Parameter Fisika, Kimia Dan Mikrobiologi Perairan Danau

V. HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1. Kondisi Eksisting Perairan Danau Danau 5.1.1. Parameter Fisika, Kimia dan Mikrobiologi Perairan Danau

Pengetahuan mengenai kondisi kualitas perairan danau yang dicerminkan oleh nilai konsentrasi beberapa parameter kualitas air, baik secara fisika, kimia maupun secara biologi sangat diperlukan dalam merancang pengelolaan dan pengendalian pencemaran perairan tersebut. Penilaian ini pada da sarnya dilakukan dengan membandingkan nilai parameter kualitas air dari hasil pengukuran di lapangan dengan baku mutu perairan sesuai peruntukannya yang berlaku di Indonesia yakni mengacu pada PP RI No. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Salah satu pemanfaatan perairan Danau Maninjau adalah digunakan sebagai sumber air baku air minum, maka berdasarkan peraturan tersebut dalam penelitian ini sebagai pembanding digunakan baku mutu air kelas 1, yaitu air yang peruntukannya digunakan sebagai air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Hasil analisis parameter fisika, kimia dan mikrobiologi perairan danau secara lengkap disajikan pa da Lampiran 2. Suhu Perairan

Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam proses metabolisme organisme di perairan. Perubahan suhu yang mendadak atau kejadian suhu yang ekstrim akan mengganggu kehidupan organisme bahkan dapat menyebabkan kematian. Suhu perairan dapat mengalami perubahan sesuai dengan musim, letak lintang suatu wilayah, ketinggian dari permukaan laut, letak tempat terhadap garis edar matahari, waktu pengukuran dan kedalaman air. Suhu air mempunyai peranan dalam mengatur kehidupan biota perairan, terutama dalam proses metabolisme. Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen, namun di lai n pihak juga mengakibatkan me ngakibatkan turunnya kelarutan oksigen dalam air. Oleh karena itu, maka pada kondisi tersebut organisme akuatik seringkali tidak mampu memenuhi kadar oksigen terlarut untuk

75

keperluan proses metabolisme dan respirasi (Effendi, 2003). Adapun sebaran suhu di perairan Danau Maninjau selama penelitian disajikan pada Gambar 10. 29 28,47

28,5 ) C 0 (

u h u S

28,2

28,15 28

27,83

27,96

28,31 28,13 27,94

28,07

28,25 28,06

27,66 27,5

27 Lm.Sundai Lm.Sundai Bt.M Bt.Maransi

Bd.Ligin Bd.Ligin

Jb.A Jb.Ampang Bt.K Bt.Kalari alarian an

Sunga Sungaii

Tb.A Tb.Asam

Danau Danau

Gambar 10. Sebaran nilai rata-rata suhu di perairan Danau Maninjau. Hasil pengukuran suhu pada lokasi penelitian secara keseluruhan tidak memperlihatkan variasi yang besar, bahkan relatif stabil yaitu berkisar antara 0

0

28,15–28,47 C, dengan nilai rata-rata 28,25 C. Melihat keadaan suhu di daerah penelitian, dapat disimpulkan bahwa kondisi suhu di perairan Danau Maninjau masih memenuhi baku mutu air kelas 1. Dengan demikian, perairan Danau Maninjau dapat digunakan sebagai sumber air baku air minum. Total Padatan Padatan Tersuspensi (TSS), Kecerahan dan Kekeruhan

Padatan tersuspensi terdiri dari komponen terendapkan, bahan melayang dan komponen tersuspensi koloid. Padatan tersuspensi mengandung bahan anorganik dan bahan organik. Bahan anorganik antara lain berupa liat dan butiran pasir, sedangkan bahan organik berupa sisa-sisa tumbuhan dan padatan biologi lainnya seperti sel alga, bakteri dan sebagainya (Peavy et al., 1986). TSS, kecerahan dan kekeruhan merupakan parameter-parameter yang saling terkait satu sama lain. Peningkatan konsentrasi padatan tersuspensi sebanding dengan peningkatan konsentrasi kekeruhan dan berbanding terbalik dengan kecerahan. Ketiga parameter tersebut mempunyai peranan yang sangat penting dalam produktivitas perairan. Hal ini berkaitan erat dengan proses fotosintesis dan respirasi organisme perairan. Keberadaan total padatan tersuspensi di perairan mempengaruhi intensitas cahaya matahari yang masuk ke dalam badan air.

76

Hasil pengukuran total padatan tersuspensi di perairan Danau Maninjau berkisar antara 46,47–56,7 mg/l dengan rata-rata 51,59 mg/l (Gambar 11). Tingginya kadar padatan tersuspensi di perairan Danau Maninjau disebabkan oleh tinggingya pemanfaatan lahan, baik untuk pertanian maupun permukiman. Menurut Sastrawijaya (1991), nilai TSS antara 50–100 mg/l merupakan perairan dalam kondisi mesotrof atau perairan danau dengan tingkat kesuburan sedang. 75 60 ) L 45 / g m (

57,63 52,44 50,86

59,72

56,7 52,74

53,23 50,5

46,47

5 1 ,2

53,22 5 1 ,4 6

S 30 S T

15 0

Lm.Sun Lm.Sundai dai Bt. Bt.Maransi aransi

Bd.Lig Bd.Ligin in

Jb.A Jb.Ampang Bt. Bt.Kalar Kalarian ian

Sunga Sungaii

Tb.A Tb.Asam sam

Danau Danau

Gambar 11. Sebaran nilai rat-rata TSS di perairan Danau Maninjau. Nilai TSS apabila diperbandingkan dengan baku mutu air kelas 1 yang mempersyaratkan konsentrasi total padatan tersuspensi maksimum 50 mg/l, maka perairan Danau Maninjau sudah melampaui baku mutu yang diperbolehkan, kecuali stasiun Muara Batang Maransi. Dengan demikian, perairan danau secara umum tidak layak lagi untuk dimanfaatkan sebagai sumber baku air minum, namun masih layak dimanfaatkan untuk kegiatan perikanan. Nilai kecerahan suatu perairan berhubungan erat dengan penetrasi cahaya matahari ke dalam badan air. Cahaya matahari akan membantu proses terjadinya fotosintesis yang akan menghasilkan oksigen terlarut yang merupakan faktor penting dalam kehidupan akuatik. Nilai kecerahan di perairan Danau Maninjau berkisar antara 76–83 cm dengan nilai rata-rata 78,6 cm (Gambar 12). Nilai kecerahan antar stasiun penelitian mempunyai variasi yang relatif kecil dan hampir menyebar merata pada setiap stasiun. Adanya perbedaan nilai kecerahan ini diduga karena pengaruh dari kuantitas maupun kualitas air dari daerah aliran sungai yang membawa partikel-partikel bahan organik ke perairan danau.

77

100 81 80 ) m c ( n a h a r e c e K

72 73

68

83

80

77 76

80 69

68 58

60 40 20 0 Lm.S Lm.Sun unda daii

Bt.M Bt.Mara aransi nsi

Bd.L Bd.Lig igin in

Jb.Am b.Ampa pang ng

Sung Sungai ai

Bt.K Bt.Kal alari a rian an

Tb. Asam

Danau Danau

Gambar 12. Sebaran nilai rata-rata kecerahan di perairan Danau Maninjau. Kekeruhan digunakan untuk menyatakan derajat kegelapan di dalam air yang disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang. Kekeruhan mempengaruhi penetrasi cahaya matahari yang masuk ke badan perairan, sehingga dapat menghalangi proses fotosintesis dan produksi primer perairan. Kekeruhan biasanya terdiri dari partikel anorganik yang berasal dari erosi dari DAS dan resuspensi sedimen di dasar danau (Wetzel, 2001). Kekeruhan memiliki korelasi positif dengan padatan padatan tersuspensi, yaitu semakin tinggi nilai kekeruhan maka maka semakin tinggi pula nilai padatan tersuspensi. Dari hasil analisis kualitas air menunjukkan bahwa nilai kekeruhan di perairan Danau Maninjau berkisar antara 21,94–23,97 JTU dengan nilai rata-rata 23,26 JTU (Gambar 13). WHO (1992), mensyaratkan nilai kekeruhan untuk air minum maksimal 5 JTU, dengan demikian perairan Danau Maninjau tidak layak digunakan sebagai sumber air baku air minum. 30 ) 25 U T J 20 ( n a 15 h u r e 10 k e K 5

23,13

21,94

13,29

13,09

Lm.S Lm.Sun unda daii


23,86

14,37

23,34

23,97

14,01

13,5

23,31

13,44

0 Bd.L Bd.Lig igin in Sungai Sungai

Jb.Am Jb.Ampa pang ng


Tb. Asam

Danau anau

Gambar 13. Sebaran nilai rata-rata kekeruhan di perairan Danau Maninjau.

78

Total Dissolved Solid (TDS)

Hasil pengukuran total padatan terlarut (TDS) di perairan Danau Maninjau berkisar antara 113,97–117,73 mg/l, dengan nilai rata-rata 115,83 mg/l (Gambar 14). Baku mutu kualitas air kelas 1 berdasarkan PP No. 82 tahun 2001 untuk total padatan terlarut maksimum 1000 mg/l. Nilai total padatan terlarut perairan danau masih di bawah ambang batas baku mutu yang dipersyaratkan. Dengan demikian, perairan Danau Maninjau masih layak digunakan sebagai sumber air baku air minum. 120

117,73

117,17 112,37

113,97

114,79

113,56

115,76 115,47 112,35 111,93

109,6

) 110 L / g m (

105,94

S D T 100

90 Lm.S Lm.Sun unda daii


Bd.L Bd.Lig igin in

Sunga Sungaii


Bt.K Bt.Kal alar aria ian n

Tb.Asa b.Asam m

Danau Danau

Gambar 14. Sebaran nilai rata-rata TDS di perairan Danau Maninjau. Nilai total padatan terlarut yang didapatkan pada penelitian ini lebih tinggi dari nilai total padatan tersuspensi. Hal ini menggambarkan bahwa padatan yang masuk ke perairan Danau Maninjau lebih banyak yang berbentuk padatan yang ukurannya kecil (padatan terlarut), atau padatan yang terdapat di perairan Danau Maninjau lebih didominasi oleh padatan yang berasal dari limbah-limbah organik. Warna Perairan

Hasil pengukuran nilai warna perairan di Danau Maninjau berkisar antara 12,99–14,73 unit PtCo, dengan nilai rata-rata 13,88 unit PtCo (Gambar 15). Nilai ini menggambarkan bahwa perairan Danau Maninjau sudah melebihi nilai perairan alami yang digunakan sebagai sumber air baku air minum, yaitu 10 unit PtCo. Berdasarkan WHO (1992), yang mensyaratkan nilai warna untuk air minum maksimal 15 unit PtCo, maka perairan Danau Maninjau masih layak digunakan sebagai sumber air baku air minum. Nilai warna perairan ini diduga ada kaitannya

79

dengan masuknya limbah organik dan anorganik yang berasal dari kegiatan KJA dan permukiman penduduk di sekitar perairan danau. Kondisi ini juga dapat meningkatkan blooming pertumbuhan fitoplankton dari filum Cyanophyta (Effendi, 2003). 16 13,26

14

) o 12 C t P 10 t i n 8 U ( a 6 n r a 4 W

9,54

14,73

14,21

14,23

13,84

12,99 10,31

10,4

9,66

10,74

9,74

2 0

Lm.S Lm.Sun unda daii


Bd.L Bd.Lig igin in Sungai Sungai


Bt.K Bt.Kal alari arian an

Tb.Asam b.Asam

Danau

Gambar 15. Sebaran nilai rata-rata warna air di perairan Danau Maninjau. Derajat Keasaman ( pH)

Derajat keasaman atau pH merupakan nilai yang menunjukkan aktivitas ion hidrogen dalam air. Nilai pH suatu perairan dapat mencerminkan keseimbangan antar asam dan basa dalam perairan tersebut. Nilai pH berkisar antara 1-14, pH 7 adalah batasan tengah antara asam dan basa (netral). Semakin tinggi pH suatu perairan maka makin besar sifat basanya, demikian juga sebaliknya, semakin rendah nilai pH maka semakin asam suatu perairan. Nilai pH dipengaruhi oleh beberapa parameter, antara lain aktivitas biologi, suhu, kandungan oksigen dan ion-ion. Dari aktiviatas biologi dihasilkan gas CO2 yang merupakan hasil respirasi. Gas ini akan membentuk ion buffer atau penyangga untuk menjaga kisaran pH di perairan agar tetap stabil (Pescod, 1978). Hasil pengukuran pH di perairan Danau Maninjau memperlihatkan bahwa nilai pH perairan danau lebih rendah dari perairan sungai, yaitu berkisar antara 7,32–7,46, dengan dengan nilai rata-rata 7,38. 7,38. Hal ini diduga akibat adanya adanya pengaruh buangan limbah penduduk yang masuk ke perairan danau. Limbah atau sampah tersebut mengandung berbagai macam senyawa kimia yang bersifat basa seperti buangan deterjen, yang dapat meningkatkan nilai pH di perairan. Namun demikian, secara keseluruhan pH perairan danau masih berada pada kisaran yang

80

aman sebagai sumber air baku air minum berdasarkan ambang batas baku mutu kualitas air kelas 1 yang mensyaratkan nilai pH antara 6–9. Dengan demikian, pH perairan Danau Maninjau dapat mendukung kehidupan yang ada di dalamnya dan dapat dipergunakan sebagai sumber air baku air minum. 7,5

7,48

7,47

7,45

7,44

7,45

7,46 7,43 7,4

7,4

7,37

H p7,35

7,39 7,37

7,36

7,32

7,3 7,25 7,2 Lm.S Lm.Sun unda daii


Bd.Li Bd.Ligi g in


Sunga Sungaii


Tb.Asam b.Asam

Danau anau

Gambar 16. Sebaran nilai rata-rata pH di perairan Danau Maninjau. Karbondioksida (CO2) Bebas

Karbondioksida akan selalu bereaksi dengan air hingga menghasilkan asam karbonat (H2CO3). Sumber utama CO 2 dalam perairan dapat berasal dari atmosfir dan hasil respirasi organisme perairan. Udara yang selalu bersentuhan dengan air akan mengakibatkan terjadinya proses difusi CO2 ke dalam air. Kadar karbondioksida bebas di perairan Danau Maninjau berkisar antara 7,2–8,76 mg/l, dengan kadar rata-rata 7,96 mg/l (Gambar 17). Karbondioksida yang terdapat di dalam air merupakan hasil proses difusi CO2 dari udara dan hasil proses respirasi organisme akuatik. Selain itu, CO 2 di perairan juga dihasilkan dari penguraian bahan-bahan bahan-bahan organik oleh bakteri (Saeni, 1989). 1989). Kadar karbondioksida bebas di perairan berkaitan erat dengan bahan organik dan kadar oksigen terlarut (Sastrawijaya, 1991). Peningkatan kadar CO 2 diikuti

oleh

penurunan

kadar

oksigen

terlarut.

Karbondioksida

akan

mempengaruhi proses pernafasan organisme perairan terutama pada kondisi DO < 2 mg/l. Pada kondisi demikian, maka akan terjadi keracunan CO2, sehingga daya serap

oksigen

oleh

hemoglobin

akan

terganggu

yang

disebut

dengan

methemoglobinemia. Keadaan ini dapat mengakibatkan organisme mati lemas

karena sesak nafas.

