Sungai Serayu merupakan salah satu Daerah Aliran Sungai (DAS) prioritas di Indonesia yang melintasi lima kabupaten di Jawa Tengah dan memiliki peran penting sebagai sumber air baku untuk berbagai keperluan masyarakat1. Namun, aktivitas masyarakat seperti pertanian, industri, dan domestik telah menyebabkan penurunan kualitas air sungai15. Untuk mengatasi masalah ini, pemantauan kualitas air secara berkala dan online menjadi sangat penting139. Penelitian ini bertujuan untuk memantau kualitas air Sungai Serayu secara berkala menggunakan teknologi Online Monitoring (Onlimo) dan menentukan status mutu airnya dengan metode Storet1.

Penelitian ini menggunakan data dari dua stasiun pemantauan Onlimo yang terpasang di Sungai Serayu, yaitu Bendung Wanganaji (hulu) dan Bendung Gerak Serayu (hilir)1. Data yang dianalisis meliputi parameter fisika (suhu, DHL, TDS, turbiditas) dan kimia (DO, pH, nitrat, amonia) yang diperoleh dari database online monitoring kualitas air Pusat Teknologi Lingkungan (PTL), Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi1. Data yang digunakan adalah data bulanan pada September 2016 untuk Bendung Wanganaji dan Desember 2016 untuk Bendung Gerak Serayu1. Status mutu air ditentukan dengan metode Storet berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 115 Tahun 2003 dan mengacu pada baku mutu air kelas II pada PP No. 82 Tahun 200114.

Metode Storet memerlukan data time series untuk menganalisis status mutu air4. Analisis dilakukan dengan memberikan skor pada setiap parameter yang dibandingkan dengan baku mutu air14. Klasifikasi status mutu air terdiri dari empat kelas: A (baik), B (tercemar ringan), C (tercemar sedang), dan D (tercemar berat)10.

Teknologi Onlimo

Onlimo adalah sistem monitoring kualitas air online yang dikembangkan oleh Pusat Teknologi Lingkungan, BPPT19. Sistem ini memanfaatkan teknologi sensor yang dicelupkan ke dalam air untuk mengukur parameter kualitas air secara realtime3. Data diukur menggunakan multiprobe sensor yang terdiri dari suhu, DO, pH, TDS, DHL, turbiditas, nitrat dan amonia1. Data dari sensor dikirim dan dianalisis secara online oleh sistem onlimo, kemudian diverifikasi dan dianalisis ulang menggunakan metode Storet1.

Parameter Kualitas Air

Suhu

Suhu di Sungai Serayu meningkat dari hulu ke hilir. Stasiun Bendung Wanganaji memiliki suhu rata-rata 21,63°C (20°C-23,8°C), sedangkan stasiun Bendung Gerak Serayu memiliki suhu rata-rata 26,93°C (25,1°C-29,3°C)1. Kisaran suhu ini masih dalam klasifikasi baku mutu air kelas II PP No. 82 Tahun 20011. Suhu perairan dipengaruhi oleh intensitas cahaya matahari, pertukaran panas air dan udara, kondisi geografis, dan curah hujan1.

Dissolved Oxygen (DO)

Kadar DO rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 6 mg/l (1,14 – 7,13 mg/l), sedangkan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 5,07 mg/l (4,32 – 5,71 mg/l)1. Nilai DO pada kedua stasiun memenuhi baku mutu perairan kelas II dengan kadar DO minimum 4 mg/l1. DO penting untuk kehidupan organisme perairan, dan konsentrasi yang baik adalah 2-10 mg/l1.

pH

Nilai pH rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 7,37 (6,52 – 7,66), memenuhi baku mutu air kelas II1. Namun, di stasiun Bendung Gerak Serayu, nilai pH rata-rata adalah 8,64 (6,47 – 12,25), dengan beberapa pengukuran melebihi baku mutu1. pH air dipengaruhi oleh limbah industri dan rumah tangga1.

