbah cair dari rumah tangga atau industri diolah terlebih dahulu difasilitas pembersih sebelum dibuang kesungai.

Gambar 6. Sistem Kontruksi Wetland Tipe Dari Wetland Buatan

Pembuatan Wetland untuk pengelolaan limbah dapat dikategorikan atas Free Water Surface atau sub surface Flow. Pada system FWS aliran air adalah posisinya diatas permukaan tanah, dan tanaman mengakar pada lapisan sediment yaitu pada dasar zona air. sedangkan pada sistem SSF aliran air melewati media porositas seperti kerikil, atau suatu agregat lainnya, dimana terdapat akar tanaman.

Gambar 7.

Tipe Wetland Sub Surface dan Surface flow

System FWS sangat tepat untuk memperbaiki urutan pembuangan, dan untuk menyediakan habitat. Perlengkapan pada system fws biasanya aerobic pada, dan didekat, permukaan, cenderung mengarah pada kondisi anoxic daerah sediment dasar. Film microbial tumbuh pada semua lapisan tanaman yang tersedia , dan merupakan mekanisme pemurnian polutan yang utama.METHODE PENELITIAN

3. Peta topografi Bakosurtanal skala 1 : 25000 4. Peta Tataguna Lahan Skala 1 : 25000. 5. Data klimatologi, 6. Data peta jaringan sungai 7. Data pertanian 8. Pengolahan peta jenis tanah : Metode Analisis Pendekatan yang dilakukan untuk menganalisis dan mengevaluasi terhadap kandungan polutan nutrien, adalah dengan metode simulasi pemodelan yaitu AVSWAT2000. Simulasi Penambahan Imbuan Buatan (Wetland) Simulasi pemodelan ini memiliki tujuan untuk mengetahui bagaimana dampak pengaruh dari imbuhan buatan : wetland terhadap besaran sebaran polutan pada sistem jaringan sungai DAS Waduk Selorejo. Methode pengerjaan simulasi pemodelan ini adalah menggunakan methode penyamaan ekosistem dari pada kontruksi Wetland, Model AVSWAT telah menyediakan tools input kontruksi Wetland secara khusus, sehingga optional daripada tools isian akan di inputkan sesuai dengan kondisi ekosistem Wetland.Namun dalam studi ini juga akan di coba kontruksi Wetland di Badan Air, yakni dengan menambahkan optional reservoir, dimana initial kondisi daripada reservoir tersebut di samakan dengan kondisi pada kontruksi Wetland. HASIL DAN PEMBAHASAN Kajian Sebaran Polutan Fase di Lahan DAS Waduk Selorejo. Berdasarkan hasil simulasi pemodelan perubahan tataguna lahan untuk tahun 20032005 terhadap perubahan tataguna lahan tahun 2010 terdapat perbedaan di masingmasing parameter Nitrogen dan Phospor.:Perbandingan Rerata Sedimen Yield di Lahan DAS Waduk Selorejo25

SUBBASIN1 Kewayangan Sub Basin 2 (Up Stream)Konto Sub Basin

3 Konto Sub Basin(Down Stream)

4 Penjal Sub Basin

Gambar 8.

Daerah Lokasi Studi DAS Kali Konto Outelt Waduk Selorejo

Wilayah Waduk Selorejo secara administratif berada pada propinsi Jawa Timur,Kabupaten Malang dan tepatnya berada pada kecamatan Ngantang, desa Selorejo. Metode Pnelitian Metode Pengumpulan Data 1. Data Primer Data primer diperoleh melalui pengambilan/pengukuran langsung di lapangan berupa sampel air dan data tanah untuk dilakukan analisis 2. Data Sekunder Data sekunder merupakan data dasar yang diperlukan untuk analisa model. Adapun jenis data sekunder yang dibutuhkan adalah : 1. Data curah hujan mulai 1990 2008, 2. Data jenis tanah tahun 2004