81

10 ) L / g m ( s a b e b 2 O C

8

8,76 7,7

7,91 8,33

Lm.S Lm.Sund undai ai


7,79 7,56

7,51 7,2

Bd.Li Bd.Ligin g in

Jb.Am Jb.Ampan pang g

7 ,6

7,97

7 ,6

7,97

6 4 2 0 Sunga Sungaii


Tb.Asam b.Asam

Danau anau

Gambar 17. Sebaran nilai rata-rata CO2 bebas di perairan Danau Maninjau. Oksigen Terlarut (DO)

Oksigen merupakan salah satu gas terlarut di perairan alami dengan kadar bervariasi yang dipengaruhi oleh suhu, salinitas, turbulensi air dan tekanan atmosfir. Selain diperlukan untuk kelangsungan hidup organisme di perairan, oksigen juga diperlukan dalam proses dekomposisi senyawa-senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Sumber oksigen terlarut terutama berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer. Difusi oksigen ke dalam air terjadi secara langsung pada kondisi stagnant (diam) atau karena agitasi (pergolakan massa air) akibat adanya gelombang atau angin. Hasil pengukuran kandungan oksigen terlarut di perairan danau berkisar antara 5,1–6,7 mg/l, dengan nilai rata-rata 5,96 mg/l. Hal ini menunjukkan bahwa di perairan danau konsumsi oksigennya lebih tinggi sebagai akibat dari terjadinya peningkatan jumlah limbah organik yang berasal dari kegiatan di badan perairan danau, terutama kegiatan budidaya ikan pada KJA. Gambar 18 memperlihatkan bahwa kandungan oksigen terlarut di perairan danau lebih rendah dari kandungan oksigen terlarut di perairan sungai. Kandungan oksigen terlarut di perairan danau sudah melebihi baku mutu air kelas 1 sebagai sumber air baku air minum yang mensyaratkan kandungan oksigen terlarut > 6 mg/l. Kandungan oksigen terlarut ini memberikan gambaran bahwa secara umum perairan danau sudah tercemar oleh bahan organik yang mudah terurai. Hal ini menunjukkkan bahwa perairan danau tidak lagi layak

82

digunakan sebagai sumber air baku air minum, namun untuk kegiatan budidaya perikanan perairan Danau Maninjau masih layak untuk dimanfaatkan. 10 8 ) L / g m ( O D

8,4

8,3 7,3

7,2 6,2

6

6,7 5,6

5,1

8,2

8,1 6,24

5,9

4 2 0 Lm. Sundai Sundai Bt.M Bt.Maransi aransi

Bd.Ligin Bd.Ligin Sung Sungai ai

Jb.A Jb.Ampang Bt.K Bt.Kalar alarian ian

Tb.A Tb.Asam

Danau Danau

Gambar 18. Sebaran nilai rata-rata DO di perairan Danau Maninjau. Penyebab kandungan oksigen terlarut di stasiun muara Sungai Limau Sundai dan Bandar Ligin di atas ambang batas baku mutu diduga karena padatnya pemanfaatan lahan pada ekosistem perairan danau terutama untuk KJA, sehingga dekomposisi bahan organik menjadi bahan anorganik oleh mikroorganisme pengurai juga semakin meningkat. Hal ini sesuai dengan pendapat Beveridge (1987) yang menyatakan bahwa laju konsumsi konsumsi oksigen oksigen pada budidaya KJA KJA dua kali lebih tinggi dari pada laju konsumsi oksigen di perairan yang tidak ada KJAnya. Selain itu, menurunnya kandungan oksigen terlarut ini juga disebabkan oleh banyaknya limbah organik yang berasal dari limbah domestik dari daerah sempadan danau. Biochemical Oxygen Demand (BOD 5)

BOD5 merupakan parameter yang dapat digunakan untuk menggambarkan keberadaan bahan organik di perairan. Hal ini disebabkan BOD 5 dapat menggambarkan jumlah bahan organik yang dapat diuraikan secara biologis, yaitu jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme mikroorganisme untuk memecahkan atau mengoksidasi bahan-bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Nilai BOD5 yang tinggi menunjukkan semakin besarnya bahan organik yang terdekomposisi menggunakan sejumlah oksigen di perairan. Adapun sebaran nilai rata-rata BOD5 di perairan Danau Maninjau diperlihatkan pada Gambar 19.

83

Gambar 19 mempresentasikan bahwa nilai BOD5 di perairan danau berkisar antara 2,89–6,42 mg/l, dengan rata-rata 4,52 mg/l. Berdasarkan baku mutu air kelas 1, nilai BOD5 yang dipersyaratkan dipersyaratkan < 2 mg/l. Dengan demikian, disimpulkan bahwa perairan Danau Maninjau sudah tercemar oleh bahan organik mudah urai (BOD5) dan tidak layak dipergunakan sebagai sumber air baku air minum, namun masih dapat dipergunakan untuk kegiatan budidaya KJA. Tingginya kadar BOD5 tersebut terutama disebabkan oleh padatnya pemanfaatan areal di sekitar sungai untuk permukiman penduduk. Hal ini akan mengintroduksi limbah domestik masuk ke perairan danau. 7

6,42 5,54

6 5

) L / g 4 m ( 5

D 3

4,86

4,4

4,13 3,18

3,78

3,63 3,15

2,89

4,25 3,38

O B 2

1 0 L m .S .S un un da da i B t.t.Ma ra ra ns ns i

B d. d.L ig ig in in

Jb .A .Am p an an g B t.t.K al al ar ar ia ia n

S un g a i

Tb .A .As a m

Da n a u

Gambar 19. Sebaran nilai rata-rata BOD5 di perairan Danau Maninjau. Pada perairan yang relatif tenang (stagnant ) seperti Danau Maninjau, limbah organik yang masuk dimungkinkan akan mengendap dan terakumulasi pada subtrat dasar perairan, sehingga proses dekomposisi meningkat dan menyebabkan kandungan oksigen terlarut menurun. Hal ini sesuai dengan pendapat Anggoro (1996) yang menyatakan bahwa menumpuknya bahan pencemar organik di perairan akan menyebabkan proses dekomposisi oleh organisme pengurai juga semakin meningkat, sehingga konsentrasi BOD5 juga meningkat. Di samping itu menurut Canter and Hill (1979), peningkatan nilai BOD5 merupakan indikasi menurunnya kandungan oksigen terlarut di perairan karena adanya aktivitas organisme pengurai. Chemical Oxygen Demand (COD)

Parameter lain yang juga dapat digunakan sebagai penduga pencemaran limbah organik adalah COD. Nilai COD menggambarkan total oksigen yang

84

dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat didegradasi secara biologi (biodegradable ) maupun yang sukar didegradasi (non biodegradable) menjadi CO2 dan H2O.

Dari hasil analisis kualitas air perairan Danau Maninjau menunjukkan bahwa nilai COD perairan berkisar antara 9,8–12,4 mg/l, dengan nilai rata-rata 10,96 mg/l. Gambar 20 memperlihatkan bahwa nilai COD perairan danau lebih tinggi dari nilai COD sungai. Hal ini menunjukkan bahwa pada perairan danau terjadi penumpukan bahan organik yang berasal dari kegiatan di badan perairan danau (KJA). Nilai COD yang tinggi ditemukan pada perairan sekitar Sungai Limau Sundai, Jembatan Ampang dan Batang Kalarian. Berdasarkan baku mutu air kelas 1 yang mempersyaratkan nilai COD untuk air baku air minum adalah < 10 mg/l, maka perairan Danau Maninjau telah mengalami pencemaran oleh bahan organik sulit terurai. Dengan demikian perairan Danau Maninjau secara umum tidak lagi memenuhi syarat untuk digunakan sebagai sumber air baku air minum. 14

12,4

11,6

12 10

) L / g m ( D O C

9,8 8,7

7,9

8

11,2

11

9,8 8,5

7,6

8,1

7,34

6 4 2 0 Lm.S Lm.Sun unda daii

Bt.M Bt.Mar aran ansi si

Bd.L Bd.Liigin gin

Jb.Am b.Ampa pang ng

Sung Sungai ai

Bt.Ka t.Kallari arian

Tb.Asa b.Asam m

Dana Danau u

Gambar 20. Sebaran nilai rata-rata COD di perairan Danau Maninjau. Nilai COD yang diperoleh pada penelitian ini jauh lebih besar (mendekati 2,5 kali lebih besar) dibandingkan BOD 5. Menurut Metcalf and Eddy (1979), perbedaan nilai COD dengan BOD 5 biasanya terjadi pada perairan tercemar karena bahan organik yang mampu diuraikan secara kimia lebih besar dibandingkan penguraian secara biologi.

85

-

-

Nitrat (N-NO3 ), Nitrit (N-NO 2 ) dan Ammonia (N-NH3)

Keberadaan senyawa nitrogen dalam perairan dengan kadar yang berlebihan dapat menimbulkan permasalahan pencemaran. Kandungan nitrogen yang tinggi di suatu perairan dapat disebabkan oleh limbah yang berasal dari limbah domestik, pertanian, peternakan dan industri. Hal ini berpengaruh terhadap kelimpahan fitoplankton. Hasil pengukuran kadar nitrat di perairan Danau Maninjau berkisar antara 0,21–0,38 mg/l, dengan nilai rata-rata 0,26 mg/l (Gambar 21). Secara umum, kandungan nitrat perairan danau masih berada di bawah baku mutu air kelas 1, yang mensyaratkan kandungan nitrat untuk air baku air minum maksimal 10 mg/l. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perairan danau tergolong tidak tercemar oleh senyawa nitrat dan masih layak sebagai sumber air baku air minum. 0,38

0,4 0,35 0,3 ) L 0,25 / g m 0,2 (

0,21

0,24

0,23 0,18

0,21

0,21

0,2

0,2

0 ,2 2

0 ,2 2 0,18

3

O0,15 N

0,1 0,05 0 Lm.S Lm.Sun unda daii


Bd.L Bd.Lig igin in


Sunga ungaii


Tb.Asam Tb.Asam

Dana Danau u

Gambar 21. Sebaran nilai rata-rata nitrat di perairan Danau Maninjau. Hasil pengukuran kandungan nitrit di perairan Danau Maninjau berkisar antara 0,07–0,08 mg/l, dengan nilai rata-rata 0,072 mg/l. Gambar 22 memperlihatkan semua stasiun penelitian mengandung nitrit yang tinggi, kecuali perairan danau sekitar Batang Maransi. Tingginya kandungan nitrit di perairan danau diduga berasal dari masukan limbah rumah tangga dan limbah KJA. Secara umum nilai nitrit di perairan danau sudah melampaui ambang batas baku mutu air kelas 1 yang mensyaratkan kandungan nitrit < 0,06 mg/l. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa perairan Danau Maninjau tidak layak lagi untuk digunakan sebagai sumber air baku air minum.

86

0,1 0,08 0,08 ) L / g m0,06 ( 2

0,07

0,07

0 ,0 7

0 ,0 7

0,06 0,05

O N

0,05 0,04

0,05

0,05

0,04

0,04 0,02 Lm.Su Lm.Sunda ndaii

Bt.M Bt.Maransi aransi

Bd.Li Bd.Ligi gin n

S un un ga ga i

Jb.Am Jb.Ampan pang g Bt.Kal Bt.Kalarian a rian

Tb.Asam Tb.Asam

D an an au au

Gambar 22. Sebaran nilai rata-rata nitrit di perairan Danau Maninjau. Nitrit merupakan senyawa nitrogen beracun yang biasanya ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit. Pada manusia, keracunan nitrit dapat menyebabkan penyakit yang disebut methemoglobinemia (penyakit bayi biru). Hal ini disebabkan karena senyawa nitrit dapat mengikat haemoglobin dalam darah, sehingga dapat mengurangi kemampuan haemoglobin sebagai pembawa oksigen dalam darah, yang pada akhirnya akan menimbulkan sindrom berupa kebiruan, lemah dan pusing (Amdur et al., 1991; Darmono, 2001). Lebih lanjut Darmono (2001) menyatakan bahwa tingginya kandungan nitrit dalam air minum juga dapat mengakibatkan kanker pada lambung dan saluran pernafasan pada orang dewasa. Oleh karena itu kandungan nitrit dalam air minum tidak boleh lebih dari 10 mg/l (UNEP-IETC/ILEC, (UNEP-IETC/ILEC, 2001). Ammonia di perairan danau dapat berasal dari nitrogen organik dan nitrogen anorganik yang terdapat dalam tanah dan air berasal dari dekomposisi bahan organik oleh mikroba dan jamur. Selain itu, ammonia juga berasal dari denitrifikasi pada dekomposisi limbah oleh mikroba pada kondisi anaerob. Ammonia juga dapat berasal dari limbah domestik dan limbah industri. Hasil analisis kualitas air menunjukkan kadar ammonia di perairan danau berkisar antara 0,22–0,26 mg/l, dengan nilai rata-rata adalah 0,255 mg/l. Berdasarkan baku mutu air kelas 1 sebagai sumber air baku air minum mensyaratkan kandungan ammonia maksimal 0,5 mg/l. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perairan Danau Maninjau masih layak dipergunakan sebagai

87

sumber air baku air minum. Adapun sebaran nilai rata-rata ammonia di perairan Danau Maninjau diperlihatkan pada Gambar 23. 0,27 0,26

0,26

0,26 0,25 ) 0,25 L / g m0,24 ( 3

H N 0,23

0,25

0,25

0,24

0,24 0,23

0,23

0,23

0,24 0,23

0,22 0,21 Lm.Su Lm.Sunda ndaii Bt.M Bt.Maransi aransi

Bd.Li Bd.Ligi gin n

Jb.Am Jb.Ampa pang ng Bt.Kal Bt.Kalari arian an

Sungai Sungai

Tb.Asam Tb.Asam

Danau anau

Gambar 23. Sebaran nilai rata-rata ammonia di perairan Danau Maninjau. Ortofosfat

Di perairan, fosfor tidak ditemukan dalam keadaan bebas melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut (ortofosfat dan polifosfat) dan senyawa organik berupa partikulat. Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dan merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan, sehingga menjadi faktor pembatas yang mempengaruhi produktivitas perairan. Fosfat yang terdapat di perairan bersumber dari air buangan penduduk (limbah rumah tangga) berupa deterjen, residu hasil pertanian (pupuk), limbah industri, hancuran bahan organik dan mineral fosfat (Saeni, 1989). Umumnya kandungan fosfat dalam perairan alami sangat kecil dan tidak pernah melampaui 0,1 mg/l, kecuali bila ada penambahan dari luar oleh faktor antropogenik seperti dari sisa pakan ikan dan limbah pertanian (Kevern, 1982). Hasil analisis kualitas air menunjukkan kadar fosfat di perairan Danau Maninjau berkisar antara 0,41–0,46 mg/l, dengan nilai rata-rata 0,43 mg/l. Hal ini menunjukkan bahwa di perairan danau terjadi akumulasi fosfat yang bersumber dari kegiatan KJA. Selain berasal dari sisa pakan ikan, menurut Percella (1985) kotoran manusia dan deterjen juga mengandung unsur fosfor yang cukup tinggi yang dapat meningkatkan kandungan fosfat di perairan danau. Sejalan pernyataan tersebut Chester (1990) menyatakan bahwa fosfat yang terdapat di perairan sungai atau danau bersumber dari kegiatan antropogenik seperti limbah perkotaan dan

88

pertanian serta polifosfat yang terdapat pada deterjen. Gambar 24 memperlihatkan perairan danau mengandung kadar fosfat yang lebih tinggi dari perairan sungai. 0,5 0,45 0,4 ) 0,35 L / g 0,3 m ( 0,25 t a f 0,2 s o 0,15 F 0,1 0,05 0

0,46

0,44

0,44

0,41

0,42

0,41

0,24 0,16

Lm.Su Lm.Sunda ndaii

0,19 0,14

0,12

Bt.m Bt.maran aransi si

Bd.Li Bd.Ligin g in

S un un g ai ai

Jb.Am Jb.Ampan pang g Bt.Kal Bt.Kalarian a rian

0,15

Tb.Asam

D an an au au

Gambar 24. Sebaran nilai rata-rata fosfat di perairan Danau Maninjau. Berdasarkan baku mutu air kelas 1 sebagai sumber air baku air minum dipersyaratkan kadar fosfat < 0,2 mg/l. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa perairan Danau Maninjau sudah berada di atas ambang baku mutu yang ditetapkan dan tidak dapat digunakan sebagai sumber air baku air minum. Tingginya kandungan fosfat berasal dari kegiatan KJA yang berlangsung di perairan danau. Menurut Barbieri Barbieri and Simona (2003), perairan yang tercemar limbah organik, khususnya organik fosfat akan meningkatkan tegangan permukaan air dalam bentuk lapisan tipis, sehingga dapat menghalangi difusi O 2 dari udara ke dalam badan air Pestisida

Pestisida masuk ke dalam perairan melalui berbagai jalur, antara lain melalui buangan limbah domestik, limpasan dari persawahan, pencucian tanah, dan curah hujan. Penyebaran residu pestisida dalam lingkungan perairan sangat dipengaruhi oleh sejumlah proses pengangkutan interaktif seperti penguapan, presipitasi dari udara, pencucian dan aliran. Proses penguapan berdampak pada turunnya kepekatan dalam air, sedangkan presipitasi dari udara, pencucian dan limpasan dari daerah sekitar perairan danau akan meningkatkan kepekatan atau akumulasi pestisida di perairan danau. Jenis pestisida pestisida yang di temukan

di perairan Danau Maninjau Maninjau adalah

dikloro difenil trikloroetana (DDT) dan karbofenotion yang digunakan sebagai

89

pemberantas hama pertanian. Pestisida tersebut masing-masing berupa insektisida dari jenis klororganik dan organofosfat yang sering dipergunakan dalam pemberantasan hama dan penyakit tanaman di sekitar perairan danau. Hasil analisis kualitas air menunjukkan kadar DDT di perairan danau berkisar antara