Total Dissolved Solid (TDS) dan DHL

Nilai TDS rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 106,25 mg/l (0 – 200 mg/l), dan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 94,62 mg/l (0 – 100 mg/l)1. Nilai DHL rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 20,48 µS/cm (1,60 µS/cm – 31,50 µS/cm), dan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 16,26 µS/cm (0,5 µS/cm – 21,6 µS/cm)1. TDS dan DHL menunjukkan tingkat kesuburan perairan dan dipengaruhi oleh bahan organik dan mineral terlarut1.

Turbiditas

Nilai turbiditas rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 94,90 NTU (0 NTU – 392,30 NTU), dan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 174,31 NTU (0 NTU – 399 NTU)1. Turbiditas yang tinggi disebabkan oleh limbah industri, penambangan pasir, dan erosi tanah1. Kekeruhan yang tinggi mengurangi intensitas sinar matahari yang masuk ke perairan, berdampak pada fotosintesis dan produktivitas fitoplankton1.

Nitrat

Nilai nitrat rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 5,18 mg/l (0,48 mg/l – 68,9 mg/l), sedangkan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 17,54 mg/l (0,02 mg/l – 589 mg/l)1. PP No. 82 Tahun 2001 menetapkan baku mutu nitrat untuk perairan kelas II maksimal 10 mg/l, sehingga terdapat nilai nitrat yang terlampau tinggi1. Peningkatan konsentrasi nitrat disebabkan oleh aktivitas pertanian yang mengalirkan air buangan ke sungai1.

Amonia

Nilai amonia rata-rata di stasiun Bendung Wanganaji adalah 0,004 mg/l (0 mg/l – 0,04 mg/l), sedangkan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah 2,15 mg/l (1,44 – 6,14 mg/l)1. Kadar amonia di stasiun Bendung Wanganaji memenuhi kadar yang aman, namun di stasiun Bendung Gerak Serayu melebihi kadar amonia normal untuk perairan umum1. Tingginya kadar amonia mengindikasikan adanya limbah domestik, industri, dan pertanian yang masuk ke sungai15.

Status Mutu Air

Dengan metode Storet, status mutu air di stasiun Bendung Wanganaji adalah tercemar ringan (skor -8), sedangkan di stasiun Bendung Gerak Serayu adalah tercemar sedang (skor -14)1. Turbiditas dan nitrat adalah parameter yang menyebabkan nilai Storet tinggi1.

Studi Kasus dan Implikasi

Sungai Serayu dimanfaatkan untuk berbagai kegiatan masyarakat, seperti pertanian, kegiatan rumah tangga, PLTA, dan penambangan liar1. Kegiatan-kegiatan ini berpotensi menurunkan kualitas air sungai1. Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pemantauan kualitas air secara online dengan Onlimo dan metode Storet dapat memberikan informasi yang cepat dan akurat mengenai kondisi sungai9.

Opini dan Kritik

Penelitian ini memberikan informasi penting mengenai status mutu air Sungai Serayu dengan menggunakan teknologi online dan metode analisis yang terstandar13. Namun, penelitian ini hanya menggunakan data dari dua stasiun pemantauan dan data bulanan pada periode waktu tertentu1. Penelitian selanjutnya dapat memperluas cakupan stasiun dan periode waktu untuk mendapatkan gambaran yang lebih komprehensif. Selain itu, perlu adanya analisis lebih lanjut mengenai sumber-sumber pencemaran dan dampaknya terhadap ekosistem sungai2.

Kesimpulan

Kualitas air Sungai Serayu tergolong tercemar ringan hingga sedang berdasarkan metode Storet. Nilai turbiditas dan nitrat menjadi faktor utama yang mempengaruhi status mutu air1. Pemantauan kualitas air secara online dengan Onlimo dan analisis dengan metode Storet membantu dalam memantau kondisi sungai secara realtime dan berkala. Untuk menjaga kualitas air Sungai Serayu, perlu adanya pengelolaan yang lebih baik terhadap limbah industri, domestik, dan pertanian, serta perawatan peralatan Onlimo agar pengukuran kualitas air lebih akurat116.

