Daya Tampung Beban Pencemar Air

DAYA DUKUNG DAN DAYA TAMPUNG DALAM PENGENDALIAN PENCEMARAN AIR

Ir. Anak Agung Gede Putra, M.Si Kepala Bidang Inventarisasi dan Pengembangan Sistem Informasi

Pusat Pengelolaan Ekoregion Bali dan Nusa Tenggara Kementerian Lingkungan Hidup Mei 2014

Peraturan Terkait Daya Dukung dan Daya Tampung Lingkungan • UU No. 32 Tahun 2009 ttg PPLH – Pasal 1

: pelestarian fungsi lh = upaya memelihara kelangsungan DD & DT LH – Pasal 12 : pemanfaatan sda berdasarkan DD & DT LH – Pasal 16 : KLHS memuat a.l kajian DD& DT LH – Pasal 19 : RTRW ditetapkan dg memperhatikan DD & DT LH

• PP No. 82 Tahun 2001 ttg Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air – Pasal 20 : Pemerintah dan Pemda berwenang menetapkan Daya Tampung Beban Pencemaran Air (DTBPA) – Pasal 23 : Penetapan DTBPA dilakukan secara berkala sekurangkurangnya 5 tahun sekali.

Peraturan Terkait Daya Dukung dan Daya Tampung Lingkungan • Kepmen LH No. 110 Tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air  berisi metode dan contoh perhitungannya • Permen LH No. 28 Tahun 2009 ttg Status Mutu Air dan DTBP Air Danau dan Waduk • Permen LH No. 1 Tahun 2010 ttg Tata Laksana Pengendalian Pencemaran Air  memuat pembagian kewenangan, persyaratan penetapan DTBP, keluaran penetapan DTBP, prioritas sumber air yg ditetapkan DTBP nya, manfaat penetapan DTBP, penerapan DTBP dan periode penetapan DTBP.

Tujuan Penetapan DTBP • • • • • •

Pemberian izin lokasi; Pengelolaan air dan sumber air; Penetapan rencana tata ruang; Pemberian izin pembuangan air limbah; Penetapan mutu air; Perencanaan program pengendalian pencemaran air;

Tahapan Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air Kajian kelas air

Pemantauan kualitas air Inventarisasi dan identifikasi sumber pencemar

Melibatkan seluruh stakeholer

Kriteria Status Air dan Status Trofik Penetapan Status Mutu dan Status Trofik Air

Data kualitas air Data Klimatologi, hidrologi, morfologi badan air, hidrolika dsb

Penetapan DTBP untuk parameter tertentu

• • • •

Metode : Neraca massa Pemodelan analitik Pemodelan numerik dsb

KEPUTUSAN MENTERI NEGARA LINGKUNGAN HIDUP NOMOR 110 TAHUN 2003 TENTANG PEDOMAN PENETAPAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR PADA SUMBER AIR

Daya tampung beban pencemaran air adalah kemampuan air pada suatu sumber air, untuk menerima masukan beban pencemaran tanpa mengakibatkan air tersebut menjadi cemar; Beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur pencemar yang terkandung dalam air atau air limbah;

METODE NERACA MASSA

Langkah-langkah perhitungan : 1. Ukur konsentrasi dan laju aliran pada aliran sungai sebelum bercampur dengan sumber pencemar; 2. Ukur konsentrasi dan laju alir pada setiap inlet sumber pencemar; 3. Tentukan konsentrasi rata-rata pada aliran akhir setelah aliran bercampur dengan sumber pecemar.

Contoh Perhitungan DTBPA dengan Metode Neraca Massa

Simulasi perhitungan daya tampung beban pencemaran air sungai dengan metode Neraca Massa

METODE STREETER-PHELPS

Dt = defisit oksigen pada waktu t, mg/L Do= defisit oksigen awal pada titik buangan pada waktu t=o, mg/L

Kurva karakteristik oxygen–sag berdasarkan persamaan Streeter – phelps

Contoh Perhitungan DTBPA dengan Metode STREETER-PHELPS sungai Air limbah

Kawasan Industri Q = 1,33 m3/dt T = 35oC BOD = 200 mg/lt DO = 0 mg/lt

Q = 8,5 m3/dt T = 23oC BOD = 2 mg/lt DO = 6 mg/lt

K’ 20oC = 0,3 /hari K’2 = 0,7 /hari

Soal : Apabila baku mutu DO = 2mg/L, tentukan beban BOD maksimum pada air limbah yang masih diperbolehkan masuk ke sungai tersebut. Jawab : 1. Menghitung temperatur, DO dan BOD tercampur : a. Temperatur campuran = [(1,33*35 + 8,5 * 23)/(1,33 + 8,5)] = 24,62oC b. DO campuran = [(1,33* 0 + 8,5 * 6)/(1,33 + 8,5)] = 5,2 mg/lt c. BOD campuran = [(1,33*200 + 8,5 * 2)/(1,33 + 8,5)] = 28,8 mg/lt d. Lo campuran = [28,8 /(1-e-(5)(0,33)] = 37,1 mg/lt Lo = BOD ultimate pada saat t=0