20 Sedimen Yield (Ton)

15

10

5

0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Se p Oct Nov Dec

Sedim en Yield 2003-2005

Sedim en Yield 2010

Gambar 9. Perbandingan Rerata Kandungan Sedimen Yield di Lahan Tahun 2003 2005 dan Tahun 2010 DAS Waduk SelorejoP erbandingan R erata K andun gan Organik_N di L ahan Waduk Selorejo40 35 30Organik_N (Kg_N)

simulasi pendekatan Tahun 2010. Pendekatan tersebut dapat dijadikan satu indikator bahwa lahan DAS dalam kondisi yang tidak aman atau berpotensi positif terhadap penurunan kualitas air DAS waduk selorejo.

25 20 15 10 5 0 Ja n Feb M ar Apr M ay J un Jul Aug Sep Oc t Nov Dec

Kajian Sebaran Polutan Fase di Sungai DAS Waduk SelorejoPerbandingan Rerata Kandungan Total N di Sungai DAS Waduk Selorejo30 25Or ganik _N 2003-2005 Org an ik _N 2010

Gambar 10.Perbandingan Rerata Kandungan Organik_N di Lahan Tahun 2003 2005 dan Tahun 2010 DAS Waduk SelorejoPerban dingan R erata K andungan Organik_P di Lahan DAS Waduk Selorejo5 .0 4 .5 4 .0Organik_P (Kg_P)

Total N (mg/lt)

20 15 10 5 0 Jan Feb Mar Apr May Total N 2010 Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Oligotrofik

Total N 2003-2005

Eutrofik

Mesotrofik

Gambar 14.

3 .5 3 .0 2 .5 2 .0 1 .5 1 .0 0 .5 0 .0 Ja n Feb M ar Apr M ay J un Jul Aug Sep Oct Nov Dec 6 5 Total P (mg/lt) 4 3 2 1 0 Jan Feb Mar

Perbandinga n Rerata Kandungan Total N Tahun 2003-2005 dan Tahun 2010 di Sungai DAS Waduk Selorejo

Perbandingan Rerata Kandungan Total P di Sungai DAS Waduk Selorejo

Or gan ik _P 2003-2005Or g anik _P 2010

Gambar 11.

Gambar 5.3 Perbandingan Rerata Kandungan Organik_P di Lahan Tahun 2003 2005 dan Tahun 2010 DAS Waduk Selorejo

Apr

May

Jun

Jul

Aug

Sep

Oct

Nov

Dec

Total P 2003-2005

Total P 2010

Eutrofik

Mesotrofik

Oligotrofik

Perbandingan Rerata Kandungan Nitrat di Lahan DAS Waduk Selorejo5.0 4.5 4.0 Nitrat (Kg_N) 3.5 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec

Nitrat (NO3) 2003-2005

Nitrat (NO3) 2010

Gambar 12.

Perbandinga n Kandungan Nitrat (NO3) di Lahan DAS Tahun 2003 Gambar 13.2005 dan Tahun 2010 DAS Waduk Selorejo

Berdasarkan hasil tersebut diatas maka dapat di analisa bahwa kandungan sebaran polutan dilahan mengalami peningkatan hingga pada

Perbandinga n Rerata Kandungan Total P Tahun 2003-2005 dan Tahun 2010 di Sungai DAS Waduk Selorejo Berdasarkan perbandingan kandungan Total N dan Total P di sungai DAS Waduk Selorejo antara tahun 2003 2005 dan tahun 2010 telah ditemukan adanya peningkatan polutan dari tahun ke tahun terhadap perubahan tataguna lahan, yaitu dapat disimpulkan bahwa Total_N terjadi peningkatan hingga 80%. Di lain segi untuk Total_P terjadi peningkatan 24% dan sudah mengakibatkan tingkat kesuburan di sungai masuk dalam kriteria Eutrofik. Kajian Sebaran Polutan Fase di Waduk Selorejo

Gambar 15.