Sumber:

Arinda, E. S., Wahyono, H. D., & Santoso, A. D. (2022). Penentuan Status Mutu Air Sungai Serayu Menggunakan Teknologi Online Monitoring (Onlimo) dengan Metode Analisa Storet. TRITON: Jurnal Manajemen Sumberdaya Perairan, 19(2), 102-1131.

Sungai Patrean di Kabupaten Sumenep, Jawa Timur, merupakan sumber air yang vital bagi masyarakat di beberapa kecamatan seperti Manding, Batuputih, Dasuk, Gapura, dan Kota. Sungai ini dimanfaatkan untuk berbagai aktivitas manusia, mulai dari pertanian, mandi, mencuci, hingga pembuangan sampah organik dan anorganik. Namun, aktivitas tersebut memberikan tekanan pencemaran yang dapat menurunkan kualitas air, mengancam ekosistem, dan kesehatan masyarakat. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kualitas air Sungai Patrean berdasarkan parameter fisika dan kimia, serta membandingkannya dengan standar baku mutu air yang diatur dalam Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 2021.

Penelitian menggunakan metode purposive sampling dengan pengambilan sampel air di tiga titik yang dipilih berdasarkan potensi pencemaran. Titik pertama berada di hulu sungai di Desa Giring, Kecamatan Manding, yang banyak aktivitas mandi dan mencuci. Titik kedua di tengah sungai di Desa Lalangon, Kecamatan Manding, dengan aktivitas saluran drainase. Titik ketiga di hilir sungai di Desa Kacongan, Kecamatan Kota Sumenep, yang dipengaruhi oleh aktivitas pertanian dan pembuangan sampah. Pengambilan sampel dilakukan pada bulan Februari hingga Maret 2022 dengan pengukuran parameter secara in situ dan ex situ di laboratorium lingkungan hidup Kabupaten Sumenep. Data dianalisis secara deskriptif dan dibandingkan dengan baku mutu air kelas III yang diperuntukkan bagi pembudidayaan ikan tawar, peternakan, dan irigasi.

Kondisi Kualitas Air Sungai Patrean

Secara umum, kualitas air Sungai Patrean berada dalam kategori kelas I hingga IV berdasarkan parameter fisika dan kimia. Parameter seperti suhu, total dissolved solids (TDS), total suspended solids (TSS), pH, dan biochemical oxygen demand (BOD) masih memenuhi baku mutu kelas III. Namun, terdapat beberapa parameter yang tidak memenuhi standar, yaitu dissolved oxygen (DO) di stasiun hulu dengan nilai 2,74 mg/L (di bawah ambang batas 3 mg/L) dan chemical oxygen demand (COD) di stasiun hulu sebesar 51,2 mg/L serta di stasiun hilir sebesar 48 mg/L, yang melebihi batas maksimum 50 mg/L untuk kelas III.

Suhu Air

Suhu air berkisar antara 27,73 hingga 28,73°C, masih sesuai dengan standar baku mutu air. Suhu tertinggi di hulu diduga akibat proses dekomposisi bahan organik oleh bakteri yang meningkatkan kadar CO2 dan menurunkan oksigen terlarut, sehingga suhu naik. Suhu ini masih cocok untuk kehidupan biota air seperti ikan dan fitoplankton, yang idealnya berada di rentang 28-32°C.

Total Dissolved Solids (TDS)

Nilai TDS berkisar antara 330 hingga 375 mg/L, masih dalam batas aman menurut standar. Tingginya TDS di hulu dipengaruhi oleh aktivitas mandi dan mencuci yang menambah kandungan surfaktan, fosfat, dan garam dari deterjen. Peningkatan TDS dapat mengubah salinitas dan komposisi ion dalam air, yang berpotensi mengganggu keseimbangan biota air.