2. Menghitung defisit DO setelah percampuran : DO jenuh pada temperatur campuran = 8,45 mg/lt (diperoleh dari tabel) Maka defisit DO pada keadaan awal (D0) = 8,45 – 5,2 mg/lt = 3,26 mg/lt Temperatur campuran = [(1,33*35 + 8,5 * 23)/(1,33 + 8,5)] = 24,62oC 3. Koreksi laju reaksi terhadap temperatur 24,6 oC = 0,3 * 1,024^(24,6 – 20) = 0,37 /hari = 0,7 * 1,016^(24,6 - 20) = 0,75 /hari 4. Menghitung waktu untuk mencapai titik kritis (tc) :

= {1/(0,75 – 0,37) } ln [0,75)/(0,37) * {1- 3,25 *(0,75 – 0,37)/(0,37)*(3,71)}] = 1,60 hari 5. Menghitung posisi kondisi kritis (Xc) : (1,61 * 3,2 * 24 ) = 123,18 km (kecepatan aliran sungai = 3.2 km/jam)

6. Menghitung defisit okigen kritis (Dc) = (0,37)/(0,75)*37,1 * e^ (-0,37) * 1,61 = 10,07mg/lt

7. Menghitung konsentrasi DO pada tc = DO jenuh pd temperatur tercampur - Defisit Oksigen kritis (Dc) = 8,45 – 10,07 = - 1,62 mg/lt  karena nilai DO negatif, berarti DO sungai =0 pada jarak 123,18 km. 8. Menghitung konsentrasi DO yang diijinkan = DO jenuh – BM DO = 8,45 – 2 = 6,45 mg/lt 9. Menghitung beban BOD ultimat maksimum

Hasil perhitungan diperoleh La = 26,04 mg/lt

10. Menghitung beban BOD maksimum Hasil perhitungan = 20,23 mg/lt 11. Menghitung BOD pada air limbah yang diijinkan :

20,23 = [(1,33) (x) + (8,5) (2) / (1,33 + 8,5) X = 186,09 mg/lt (berarti BOD pada air limbah harus diturunkan menjadi dari 200 mg/lt , menjadi 186 mg/lt agar DO air sungai tidak kurang dari 2 mg/lt

Simulasi perhitungan daya tampung beban pencemaran air sungai dengan metode Streeter Phelps

METODE QUAL2Kw Data yang dibutuhkan : • Kualitas air di hulu dan hilir • Elevasi sungai dan posisi geografis • Profil hidraulik sungai : panjang, kecepatan aliran, kedalaman, kemiringan dan lebar sungai • Klimatologi dan meteorologi : temperatur udara, curah hujan, kecepatan angin, tutupan awan • Lokasi ,debit dan konsentrasi air buangan sumber tertentu (point source) spt saluran air/drainase, anak sungai • Lokasi ,debit dan konsentrasi air buangan Sumber tak tentu (non point source) spt limbah rumah tangga, pertanian, peternakan • Lokasi dan debit pengambilan air sungai untuk rumah tangga, industri, pertanian, air baku air minum, dsb. • Lokasi dan debit resapan air sungai ke air tanah • Kualitas air di beberapa titik di sepanjang sungai • Peta Administrasi, peta Topografi dan Peta penggunaan Lahan • Data jumlah penduduk, tutupan lahan, jumlah dan jenis ternak, lokasi dan jenis industri

Hasil Kajian Daya Tampung Beban Pencemaran Air Sungai Ayung (Bali) • • •

•

•

Tahun kajian : 2013 DTBP Sungai Ayung (Bali) dihitung menggunakan Metode QUAL2Kw Total beban pencemaran air eksisting untuk BOD terbesar disumbang oleh Segmen 4 Kab. Badung (Abiansenmal) dan segmen 5 Kota Denpasar yang masing-masing menyumbang 31,28% dari seluruh beban pencemar. Beban pencemaran air eksisting total untuk parameter COD yang masuk ke Sungai Ayung 13.728 kg/hr. Beban pencemar tertinggi berasal dari Kota Denpasar yang mencakup 50,35% dari seluruh beban pencemar. Hal ini kemungkinan disebabkan Kota Denpasar memiliki kegiatan/usaha terbesar yg menghasilkan bahan pencemar organik yang sulit terdegradasi. Penurunan beban pencemaran yang diperlukan agar Sungai Ayung memenuhi daya tampungnya diperkirakan sebesar 83,05% untuk parameter BOD dan 73,01% untuk COD