µg/L. Kadar DDT tersebut

0,0012–0,0023 µg/L, dengan kadar rata-rata 0,0016

relatif kecil bila dibandingkan dengan baku mutu air kelas 1 sebagai sumber air baku air minum yaitu maksimal 2 µg/L. Dapat disimpulkan, bahwa perairan Danau Maninjau masih di bawah ambang baku mutu yang ditetapkan dan dapat digunakan sebagai sumber air baku air minum. Namun demikian, mengingat sifat dari pestisida ini sangat stabil di dalam air, tanah, tanaman dan hewan, bahkan pada manusia, maka pestisida tersebut akan terakumulasi dan memberi dampak toksik yang sangat berbahaya terhadap makluk hidup. Kandungan DDT tertinggi berasal dari aliran Batang Maransi. Hal ini disebabkan karena di sekitar aliran limbah kegiatan yang mendominasinya adalah pertanian lahan sawah. Hal ini senada dengan pernyataan pernyataan Krylova et al. (2003) melaporkan bahwa kadar pestisida klororganik atau organochlorine pesticides (OCPs) di Danau Ladoga Finlandia antara 0,00001–0,00025

µg/L berasal dari

daerah pertanian di sekitar perairan danau. Gambar 25 memperlihatkan bahwa kandungan DDT di perairan danau lebih tinggi daripada aliran limbah (sungai). 0,003 0,0025 ) L 0,002 / g u 0,0015 ( T D D 0,001

0,0005

0,0022

0,0023 0,0018

0

0,0016 0,0015

0,0021

0,0019

0,0017 0,0012 0,0011

0

0 Lm.Su Lm.Sundai ndai Bt.Maransi Bt.Maransi

Bd.Lig Bd.Ligin in

Jb.Am Jb.Ampang pang Bt.Kal Bt.Kalarian a rian

Sung Sungai ai

Tb.Asam Tb.Asam

Danau Danau

Gambar 25. Sebaran nilai rata-rata DDT di perairan Danau Maninjau. Pestisida

jenis

klororganik

sudah

dilarang

penggunaannya

oleh

Environmental Protection Agency (EPA) (Amdur and Klaassen, 1991), tetapi

karena harganya yang relatif murah dibandingkan dengan jenis insektisida lain

90

yang ramah lingkungan seperti organofosfat dan karbamat, menyebabkan insektisida ini masih beredar di pasaran. Hasil analisis kualitas air tentang kadar karbofenotion di perairan Danau Maninjau berkisar antara 0,94–2,76 µg/L, dengan kadar rata-rata 1,99

µg/L

(Gambar 26). Karbofenotion merupakan jenis insektisida dari golongan organofosfat yang memiliki sifat persisten yang relatif rendah (10-90 hari) dibandingkan dengan insektisida golongan klororganik, yaitu 2–4 tahun (Khan, 1980). Walaupun kadar karbofenotion yang ditemukan di perairan danau relatif kecil, tetapi perlu mendapat perhatian yang serius, mengingat pestisida mempunyai dampak buruk buruk terhadap kesehatan, terutama terutama manusia dan hewan. 3,5 3 ) L / g u 2,5 ( n o 2 i t o n 1,5 e f o b 1 r a K 0,5

3,03 2,76 1,93 1,87

1,93 1,76

2,11 1,73

2,12 1,84

0,99 0,94

0 Lm.Su Lm.Sundai ndai

Bt.Ma Bt.Maransi ransi

Bd.Li Bd.Ligi gin n

Jb.Ampa Jb.Ampang ng Bt. Kalari Kalarian an

S un un ga ga i

Tb.Asam Tb.Asam

D a na na u

Gambar 26. Sebaran nilai rata-rata karbofenotion di perairan Danau Maninjau. Bakteri Fecal Coliform Fecal Coliform

Bakteri Coliform dapat digunakan sebagai indikator indikator adanya adanya pencemaran feses atau kotoran manusia dan hewan di dalam perairan. Golongan bakteri ini umumnya terdapat di dalam feses manusia dan hewan. Oleh sebab itu keberadaannya di dalam air tidak dikehendaki, baik ditinjau dari segi kesehatan, estetika, kebersihan maupun kemungkinan terjadinya infeksi yang berbahaya. Beberapa jenis penyakit dapat ditularkan oleh bakteri coliform melalui air, terutama penyakit perut seperti tipus, kolera dan disentri (Suriawiria, 1993). Hasil analisis kandungan bakteri fecal coliform di perairan danau berkisar antara 68–77 MPN/100 ml, dengan nilai rata-rata 72 MPN/100 ml (Gambar 27). Hal ini menunjukkan bahwa perairan Danau Maninjau mengandung bahan organik yang cukup tinggi sebagai sumber kehidupan mikroorganisme. Suriawiria

91

(1993) menyatakan bahwa kehadiran mikroba patogen di dalam air akan meningkat jika kandungan bahan organik di dalam air cukup tinggi, yang berfungsi sebagai tempat dan sumber kehidupan mikroorganisme. 90 ) l 80 m 0 70 0 1 60 / N P 50 M ( 40 m r 30 o f i l o 20 C . F 10

77

75

30

26

31

29

72

71

69

68

29

28

0 Lm.S Lm.Sund undai ai


Bd.Li Bd.Ligin g in

Su un n g ai ai

Jb.Am Jb.Ampan pang g Bt.Kal Bt.Kalari arian an

Tb.Asam Tb.Asam

D an an a u

Gambar 27. Sebaran nilai rata-rata fecal coliform di perairan Danau Maninjau. Kandungan fecal coliform tertinggi ditemukan di stasiun muara Sungai Jembatan Ampang. Hal ini berkaitan dengan semakin tingginya buangan limbah feses yang berasal dari penduduk yang bermukim di sekitar perairan danau. Kepadatan penduduk dan jumlah ternak di sekitar perairan danau juga merupakan faktor utama penyebab tingginya kandungan coliform di perairan danau. Kebiasaan masyarakat membuang feses ke danau masih terus berlangsung dan intensitasnya semakin tinggi dengan bertambahnya jumlah penduduk yang tinggal dan menggunakan danau untuk kebutuhan MCK. Kondisi ini sangat membahayakan kesehatan penduduk yang menggunakan air dari danau, karena dapat tertular berbagai penyakit, misalnya penyakit kulit dan disentri. Nilai kandungan bakteri coliform yang didapatkan pada penelitin ini, secara umum menggambarkan bahwa kandungan bakteri coliform masih di bawah ambang batas yang diizinkan. Dapat disimpulkan bahwa perairan Danau Maninjau termasuk dalam ambang batas yang memenuhi baku mutu air sebagai sumber air baku air minum yang mensyaratkan nilai fecal coliform di bawah 100 MPN/100 ml. Bakteri total coliform, seperti halnya fecal coliform juga merupakan bakteri indikator dalam menilai tingkat higienitas suatu perairan. Hasil analisis kandungan bakteri total coliform pada perairan Danau Maninjau didapatkan

92

bahwa kadar total coliform berkisar antara 75–95 MPN/100 ml, dengan kandungan rata-rata 85 MPN/100 ml (Gambar 28). Nilai ini secara umum menggambarkan bahwa kandungan bakteri total coliform di perairan Danau Maninjau masih di bawah ambang batas baku mutu air kelas 1 yang mensyaratkan kandungan total coliform maksimal 1000 MPN/100 ml. Namun demikian, nilai total coliform ini sudah menunjukkan bahwa kualitas perairan danau termasuk kondisi jelek (Dirjen P2M dan PLP, 1995). 95

100

) l m 0 0 1 / N P M ( m r o f i l o C . T

85

85

80

39

56

54

53

60

85

82

75

40

40

40 20 0 Lm.Su Lm.Sunda ndaii

Bt.M Bt.Maransi aransi

Bd. Bd. Ligi Ligin n Sunga Sungaii

Jb.Am Jb.Ampan pang g Bt.Ka Bt.Kala laria rian n

Tb.Asam Tb.Asam

Danau anau

Gambar 28. Sebaran nilai rata-rata total coliform di perairan Danau Maninjau. 5.1.2. Status Kualitas Lingkungan Perairan Danau Danau

Evaluasi kualitas perairan pada suatu lokasi penelitian dapat dilakukan dengan penentuan indeks mutu lingkungan perairan. Melalui pengindeksan, dengan kombinasi kombinasi beberapa

parameter kualitas kualitas air dapat digambarkan digambarkan atau

dijelaskan kondisi mutu perairan secara menyeluruh. Pada penelitian ini digunakan metode pengindeksan mutu lingkungan perairan (IMLP) modifikasi dari Ott (1978), yang dikembangkan oleh US-National Sanitation Fundations Water Quality (US-NSF-WQI).

Hasil perhitungan nilai indeks mutu lingkungan perairan Danau Maninjau berkisar antara 67,75–70,47. Nilai indeks tertinggi dijumpai di stasiun Muara Batang Maransi dan terendah di stasiun Muara Muara Sungai Limau Limau Sundai (Gambar 29). Rendahnya nilai indeks mutu lingkungan di stasiun tersebut dibanding dengan stasiun lainnya, karena kegiatan dominan di sekitar daerah tersebut adalah permukiman, pasar dan perhotelan serta KJA, yang merupakan sumber pencemaran yang masuk ke perairan danau. Berdasarkan kriteria mutu lingkungan

93

perairan yang ditetapkan Ott (1978), memperlihatkan bahwa secara umum kondisi perairan Danau Maninjau tergolong pada kondisi tercemar sedang. Hasil perhitungan nilai indeks mutu lingkungan perairan di Danau Maninjau pada setiap stasiun penelitian secara rinci dapat dilihat pada Lampiran 3. 6 7,7 5

70 ,47

6 8 ,4

69 ,96

6 8,1 9

68 ,29

70

Sedang

60 50 P L M I i a l i N

40 30

Buruk

20 10 0

SL. Sundai Sundai

Bt. Bt. Maransi aransi

Bd. Ligi Ligin n

SJ. SJ. Ampang Ampang

Bt. Bt. Kalarian a rian

ST. ST. Asam

Stasiun

Gambar 29. Nilai indeks mutu lingkungan perairan di Danau Maninjau. 5.2. Sumber dan Jenis Pencemar Pencemar Perairan Danau Danau

Tujuan utama yang ingin dicapai dalam analisis analisis beban pencemar pencemar adalah untuk mengidentifikasi sumber pencemar, jenis bahan pencemar dan besarnya beban pencemaran yang masuk ke perairan Danau Maninjau. Secara garis besar, sumber pencemaran yang masuk ke perairan danau da pat diklasifikasikan menjadi dua kelompok sumber limbah, yaitu limbah yang berasal dari kegiatan luar danau (domestik, pertanian dan peternakan) dan limbah dari dalam danau (KJA). Hal ini sesuai dengan pendapat Garno (2002) yang menyatakan bahwa sumber utama pencemaran waduk dan danau berasal dari limbah domestik dan kegiatan KJA. Dari hasil pengamatan lapangan diketahui berbagai jenis kegiatan yang berlangsung di sekitar kawasan danau, yang merupakan sumber beban pencemar yang masuk ke perairan danau. Kegiatan tersebut antara lain permukiman, pertanian dan peternakan, pariwisata, dan pasar. Sumber pencemar utama yang masuk ke perairan danau berasal dari limbah domestik, limbah dari KJA dan limbah perhotelan atau restoran serta limbah peternakan. Sumber dan jenis bahan pencemar yang potensial masuk ke perairan Danau Maninjau disajikan pada Tabel 24.

94

Tabel 24. Sumber dan jenis bahan pencemar potensial perairan Danau Maninjau N0 1 2 3 4 5 6 7

Sumber Permukiman KJA Pertanian Peternakan Hotel Restoran Pasar

Tinja

Jenis Pencemar Limbah cair Limbah padat

√ √ √ √

√ √ √ √ √ √

-

-

-

√ √ -

√ √ √

Keterangan: √ = jenis pencemar dari sumber pencemar

Dari hasil pengamatan bahan-bahan pencemar yang berasal dari sumber pencemar (Tabel 24) masuk ke dalam perairan danau langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu. Dari limbah-limbah tersebut limbah KJA merupakan limbah yang masuk secara langsung ke perairan danau dalam jumlah yang banyak, sedangkan yang lainnya masuk secara tidak langsung melalui limpasan dari sungai-sungai yang mengalir ke danau. Masyarakat di sekitar perairan danau umumnya belum memiliki saluran pembuangan air limbah rumah tangga. Limbah cair rumah tangga dibuang langsung ke danau atau ke sungai yang mengalir ke danau. Permukiman merupakan penyumbang beban pencemar, terutama bahan organik yang masuk ke perairan danau. Selain itu, hingga saat ini masih banyak masyarakat sekitar danau yang belum memiliki tanki septik untuk pembuangan tinja, seperti disajikan pada Tabel 25. Walaupun saat ini kadar coliform belum mencapai batas ambang, namum kondisi nilai coliform yang sudah mendekati nilai batas ambang dan banyaknya masyarakat yang langsung membuang tinja ke dalam badan air perlu diwaspadai mengingat pada masa yang akan datang jumlah penduduk dan jumlah kegiatan yang ada di sekitar danau akan semakin meningkat. Untuk kawasan Danau Maninjau telah disediakan tempat lokasi pembuangan sampah sementara yang terletak di daerah Sungai Sungai Batang. Namun, dari pengamatan lapang, belum dimanfaatkan oleh masyarakat secara maksimal, tumpukan sampah masih banyak terlihat di sekitar danau, terutama yang terdapat di pasar-pasar, seperti Pasar Pakan Rabaa, Sungai Batang dan Bayur.

95

Tabel 25. Keadaan pembuangan pembuangan tinja penduduk kawasan kawasan Danau Maninjau No 1 2 3 4 5 6 7

Nagari Bayur Maninjau Sungai Batang II Koto III Koto Tanjung Sani Koto Kaciak

Jumlah penduduk 4.255 3.341 4.019 4.781 4.667 5.592 3.670 3.670

% Pembuangan tinja melalui Tanki septik Lainnya 97 3 96 4 96 4 93 7 97 3 91 9 95 5

Sumber: Dinkes (Puskesmas) Kecamatan Tanjung Ra ya, (2006)

Hasil wawancara dengan beberapa kepala keluarga diperoleh rata-rata produksi sampah per keluarga adalah 8 kg/hari. Dari jumlah tersebut sekitar 10 % sampah ditangani sendiri, yaitu dengan jalan dibakar atau ditimbun. Di lain pihak produksi sampah di Pasar Maninjau, Pasar Rabaa dan Pasar Bayur serta Pasar 3

Sungai Batang diperkirakan 4 m /hari. Lokasi pasar tersebut terletak tidak begitu jauh (± 200 m) dari danau. Diperkirakan 25% dari sampah tersebut masuk ke perairan danau (LPP-UMJ, 2006). Berdasarkan data tersebut, maka diperkirakan jumlah sampah yang masuk dari permukiman ke perairan danau sebesar 506,592 ton per tahun. Hal ini setara dengan yang yang dilaporkan LPPM LPPM UBH (2002) bahwa sampah yang masuk ke perairan danau sebanyak 700 ton per tahun berasal dari sampah pertanian dan sampah rumah tangga. Perairan Danau Maninjau selain dipergunakan untuk mandi, cuci dan kakus, air danau juga digunakan sebagai air baku air minum. Penggunaan deterjen untuk mencuci pakaian akan menambah beban pencemaran di perairan danau. Peavy et al. (1986) menyatakan bahwa deterjen merupakan salah satu penyebab kekeruhan air dan mengandung pospat, sehingga dapat merangsang pertumbuhan alga secara cepat. Selain itu, proses penguraian deterjen dalam air berlangsung lambat, menyebabkan deterjen akan terakumulasi di perairan. Hal ini dapat meracuni kehidupan dalam air. Hotel dan restoran yang berada di sekitar danau telah membuat tanki septik untuk pembuangan pembuangan tinja. Namun, dari pengamatan lapangan lapangan masih banyak restoran yang membuang limbah cair secara langsung ke perairan danau. Hotel yang tedapat di sekitar danau berjumlah 5 buah dengan rata-rata kamar 31 buah, sedangkan hotel melati berjumlah sebanyak 29 buah. Jumlah restoran atau rumah

96

makan yang terdapat di sekitar Danau Maninjau adalah 6 buah dengan rata-rata 2

luas ruangan makan 30 m . Limbah cair dari hotel dan restoran umumnya dibuang melalui saluran atau dibuang langsung ke danau. Rata-rata pemakaian air dari pengunjung hotel -1