Tabel 5.5 Total N dan Total P Tahun 2003 2010Subbasin 39 39 39 39 39 39 39 39 Bln/Thn 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Total N (mg/lt) 1.5236 0.9507 1.2406 1.287 0.805 0.808 1.299 3.277 Total P (mg/lt) 0.863 0.418 0.660 0.597 0.246 0.377 0.611 0.604

Sumber : Analisa Hasil Pemodelan AVSWAT 2000

Krite ria Tingkat Eutrofikasi di Waduk Se lore jo Tahun 2003 - 20103.50 3.00 Total_N (mg/lt) 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

yaitu menentukan menentukan luasan area yang dibutuhkan. Desain area luasan Wetland ini ditentukan oleh parameter yang disebut HRT (Hydroulik Retaint Time) yakni kemampuan tampungan dalam menahan air selama waktu yang ditentukan. Dalam hal ini penelitian yang sudah dilakukan untuk kondisi iklim dan jenis vegetasi Wetland tyang sudah ada di Indonesia, adalah untuk meefektifkan sistem pemurnian air membutuhkan 5 hari waktu terhannya air di Wetland. Maka berikut di bawah ini merupakan hasil perhitungan penentuan luasan area Wetland yang dibutuhkann dengan desain kedalaman Wetland = 2.5 m :Tabel 5.14 Penentuan Luasan Area WetlandSub Das 8 5 6 17 Lahan Pengaruh Luas DAS 466.00 656.00 326.75 680.25 9 11 7 19 20 18 22 21 23 27 29 34 38 52 57 43 44 47 39 40 42 45 61 355.75 1067.25 1531.00 812.75 483.75 774.75 14.25 280.75 287.00 446.50 211.75 410.50 436.75 763.25 1052.50 581.75 261.75 151.50 17.50 101.25 320.50 97.25 13.00 Debit Limpasan 0.04 0.03 0.02 0.05 0.10 0.13 0.31 0.01 0.03 0.19 0.01 0.10 0.03 0.05 0.06 0.30 0.24 0.27 0.20 0.10 0.10 0.02 0.00 0.02 0.78 0.03 0.00 HRT 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 Volume Yang Dibutuhkan m3 17971.20 11452.04 9962.27 21720.96 41977.82 56061.44 135097.82 4639.21 14644.96 81506.31 3450.22 45057.30 11474.56 21603.67 27990.53 130408.33 105624.24 117073.80 85840.11 43584.03 41459.27 7313.58 1244.10 9556.90 337759.99 14715.48 724.40 h 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 luas m2 7188.48 4580.81 3984.91 8688.38 16791.13 22424.57 54039.13 1855.69 5857.98 32602.52 1380.09 18022.92 4589.82 8641.47 11196.21 52163.33 42249.70 46829.52 34336.04 17433.61 16583.71 2925.43 497.64 3822.76 135104.00 5886.19 289.76

Total_N Eutrofik M e sotrofik Oligotrofik

Tahun

Gambar 16.

Rerata Kandungan Total_N Terhadap Kriteria Tingkat Eutrofikasi di Waduk Selorejo Tahun 2003 2010

Krite ria Tingkat Eutrofikasi di Waduk Se lore jo Tahun 2003 - 20101.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

Mineral_P (mg/lt)

Total_P Eutrofik M e sotrofik Oligotrofik

Tahun

Gambar 17.

Rerata Kandungan Total_P Terhadap Kriteria Tingkat Eutrofikasi di Waduk Selorejo Tahun 2003 2010

Sumber : Perhitungan dan Pengolahan Data

Pemodelan Desain Kontruksi Wetlad Kontruksi Wetland Pada areal Lahan Desain Wetland yang dimaksud dari pada pembahasan ini adalah desain tampungan wetland yang besumber dari debit limpasan permukaan lahan yang kemudian dialirkan masuk sebagai iflow debit pada Wetland. Desain kontruksi Wetland, hal utama yang harus diperhatikan dalam mendesain

Kontruksi Wetland Pada areal Badan Air Perbedaan desain kontruksi Wetland diatas adalah kontruksi ini diambilkan secara langsung dari karakteristik aliran pada sungai, dimana aliran tersebut dimasukkan seluruh/sebagian sebagai inflow Wetland, Sehingga luasan wetland yang dibutuhkan ditentukan oleh debit aliran sungai yang akan masuk ke wilayah Wetlend tersebut.