Total Suspended Solids (TSS)

TSS berkisar antara 0,67 hingga 4,83 mg/L, masih memenuhi standar. Nilai tertinggi terdapat di hilir, yang disebabkan oleh sedimentasi dari lahan terbuka dan limpasan pertanian membawa pasir dan pupuk ke sungai. Sedimentasi ini dapat mengurangi penetrasi cahaya matahari, menghambat fotosintesis fitoplankton, dan menurunkan oksigen terlarut.

pH Air

pH air berkisar antara 7,17 hingga 8,37, menunjukkan kondisi netral hingga sedikit basa yang masih sesuai standar. Nilai pH yang lebih tinggi di tengah sungai dipengaruhi oleh proses fotosintesis fitoplankton yang mengurangi CO2 dan meningkatkan oksigen terlarut. pH yang stabil penting untuk kelangsungan hidup organisme air.

Dissolved Oxygen (DO)

DO di stasiun hulu sangat rendah, hanya 2,74 mg/L, di bawah ambang batas kelas III yang minimal 3 mg/L. Rendahnya DO disebabkan oleh aktivitas masyarakat seperti mandi dan mencuci yang menghasilkan busa deterjen menghambat difusi oksigen dari udara ke air. Proses dekomposisi bahan organik juga meningkatkan konsumsi oksigen. Kondisi ini berisiko menyebabkan kematian biota air akibat kekurangan oksigen.

Biochemical Oxygen Demand (BOD)

Nilai BOD berkisar antara 0,93 hingga 2,21 mg/L, masih dalam batas aman. Nilai tertinggi ditemukan di stasiun tengah, menandakan adanya beban pencemaran organik dari limbah domestik seperti sisa makanan dan air cucian yang dibuang ke sungai. BOD menunjukkan jumlah oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik secara aerobik. Nilai BOD yang tinggi dapat menurunkan DO dan mengancam kehidupan akuatik.

Chemical Oxygen Demand (COD)

COD di stasiun hulu mencapai 51,2 mg/L dan di hilir sebesar 48 mg/L, keduanya melebihi batas maksimum kelas III yaitu 50 mg/L. COD mengukur total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik secara kimiawi, termasuk yang sulit terurai secara biologis. Tingginya COD menunjukkan pencemaran berat akibat limbah deterjen dan sampah plastik yang sulit terdegradasi, berpotensi menurunkan kualitas air dan kesehatan ekosistem.

Analisis Statistik

Analisis Principal Component Analysis (PCA) dan Cluster Analysis mengungkapkan bahwa ketiga stasiun memiliki karakteristik fisika-kimia yang berbeda namun memiliki kemiripan sebesar 98%. Stasiun hulu didominasi oleh suhu dan TDS tinggi, stasiun tengah oleh pH tinggi, dan stasiun hilir oleh TSS dan COD tinggi. Secara umum, dari hulu ke hilir terjadi peningkatan beban pencemar akibat aktivitas manusia yang semakin intensif.

Studi Kasus dan Implikasi

Pertumbuhan penduduk Kabupaten Sumenep yang meningkat dari sekitar 1,08 juta jiwa pada 2018 menjadi 1,12 juta jiwa pada 2020 meningkatkan kebutuhan air bersih dan tekanan terhadap sumber daya air Sungai Patrean. Aktivitas masyarakat yang tidak terkelola dengan baik, seperti membuang limbah rumah tangga dan sampah ke sungai, menyebabkan penurunan kualitas air terutama di hulu dan hilir sungai. Studi ini menegaskan perlunya pengelolaan kualitas air dan zona riparian yang efektif untuk menjaga fungsi ekosistem sungai dan keberlanjutan pemanfaatan air bagi masyarakat.

Opini dan Kritik

Penelitian ini memberikan gambaran komprehensif mengenai kondisi kualitas air Sungai Patrean dengan menggunakan parameter fisika dan kimia yang relevan. Penggunaan metode purposive sampling dan perbandingan dengan standar baku mutu nasional memberikan validitas hasil yang kuat. Namun, penelitian ini dapat diperkuat dengan menambahkan parameter biologis seperti keanekaragaman plankton atau biomarker pencemaran untuk gambaran dampak yang lebih menyeluruh.

Selain itu, pengelolaan sungai Patrean harus melibatkan masyarakat secara aktif agar aktivitas yang merusak kualitas air dapat diminimalisir. Pemerintah daerah juga perlu meningkatkan pengawasan dan edukasi lingkungan untuk menjaga keberlanjutan sumber daya air ini.