-1

adalah 250 liter orang hari . Jumlah air limbah dari hotel diperkirakan sebesar 70% dari konsumsi air bersih (Temenggung, 2004). Rata-rata kunjungan hotel di Danau Maninjau sebanyak 19 orang setiap hari, maka dihasilkan limbah cair sebanyak 3.325 liter per harinya. Dengan demikian, kegiatan hotel diperkirakan 3

menyumbang limbah cair ke perairan danau sebesar 1.197 m per tahun. Hal ini akan meningkatkan jumlah beban pencemaran di badan air danau. Penduduk di Kecamatan Tanjung Raya, khususnya di daerah sempadan danau banyak yang memelihara berbagai jenis hewan ternak, yang meliputi sapi potong, kerbau, kambing dan ayam. Limbah ternak berupa tinja sebagian langsung mengalir ke danau atau ke sungai menuju danau dan sebagian lagi ditimbun sebagai pupuk. Pembuangan limbah ini dapat meningkatkan pengayaan unsur hara, sehingga dapat merangsang pertumbuhan secara pesat populasi organisme air seperti eceng gondok ( Eichornia Eichornia crassipes ) dan plankton. Gejala ini dapat terlihat dengan jelas pada seluruh tepian danau. Demikian juga halnya dengan daerah yang padat dengan aktivitas keramba. Pada lokasi ini, terjadi peningkatan unsur hara yang berasal dari limbah domestik dan dari sisa pakan ikan. Hal ini akan menstimulir bagi perkembangan gulma air. Oleh karena itu gulma air (eceng gondok), saat ini telah menjadi gulma yang mendominasi perairan Danau Maninjau. Dari sektor pertanian, konstribusi beban pencemar yang masuk ke perairan danau diduga juga besar. Mengingat luas lahan sawah di sekitar Danau Maninjau menurut monografi kecamatan adalah 2.518 ha. Hasil pengamatan lapang dan wawancara dengan petugas penyuluh pertanian Kecamatan Tanjung Raya, pemanfaatan lahan sawah oleh masyarakat, penggunaan pupuk dan pestisida dapat dikategorikan sangat intensif. Rata-rata pemakaian pupuk kimia (ZA, Urea, TSP, NPK dan KCl) untuk pertanian dan perkebunan berkisar antara 334–450 kg per ha per musim tanam. Setiap tahunnya perairan danau menerima masukan beban

97

pencemaran berupa fosfor (P) yang berasal dari lahan sawah sebesar 5.087,60 kg/tahun (LPPM-UMJ, 2006). Selain itu, dari sektor pertanian juga terjadi erosi lahan. Dari hasil perhitungan PSDA Sumbar (2005), sedimentasi akibat erosi lahan di sekitar danau yang masuk ke badan perairan danau mencapai 2.410 ton per tahun. Terjadinya erosi dan sedimentasi ini pada akhirnya juga akan meningkatkan transpor hara dari penggunaan lahan yang terdapat di sekitar danau yang masuk ke perairan danau. 5.3. Beban Pencemaran Perairan Danau

Pada penelitian ini, analisis beban pencemaran yang masuk ke perairan danau dilakukan dengan melalui 2 pendekatan, yaitu (1) penghitungan berdasarkan beban limbah cair yang masuk melalui sungai, dan (2) estimasi (pendugaan) berdasarkan jenis kegiatan aktivitas masyarakat di sekitar perairan danau. Hasil estimasi diperoleh dari perkalian antara sumber penghasil limbah dalam hal ini jenis aktivitas masyarakat dengan konstanta beban limbah organik. A. Penghitungan Beban Pencemaran Danau melalui Sungai

Sumber pencemaran yang masuk ke perairan Danau Maninjau secara umum berasal dari luar danau (limbah domestik) dan dari dalam danau (limbah KJA). Penghitungan beban pencemaran bertujuan untuk mengetahui dan mengidentifikasi sumber pencemaran, jenis pencemar dan besarnya beban pencemar yang masuk ke perairan danau. Penghitungan beban pencemaran yang masuk ke danau bersumber dari landbased sources (luar danau), sangat terkait dengan debit sungai yang mengalir

masuk ke perairan danau. Penghitungan beban pencemaran dari parameter limbah organik (COD dan BOD 5), erosi (TSS), dan zat hara (nitrogen dan ortofosfat) dihitung berdasarkan perkalian antara debit sungai dengan konsentrasi parameter kualitas air yang diteliti. Beban pencemaran total yang berasal dari luar danau adalah besarnya beban pencemar yang berasal dari enam sungai utama yang mengalir ke perairan Danau Maninjau, yaitu Sungai Limau Sundai, Batang Maransi, Bandar Ligin, Sungai Jembatang Ampang, dan Batang Kalarian serta Sungai Tembok Asam. Asam. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 26.

98

Tabel 26. Total beban pencemaran dari sungai yang masuk ke perairan Danau Maninjau Januari-Juli 2006 (ton/tahun) N0

Parameter

1 2 3 4 5 6

TSS COD BOD5 N-NO3N-NH3 PO43-

Stasiun SL. Sundai 134,44 20,30 5,60 0,49 0,56 0,37

Bt. Maransi 117,06 18,18 2,72 0,41 0,53 0,28

Br. Ligin 167,18 21,28 5,96 0,67 0,64 0,64

Sumber: Data diolah, (2006) Keterangan: SL = Sungai Limau; Bt = Batang; ST = Sungai Tembok

SJ. Ampang 246,06 39,66 7,61 0,93 1,17 0,89 Br = Bandar;

Bt ST. Kalarian Asam 248,35 150,16 37,79 20,55 8,31 3,86 0,93 0,50 1,07 0,62 0,70 0,42

Total 1063,25 157,75 34,05 3,95 4,59 3,30

SJ = Sungai Jembatan

Berdasarkan Tabel 26, terlihat bahwa beban pencemar terbesar yang masuk ke perairan Danau Maninjau adalah berupa TSS, diikuti oleh bahan organik sulit urai (COD). Sungai Batang Kalarian dan Sungai Tembok Asam merupakan sumber pemasok terbesar TSS yang masuk ke perairan danau, masingmasing menyumbang sebesar 248,35 ton dan 246,063 ton per tahun. Sungai Jembatan Ampang dan Batang Kalarian memberikan konstribusi yang besar terhadap pemasukan COD ke perairan danau yaitu masing-masing 39,658 dan 37,791 ton per tahun. Batang Kalarian merupakan pemasok terbesar limbah organik mudah urai (BOD5) ke perairan Danau Maninjau, yaitu sebesar 8,305 ton per tahun. BOD5 masuk ke perairan perairan danau dengan dengan jumlah yang relatif sama dari ke enam sungai yang mengalir ke perairan danau. Untuk limbah organik hara (N-

NO3 , N-NH3, dan ortofosfat) Batang Kalarian merupakan pemasok limbah tertinggi yang masuk ke perairan danau. Terjadinya perbedaan nilai dari beban pencemaran di masing-masing sumber pencemar tersebut dipengaruhi oleh besarnya masing-masing debit sungai sungai yang mengalir ke ke danau. B. Penghitungan Beban Pencemaran dari Aktivitas Penduduk

Daerah-daerah di sekitar sempadan Danau Maninjau dengan berbagai aktivitasnya merupakan daerah yang potensial sebagai penyumbang limbah cair yang masuk ke perairan danau. Besarnya beban limbah yang berasal dari berbagai aktivitas penduduk yang berada di sekitar perairan danau dihitung berdasarkan perkalian antara jenis aktivitas penduduk dengan konstanta beban limbah, khususnya untuk parameter limbah organik dan hara; BOD 5, COD, N dan P

99

(ortofosfat). Aktivitas penduduk di sekitar sempadan danau, pada umumnya adalah permukiman, peternakan dan pertanian serta perhotelan. Penghitungan pendugaan beban limbah secara rinci disajikan pada Lampiran 4. Sungai Limau Sundai melalui permukiman Nagari Maninjau dengan jumlah penduduk 3.199 jiwa dan jumlah j umlah hotel 5 unit dengan jumlah j umlah pengunjung per tahun sebanyak 6.575 orang, home stay sebanyak 29 buah, dan jumlah ternak sapi potong sebanyak 76 ekor. Aliran sungai ini memberikan masukan beban limbah cair ke perairan danau berupa BOD 5 sebanyak 123,753 ton per tahun, COD 243,951 ton per tahun, 48,387 ton N per tahun serta 7,400 ton P per tahun. Demikian juga halnya dengan Sungai Maransi yang melalui daerah permukiman Nagari Bayur sebagai daerah pertanian lahan basah (sawah) yang berbatasan langsung dengan danau dengan jumlah penduduk 4.255 jiwa dan jumlah ternak sapi potong sebanyak 198 ekor. DAS ini diperkirakan memberikan sumbangan beban limbah cair yang masuk ke perairan danau berupa BOD5 sebanyak 102,503 ton per tahun, 217,365 ton COD per tahun, dan 38,533 ton N per tahun serta 4,372 ton P per tahun. Aliran Sungai Bandar Ligin yang melewati daerah permukiman Nagari Sungai Batang yang jumlah penduduknya 4.019 jiwa dan jumlah ternak sapi potong 396 ekor. Daerah ini diprediksi memberikan beban limbah cair berupa BOD5 sebanyak 165,081 ton per tahun, COD 358,222 ton per tahun, dan 59,964 ton N per tahun serta 5,882 ton P per tahun. Sementara itu DAS Sungai Jembatan Ampang yang melalui daerah permukiman Nagari II Koto dengan jumlah penduduk 4.781 jiwa dan 102 ekor sapi potong, diperkirakan menyumbang beban limbah cair ke perairan danau berupa 100,719 ton BOD 5 per tahun, 203,851 ton COD per tahun, 40,373 ton N per tahun serta 5, 667 ton P per tahun. Aliran Sungai Batang Kalarian yang melalui daerah permukiman Nagari Koto Kaciak yang jumlah penduduknya 3.670 jiwa dan hewan ternak sapi potong sebanyak 94 ekor serta empat restoran, diperkirakan memberi sumbangan beban limbah cair berupa BOD5 ke perairan danau sebanyak 84,160 ton per tahun, 170 ton COD per tahun, dan 32,751 ton N per tahun serta 4,526 ton P per tahun. Begitu juga aliran Sungai Tembok Asam melalui daerah permukiman III Koto dengan jumlah penduduk 4.667 jiwa dan jumlah ternak sapi potong sebanyak 91

100

ekor, diperkirakan memberikan beban limbah cair berupa BOD5 sebanyak 98,916 ton per tahun, COD 199,230 ton per tahun, dan 39,899 ton N per tahun serta 5,723 ton P per tahun. C. Penghitungan Beban Limbah KJA

Berdasarkan hasil survai jumlah KJA yang terdapat di perairan Danau Maninjau sampai pertengahan 2006 sebanyak 8.955 unit yang dipasang pada seluruh kawasan perairan Danau Maninjau. Pada KJA tersebut dibudidayakan ikan mas (Cyprinus carpio L) dengan padat tebar 350 kg/unit KJA dan berat ikan rata-rata 100 gram/ekor. Dengan demikian jumlah ikan di dalam KJA tersebut sebanyak 3.134,250 ton. Hasil wawancara dengan petani ikan di perairan Danau Maninjau, rata-rata jumlah pakan yang diberikan untuk ikan mas untuk satu unit KJA adalah 50 kg/hari. Jumlah pakan yang dibutuhkan untuk 1 unit KJA selama satu periode pemeliharaan adalah 4,500 ton. Adapun lama waktu untuk satu periode pemeliharaan (saat mulai menebar sampai panen) dibutuhkan waktu tiga bulan. Dengan demikian jumlah pakan yang yang diberikan untuk 8.955 unit KJA KJA dalam satu kali panen adalah 40.297,5 ton atau 161.190 ton per tahun. Hasil pengamatan lapang, menunjukkan bahwa pada umumnya petani ikan di Danau Maninjau menggunakan pakan (pellet) dengan kandungan protein 18%. Untuk menentukan kandungan nitrogen dan fosfor yang terdapat dalam pakan, dilakukan dengan perkalian antara jumlah pakan (JP) yang diberikan dengan konstanta pakan pakan (N = 4,86% dan P = 0,26%) (Nastiti et al., 2001). Dengan demikian, jumlah nitrogen dan fosfor yang terkandung dalam pakan yang diberikan pada kegiatan KJA di Danau Maninjau adalah N = 7.833,834 ton dan P = 419,094 ton. Dari pakan yang diberikan tersebut hanya 70% yang dimakan oleh ikan, dan sisanya sebanyak 30% akan lepas ke badan perairan danau sebagai bahan pencemar atau limbah (Rachmansyah, 2004; Syandri, 2006). Sementara itu, 15–30% dari nitrogen (N) dan fosfor (P) dalam pakan akan diretensikan dalam daging ikan dan selebihnya terbuang ke badan perairan danau (Beveridge, 1987; Avnimelech, 2000). Dengan demikian dapat ditentukan jumlah beban limbah nitrogen (N) dan fosfor (P) dari kegiatan KJA yang masuk ke badan perairan

101

danau yaitu itrogen sebesar 6.071,221 ton per tahun, dan fosfor sebesar 324,763 ton per tahun. Beban limbah yang masuk ke badan perairan danau tersebut, menurut Midlen dan Redding (2000) yang berada dalam keadaan terlarut adalah 10% fosfor (P) atau sebesar sebesar 32,4763 ton dan 65% nitrogen (N) (N) atau sebesar 3.9463 ton. Sementara itu yang berada dalam bentuk partikel adalah 65% fosfor (P) atau sebesar 211,096 211,096 ton dan 10 % nitrogen (N) (N) atau sebesar 607,122 ton. ton. Sisa pakan pakan dalam bentuk partikel ini akan mengendap menjadi sedimen di dasar perairan danau. D. Pendugaan Kapasitas Asimilasi Perairan Danau

Perairan danau memiliki kemampuan menampung beban pencemaran sampai pada batas-batas tertentu. Kemampuan ini dipengaruhi oleh proses pengenceran dan perombakan yang terjadi di dalamnya. Kapasitas asimilasi didefinisikan sebagai kemampuan air atau sumber air dalam menerima beban pencemar limbah tanpa menyebabkan terjadinya penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Konsentrasi polutan yang masuk ke perairan danau akan mengalami tiga fenomena, yakni dilution (pengenceran), dispersion (penyebaran) dan decay or reaction (reaksi penguraian). Disamping itu kemampuan badan air dalam

menerima limbah yang masuk ditentukan oleh flushing time (kemampuan pembilasan atau penggelontoran) dan purifikasi perairan danau. Apabila beban limbah yang masuk ke perairan melebihi kemampuan asimilasinya, maka kondisi ini dapat menyebabkan terjadinya pencemaran. Penghitungan kapasitas asimilasi perairan danau dalam menampung beban pencemar dilakukan secara indirect approach (tidak langsung) yaitu dengan metode hubungan antara masing-masing parameter kualitas air di perairan danau dengan total beban pencemar di muara sungai. Kemudian hasil yang didapat dibandingkan dengan baku mutu air kelas 1 yang peruntukannya digunakan sebagai sumber air baku baku air minum. Jika kapasitas asimilasi asimilasi belum terlampaui, menunjukkan bahwa beban pencemar yang masuk masih tergolong rendah, dimana beban yang masuk akan mengalami proses difusi atau dispersi atau penguraian di dalam lingkungan perairan danau. Hal ini ditandai oleh nilai

102

konsentrasi parameter beban pencemar yang masih di bawah nilai ambang batas baku mutu air. Begitu juga sebaliknya, jika nilai kapasitas asimilasinya telah terlampaui, berarti bahan yang masuk ke perairan danau tergolong tinggi. Parameter beban pencemar yang dianalisis seperti TSS, bahan organik dan ortofosfat telah melampui kapasitas asimilasinya, sedangkan parameter lain -

seperti TDS dan NO3

masih di bawah kapasitas asimilasinya. Hal ini

memperlihatkan bahwa perairan Danau Maninjau telah tercemar oleh TSS, bahan organik (COD, BOD 5) dan ortofosfat. Grafik kapasitas asimilasi terhadap parameter beban pencemar di perairan danau diperlihatkan pada Gambar 30-35. Penentuan kapasitas asimilasi untuk TSS (Gambar 30) dilakukan dengan 2

persamaan regresi y = 19,72 + 0,0308 x dengan R = 0,89. Hasil perpotongan garis regresi dengan garis nilai baku mutu TSS (50 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 984,7 ton per tahun. tahun. Hal ini menunjukkan bahwa perairan Danau Maninjau telah tercemar t ercemar oleh bahan pencemar TSS.

984,7 54

y = 19,72 19,72 + 0,0308 0,0308 x R2 = 0,89

) l / g 53 m ( S S T i s a 52 r t n e s n o 51 K

50

50 950

1000

1050 1100 Beban limbah limbah TSS (t on/th)

1150

Gambar 30. Hubungan antara beban pencemar TSS di muara sungai dengan kadar TSS perairan Danau Maninjau. Penentuan kapasitas asimilasi untuk TDS (Gambar 31) dilakukan dengan 2

persamaan regresi y = 92,35 + 0,0108 x dengan R = 0,71. Hasil perpotongan garis regresi dengan garis nilai baku mutu TDS (1000 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 84,433 84,433 ton per tahun. Hal ini ini menunjukkan bahwa bahwa perairan Danau Maninjau masih mampu “membersihkan diri” atau menguraikan limbah TDS sebesar sebesar 84.433 ton per tahun.