Organik NO3 (kg N)

Pembahasan Pemodelan Sebagai hasil indikator penilaian keberhasilan dari treatment masing-masing tipe Wetland diatas, maka hasil pemodelan Wetland dibandingkan dengan hasil kondsi eksisting pada aliran sungai sebelum imbuan Wetland,Dam pak P erubahan Kualit Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Set as elah Treat ment Wet land Di Areal L ahan P aram eter Organik N (kg N)10000.00 9000.00 8000.00 7000.00 Organik N (kg N) 6000.00 5000.00 4000.00 3000.00 2000.00 1000.00 0.00 8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Dam pak P erubahan Ku as Air P alit ada Aliran S ungai Tiap S Das Yan Dikaji S elah Treat ent ub g et m W lan Di Areal L an P et d ah aram er Organik NO 3 ( g N) et k80000.000

70000.000

60000.000

50000.000

40000.000

30000.000

20000.000

10000.000

0.000 8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Gambar 20.

Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter Nitrat (NO3) (Kg_N)

Dam pak P erubahan Kualitas Air P ada Aliran S ungai Tiap S Das Yang Dikaji S elah Treat ent ub et m Wet land Di Areal L ahan P aram er Organik NO2 (kg N) et2500.000

Organik NO2 (kg N)

Gambar 18.Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter Organik NDam pak P erubahan Kualit Air P as ada Aliran S ngai Tiap S Das Yan Dikaji S elah Treat ent u ub g et m W land Di Areal L et ahan P aram er Organ P ( P et ik kg )

2000.000

1500.000

1000.000

500.000 1400.00

1200.00

0.000 8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS

1000.00 Organik P (kg P)

sebelum Imbuhan Wetland

sesudah Imbuhan Wetland

800.00

600.00

400.00

200.00

Gambar 21.Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter No2 (Kg_N)8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland1400.00

0.00

Dam pak P erubahan Kualit Air P as ada Aliran S ungai Tiap S Das Yang Dikaji S elah Treat ent ub et m Wet land Di Areal L ahan P aram er Organik NH4 (kg N) et

Gambar 19.Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter Organik P

1200.00

1000.00 Organik NH4 (kg N)

800.00

600.00

400.00

200.00

0.00 8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Gambar 22.

Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter NH4 (Kg_N)

Dam ak P p erubahan Ku as Air P a Aliran S gai T S Das Yan Dikaji S elah T m t alit ad un iap ub g et reat en W lan Di Areal L an P et d ah aram er Or ik Mineral P (k P et gan g )1400.00