Kesimpulan

Kualitas air Sungai Patrean Kabupaten Sumenep secara umum masih memenuhi baku mutu kelas III untuk sebagian besar parameter fisika dan kimia. Namun, parameter DO di hulu dan COD di hulu serta hilir melebihi batas aman, menunjukkan adanya tekanan pencemaran dari aktivitas manusia. Dari hulu ke hilir terjadi peningkatan kualitas air, meskipun beban pencemar terus bertambah. Pengelolaan kualitas air dan zona riparian yang efektif sangat diperlukan untuk menjaga fungsi ekologis sungai dan keberlanjutan pemanfaatannya bagi masyarakat.

Sumber:
Alfatihah, A., Latuconsina, H., Prasetyo, H. D. (2022). Analisis Kualitas Air Berdasarkan Parameter Fisika dan Kimia di Perairan Sungai Patrean Kabupaten Sumenep. AQUACOASTMARINE: Journal of Aquatic and Fisheries Sciences, 1(2), 76-84. ISSN 2829-1751.

Signifikansi Danau Lut Tawar bagi Aceh Tengah

Danau Lut Tawar yang terletak di dataran tinggi Gayo, Kabupaten Aceh Tengah, Provinsi Aceh, merupakan danau vulkanik dengan luas sekitar 57 km² pada ketinggian 1230 mdpl. Danau ini tidak hanya berfungsi sebagai destinasi wisata utama, tetapi juga sebagai sumber air bersih yang vital untuk pertanian, industri, dan perikanan di wilayah sekitarnya. Kualitas air danau menjadi indikator kesehatan ekosistem perairan dan sangat penting untuk keberlangsungan fungsi danau tersebut. Penelitian ini bertujuan menganalisis kualitas air dan tingkat pencemaran di Danau Lut Tawar dengan menggunakan parameter fisika, kimia, dan biologi, serta metode STORET untuk penilaian status pencemaran.

Sampling dan Analisis Parameter Kualitas Air

Pengambilan sampel dilakukan secara purposive sampling di empat stasiun yang dipilih berdasarkan aktivitas di sekitar danau:

• Stasiun I: Desa One-One (daerah Keramba Jaring Apung/KJA)
• Stasiun II: Desa Nosar (daerah pertanian)
• Stasiun III: Desa Bintang (daerah pemukiman)
• Stasiun IV: Desa Baor Kelitu (lokasi kontrol)

Setiap stasiun diambil dua sampel air (permukaan dan bawah permukaan) selama dua bulan berturut-turut. Parameter fisik yang diukur secara in situ meliputi suhu, pH, dan penetrasi cahaya. Parameter kimia dan biologi dianalisis di laboratorium, termasuk Total Suspended Solid (TSS), Dissolved Oxygen (DO), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Nitrat, dan Fosfat.

Metode STORET digunakan untuk membandingkan hasil pengukuran dengan baku mutu air sesuai Peraturan Pemerintah No. 22 Tahun 2021 dan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 115 Tahun 2003.

Kondisi Kualitas Air Danau Lut Tawar

Parameter Fisik

• Suhu: Rata-rata suhu air berkisar antara 21,1°C hingga 24,1°C, masih dalam rentang toleransi bagi organisme akuatik dan sesuai baku mutu.
• TSS: Nilai TSS berkisar 7,45–9,25 mg/L, jauh di bawah batas maksimum 50 mg/L, menunjukkan air relatif jernih.
• Penetrasi Cahaya: Berkisar 165–262,5 cm, menunjukkan tingkat kecerahan yang baik untuk kehidupan akuatik.