103

Baku mutu 1000 117,5 117,0 ) l / g m ( S D T i s a r t n e s n o K

i s a l i m i s a s a t i s a p a K

y = 92,35 + 0,0108 x R2 = 0,71

116,5 116,0 115,5 115,0 114,5 114,0 2050

2100

2150 2200 Beban limbah TDS (ton/th)

2250

2300

84.433

Gambar 31. Hubungan antara beban pencemar TDS di muara sungai dengan kadar TDS perairan Danau Maninjau. Penentuan kapasitas asimilasi untuk COD (Gambar 32) dilakukan dengan 2

persamaan regresi y = -3,918 + 0,0942 x dengan R = 0,86. Hasil perpotongan garis regresi dengan garis nilai baku mutu COD (10 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 147,73 147,73 ton per tahun. Hal ini ini menunjukkan bahwa bahwa perairan Danau Maninjau telah tercemar oleh bahan organik sulit terurai (COD). 147,73 13,0 12,5

y = - 3,918 + 0,0942 x R2 = 0,86

) l / 1 2 , 0 g m ( D O 1 1 , 5 C i s a r 11,0 t n e s n o 1 0 , 5 K

10,0

10

9, 5 14 0

14 5

15 0

15 5

16 0

16 5

1 70

17 5

Beban limbah COD (ton/th)

Gambar 32. Hubungan antara beban pencemar COD di muara sungai dengan kadar COD perairan Danau Maninjau. Penentuan kapasitas asimilasi untuk BOD5 (Gambar 33) dilakukan dengan 2

persamaan regresi y = 0,8925 + 0,0520 x dengan R = 0,85. Hasil perpotongan garis regresi dengan garis baku mutu BOD5 (2 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 21,31 ton per tahun. Hal Hal ini

menunjukkan bahwa bahwa perairan

Danau Maninjau telah tercemar oleh bahan pencemar yang mudah terurai (BOD5).

104

21,31 3, 0

y = 0,849 + 0,0520 x R2 = 0,84

2, 8

) l / g m ( D 2, 6 O B i s a r t 2, 4 n e s n o K 2, 2

2, 0

2 20

25

30 Beban limbah BOD (ton/th)

35

40

Gambar 33. Hubungan antara beban pencemar BOD5 di muara sungai dengan konsentrasi BOD5 perairan Danau Maninjau. Penentuan kapasitas asimilasi untuk ortofosfat (Gambar 34) dilakukan dengan persamaan regresi y = 0,163 + 0,0816 x dengan R

2

= 0,97. Hasil

perpotongan garis regresi dengan garis baku mutu ortofosfat (0,20 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 0,46 ton per tahun. Hal ini menunjukkan bahwa perairan Danau Maninjau telah tercemar oleh limbah fosfat . 0,46 0,45

y= 0,0816 = 0,163 0,08 x+ + 0,16 x R22 == 0,97 R 0,97

) l / 0,40 g m ( 4

O 0,35 P i s a r t n 0,30 e s n o K

0,25

0,20

0,2 0

1

2 Beban limbah limbah PO (ton/ th) 4

3

4

Gambar 34. Hubungan antara beban pencemar ortofosfat di muara sungai dengan kadar fosfat di perairan Danau Maninjau. -

Penentuan kapasitas asimilasi untuk N-NO3 dilakukan dengan persamaan 2

regresi y = 0,0335 x + 0,925 dengan R = 0,77. Hasil perpotongan garis regresi -

dengan garis baku mutu NO3 (10 mg/l) menghasilkan nilai kapasitas asimilasi sebesar 295,3 295,3 ton per tahun. Hal ini

menunjukkan bahwa perairan perairan Danau

105

-

Maninjau masih mampu menguraikan limbah N-NO3 sebesar 295,3 ton per tahun (Gambar 35). Baku mutu

10 0,26

0,25 ) l / g m ( 0 , 2 4 3 O N i s 0 , 2 3 a r t n e s n 0 , 2 2 o K

i s a l i m i s a s a t i s a p a K

y = 0,925 + 0,0335 x R2 = 0,77

0,21

0,20 3,50

3,75

4,00

B e b a n li li m b a h NO NO

3

4,25

4,50

(ton/th)

295,3

-

Gambar 35. Hubungan antara beban pencemar NO3 di muara sungai dengan kadar NO 3 di perairan Danau Maninjau. 5.4. Persepsi Masyarakat dalam Pengendalian Pencemaran Perairan Danau Danau A. Karakteristik Responden

Untuk

mengetahui

persepsi

masyarakat

terhadap

pengendalian

pencemaran perairan danau, telah dilakukan observasi terhadap 150 responden masyarakat yang tinggal pada tiga nagari di sekitar Danau Maninjau. Karakteristik responden yang dijadikan sampel dalam penelitian ini adalah umur, pendidikan, pekerjaan dan pendapatan. Distribusi karakteristik responden pada tiga lokasi penelitian disajikan pada Tabel 27. Tabel 27 memperlihatkan bahwa masyarakat di sekitar Danau Maninjau paling banyak berumur dewasa (20-55 tahun) sebanyak 79,33% dan pali ng sedikit berumur muda (< 19 tahun) sebanyak 3,3%. Kondisi ini menunjukkan bahwa masyarakat tersebut berada pada usia kerja yang produktif. Pendidikan masyarakat di sekitar danau tergolong rendah yakni tamat SD sebanyak 52,67%, namun masyarakat yang berpendidikan sedang atau tamat SLTP–SMU juga ada sebanyak 42%. Sedikit sekali masyarakat yang berpendidikan tinggi (tamat perguruan tinggi) yakni 5,3%. Pada umumnya masyarakat di sekitar danau memiliki perkerjaan sebagai petani yakni sebanyak 46%, sedangkan yang lainnya bekerja sebagai pedagang, nelayan dan PNS dengan jumlah masing-masingnya berturut-turut 20,6%, 12,6% dan 11,3%. Pendapatan masyarakat di sekitar danau

106

pada umumnya termasuk kategori rendah, yakni mencapai 64,6%. Hal ini menunjukkan bahwa rataan tingkat pendapatan masyarakat yang relatif masih rendah. Rendahnya tingkat pendapatan masyarakat tersebut berkaitan dengan pekerjaan mereka yang pada umumnya adalah sebagai petani. Tabel 27. Sebaran karakteristik responden Karakteristik

responden

Kategori pengukuran

Muda (< 19 tahun) Dewasa (20–55 tahun) Tua (> 56 tahun) Rendah(≤SD tamat) Sedang (SLTP-SMU Pendidikan tamat) Tinggi (D1-Sarjana) Petani Nelayan Pekerjaan Pedagang PNS Lainnya Rendah < Rp 500.000,Sedang (Rp 500.000Pendapatan Rp 1.000.000) 1.000. 000) Tinggi (> Rp 1.000.0000,-) Sumber : Data diolah, (2006) Umur

Bayur N % 1 2 41 82 8 16 26 52

Lokasi Maninjau N % 2 4 37 74 11 22 27 54

S. Batang N % 2 4 41 82 7 14 26 52

n 5 119 26 79

% 3,30 79,33 17,30 52,67

21 3 23 6 11 6 4 34

42 6 46 12 22 12 8 68

20 3 22 4 12 7 5 27

40 6 44 8 24 14 10 54

22 2 24 9 8 4 5 36

44 4 48 18 16 8 10 72

63 8 69 19 31 17 14 97

42,00 5,30 46,00 12,60 20,60 11,30 9,30 64,60

13

26

15

30

11

22

39

26,00

3

6

8

16

3

6

14

9,30

Total

B. Persepsi Masyarakat

Pengetahuan masyarakat yang tinggal di sekitar perairan danau mempunyai peranan yang penting dalam proses pengendalian pengendalian pencemaran yang yang terjadi di perairan danau tersebut. Oleh sebab itu, untuk mengetahui peranannya maka

dilakukan

analisis

terhadap

persepsinya

dalam

hal

pengendalian

pencemaran perairan danau. Analisis ini bertujuan untuk lebih memudahkan upaya pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan danau. Persepsi masyarakat yang tinggal di sekitar perairan danau tentang pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan Danau Maninjau dapat ditentukan dari tiga jenis persepsi yaitu, persepsi tentang pencegahan pencemaran, persepsi tentang penanggulangan pencemaran, dan persepsi tentang partisipasi masyarakat. Masyarakat yang tinggal di sekitar perairan Danau Maninjau pada umumnya memiliki persepsi yang rendah terhadap pengendalian pencemaran

107

perairan danau. Hasil penelitian tentang persepsi responden masyarakat sekitar perairan Danau Maninjau diperlihatkan pada Gambar 36–38 dan Lampiran 7. Persepsi Persepsi m asy asyara ara kat Bayur

80

) 70 % ( 60 e 50 s a 40 t n e 30 s r 20 e P 10

56

64

68

24

22

18

20

14

10

0 Rendah

S edang

Pencegahan encegahan

Tinggi

Penanggul enanggulangan a ngan

Partisipasi artisipasi

Gambar 36. Persentase persepsi masyarakat Nagari Bayur tentang pe ngendalian pencemaran perairan danau. Dari Gambar 36 terlihat bahwa responden masyarakat Nagari Bayur memiliki persepsi yang rendah terhadap pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan Danau Maninjau, yaitu dalam hal pencegahan pencemaran (56%), penanggulangan

pencemaran

(64%)

dan

partisipasi

dalam

pengendalian

pencemaran (68%). (68%). Sebagian kecil masyarakat masyarakat yang yang memiliki persepsi sedang (21,3%) dan sisanya memiliki persepsi yang tinggi (14,67%) tentang pengendalian pencemaran perairan danau. Rendahnya persepsi masyarakat tersebut disebabkan pengetahuan masyarakat tentang bahaya pencemaran yang masih sangat rendah dan pendidikan yang masih rendah serta kurangnya sosialisasi kepada masyarakat. Gambar 37 memperlihatkan bahwa responden masyarakat Nagari Maninjau memiliki persepsi yang rendah terhadap pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan Danau Maninjau, yaitu dalam hal pencegahan pencemaran (54%), penanggulangan pencemaran (60%) dan partisipasi dalam pengendalian pencemaran (64%). Hanya sebagian kecil masyarakat memiliki persepsi sedang (24%), dan sisanya memiliki persepsi tinggi (16,67%) tentang pengendalian pencemaran perairan danau. Rendahnya persepsi masyarakat tersebut juga disebabkan oleh pengetahuan masyarakat tentang bahaya pencemaran yang masih sangat rendah dan pendidikan yang masih rendah serta tidak adanya sosialisasi kepada masyarakat.

108

Persepsi Persepsi m asyarakat asyarakat Maninjau

80 70 ) 60 % ( e 50 s a 40 t n e 30 s r 20 e P 10 0

54

60

64

28

Rendah Pencegahan encegahan

24

20

18

S edang Penanggu enanggulan langan gan

16

16

Tinggi Partisipa artisipasi si

Gambar 37. Persentase persepsi masyarakat Nagari Maninjau tentang pengendalian pencemaran perairan danau. Gambar 38 memperlihatkan bahwa responden masyarakat Nagari Sungai Batang memiliki persepsi yang yang rendah terhadap terhadap pengendalian pencemaran pencemaran yang terjadi di perairan Danau Maninjau, yaitu dalam hal pencegahan pencemaran (68%), penanggulangan pencemaran (72%) dan partisipasi dalam pengendalian pencemaran (68%). Sebagian kecil masyarakat yang memiliki persepsi sedang (13,33%) dan persepsi tinggi (10,67%) tentang te ntang pengendalian pencemaran perairan danau. Rendahnya persepsi masyarakat tersebut disebabkan pengetahuan masyarakat tentang bahaya pencemaran yang masih sangat rendah dan pendidikan yang masih rendah serta kurangnya sosialisasi oleh pemerintah ke masyarakat. Persepsi masyarakat Sungai Batang 80 70

68

72

68

) 60 % (

e 50 s a 40 t n e 30 s r e 20 P

20

18

22 12

10

10

10 0 Rendah

Sedang Pencegahan

Penanggulang enanggulangan an

Tinggi Partisipasi

Gambar 38. Persentase persepsi masyarakat Nagari Sungai Batang tenta ng pengendalian pencemaran perairan danau.

109

Persepsi masyarakat sekitar perairan danau yang rendah merupakan suatu kondisi yang kurang menguntungkan dalam upaya melakukan pengendalian pencemaran perairan danau di masa depan. Untuk itu sangat di perlukan perhatian dan keterlibatan semua pihak, terutama pemerintah daerah dalam upaya meningkatkan persepsi atau pengetahuan masyarakat tentang pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan Danau Maninjau agar danau tersebut tetap terjaga dan lestari. 5.5. Pemodelan Sistem

Pemodelan diartikan sebagai suatu gugus pembuatan model yang akan menggambarkan sistem yang dikaji (Eriyatno, 1999). Tujuan utama dari penelitian ini adalah membangun model pengendalian pencemaran di perairan Danau Maninjau. Pemodelan sistem pengendalian pencemaran digunakan untuk menemukan dan penempatan peubah-peubah penting serta hubungan antar peubah dalam sistem tersebut yang bersandarkan pada hasil pendekatan kotak gelap (black box ). Model pengendalian pencemaran perairan danau disusun berdasarkan sumber beban pencemaran yang masuk ke periaran danau, yaitu sumber limbah dari kegiatan di luar danau dan dari kegiatan di badan air danau. Model tersusun oleh beberapa sub-sub model limbah, yaitu: sub-model penduduk, sub-model perhotelan, sub-model peternakan, sub-model pertanian dan sub-model KJA. Kelima sub-sub model tersebut dibuat secara parsial berdasarkan persamaan yang sesuai dengan masing-masing sub-model, kemudian diintegrasikan menjadi satu model pengendalian pencemaran perairan di Danau Maninjau. Model yang dibangun untuk kajian sistem adalah model simbolik (model matematika). Pemodelan sistem dilakukan dengan menggunakan bantuan perangkat lunak (software) program Powersim versi 2.5 c. Model umum (global) sumber beban limbah yang berasal dari luar danau dibangun dari 4 persamaan yang dijadikan indikator sumber limbah, yaitu limbah penduduk, hotel, pertanian dan limbah peternakan. Limbah penduduk berupa limbah rumah tangga diperhitungkan 0,5 kg per penduduk. Limbah hotel adalah limbah cair hotel yang dibuang langsung ke danau dengan perkiraan limbah sebanyak 10 kg per hari. Limbah ternak sapi potong yang ada di sekitar perairan

110

danau adalah sebesar jumlah satuan ternak sapi dikalikan dengan 25 kg limbah padat berupa feces dan limbah cair berupa urine (Van Horn et al., 1994). Persamaan matematika dari jumlah limbah tersebut adalah sebagai berikut, dan diagram alir model limbahnya disajikan pada Gambar 39. LMB = (JPDK * fk1) + (JHTL * fk2) + (JTS * fk3) + (JLPERT *fk4)

fk_HTL fk_PERT

PERT

HTL

LMB LjPn_LMB

fk_JPDK

fk_JTS JPDK

JTS

Gambar 39. Diagram alir model limbah dari luar dana u. Keterangan : LMB

= jumlah limbah pada tahun ke i (ton/th) JPDK = jumlah penduduk pada tahun ke i (jiwa) JHTL = jumlah hotel pada tahun ke i (unit) JTS = jumlah ternak sapi pada tahun ke i (ekor) JLPERT = jumlah luas lahan pertanian tahun ke i (ha) fk1 = faktor konversi limbah cair penduduk fk2 = faktor konversi limbah cair hotel fk3 = faktor konversi limbah cair peternakan fk4 = faktor konversi limbah cair pertanian fk JPDK = fraksi fraksi jumlah penduduk fkHTL = fraksi wisatawan fkJTS = fraksi jumlah ternak fkPERT = fraksi luas lahan pertanian

5.5.1. Sub-model Limbah Penduduk

Sub-model populasi menggambarkan menggambarkan dinamika perkembangan perkembangan populasi di sekitar perairan Danau Maninjau, berikut peubah yang menentukan dan ditentukannya. Peubah yang terlibat dalam sub-model ini adalah jumlah populasi, pertambahan populasi, pengurangan populasi, kelahiran, kematian, imigrasi, emigrasi, fraksi kelahiran, fraksi kematian, fraksi imigrasi, fraksi emigrasi, jumlah penduduk pembuang limbah, dan fraksi penduduk pembuang limbah. Semua peubah berhubungan baik secara langsung maupun tidak, diformulasikan secara numerik dan disusun dalam bentuk diagram alir sub-model populasi penduduk dengan menggunakan powersim 2.5c dan hasilnya diperlihatkan pada Gambar 40.