Hasil Kajian Daya Tampung Beban Pencemaran Air Sungai Jangkok (NTB) – Metode : QUAL2Kw – BOD cenderung meningkat dari hulu ke hilir – Konsentrasi BOD di seluruh segmen melebihi DTBP  total harus diturunkan sebesar 78,94% – Konsentrasi COD di seluruh segmen melebihi DTBP  total harus diturunkan sebesar 78,16% – Konsentrasi TSS di seluruh segmen masih dibawah DTBP. Sungai Jangkok masih mampu menampung beban pencemaran TSS sampai batas peningkatan TSS sebesar 62,9%

Rekapitulasi Beban Pencemar BOD Sungai Jangkok (NTB) Beban Pencemaran eksisting

DTBP

Kg/hr

Kg/hr

Kg/hr

Narmada & Batuk Liang

268,92

268,92

0,00

0,00

1

Lingsar

717,12

371,52

345,60

7,04

2

Cakranegara & Sandubaya

138,24

25,92

112,32

2,29

3

Selaparang, Ampenan & Sekarbela

2592,00

349,92

2242,08

45,65

4

Ampenan

2505,60

293,76

2211,84

45,03

Total

6221,88

1310,04

4911,84

100,00

Segmen Hulu

Wilayah

Penurunan BP

% Penurunan BP

% Total Penurunan BP

78,94

% kontrubusi hulu

4,32

Sumber : Kajian daya Tampun g beban Pencemaran Air Sungai Jangkok, PPE BN ,2012

Rekapitulasi Beban Pencemar COD Sungai Jangkok (NTB) Beban Pencemaran eksisting

DTBP

Kg/hr

Kg/hr

Kg/hr


2119,09

2119,09

0,00

0,00

1

Lingsar

3542,40

18,15

3524,25

12,93

2


345,60

0,00

345,60

1,27

3


5184,00

3110,40

2073,60

7,61

4

Ampenan

23673,60

2367,36

21306,24

78,19

Total

34864,09

7615,00

27249,69

100,00

Segmen Hulu

Wilayah

Penurunan BP

% Penurunan BP

% Total Penurunan BP

78,16

% kontrubusi hulu

6,08


Rekapitulasi Beban Pencemar TSS Sungai Jangkok (NTB) Beban Pencemaran eksisting

DTBP

Kg/hr

Kg/hr

Kg/hr


1118,71

1118,71

0,00

0,00

1

Lingsar

2592,00

14990,40

-12398,40

58,81

2


345,60

2548,80

-2203,00

10,45

3


3888,00

6255,36

-2367,36

11,23

4

Ampenan

4492,80

8605,44

-4112,64

19,51

Total

12437,11

33518,71

-21081,60

100,00

Segmen Hulu

Wilayah

Penurunan BP

% Total Penurunan BP % kontrubusi hulu

% Penurunan BP

-62,90 1118,71

1118,71


0,00

0,00

DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN DANAU (DTBP)

Kemampuan menampung beban pencemaran

tetap memenuhi syarat atau baku mutu

sesuai dengan status trofik yang disyaratkan.

Dasar penetapan DTBP danau : • morfologi dan hidrologi; • status mutu air; • status trofik; • pemanfaatan sumber daya air dan persyaratannya atau baku mutunya; • alokasi beban limbah untuk berbagai sumber dan jenis limbah yang masuk ke danau dan/atau waduk; • zonasi perairan untuk berbagai pemanfaatan.

EKOSISTEM DANAU BATUR

Ekosistem Akuatik (perairan danau)

Ekosistem Daerah Tangkapan Air

Danau Batur Ekosistem Sempadan Danau

DAERAH TANGKAPAN AIR DANAU BATUR

Penentuan Status Ekosistem Akuatik a. Penentuan Kelas Air dan Baku Mutu Air – Mengacu PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air – Kelas air adalah peringkat kualitas air yang dinilai masih layak untuk dimanfaatkan bagi peruntukan tertentu. • Kelas I : air baku air minum • Kelas II : rekreasi air • Kelas III : budidaya ikan, dan peternakan • Kelas IV : pertanian

b. Penentuan Status Mutu Air Danau – Mengacu Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 115 tahun 2003 tentang Pedoman Penentuan Status Mutu Air

STATUS TROFIK DANAU • Menunjukkan kondisi tingkat beban limbah dari unsur hara (Nitrogen, Phosfor) yang masuk ke danau. – – – –

Oligotrof : unsur hara dengan kadar rendah (tidak tercemar) Mesotrof : unsur hara dengan kadar sedang (tercemar ringan) Eutrof : unsur hara dengan kadar tinggi (tercemar sedang) Hipertrof : unsur hara dengan kadar sangat tinggi (tercemar berat)