Parameter Kimia

• pH: Berkisar 6,3–7,85, masih dalam rentang baku mutu kelas II (6–9), menunjukkan kondisi air yang netral hingga sedikit basa.
• DO: Rata-rata 7,55 mg/L, menunjukkan kadar oksigen terlarut yang cukup untuk mendukung kehidupan ikan dan organisme air lainnya.
• COD: Rata-rata 6,59 mg/L, jauh di bawah batas maksimum 25 mg/L, menandakan tingkat pencemaran kimia yang rendah.
• BOD: Rata-rata 0,605–0,64 mg/L, berada di bawah batas maksimal 3 mg/L, mengindikasikan air tidak tercemar secara biologis.
• Nitrat: Rata-rata 4,1 mg/L, tergolong mesotrofik dan masih di bawah batas maksimum 10 mg/L.
• Fosfat: Rata-rata 0,03 mg/L, menunjukkan tingkat kesuburan sedang dan tidak menyebabkan pencemaran.

Status Pencemaran

Berdasarkan metode STORET, semua stasiun menunjukkan status pencemaran dalam kategori cemar sedang dengan skor antara -22 hingga -24. Pencemaran ini terutama disebabkan oleh aktivitas budidaya ikan keramba jaring apung (KJA), limbah domestik, pertanian, dan sampah rumah tangga yang masuk ke danau.

Faktor Penyebab dan Dampak Pencemaran

• Budidaya ikan KJA: Makanan ikan yang tidak termakan meningkatkan beban organik dan nutrien terlarut (nitrat dan fosfat) di perairan.
• Limbah domestik dan pertanian: Pembuangan limbah rumah tangga dan limbah pertanian memperparah pencemaran, terutama di daerah pemukiman dan pertanian.
• Sampah rumah tangga: Sampah yang masuk ke danau juga berkontribusi pada penurunan kualitas air.

Dampak pencemaran ini dapat mengganggu ekosistem danau, menurunkan kualitas air, dan berpotensi mengancam kesehatan masyarakat serta keberlanjutan aktivitas ekonomi di sekitar danau.

Analisis Kritis dan Perbandingan dengan Penelitian Lain

Penelitian ini memberikan gambaran lengkap dan valid mengenai kualitas air Danau Lut Tawar dengan pendekatan multidisiplin dan data primer yang kuat. Hasilnya konsisten dengan studi lain yang menunjukkan bahwa danau di kawasan tropis dengan aktivitas manusia intensif cenderung mengalami pencemaran sedang akibat limbah organik dan nutrien.

Namun, penelitian ini juga menunjukkan bahwa kualitas air secara umum masih dalam batas toleransi, yang membuka peluang untuk pengelolaan berkelanjutan dengan pengawasan ketat dan partisipasi masyarakat.

Rekomendasi dan Implikasi Pengelolaan

• Pengelolaan limbah KJA: Optimalisasi pemberian pakan dan pengelolaan limbah budidaya ikan untuk mengurangi beban organik.
• Pengelolaan limbah domestik dan pertanian: Menerapkan sistem pengolahan limbah terpadu dan konservasi lahan.
• Edukasi masyarakat: Meningkatkan kesadaran akan pentingnya menjaga kebersihan danau.
• Pemantauan berkala: Melanjutkan monitoring kualitas air dengan metode STORET dan teknologi modern.

Kesimpulan

Kualitas air Danau Lut Tawar di Kabupaten Aceh Tengah secara umum masih memenuhi baku mutu lingkungan, namun tergolong tercemar sedang berdasarkan metode STORET. Pencemaran terutama disebabkan aktivitas budidaya ikan, limbah domestik, dan pertanian. Penelitian ini menegaskan pentingnya pengelolaan terpadu dan berkelanjutan untuk menjaga fungsi dan kelestarian danau sebagai sumber kehidupan masyarakat.

Sumber Asli Artikel

Rima Tamara, Ternala Alexander Barus, Hesti Wahyuningsih. 2022. Analisis Kualitas Air Danau Lut Tawar Kabupaten Aceh Tengah Provinsi Aceh. Jurnal Serambi, Volume VII, No.4, Oktober 2022, Hal 4159-4167.