111

Pop_Pddk Lj_Peng_Pddk

Lj_Pert_Pddk

Fr_Kmt_Pddk Fr_Emigrasi Fr_Klh_Pddk

Fr_Imgigrasi Jl_Pddk_Pmb_Limbah Fr_Pddk_Pmb_Limbah

Lmb_Cair_Penduduk Fr_Lmb_Cair_Penduduk

Gambar 40. Diagram alir sub-model limbah penduduk. Pada Gambar 40 terlihat bahwa beban limbah penduduk yang berfungsi sebagai auxiliary merupakan hasil perkalian antara jumlah penduduk pembuang limbah dengan fraksi beban limbah penduduk satuannya dalam ton pertahun. Beban limbah penduduk tersebut akan menambah peningkatan total beban limbah yang masuk ke perairan danau. 5.5.2. Sub-model Limbah Hotel

Sub-model pariwisata atau perhotelan menggambarkan dinamika kegiatan pariwisata (perhotelan), berikut peubah yang menentukan dan ditentukannya. Peubah yang terlibat dalam sub-model ini meliputi jumlah hotel, jumlah kamar, jumlah pengunjung per tahun, jumlah hunian per tahun, fraksi hunian per pe r tahun, fraksi pengunjung per tahun, jumlah limbah cair, fraksi limbah cair. Semua peubah berhubungan baik secara langsung mapun tidak, diformulasikan secara numerik dan disusun dalam bentuk diagram alir sub-model hotel dengan menggunakan powersim version 2.5c dan hasilnya seperti diperlihatkan pada Gambar 41. Dari Gambar 41 terlihat bahwa beban limbah cair dari hotel yang berfungsi sebagai auxiliary merupakan hasil perkalian antara jumlah pengunjung hotel dengan fraksi limbah cair hotel. Peningkatan jumlah beban limbah yang dihasilkan hotel akan berpengaruh terhadap peningkatan total beban limbah yang masuk ke perairan danau.

112

Jml_Htl

Lmb_cair_Htl

Lj_Petr_Htl

Jml_Kmr

Fr_lj_pert_Htl

Fr_jml_kmr

Jml_pengjng_Htl

Fr_lmb_cair_Htl

Fr_jml_pengjng_Htl

Gambar 41. Diagram alir sub-model limbah hotel. 5.5.3. Sub-model Limbah Peternakan

Sub-model limbah peternakan menggambarkan dinamika limbah yang dihasilkan oleh aktivitas peternakan di sekitar perairan Danau Maninjau. Limbah peternakan sapi potong potong ini dapat meningkatkan beban pencemaran yang masuk ke perairan danau. Peubah yang terlibat dalam sub-model ini meliputi jumlah sapi potong, laju penambahan sapi potong, jumlah limbah cair per tahun, jumlah feses pertahun. Dengan menggunakan powersim version 2.5c, semua peubah-peubah ini berhubungan baik secara langsung maupun tidak langsung dan diformulasikan secara numerik menghasilkan diagram alir sub-model limbah peternakan seperti diperlihatkan pada Gambar 42.

Lmb_Cair_TNK

Lmb_Feses_TNK

Fr_feses_TNK

Lmb_TNK

Fr_Lmb_TNK Fr_Lmb_Cair_TNK Pop_TNK LJ_Pnb_TNK

Fr_Pnb_TNK

Gambar 42. Diagram alir sub-model limbah peternakan.

113

5.5.4. Sub-model Limbah Pertanian

Sub-model limbah pertanian menggambarkan dinamika limbah yang dihasilkan oleh aktivitas pertanian di sekitar perairan Danau Maninjau. Peubah yang terlibat dalam sub-model sub-model ini meliputi jumlah lahan pertanian, pertanian, laju konversi lahan, fraksi laju konversi lahan, jumlah pemakaian pupuk kimia, fraksi pemakaian pupuk kimia, limbah pupuk, fraksi limbah pupuk. Dengan menggunakan powersim version 2,5c semua peubah-peubah ini berhubungan baik secara langsung maupun tidak langsung dan diformulasikan secara numerik menghasilkan diagram alir sub-model limbah pertanian (Gambar 43).

Fr_Pemk_Pupuk Fr_Limb_Ppk

Bbn_lmb_Pertn Pemk_Ppk

Luas_Lhn_Pertn Lj_Pnb_Lhn_Pert

Fr_Lhn_Pert

Gambar 43. Diagram alir sub-model limbah pertanian. 5.5.5. Sub-model Limbah KJA

Sub-model limbah KJA menggambarkan dinamika limbah yang dihasilkan oleh kegiatan KJA yang ada di perairan Danau Maninjau. Limbah KJA ini dapat meningkatkan beban pencemaran yang terjadi di perairan danau. Peubah yang terlibat dalam sub-model ini meliputi jumlah KJA, laju penambahan KJA, fraksi penambahan KJA, total berat ikan yang ditebar, fraksi berat ikan tebar, fraksi jumlah ikan tebar, total pakan per hari, fraksi pakan per hari, limbah pakan per hari, fraksi pakan per hari, luas lahan KJA dan lahan terpakai untuk KJA. Dengan menggunakan powersim version 2,5c semua peubah-peubah ini berhubungan baik secara langsung maupun tidak dan diformulasikan secara numerik menghasilkan diagram alir sub-model limbah pakan KJA seperti tertera pada Gambar 44.

114

Total_Pakan

Fr_Pakan

Limbah_Pakan Total_Berat_Ikan_

Fr_Limbah_Pakan

Fr_jml_Ikan_Tebar

Jumlah_KJA Fr_Berat_Ikan

Luas_lahan_KJA

Lj_Penb_KJA

Fr_Penb_KJA

Lahan_terpakai_KJA Faktor_pengali

Gambar 44 . Diagram alir sub-model limbah KJA. Gambar 44 mempresentasikan bahwa beban pakan per hari (limbah pakan) yang berfungsi sebagai auxiliary merupakan hasil perkalian antara jumlah pakan perhari dengan fraksi pakan perhari, satuannya dalam bentuk ton per tahun. Peningkatan beban limbah pakan ini akan menambah jumlah total limbah yang masuk ke perairan danau. Penggabungan kelima sub-model limbah (sub-model limbah penduduk, sub-model limbah hotel, sub-model limbah peternakan, sub-model limbah pertanian dan sub-model limbah KJA) merupakan gambaran total beban pencemaran yang masuk ke perairan Danau Maninjau dalam hubungannya sebagai penyumbang beban pencemar. Penyusunan diagram alir sebab akibat dalam model ini didasarkan pada keterkaitan antara variabel-variabel dalam struktur sistem pencemaran perairan danau, seperti pertumbuhan jumlah penduduk di sekitar perairan danau, kegiatan di luar danau (pertanian, peternakan, pariwisata) dan KJA di danau dengan segala faktor yang mempengaruhinya seperti pada Gambar 6 (halaman 56). Diagram tersebut memperlihatkan bahwa inti dari pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan danau adalah yang berhubungan

dengan

pertumbuhan

penduduk

dan

pemanfaatan

lahan

(permukiman, pertanian, peternakan, perhotelan) serta kegiatan KJA dalam menunjang kesejahteraan penduduk. Jadi semua unsur tersebut saling terkait dan saling mempengaruhi dalam sistem. Berdasarkan diagram lingkar sebab akibat tersebut, disusun disusun diagram alir model pengendalian pengendalian pencemaran perairan danau dengan bentuk struktur modelnya seperti Gambar 45.

115

Pop_Pddk Lj_Pnb_Pddk

Lj_Pngr_Pddk Fr_Penb_KJA

Fr_Lhn_pert Fr_Kl_Pddk

Fr_Pkn

Fr_Imig

Jl_PP_Lmb F_Emig

Fr_Km_Pddk Lj_Penb_KJA

Lmb_Cair_Pddk Fr_Lmb_cair_Pddk Lj_Penbh_Lhn_Pert fr_KAS

Pmb_lhn_KJA Fr_JPP_Lmb Ttl_Pkn Jml_KJA

L_Lhn_Pertn

Bbn_Lmb Lj_Pn_Bb_Limb

Kap_Asmls

Lhn_trpki_KJA

Ttl_Brt_Ikan_ Lmb_Pkn_KJA

Fr_Ls_lhn_KJA Fr_Brt_Ikan

Bbn_lmb_Pertn Fr_Bbn_Pkn

Pmk_Ppk

Fr_jml_Ikan_Tebar Fr_Lmb_Ppk Lmb_Cair_Htl Fr_Pmk_Ppk

fr_Lmb_TNK Ttl_lmb_TNK

Lmb_Cair_TNK

Jml_Htl

Fr_Lmb_Cair_TNK

Lj_Pnb_Htl Fr_Limb_Cair_Htl Lmb_feses fr_lmb_feses_TNK

Fr_Lj_pnb_Htl

Jml_Kmr

Jml_pengjng_Htl

BM

POP_TNK Fr_Pnb_TNK

Lj_Pnb_TNK

Fr_Jml_KmrFr_Jml_Pengjng_Htl

Gambar 45. Diagram alir model pengendalian pencemaran perairan di Danau Maninjau. Keterangan: Bbn Lmb Bbn lmb Pertn BM Fr Bbn pkn Fr Brt ikan Fr Emig Fr Imig Fr jml ikan tebar Fr Pkn Fr Jml Kmr Fr Jml Pengjng Fr JPP Lmb Fr KAS Fr Kl Pddk Fr Km Pddk Fr lj pnb Htl Fr lmb cair Pddk Fr Limb Cair Htl Fr lmb Cair TNK Fr lmb feses TNK Fr Lmb TNK Fr Ls lhn KJA

= beban limbah (jumlah limbah keseluruhan) = beban limbah pertanian = baku mutu = fraksi beban pakan = fraksi berat ikan = fraksi emigrasi penduduk per tahun = fraksi imigrasi penduduk per tahun = fraksi jumlah ikan pertama kali di tebar = fraksi jumlah fosfor dalam pakan = fraksi jumlah kamar per hotel = fraksi jumlah pengunjung pengunjung hotel per tahun = fraksi jumlah penduduk pembuang limbah cair = fraksi kapasitas asimilasi per tahun = fraksi kelahiran kelahir an penduduk per tahun = fraksi kematian penduduk per tahun = fraksi laju penambahan penambahan hotel per tahun = fraksi limbah cair penduduk = fraksi limbah cair hotel = fraksi limbah cair ternak sapi per ekor per hari = fraksi limbah feses dari ternak sapi per ekor per hari = fraksi limbah ternak sapi per ekor per hari = fraksi luas lahan setiap KJA

116

Fr Penb KJA Fr Lhn pert Fr lmb Ppk Fr Pmk Ppk Fr Pnb TNK Jml Htl Jml KJA Jl PP Lmb Jml kmr Jml pengjng Htl Kap asmls Lhn trpki KJA Lj Pnb TNk Lj Pn Bb Limb Lj Penb KJA Lj Penbh lhn pert Lj Pnb Htl Lj Penb Pddk Lj Pngr Pddk Lmb Cair Htl Lmb Cair Pddk Lmb Cair TNK Lmb feses TNK Lmb Pkn KJA L lhn pert Pmb lhn KJA Pmk Ppk Pop Pddk Pop TNK Ttl lmb TNK Ttl Brt ikan Ttl Pkn

= fraksi penambahan KJA per tahun = fraksi penambahan lahan pertanian per tahun = fraksi penambahan unsur fosfor dari pupuk = fraksi pemakaian pupuk per hektar per tahun = fraksi penambahan ternak sapi per tahun = jumlah hotel = jumlah KJA = jumlah penduduk pembuang limbah cair = jumlah kamar hotel = jumlah pengunjung hotel per tahun = kapasitas asimilasi terhadap PO4 = lahan terpakai untuk KJA = laju penambahan penambahan ternak sapi potong per tahun = laju penambahan penambahan beban limbah = laju penambahan penambahan KJA per tahun = laju penambahan penambahan lahan pertanian per tahun = laju penambahan penambahan hotel per tahun = laju penambahan penduduk per tahun = laju pengurangan penduduk = jumlah limbah cair hotel = jumlah limbah cair penduduk = jumlah limbah cair ternak = jumlah feses ternak = jumlah limbah (sisa) pakan dari KJA = jumlah luas lahan pertanian = pembukaan lahan KJA = pemakaian pupuk untuk pertanian = populasi penduduk di sekitar danau = populasi ternak sapi = total limbah ternak sapi = total berat ikan = total pakan yang diberikan per tahun

5.5.6. Analisis Kecenderungan Sistem (Simulasi Model) Model)

Analisis kecenderungan sistem ditujukan untuk mengeksplorasi perilaku sistem dalam jangka panjang ke depan, melalui simulasi model. Perilaku simulasi ditetapkan selama 15 tahun, yakni dimulai tahun 2005 sampai dengan 2020. Dalam kurun waktu simulasi tersebut, diungkapkan perkembangan yang mungkin terjadi pada peubah-peubah yang dikaji. Peubah-peubah model yang akan disimulasikan adalah limbah pakan, limbah cair penduduk, limbah cair ternak dan limbah cair hotel. Dinamika beberapa peubah sistem dalam kurun waktu 15 tahun disajikan pada Gambar 46. Hasil simulasi model menunjukkan bahwa jumlah penduduk di sekitar perairan danau terus meningkat dari 30.532 jiwa pada awal simulasi menjadi 37.293 jiwa pada akhir tahun simulasi. Pola peningkatan jumlah penduduk diikuti

117

pula oleh jumlah limbah yang dihasilkan. Limbah cair penduduk di sekitar danau yang mengalir ke perairan danau terus bertambah, pada awal simulasi jumlah beban limbah yang dihasilkan adalah 2183,93 ton meningkat menjadi 2.665,11 ton pada akhir simulasi. Demikian juga halnya dengan KJA di perairan Danau Maninjau terus mengalami peningkatan, dari 8.955 unit pada awal tahun simulasi menjadi 27.975 unit pada akhir tahun simulasi. Kondisi ini juga diikuti oleh peningkatan beban limbah pakan yang masuk ke perairan danau. Pada awal tahun simulasi beban limbah pakan sebesar 10.880,33 ton, meningkat menjadi 35.240,31 pada akhir tahun simulasi. 40.000

35.000

1

30.000

1 1

25.000 n o T

1

1 20.000

2

1

3

1

15.000

4

1 10.000

Lmbah_Pakan Limbah_Cair_Penduduk Lmbah_Cair_Ternak Limb_Cair_Hotel

1

5.000 2

2

2

2

2

2

2

3 4 2.006

3 4 2.008

3 4 2.010

3 4 2.012

3 4 2.014

3 4 2.016

3 4 2.018

2 3 2.020

Tahun

Gambar 46. Kecenderungan jumlah limbah yang masuk ke perairan danau. 5.5.7. Validasi Model

Validasi model dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui kelayakan suatu model yang dibangun, apakah sudah merupakan perwakilan dari realitas yang dikaji, yang dapat menghasilkan kesimpulan yang meyakinkan. Proses validasi model dilakukan dengan dua tahap pengujian, yaitu (1) uji validitas struktur model dan (2) uji output model (perilaku model) (1). Uji validitas struktur model Validasi struktur bertujuan untuk melihat sejauh mana kesesuaian struktur model yang dibangun mendekati struktur sistem nyata. Uji ini berkaitan dengan batasan sistem, variabel-variabel pembentuk sistem, dan asumsi yang digunakan dalam sistem. Hal ini dapat dilakukan dengan uji kesesuaian strtuktur dan uji konsistensi struktur.