1200.00

1000.00 Organik Mineral P (kg P)

800.00

600.00

yaitu model gabungan antara wetland di lahan dan wetland pada badan sungai. Skenario pemasangan wetland di Badan Sungai ini adalah dipilih dari hasil treatment pertama (I) yang memiliki tingkat porsentase keberhasilan yang kecil yaitu pada : Sungai Sub DAS 38 yang dpengarui oleh sungaisungai bagian hulunya yaitu Sub DAS 43, 44, 47, 52, 57. Berikut hasil pemodelan imbuhan wetland gabungan badan sungai dan lahan pada Sub DAS 38, 43, 44, 47, 57 : Perubahan tingkat reduksinya adalah sebagai berikut : a. Tingkat reduksi untuk polutan organik N (kg n) meningkat dari 9.23 % menjadi 18.08 % b. Tingkat reduksi untuk polutan organik P (kg p) meningkat dari 8.15 % menjadi 19.63 % c. Peningkatan kemampuan reduksi untuk polutan nitrat/NO2 (kg N) yaitu dari 16.61 % menjadi 18.25 % d. Peningkatan kemampuan reduksi untuk 0polutan mineral P (kg P) yaitu dari 46.09 % menjadi 51.72 % Namun dalam pemodelan Wetland ini tidak semua berhasil meningkatkan tingkat reduksi pencemar, seperti parameter NO3 dan NH4. Secara berurutan penurunan kemampuan reduksi kedua parameter tersebut adalah: NO3dari 63.39 5% menjadi 62.49 % dan NH4 penurunan menjadi 17.92 % menjadi 3.05%. Hal ini menunjukkan bahwa dalam aplikasi lapangan membutuhkan perlakuan khusus untuk kedua kontrol parameter ini, semisal dengan cara manual yaitu seringnya di lakukan kegiatan removal dan pembersian areal Wetland di badan air tersebut.

400.00

200.00

0.00 8 17 19 22 23 27 29 34 38 39 40 42 45 61 Sub DAS sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Gambar 23.Dampak Perubahan Kualitas Air Pada Aliran Sungai Tiap Sub Das Yang Dikaji Setelah Treatment Wetland Di Areal Lahan Parameter Mineral_P (Kg_P)Dam pak pe rubahan k ualit air pada Wadu Selorejo s elah t m We land di areal lahan as k et reat ent t80000.00

70000.00

60000.00

Satuan Polutan kg

50000.00

40000.00

30000.00

20000.00

10000.00

0.00 Organik N (kg N) Organik P (kg P) Nitrat (NO3) (Kg_N) NH3 /Amoniak (Kg_N) NO2 (Kg_N/Ha) Mineral_P (Kg_P)

Parameter Polutan sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Gambar 24.Dampak perubahan kualitas air pada Waduk Selorejo setelah treatment Wetland di areal lahan

Berdasarkan hasil diatas maka penambahan kontuksi Wetland pada areal lahan, telah mengurangi jumlah transpor polutan lahan menuju sungai hingga 8 % - 73 % untuk di aliran sungai dan 8 % hingga 63 % polutan yang masuk Waduk Selorejo. Sedangkan berikut ini merupakan simulasi imbuhan kontruksi wetland yang di posisikan pada badan sungai dengan debit inflow sungai. Simulasi ini merupakan gambaran penambahan kontruksi Wetland,

Dam pak perubahan kualit air pada Waduk S as elorejo s etelah treat ent Wet m land di areal lahan80000

70000

60000

Satuan Polutan kg

50000

40000

30000

20000

10000

0 Organik N (kg N) Organik P (kg P) Nitrat (NO3) (Kg_N) NH3 /Amoniak (Kg_N) NO2 (Kg_N/Ha) Mineral_P (Kg_P)

Parameter Polutan sebelum Imbuhan Wetland sesudah Imbuhan Wetland

Gambar 25.Dampak perubahan kualitas air pada Waduk Selorejo setelah treatment Wetland di areal lahan dan badan sungai

Berdasarkan hasil pemodelan AVSWAT diatas, dapat diambil beberapa kesimpulan bahwa imbuhan Wetland sangat efektif untuk dilaksanakan sebagai upaya perbaikan kualitas air. Desain kontruksi Wetland dalam pemodelan ini yang paling tepat dan efektif adalah wetland yang ditempatkan pada areal lahan tidak langsung di badan sungai, dimana treatment tersebut tidak berhasil sebagai usaha reduksi polutan parameter NO3 dan NH4. Berdasarkan semua hasil diatas poin penting yang dapat di ambil sebagai wacana dan inovasi baru yaitu : Wetland dapat dijadikan satu bentuk kontruksi sipil pengairan sebagai satu usaha alternatif di bidang konservasi kualitas air. Waduk Selorejo dengan kaitannya usaha konservasi ini membutuhkan 27 areal KESIMPULAN Berdasarkan hasil pembahasan sebelumnya, maka dapat diambil beberapa kesimpulan untuk menjawab rumusan masalah, antara lain : 1. Berdasarkan dari hasil model AVSWAT 2000, untuk Sub DAS Waduk Selorejo daya dukung sungai terhadap beban pencemar yang ada masih mampu ditanggung DAS Waduk Selorejo, artinya kondisi mutu air pada DAS Waduk Selorejo masih dalam kondisi yang sesuai standar yaitu golongan III. Kondisi standar kualitas air ditentukan berdasarkan Peraturan Pemerintah