Status Trofik

Kadar rata-rata (mg/lt) Total N

Total P

Khlorofil-a

Kecerahan

Oligotrofik

< 650

< 10

< 2,0

>10

Mesotrofik

< 750

< 30

< 5,0

>4

Eutrofik

< 1900

< 100

< 1,5

>2,5

Hypertrofik

> 1900

> 100

> 2,0

<2,5

Sumber : KLH 2009, Modifikasi OECD 1982, MAB 1989; UNEP-ILEC, 2001

Penentuan Status Ekosistem Sempadan a. Alokasi Beban Pencemaran Air Identifikasi sumber pencemar dan pengukuran beban pencemaran dari masing-masing sumber pencemar (pemukiman, pertanian, perkebunan, hotel/restauran, peternakan, kehutanan, budidaya perikanan, transportasi air, pertambangan).

b. Daya Tampung Beban Pencemaran Budidaya Perikanan Keramba Jaring Apung. Indikator parameter pencemaran adalah total Phosfor mengingat dasar perhitungannya adalah status trofik danau.

Penentuan Status Ekosistem Daerah Tangkapan Air Indikator Status : a. Penutupan vegetasi b. Fluktuasi debit antara debit maksimal paa musim hujan dan debit minimal pada musim kemarau a. Tingkat erosi lahan b. Pendangkalan danau c. Pembuangan limbah

REFERENSI PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR • Pedoman Pengelolaan Ekosistem Danau (KLH, 2008) • PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air • Kepmen LH No. 110 tahun 2003 tentang Pedoman Penetapan Daya Tampung Beban Pencemaran Air pada Sumber Air • PermenLH No. 28 tahun 2009 tentang Daya Tampung Beban Pencemaran Air Danau • Rencana Tata Ruang Wilayah Provinsi Bali • Rencana Tata Ruang Wilayah Kabupaten Bangli • Rencana Aksi Pengelolaan Danau Batur (2010 – 2014) • Hasil kajian/penelitian terkait danau Batur • Hasil pemantauan kualitas air danau Batur • Dsb.

DATA POKOK UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR 1.

Morfologi dan hidrologi danau • Luas perairan danau Batur • Kedalaman rata-rata danau • Debit air keluar danau Batur 2. Alokasi Beban Pencemaran • Baku Mutu Air Danau atau Kriteria Kelas Air • Hasil pemantauan kualitas air danau Batur • Hasil pemantauan kualitas air dari DAS atau DTA 3. Alokasi Beban Pencemaran dari parameter Phosphor • Syarat kadar P total maks. sesuai dengan jenis ikan yang dibudidayakan • Syarat kadar P total maks. sesuai dengan BM atau kelas air • Alokasi beban P total dari DAS • Kadar parameter P total hasil pemantauan kualitas air danau Batur

DATA PENDUKUNG UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR

Peta daerah tangkapan air danau Batur • • • • • • •

Peta Geologi Peta Jenis Tanah Peta Lokasi Tambang Galian C Peta Administrasi Peta Topografi Peta Lereng Peta iklim dan curah hujan

• Peta penggunaan lahan • Peta DAS Peta sempadan danau • Peta jaringan jalan • Peta sumber pencemar (cluster) • Peta rawan bencana • Peta tutupan vegetasi • Peta ekoregion

DATA PENDUKUNG UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR • Data Potensi Sumber Daya Alam – Potensi dan ketersediaan – Jenis yang dimanfaatkan – Bentuk penguasaan – Bentuk kerusakan – Pengetahuan pengelolaan – Konflik pemanfaatan sumber daya alam

DATA PENDUKUNG UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR • Data karakteristik dan fungsi ekosistem danau – Karakteristik Ekosistem Danau • Tipe danau berdasarkan pembentukannya • Bathimetri (topografi dasar danau Batur) • Morfometri danau Batur – Fungsi Ekosistem Danau Batur • Sumber daya air • Pemanfaatan air danau • Keanekaragaman hayati danau Batur (flora/fauna endemik)

DATA PENDUKUNG UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR • Permasalahan ekosistem danau Batur – Fluktuasi dan kenaikan muka air danau Batur – Pendangkalan danau – Pertumbuhan gulma (tanaman liar) dan alga – Penurunan kualitas air danau – Erosi/longsor – Lahan kritis di sekitar danau Batur

DATA PENDUKUNG UNTUK PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN PENCEMARAN AIR DANAU BATUR • Data potensi sumber pencemar – Pemukiman • Luas daerah pemukiman • Jumlah rumah, KK dan jumlah penduduk • Jumlah sarana pengendalian pencemaran (sarana persampahan, toilet, septik tank) • Fasilitas air bersih – Pertanian • Luas lahan pertanian • Komoditas dan produktivitas pertanian • Penggunaan pupuk

Daya Tampung Beban Pencemar Air

Recommend Documents