118

Uji kesesuaian struktur bertujuan untuk memberi keyakinan bahwa struktur model yang dibangun valid secara ilmiah. Struktur model pengendalian pencemaran perairan yang menggambarkan interaksi antara komponen populasi penduduk, perhotelan, peternakan, pertanian dan KJA dengan beban limbah haruslah bersesuaian dengan kondisi sistem nyata. Dengan demikian, hubungan antara peubah populasi penduduk dan beban limbah yang dihasilkan haruslah bersifat positif, demikian juga hubungan antara peubah perhotelan, perternakan, pertanian dan keramba jaring apung dengan beban limbah haruslah bersifat positif. Dalam model yang dibangun antar peubah tersebut haruslah dapat dibuktikan bersesuaian dengan mekanisme sistem pencemaran di perairan danau. Untuk maksud tersebut, dilakukan running dari model yang telah dibangun. Kecenderungan keadaaan data penduduk Kecamatan Tanjung Raya pada lima tahun terakhir (2000–2005), dengan laju pertumbuhan 1,15% per tahun, maka jumlah penduduk tahun simulasi (2005-2020) mengalami kecenderungan naik secara eksponensial. Pada tahun 2020 jumlah penduduk di kawasan Danau Maninjau meningkat menjadi 37.293 jiwa dengan jumlah limbah cair yang dihasilkan 2665,11 ton (Tabel 28 dan Gambar 47). Tabel 28. Populasi penduduk penduduk dan KJA serta jumlah limbah yang dihasilkan dihasilkan tahun 2005-2020 Tahun 2.005 2.006 2.007 2.008 2.009 2.010 2.011 2.012 2.013 2.014 2.015 2.016 2.017 2.018 2.019 2.020

opul opulas asi_ i_Pe Pend ndudu udu imba imbah_C h_Cai air_ r_Pe Pendu ndudu du 30.532,00 2.181,93 30.941,89 2.211,22 31.357,29 2.240,91 31.778,26 2.270,99 32.204,88 2.301,48 32.637,23 2.332,38 33.075,39 2.363,69 33.519,42 2.395,42 33.969,42 2.427,58 34.425,46 2.460,17 34.887,62 2.493,20 35.355,99 2.526,67 35.830,64 2.560,59 36.311,67 2.594,97 36.799,15 2.629,81 37.293,18 2.665,11

KJA KJA mbah_ mbah_Pa Paka kan n 8.955,00 10.880,33 9.684,83 11.767,07 10.474,15 12.726,09 11.327,79 13.763,26 12.251,00 14.884,97 13.249,46 16.098,10 14.329,29 17.410,09 15.497,13 18.829,01 16.760,15 20.363,58 18.126,10 22.023,21 19.603,37 23.818,10 21.201,05 25.759,27 22.928,93 27.858,66 24.797,64 30.129,14 26.818,65 32.584,66 29.004,37 35.240,31

119

2700 ) 2600 n o T ( 2500 h a b 2400 m i l 2300 h a 2200 l m u J 2100

2000 2 3 5 0 3

1 4 9 0 3

7 5 3 1 3

8 7 7 1 3

4 0 2 2 3

7 3 6 2 3

5 7 0 3 3

9 1 5 3 3

9 6 9 3 3

5 2 4 4 3

7 8 8 4 3

5 5 3 5 3

0 3 8 5 3

1 1 3 6 3

9 9 7 6 3

3 9 2 7 3

Jumlah penduduk (jiwa)

Gambar 47. Hubungan antara jumlah penduduk dengan j umlah limbah. Hasil pengujian menunjukkan bahwa model yang dibangun dapat memberikan hasil yang bersesuaian dengan kondisi sistem nyata. Berdasarkan uji struktur, dapat disimpulkan bahwa model yang dibangun dapat digunakan untuk mewakili mekanisme kerja sistem nyata. (2) Uji validasi output model (kinerja model) Validasi kinerja model merupakan pengujian sejauhmana kinerja model yang dibangun (output model ) sesuai dengan kinerja sistem nyata, sehingga memenuhi syarat sebagai model ilmiah yang taat fakta atau diterima secara akademik. Validasi output dapat dilakukan dengan cara membandingkan data hasil keluaran model yang dibangun dengan data empirik (Barlas, 1996). Beberapa jenis teknik uji statistik yang dapat digunakan dalam pengujian validasi kinerja model antara lain adalah absolute mean error (AME) dan absolute variation error (AVE) serta U-Theil’s, dengan batas penyimpangan yang dapat

ditolerir adalah 5-10% (Barlas, 1996; Muhammadi et al., 2001). Disamping itu juga digunakan uji Durbin Watson (DW) dan Kalman filter (KF). Dalam penelitian ini pengujian validasi kinerja terhadap model yang dibangun menggunakan uji Kalman Filter, dengan tingkat fitting (kecocokan) yang dapat diterima 47,5-52,5%. Pengujian validasi kinerja ini dilakukan terhadap dua sub model, yaitu sub-model penduduk dan sub-model KJA yang menjadi sumber limbah dominan yang masuk ke perairan danau. Setelah melalui berbagai penyempurnaan baik

120

secara struktural maupun fungsional maka hasil simulasi terhadap ke dua submodel menunjukkan adanya kemiripan antara hasil simulasi dengan data empiris, seperti diperlihatkan pada Gambar 48 dan 49. Melalui penerapan formulasi perhitungan KF (Lampiran 8) untuk variabel penduduk, diperoleh nilai kecocokan sebesar 0,487286 (48,73%). Dengan demikian data-data hasil simulasi sub model penduduk pada akhirnya cukup akurat, mengingat tingkat kecocokan KF antara hasil simulasi dengan data empirik yang diperoleh berada pada batas kecocokan (47,5–52,5%). 33000

) a w32000 i j ( k 31000 u d u30000 d n e 29000 P h28000 a l m27000 u J

26000 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Tahun E mpirik

S i mulasi

Gambar 48. Grafik perbandingan jumlah penduduk hasil simulasi dengan data Empirik. Hasil perhitungan nilai tingkat kecocokan (KF) terhadap peningkatan jumlah limbah dari KJA hasil simulasi dengan data perkembangan secara empirik di lapangan, diperoleh nilai KF sebesar 0,509852 atau 50,98% (Gambar 49). Berdasarkan nilai KF tersebut, maka model yang dikembangkan dapat dinyatakan valid secara struktur dan dapat diterima secara akademik.

16000

) t 14000 i n u 12000 ( A 10000 J K 8000 h 6000 a l m 4000 u J 2000

0 2000 2000 2001 001 2002 2002 2003 2003 2004 004 2005 2005 2006 006 2007 007 2008 2008 2009 009 2010 2010 2011 2011 2012 012 Tahun Em p i ri k

Si m u l a s i

Gambar 49. Grafik perbandingan perkembangan jumlah KJA hasil simulasi dengan data empirik.

121

5.6. Penyusunan Skenario Pengendalian Pencemaran Perairan Danau

Skenario

merupakan

suatu

alternatif

rancangan

kebijakan

yang

memungkinkan dapat dilakukan dalam kondisi nyata yang ada di lapangan. Skenario pengendalian pencemaran perairan danau dirancang berdasarkan pada hasil

analisis

prospektif.

Analisis

ini

dilakukan

dengan

tujuan

untuk

mempersiapkan tindakan strategis di masa depan dengan cara menentukan faktorfaktor kunci yang berperan penting terhadap berbagai kemungkinan yang akan terjadi di masa depan. Berdasarkan identifikasi dari expert (pakar) didapatkan 13 faktor kunci yang dianggap berpengaruh dalam pengendalian pencemaran di perairan Danau Maninjau di masa depan, yaitu: (1) jumlah KJA, (2) pertumbuhan penduduk, (3) persepsi masyarakat, (4) fasilitas pengolahan limbah, (5) dukungan pemerintah daerah, (6) pengolahan lahan di sekitar danau, (7) program pengelolaan danau, (8) sarana dan prasarana, (9) teknologi budidaya perikanan, (10) daya dukung danau, (11) pemetaan kawasan danau (zonasi), (12) pendangkalan danau (erosi), dan (13) kerjasama lintas sektoral. Hasil analisis secara matriks hubungan antara faktor kunci dari pakar terhadap pengaruh langsung dan tidak langsung antar faktor kunci tersebut dari sistem yang dikaji, secara rinci disajikan pada Lampiran 6. Selanjutnya hasil analisis silang antar faktor kunci tersebut dipresentasikan secara grafik dalam salib sumbu Kartesien (Bourgeois, 2002; Hardjomidjojo, 2002). Berdasarkan grafik dalam salib sumbu tersebut, terpilih lebih sedikit faktor kunci (penting) yang berpengaruh dalam pengendalian pencemaran di pe rairan Danau Maninjau di masa yang akan datang, seperti diperlihatkan pada Gambar 50.

122

Gambaran Tingkat Kepentingan Faktor-Faktor yang Berpengaruh pada Sistem yang Dikaji

2.00 Jumlah KJA

1.80

Pengolahan lahan Pertumbuhan penduduk

Dukungan Pemda

1.60

Persepsi masyarakat

1.40 h u 1.20 r a g n e 1.00 P

Sarana dan prasarana

0.80

Erosi Teknologi budidaya perikanan perikanan

Program pengelolaan danau

0.60 Fasilitas pengolahan limbah

Kerjasama lintas sektoral

0.40

Daya dukung danau

Zonasi danau

0.20 0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

1.80

2.00

Ketergantungan

Gambar 50. Gambaran tingkat kepentingan faktor-faktor yang berpengaruh pada sistem pengendalian pencemaran perairan Danau Maninjau. Dari analisis prospektif (Gambar 50) terlihat bahwa faktor penting dalam pengendalian pencemaran perairan danau terkelompokkan dalam 4 kuadran. Kuadran kiri atas (kuadran I) merupakan kelompok faktor yang memberikan pengaruh tinggi terhadap kinerja sistem dengan ketergantungan yang rendah terhadap keterkaitan antar faktor. Kuadran ini terdiri dari tiga faktor, yaitu: 1) jumlah KJA, 2) pertumbuhan penduduk, dan 3) persepsi masyarakat. Faktorfaktor ini akan digunakan sebagai input di dalam sistem yang dikaji. Kuadran kanan atas (kuadran II) merupakan kelompok faktor yang memberikan pengaruh tinggi terhadap kinerja sistem dan mempunyai ketergantungan antar faktor yang tinggi pula, sehingga digunakan sebagai stake (penghubung) di dalam sistem. Kuadran ini terdiri dari dua faktor yaitu: 1) pengolahan lahan dan 2) dukungan pemerintah daerah. Kuadran kanan bawah (kuadran III) memiliki pengaruh yang rendah terhadap kinerja sistem dan ketergantungan yang tinggi terhadap keterkaitan antar faktor, sehingga menjadi output di dalam sistem. Kuadran ini terdiri dari empat faktor, yaitu: 1) program pengelolaan danau, 2) fasilitas pengolahan limbah, 3) daya dukung danau, dan 4) zonasi danau. Kuadran kiri bawah (kuadran IV) mempunyai pengaruh rendah terhadap kinerja sistem dan ketergantungan juga rendah terhadap keterkaitan antar faktor. Kuadran ini terdiri dari empat faktor, yaitu: 1) teknologi t eknologi budidaya perikanan, 2) sarana dan prasarana, 3) erosi, dan 4) kerjasama lintas sektoral.

123

Berdasarkan pada penilaian pengaruh langsung antar faktor sebagaimana diperlihatkan pada Gambar 50, dari ke-13 faktor kunci tersebut didapatkan sebanyak dua faktor yang mempunyai pengaruh tinggi terhadap kinerja sistem dan ketergantungan antar faktor yang tinggi pula, yaitu: 1) pengolahan lahan dan 2) dukungan pemrintah daerah, serta tiga faktor yang mempunyai pengaruh yang tinggi terhadap kinerja sistem walaupun ketergantungan antar faktor rendah, yaitu 1) jumlah KJA, 2) pertumbuhan penduduk, dan 3) persepsi masyarakat. Oleh sebab itu, kelima faktor tersebut perlu dikelola dengan baik dan dibuat state (kondisi) yang mungkin terjadi di masa depan sehubungan dengan pengendalian pencemaran perairan danau. Deskripsi dari masing-masing faktor kunci hasil analisis pengaruh langsung antar faktor adalah sebagai berikut: a) KJA merupakan sistem pembudidayaan ikan dengan teknik keramba jaring apung

yang

diberi

pakan

buatan

(pellet).

Pertambahan

KJA

akan

meningkatkan jumlah sisa pakan (limbah) yang masuk ke perairan danau. Pertambahan KJA didasarkan pada pertambahan historis tiap ta hunnya. b) Pertumbuhan penduduk Pertumbuhan penduduk terjadi akibat pertambahan melalui kelahiran dan urbanisasi serta pengurangan akibat kematian dan emigrasi. Pertumbuhan penduduk akan mempengaruhi jumlah limbah yang dihasilkan dari kegiatan domestik. Pertumbuhan tersebut didasarkan pada data historis tiap tahunnya. c) Persepsi masyarakat Persepsi

masyarakat

adalah

pandangan

responden

tentang

kegiatan

pengendalian pencemaran perairan danau. Cara mengetahuinya adalah melalui beberapa indikator pertanyaan yang menjelaskan pandangan responden terhadap

(1)

kegiatan

pencegahan

pencemaran

danau,

(b)

kegiatan

penanggulangan pencemaran danau dan (3) kegiatan dalam partisipasi pada pencegahan dan penanggulangan pencemaran danau. d) Pengolahan lahan Pengolahan lahan di sekitar danau oleh masyarakat terutama dalam hal pertanian dan perkebunan dapat mempengaruhi beban limbah yang masuk ke perairan danau.

124

e) Dukungan pemerintah daerah Pemerintah daerah yang dimaksud adalah instansi yang terkait dengan pemanfaatan perairan Danau Maninjau. Dukungan yang diberikan dapat berupa bantuan tentang teknologi/fasilitas pengolahan limbah cair, pelatihan dan penyuluhan pada masyarakat. Skenario pengendalian pencemaran perairan danau dibuat berdasarkan perkiraan responden mengenai kondisi faktor kunci di masa mendatang. Dari perkiraan responden mengenai kondisi faktor-faktor penting tersebut di masa mendatang, disusun skenario yang mungkin terjadi di daerah penelitian. Hasil perkiraan responden mengenai kondisi faktor-faktor di masa datang, selanjutnya dilakukan kombinasi yang mungkin terjadi antar kondisi faktor tersebut. Dari kombinasi antar kondisi faktor tersebut, didapatkan tiga skenario yang dinamai dengan skenario (1) (1) optimistik, (2) moderat, moderat, dan (3) pesimistik. Secara ringkas penamaan dan susunan dari skenario tersebut disajikan pada Tabel 29 dan 30. Tabel 29. Keterkaitan antar faktor dan kondisi ( state) untuk analisis prospektif No 1

2

3

Kondisi ( state) state) di masa datang

Faktor Jumlah KJA

Pertumbuhan penduduk

Persepsi masyarakat

1A Meningkat, sebagai akibat meningkatnya pendapatan sebagai hasil kegiatan KJA

Pengolahan lahan

5

Dukungan pemerintah daerah

Tetap

2A

2B

Tetap

Meningkat

3A

3B Meningkat secara bertahap (gradural) sesuai kemampuan dan pengetahuan masyarakat

Tetap

4

1B

4A Kurang sesuai dengan kaidah konservasi, intensif pemakaian pupuk dan pestisida 5A Kurang mendukung karena dianggap kurang berpengaruh terhadap kesejahteraan masyarakat

4B Sesuai dengan kaidah konservasi, efisiensi pemakaian pupuk dan pestisida 5B Mendukung dengan membuat kebijakan pengendalian

1C Menurun karena terjadinya penurunan kualitas air danau sehingga menurunkan hasil KJA 2C Meningkat tinggi sebagai akibat urbanisasi 3C Meningkat secara drastis karena adanya sosialisasi

5C Sangat mendukung, memberikan penyuluhan dan sosialisasi

125

Tabel 30. Skenario dan kombinasi keadaan faktor No

Skenario

Kombinasi kondisi faktor

1

Pesimistik

1A, 2A, 2C, 3A, 4A, 5A

2

Moderat

1B, 2B, 3A, 5B,

3

Optimistik

1C, 3C, 4B, 5B

Jumlah skenario yang dapat dirumuskan dalam rangka pengendalian pencemaran perairan di Danau Maninjau bisa lebih dari tiga, namun dari keadaan dari masing-masing faktor kunci, kemungkinan yang paling besar diperkirakan akan terjadi di masa yang akan datang adalah ketiga skenario tersebut. 1. Skenario Pesimistik

Skenario pesimistik dibangun berdasarkan state dan faktor kunci dengan kondisi; 1) jumlah KJA yang semakin meningkat setiap tahun dengan pertumbuhan > 7,89%; 2) pertumbuhan penduduk yang relatif masih tinggi yaitu > 1,15%, hal ini juga akan meningkatkan jumlah penduduk yang membuang limbah ke perairan danau; 3) kurangnya sosialisasi dan penyuluhan oleh pemerintah sehingga pengetahuan masyarakat tentang pengendalian pencemaran perairan danau menurun menjadi < 68%; 4) pengolahan dan pemanfaatan lahan yang kurang sesuai dengan kaedah konservasi dan semakin tingginya pemakain pupuk kimia dan insektisida pada lahan pertanian di sekitar perairan danau. Hal ini akan meningkatkan beban limbah pertanian (residu pupuk dan pestisida) yang masuk ke perairan danau; dan 5) pemerintah daerah kurang mendukung, karena mengganggap masalah pencemaran perairan danau kurang berpengaruh terhadap kesejahteraan masyarakat sekitar perairan danau. Penerapan konsep skenario pesimistik ini akan memberikan implikasi berupa: 1) beban limbah dari pakan akan meningkat; 2) jumlah penduduk yang membuang limbah ke perairan danau semakin meningkat; 3) kepedulian masyarakat terhadap pencemaran perairan danau semakin berkurang; 4) pemerintah daerah kurang memberi perhatian terhadap pengendalian pencemaran; dan 5) beban limbah berupa residu pupuk dan dan pestisida semakin meningkat. meningkat. Hasil simulasi model pada skenario pesimistik diperlihatkan pa da Gambar 51.