Nomor 82 Tahun 2001. Namun halnya pada tahun tahun mendatang terdapat resiko potensi peningkatan besar pencemar di waduk Selorejo. 2. Dari hasil running 2003-2005 telah terjadi penurunan 18.5 % untuk kandungan polutan Total_N, diklasifikasikan pada tingkat Mesotrofik. Untuk kandungan Total_P juga terjadi penurunan sebesar 23.5 % hal ini menunjukan bahwa kandungan Total_P diklasifikasikan tingkat kesuburannya pada kriteria Eutrofik. 3. Berdasarkan hasil running simulasi prediksi tahun 2010 dengan adanya perubahan tataguna lahan dari tahun 2003 2005 kecenderungannya kandungan polutan mengalami fluktutif sehingga menyebabkan pengaruh kesuburan di Waduk dari waktu ke waktu. 4. Pemodelan kontruksi daripada Wetland mampu meruduksi hingga 8 % 73 % untuk di aliran sungai dan 8 % hingga 63 % polutan yang masuk Waduk Selorejo, untuk penempatan kontruksi Wetland di lahan, sedagkan kesimpulan imbuhan wetland gabungan antara lahan dan di badan sungai memberikan hasil lebih baik dibanding dengan penambahan Wetland di lahan saja. Perubahan tingkat reduksinya adalah sebagai berikut : a. Tingkat reduksi untuk polutan organik N (kg n) meningkat dari 9.23 % menjadi 18.08 % b. Tingkat reduksi untuk polutan organik P (kg p) meningkat dari 8.15 % menjadi 19.63 % c. Peningkatan kemampuan reduksi untuk polutan nitrat/NO2 (kg N) yaitu dari 16.61 % menjadi 18.25 % d. Peningkatan kemampuan reduksi untuk polutan mineral P (kg P) yaitu dari 46.09 % menjadi 51.72 % e. Namun dalam pemodelan Wetland ini tidak semua berhasil meningkatkan tingkat reduksi pencemar, seperti parameter NO3 dan NH4. Secara berurutan penurunan kemampuan reduksi kedua parameter tersebut adalah: NO3dari 63.39 5% menjadi 62.49 %

dan NH4 penurunan menjadi 17.92 % menjadi 3.05%. Hal ini menunjukkan bahwa dalam aplikasi lapangan membutuhkan perlakuan khusus untuk kedua kontrol parameter ini, semisal dengan cara manual yaitu seringnya di lakukan kegiatan removal dan pembersian areal Wetland di badan air tersebut. 5. Penyimpangan hasil simulasi AVSWAT 2000 : Terhadap Debit pemodelan dan Lapangan 22 % untuk penyimpangan sebelum kalibrasi dengan nilai R2 = 0.7877 dan 10% untuk penyimpangan sesudah kalibrasi dengan nilai R2 = 0.9303, sedangkan secara volume diuji menggunakan methode Cp menghasilkan kategori uji sempurna. Berdasarkan tinjauan statistik kesamaan terhadap nilai rerata model dan lapangan disimpulkan bahwa hasil pemodelan memiliki kesamaan nilai rata-rata yang sama terhadap nilai debit lapangan dengan level signifikan 10%. Hasil pemodelan tidak bersifat homogen terhadap lapangan dalam tinjauan nilai tiap bulannya namun bersifat homegen secara