Mata Air Sebagai Sumber Kehidupan di Desa Tolnaku

Air merupakan elemen vital bagi kehidupan manusia, terutama air bersih untuk kebutuhan sehari-hari. Di banyak daerah pedesaan, mata air menjadi sumber utama air bagi masyarakat. Namun, mata air rentan terhadap pencemaran akibat aktivitas manusia dan faktor alam. Penelitian oleh Susanti Y. Manune, Kristina Moi Nono, dan Demak E. R. Damanik (2019) meneliti kualitas air pada tiga sumber mata air penting di Desa Tolnaku, Kecamatan Fatule’u, Kabupaten Kupang, Nusa Tenggara Timur, yaitu mata air Betmanu, Oelmela, dan Oelekam. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas air dan sumber pencemar berdasarkan parameter fisik, kimia, dan biologi, serta membandingkannya dengan standar baku mutu air bersih.

Pengambilan Sampel dan Analisis Laboratorium

Penelitian dilakukan pada Desember 2017–Januari 2018 dengan metode survei deskriptif. Sampel air diambil dari tiga sumber mata air pada empat stasiun berbeda: titik mata air, 10 meter dari mata air, dan 20 meter dari mata air (untuk mata air terbuka Betmanu dan Oelmela), serta titik mata air saja (untuk mata air tertutup Oelekam). Pengukuran bau, suhu, pH, dan Total Dissolved Solid (TDS) dilakukan langsung di lokasi (in-situ) selama tiga hari. Analisis kualitas air (Total Suspended Solid/TSS, Chemical Oxygen Demand/COD, dan bakteri) dilakukan di Laboratorium FKIP Biologi dan Kimia, Undana Kupang. Data dianalisis secara deskriptif kualitatif dan dibandingkan dengan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.

Kualitas Air di Tiga Mata Air

Kondisi Umum Lokasi Penelitian

Desa Tolnaku memiliki topografi bervariasi dengan iklim tropis kering. Mata air berada di tengah perkebunan masyarakat yang didominasi pohon kelapa dan pinang. Terdapat perbedaan pada penampungan mata air: Oelekam memiliki penutup dan pipa penyalur air bersih, sedangkan Betmanu dan Oelmela masih terbuka. Aktivitas masyarakat seperti mandi, mencuci, dan memberi minum hewan ternak dilakukan di sekitar mata air terbuka.

Parameter Fisika

• Bau: Semua mata air tidak berbau, memenuhi syarat air minum.
• Suhu: Suhu rata-rata berkisar 27.6°C - 28.6°C, sesuai dengan baku mutu air minum (26-29°C). Mata air Oelmela memiliki suhu tertinggi karena lokasinya lebih terbuka, sementara Betmanu lebih rendah karena terlindungi vegetasi.
• Total Dissolved Solid (TDS): Nilai TDS berkisar 234.4 mg/l - 244.8 mg/l, jauh di bawah ambang batas maksimum 1000 mg/l, memenuhi syarat air minum. Mata air Oelmela memiliki TDS tertinggi, diduga karena aktivitas masyarakat dan kandungan anorganik dari air yang menyebabkan kerak pada peralatan rumah tangga.
• Total Suspended Solid (TSS): Nilai TSS sama untuk semua mata air, yaitu 5 mg/l, jauh di bawah ambang batas 50 mg/l, memenuhi syarat air minum.

Parameter Kimia

• pH: Nilai pH berkisar 6.40 - 6.53, sedikit di bawah rentang ideal (6-9) namun masih relatif aman. Mata air Oelmela memiliki pH tertinggi, diduga karena larutan sabun dari aktivitas mencuci.
• Chemical Oxygen Demand (COD): Mata air Betmanu memenuhi baku mutu (8.93 mg/l < 10 mg/l), sedangkan Oelmela (16.82 mg/l) dan Oelekam (14.28 mg/l) melebihi ambang batas maksimum. Tingginya COD di Oelmela diduga karena aktivitas masyarakat, sementara di Oelekam mungkin dipengaruhi oleh musim hujan.

Parameter Biologi

• Total Koliform: Semua mata air memiliki nilai total koliform yang sama, yaitu 1100 MPN, melebihi baku mutu (1000 MPN). Hal ini mengindikasikan pencemaran bakteri yang tinggi, diduga berasal dari sampah organik, kurangnya pemeliharaan penampungan mata air, dan aktivitas masyarakat serta hewan ternak di sekitar mata air.