126

60.000 55.000

5

50.000 5 45.000 5

40.000

1 35.000 n o T

5

30.000

5

1

5

1

15.000 10.000

4

1

5

6

1 1

2 3

1

5

25.000 20.000

1

5

Lmbah_Pakan Limbah_Cair_Penduduk Lmbah_Cair_Ternak Limb_Cair_Hotel Beban_Lmb Baku_Mutu

1

5.000 2 3 4 2.006

6

2

6 3 4 2.010

2 3 4

6

2 3 4 2.014

6

2 3 4

6

2 2 3 4 2.020

Tahun

Gambar 51. Prediksi Prediksi beban limbah pada skenario skenario pesimistik sampai tahun 2020. 2. Skenario Moderat

Skenario moderat mengandung pengertian bahwa keadaan masa depan yang mungkin terjadi diperhitungkan dengan penuh pertimbangan sesuai dengan keadaan dan kemampuan sumberdaya yang dimiliki saat ini. Skenario ini dibangun berdasarkan state dari faktor kunci dengan kondisi sebagai berikut; 1) jumlah KJA di perairan danau tidak mengalami peningkatan (tetap) yaitu 8955 unit; 2) pertumbuhan penduduk tetap pada tingkat 1,15%; 3) persepsi masyarakat meningkat secara bertahap sesuai dengan kemampuan dan pengetahuan masyarakat; 4) pengolahan dan pemanfaatan lahan disekitar perairan danau kurang sesuai dengan kaedah konservasi, pemakain pupuk dan pestisida sangat intensif sehingga residu pupuk dan pestisida masuk ke perairan danau cukup tinggi; dan 5) pemerintah daerah memberikan dukungan terhadap pengendalian pencemaran perairan danau dengan memberikan informasi dan menyediakan fasilitas penampungan limbah atau sampah sementara. Penerapan skenario moderat ini akan memberikan implikasi berupa: 1) pertumbuhan jumlah KJA tetap pada tingkat petumbuhan 7,89% per tahun; 2) beban pencemaran juga meningkat akibat pertumbuhan penduduk; 3) persepsi masyarakat meningkat (> 68%) secara bertahap sesuai dengan kemampuan dan pengetahuannya. Hasil simulasi model pada skenario moderat diperlihatkan pada Gambar 52.

127

50.000 5

45.000 5

40.000 5

35.000 5

30.000

1 5

n o T

25.000

4

1

5

1

15.000 10.000

3

1

5 20.000

2

1

5

5

1 1

1

6

1

Limbah_Pakan Limbah_Cair_Penduduk Limbah_Cair_Ternak Limb_Cair_Hotel Beban_Limbah Baku_Mutu

5.000 2 6 3 4 2.0 06

2 6 3 4

2 6 3 4 2 .01 0

2 6 3 4

2 6 3 4 2 .01 4

2 6 3 4

2 3 4

6

2 3 2.0 20

Tahun

Gambar 52. Prediksi beban limbah pada skenario moderat sampai tahun 2020. 3. Skenario Optimistik

Skenario optimistik dibangun berdasarkan keadaan ( state) dan faktor kunci dengan kondisi; 1) laju pertumbuhan jumlah KJA yang semakin menurun setiap tahunnya mencapai 2% serta dengan pemberian pakan yang efektif (konversi pakan 0,1); 2) pertumbuhan penduduk meningkat menjadi 1,25%; 3) persepsi masyarakat meningkat akibat adanya sosialisasi dan penyuluhan oleh pemerintah. Persepsi masyarakat terhadap pengendalian pencemaran perairan meningkat mencapai

> 85%; sehingga jumlah penduduk yang membuang limbah ke

perairan danau tinggal tinggal 15%; 4) pengolahan dan dan pemanfaatan lahan sudah sesuai dengan kaedah konservasi dan efektifitas pemakain pupuk kimia serta insektisida pada lahan pertanian di sekitar perairan danau. Hal ini dapat mengurangi beban limbah pertanian (residu pupuk dan pestisida) yang yang masuk ke perairan danau; danau; dan 5) pemerintah daerah mendukung dengan memberikan penyuluhan, sosialisasi dan penyediaan fasilitas tentang pengendalian pencemaran perairan danau. Penerapan konsep skenario optimistik ini akan memberikan implikasi berupa: 1) beban limbah dari KJA akan menurun; 2) jumlah penduduk yang membuang limbah ke perairan danau semakin berkurang; 3) pemahaman dan kepedulian masyarakat terhadap pencemaran perairan danau semakin meningkat; 4) dukungan atau perhatian pemerintah daerah terhadap pengendalian pencemaran semakin tinggi; dan 5) beban limbah berupa residu pupuk dan pestisida yang masuk ke perairan danau semakin berkurang. Hasil simulasi model pada skenario optimistik diperlihatkan pada Gambar 53.

128

2.000

6

5

6

5

6 5

6 5

6 5

6 5

6 5

5

1.500

1 n o T

2 1.000

3 1

1

1

1

1

1

1

1 4 5 6

500

2

2

2

2

2

2

2

2

3 4 2.006

3 4 2.008

3 4 2.010

3

3

3

3

3 4 2.020

4 2.012

4 2.014

4 2.016

4 2.018

Limbah_Pakan Limbah_Cair_Penduduk Limbah_Cair_Ternak Limb_Cair_Hotel Beban_Limbah Baku_Mutu

Tahun

Gambar 53. Prediksi Prediksi beban limbah pada skenario skenario optimistik sampai tahun tahun 2020. 5.7. Analisis Perbandingan Penerapan antar Skenario

Perbandingan kinerja sistem hasil simulasi dari ketiga skenario yang dirumuskan menjadi dasar utama untuk menentukan skenario yang paling tepat diterapkan dalam rangka pengendalian pencemaran perairan di Danau Maninjau. Kinerja sistem dengan skenario pesimistik memperlihatkan kondisi sistem yang tidak mendukung terhadap penekanan beban pencemaran yang masuk ke perairan danau. Hal ini ditunjukkan oleh semakin tingginya jumlah limbah yang masuk ke perairan danau. Pada skenario ini, kondisi yang akan terjadi adalah tingkat pertumbuhan jumlah KJA mencapai 8% per tahun dan tingkat pertumbuhan penduduk mencapai 1,25% per tahun. Persepsi masyarakat terhadap pengendalian pencemaran perairan menurun menjadi 50%. Skenario moderat tidak lain adalah kondisi eksisting yang berlangsung pada saat ini, dimana state menghasilkan kinerja sistem di masa depan yang tidak mampu menekan peningkatan beban pencemaran yang masuk ke perairan danau. Kondisi dengan pertumbuhan jumlah KJA 7,89% per tahun dan pertumbuhan penduduk di sekitar perairan danau sebesar 1,15% per tahun serta jumlah penduduk yang membuang limbah ke perairan perairan danau sebesar 75%. Hal ini akan mengakibatkan peningkatan beban limbah, sehingga belum memenuhi baku mutu pada tahun 2020. Kinerja sistem dengan skenario optimistik lebih baik dari skenario pesimistik dan moderat dan mampu menekan peningkatan beban limbah yang masuk ke perairan danau. Dengan pertumbuhan jumlah KJA 2% per tahun, pertumbuhan penduduk 1% per tahun, dan peningkatan kesadaran penduduk di

129

sekitar perairan danau sebesar 85% untuk tidak membuang limbahnya ke perairan danau. Kondisi ini akan mengurangi peningkatan beban limbah yang masuk ke perairan danau dan diyakini akan menurunkan beban limbah hingga mencapai baku mutu pada tahun 2020. Berdasarkan perbandingan ketiga skenario serta pemodelan dalam sistem pengendalian

pencemaran

perairan

di

Danau

Maninjau,

dengan

segala

sumberdaya yang dimiliki oleh Pemerintah Daerah Kabupaten Agam khususnya Kecamatan Tanjung Raya maka skenario yang paling mungkin terjadi dimasa depan adalah pesimistik 25%, moderat 55% dan optimistik 20%. Skenario yang terjadi mengilustrasikan bahwa dalam upaya pencegahan agar beban limbah yang masuk ke perairan danau sesuai dengan yang diharapkan atau sesuai dengan baku mutu, maka perlu dilakukan dengan suatu kebijakan yang kondusif. Gambar 54 memperlihatkan perbandingan ketiga skenario yang terjadi dimasa yang akan datang terhadap sistem dalam menghasilkan beban limbah di perairan Danau Maninjau. Skenario optimistik merupakan skenario yang diharapkan terjadi dimasa depan, namun pilihan responden adalah skenario moderat, sehingga diperlukan upaya-upaya tindakan atau strategi-strategi pengendalian pencemaran perairan Danau Maninjau. Perbandingan antar skenario 70000

) ) n u h a t / n o T ( h a b m i l n a b e B

60000

58692,91 46080,54

50000 40000 30000 20000 10000

1990

2045, 6

0

P es es im imi st sti k

Mo de de ra ra t

Op ti ti mi mi st sti k

B ak aku mutu

Skenario

Gambar 54. Grafik perbandingan tiga skenario beban limbah dalam pengendalian pencemaran perairan di Danau Maninjau tahun 2005–2020.

5.8. Arahan Kebijakan Pengendalian Pengendalian Pencemaran Perairan Perairan Danau

Berdasarkan pada analisis kondisi eksisting perairan Danau Maninjau yang meliputi kondisi parameter fisika, kimia dan mikrobiologi menunjukkan bahwa

130

beberapa indikator paramter kualitas air sudah di atas ambang batas yang diizinkan sebagai sumber air baku air minum. Secara umum status kualitas perairan danau berada pada kondisi tercemar sedang. Demikian juga, berdasarkan pemodelan yang disertai simulasi terhadap skenario yang mungkin terjadi di masa depan, maka beberapa rumusan strategi kebijaksanaan untuk meurunkan beban limbah yang masuk ke perairan danau dalam upaya pengendalian pencemaran perairan danau berdasarkan prioritas adalah sebagai berikut: 1. Persepsi masyarakat sekitar perairan danau masih rendah yaitu sebesar 14%, maka perlu melakukan upaya peningkatan persepsi dan kesadaran masyarakat untuk tidak membuang limbah langsung ke perairan danau. Hal ini dapat dilakukan dengan penyuluhan dan pelatihan serta sosialisasi pada masyarakat sekitar perairan danau. Selain itu, penekanan beban limbah ke perairan danau dapat dilakukan dengan mengupayakan peningkatan fasilitas sanitasi lingkungan di sekitar perairan danau. 2. Tingkat pertambahan pertambahan KJA cukup tinggi tinggi yaitu sebesar 7,89% 7,89% per tahun, maka perlu melakukan upaya penurunan laju pertambahan KJA pada tingkat 2% per tahun untuk menekan beban limbah yang masuk ke perairan danau. Hal ini dapat dilakukan melalui perizinan yang ketat terhadap penambahan KJA yang baru. Selain itu, penekanan beban limbah dari KJA perlu melakukan upaya pemberian pakan dengan kadar fosfor yang rendah. Hal ini dapat dilakukan melalui kerjasama Pemda Kabupaten Agam dengan perusahaan (paberik) penghasil pakan. 3. Penurunan jumlah beban limbah cair yang terkait dengan jumlah penduduk dapat dilakukan dengan mengupayakan penekanan laju pertumbuhan penduduk tidak melebihi 1,0% per tahun. Hal ini dapat dilakukan dengan meningkatkan pelayanan keluarga berencana, pembatasan usia nikah dan membatasi penduduk yang masuk dan berdomisili di sekitar perairan danau. 4. Mengupayakan konservasi pada lahan pertanian disekitar perairan danau, sehingga dapat menurunkan kadar total padatan tersuspensi (TSS) yang masuk ke perairan danau. Hal ini dapat dilakukan dengan kegiatan penghijauan serta membatasi pengembangan permukiman di sempadan danau.

131

5. Mengupayakan pemakaian pupuk dan pestisida secara efektif melalui penyuluhan dan sosialisasi. 5.9. Analisis Sensitivitas Sensitivitas Model Model

Uji sensitivitas dilakukan untuk mengetahui respon model terhadap stimulus, yang tujuannya adalah untuk menemukan alternatif tindakan baik untuk mengakselerasi kemungkinan pencapaian positif maupun maupun untuk mengantisipasi dampak negatif. Hasil simulasi model setelah dilakukan intervensi struktural melalui fungsi IF dengan cara menurunkan tingkat laju pertumbuhan penduduk sebesar 1% yang dimulai pada tahun 2006, ternyata tidak memberikan pengaruh nyata terhadap level atau stock total beban limbah. Intervensi penurunan laju pertumbuhan penduduk tersebut menghasilkan jumlah beban limbah sebesar 58052,76 ton (Gambar 55). 60.000 2 2

55.000 2 2

50.000

2 2

45.000 40.000

2

35.000 n o T

30.000

1 2

25.000 20.000

Baku_Mutu Bb_Lmb

2

15.000 10.000 5.000 1

1

1

1

2.006

2. 008

2.010

2.012

1

1

1

1

0 2.014

2.016

2.018

2.020

Tahun

Gambar 55. Grafik beban limbah dengan pengurangan pertumbuhan penduduk dengan intervensi struktural. Pertumbuhan sumber limbah khususnya jumlah KJA merupakan variabel dominan yang menjadi penyebab terhadap masalah peningkatan jumlah limbah yang masuk ke perairan danau. Upaya penurunan beban pencemaran (limbah) dapat berhasil secara efektif bila kebijakan yang ditempuh adalah dengan mengurangi laju pertumbuhan jumlah KJA. Melalui intervensi struktural dengan menurunkan atau mengurangi rata-rata pertumbuhan KJA menjadi 1% per tahun dengan menggunakan fungsi IF yang dimulai pada tahun 2006. Hasil simulasi menunjukkan efek yang nyata terhadap penurunan beban limbah yang masuk ke

132

perairan

danau.

Intervensi

penurunan

laju

pertumbuhan

KJA

tersebut

menghasilkan jumlah beban limbah sebesar 49816,91 ton (Gambar 56). 50.000 2

45.000 40.000

2

2

2

2

2

2

35.000 30.000 n o T

25.000

1 2

20.000

2

Baku_Mutu Beban_Limbah

15.000 10.000 5.000 1

1

1

1

1

1

2.006

2.008

2.010

2.012

2.014

2.016

0

1 2.018

1 2.020

Tahun

Gambar 56. Grafik beban limbah dengan pengurangan KJA dengan intervensi struktural. 5.10. Pembahasan Umum

Kondisi atau kualitas lingkungan perairan Danau Maninjau berada pada tingkat kualitas sedang atau telah mengalami pencemaran pada kategori ringan. Hal ini diindikasikan oleh beberapa parameter fisika dan kimia yang telah melampaui baku mutu perairan sebagai sumber air baku air minum, kecuali parameter total padatan terlarut (TDS), fecal coliform dan pestisida. Parameter total padatan tersuspensi (TSS) dan fosfat tinggi pada daerah aliran Bandar Ligin, oksigen terlarut (DO) rendah pada daerah aliran Sungai Limau Sundai, sementara untuk kebutuhan oksigen kimia (COD) dan kebutuhan oksigen biokimia (BOD 5) adalah tinggi. Parameter nitrit tinggi pada daerah aliran Sungai Jembatan Ampang dan Batang Kalarian. Karakteristik masyarakat yang berdomisili di sekitar perairan Danau Maninjau terutama di daerah sempadan danau, pada umumnya memiliki tingkat pendidikan yang rendah. Pekerjaan masyarakat sebagian besar adalah petani dengan tingkat pendapatan termasuk kategori rendah. Persepsi masyarakat mengenai pengendalian pencemaran yang terjadi di perairan danau termasuk kategori rendah. Aliran beban limbah yang masuk ke perairan danau selain berasal dari daerah di sempadan danau yang membawa limbah organik juga berasal dari

133

kegiatan kerambah jaring apung (KJA). Limbah yang dihasilkan oleh kegiatan KJA ini berupa sisa pakan yang tidak dimakan ikan dan feses yang dapat menumpuk dan menimbulkan sedimentasi di dasar perairan danau. Skenario yang mungkin akan terjadi di masa depan pada perairan Danau Maninjau adalah skenario pesimistik, moderat dan optimistik. Berdasarkan pendapat para pakar, skenario yang paling mungkin terjadi adalah moderat dan pesimistik. Oleh karena itu, diperlukan suatu kebijakan atau strategi yang tepat untuk mengubah kondisi pesimistik dan moderat yang menyebabkan beban limbah melebihi baku mutu yang ditetapkan menjadi optimistik, sehingga beban limbah di bawah ambang baku mutu yang ditetapkan. Stategi penurunan laju pertumbuhan KJA menjadi 2%, dan penerapan pemberian pakan yang efektif dengan rasio 3% dengan pakan yang rendah kandungan fosfornya, sehingga dapat mengurangi limbah (sisa pakan) yang masuk ke perairan danau. Disamping itu, strategi penekanan laju pertumbuhan penduduk tidak melebihi 1%, pembuatan instalasi pengolahan limbah rumah tangga (tanki septik) yang berbasis masyarakat sangat diperlukan karena mampu mengurangi beban limbah yang masuk ke perairan danau. Hal lain yang dapat dilakukan adalah upaya penanggulangan penanggulangan dari sumber beban limbah itu sendiri seperti peningkatan kesadaran masyarakat terhadap dampak limbah terhadap perairan danau.

Parameter Fisika, Kimia Dan Mikrobiologi Perairan Danau

Recommend Documents