keseluruhan hasil pemodelan terhadap nilai dilapangan. Terhadap Load Polutan Pemodelan dan Lapangan 15 % untuk penyimpangan sebelum kalibrasi dengan nilai R2 = 0.85 dan 10% untuk penyimpangan sesudah kalibrasi dengan nilai R2 = 0.907, sedangkan secara volume diuji menggunakan methode Cp menghasilkan kategori uji sempurna. Berdasarkan tinjauan statistik kesamaan terhadap nilai rerata model dan lapangan disimpulkan bahwa hasil pemodelan memiliki kesamaan nilai ratarata yang sama terhadap nilai debit lapangan dengan level signifikan 10%. Hasil pemodelan tidak bersifat homogen terhadap lapangan dalam tinjauan nilai tiap waktu namun bersifat homegen secara keseluruhan hasil pemodelan terhadap nilai dilapangan. UCAPAN TERIMAKASIH Terimakasih di ucapkan kepada ibu Dr. Ir. Aniek Masrevaniah Dipl.HE, Ir Gunawan Wibisono, Dipl.H, Ph.D, Ir.Suwanto M, MS atas bimbingannya, dan program penelitian BPP Fakultas Teknik sehingga studi ini dapat terselesaikan.

DAFTAR PUSTAKAAronoff, STAN. 1993. Geographic Information System. A Management Perspective. WDL. Publication Ottawa, Canada Arnold G.J. Luzio Di M; Srinivasan R. 2002. ArcView Interface for SWAT 2000. Usars Manual. Blackland Research & Extension Center Texas Agriculture Experiment Station, Texas. Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajahmada University Perss. Yogjakarta Budianto, Eko.2002. Sistem Informasi Geografis menggunakan ArcView GIS. ANDI Yogjakarta. Colosimo. C; G. Mendicino.1996. GIS for Distrbuted Rainfall-Runoff Modeling. Dalam Geographical Information System in Hydrology,195 235. diedit

oleh Vijay P. Sigh; M, Florentino. Kluwer Academic Publisher, London. Di Luzio M; Srinivasan R; Arnold, J.G; Neitsch S.L. 2001. ArcView Interface for SWAT 2000 Users Guide, Grassland, Soil and Water Research Laboratory. USDA Agriculture Research Service. Temple, Texas. Blackland Research and Extension Centre. Texas Agricultural Experiment Station. Temple, Texas. Published 2002 By Texas Water Resources Institute. CollegeStation, Texas, ftp.brc.tamus.edu/pub/swat.http://www.b rc.tamus.edu/swat/. Kilgore, L; Jennifer. 1997. Development and Evaluation of A GIS Based Spatially Distributed Unit Hydrograph Model. Virginia Polythechnic Institute.

Muzik I. 1996. Lumped Modelling and GIS in Flood Prediction. Dalam Geographical Information System In Hydrology 269 301. Diedit oleh Vijay P. Sigh; M. Florentino. Kluwer Academic Publishers, London. Neitsch, S.L; Arnold J.G.: Kiniry J.R;William J.R.; King K.W.,2002. Soil and Water Assestment Tool Theoritical documentation version 2000. Grassland, Soil and Water Research Laboratory. Agriculture Reaserch Service. Temple. Texas Blackland Research and Extension Centre. Texas Agricultural Experiment Station. Temple, Texas. Published 2002 By Texas Water Resources Institute. CollegeStation, Texas, Sugiarto, 1987. Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. Sutamihardja, Dr.RTM. 1986. Studi Pencemaran Air Sungai Kali Brantas, Laporan Akhir. Kerjasama antara Dirjen Pengairan Departemen Pekerjaan Umum dengan Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor. Anonim. 2002, Pengkajian Awal Kasus Pencemaran Waduk Karangkates Malang Jawa Timur, Departemen Permukiman dan Prasarana Wilayah. Malang. Asdak, Chay. 2002. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai, Gajah Mada University Press, Yogyakarta.