Analisis dan Diskusi: Faktor Pencemaran dan Risiko Kesehatan

Hasil penelitian menunjukkan bahwa mata air Betmanu memenuhi syarat sebagai air minum berdasarkan parameter fisik dan kimia, namun semua mata air tercemar secara mikrobiologis. Parameter COD pada mata air Oelmela dan Oelekam juga melampaui ambang batas.

Faktor pencemaran utama adalah:

• Sampah organik dari dedaunan dan ranting kayu (serasah).
• Kotoran hewan ternak.
• Aktivitas manusia seperti mandi dan mencuci menggunakan sabun dan deterjen.
• Kurangnya pemeliharaan penampungan mata air yang terbuka.

Kondisi ini berpotensi membahayakan kesehatan masyarakat Desa Tolnaku yang seringkali langsung meminum air tanpa direbus terlebih dahulu.

Perbandingan dengan Penelitian Lain dan Implikasi

Penelitian serupa di mata air Lahurus, Kabupaten Belu, NTT, juga menemukan nilai pH yang rendah dan keberadaan fecal coliform 34. Studi lain mengenai kualitas air tanah di Kupang menemukan bahwa aktivitas masyarakat dapat mencemari lingkungan sumber air 5. Hasil ini menggarisbawahi bahwa perlindungan dan pengelolaan sumber mata air secara berkelanjutan sangat penting untuk menjamin ketersediaan air bersih yang aman bagi masyarakat.

Kesimpulan dan Rekomendasi

Mata air Betmanu, Oelmela, dan Oelekam di Desa Tolnaku memenuhi syarat air minum berdasarkan parameter fisik (bau, suhu, TDS, TSS) dan pH, namun tidak memenuhi syarat karena tingginya kandungan bakteri coliform dan COD pada mata air Oelmela dan Oelekam12. Sumber pencemar berasal dari sampah organik, aktivitas manusia, dan kotoran hewan12.

Penelitian ini merekomendasikan:

• Perlindungan dan pemeliharaan sumber mata air, termasuk pembuatan penampungan tertutup.
• Edukasi masyarakat tentang pentingnya menjaga kebersihan mata air dan merebus air sebelum diminum.
• Pengelolaan limbah domestik dan peternakan yang baik.
• Pemantauan kualitas air secara berkala.

Dengan pengelolaan yang baik, mata air di Desa Tolnaku dapat terus menjadi sumber kehidupan bagi masyarakat setempat.

Sumber Asli Artikel

Manune, S. Y., Nono, K. M., & Damanik, D. E. R. (2019). Analisis Kualitas Air pada Sumber Mata Air di Desa Tolnaku Kecamatan Fatule’u Kabupaten Kupang Nusa Tenggara Timur. Jurnal Biotropikal Sains, 16(1), 40-5312.

Tantangan Kualitas Air Sungai Ciliwung

Sungai Ciliwung merupakan sungai terbesar yang melintasi wilayah Jakarta dan sekitarnya, memiliki peran penting sebagai sumber air untuk rekreasi, budidaya perikanan, dan penghijauan. Namun, kualitas airnya cenderung menurun akibat limbah domestik dan industri yang dibuang ke sungai tanpa pengolahan memadai. Metode konvensional pemantauan kualitas air yang dilakukan dengan pengambilan sampel manual dan analisis laboratorium memiliki keterbatasan waktu dan cakupan data. Oleh karena itu, penelitian oleh Mohammad Haekal dan Wahyu Catur Wibowo (2023) mengadopsi pendekatan sains data dan pembelajaran mesin untuk memprediksi kualitas air Sungai Ciliwung secara lebih efektif dan akurat.

Pemanfaatan Teknologi ONLIMO dan Model Machine Learning

Penelitian menggunakan data hasil pemantauan kualitas air Sungai Ciliwung selama satu tahun penuh (1 Januari–31 Desember 2018) yang diperoleh melalui teknologi Online Monitoring (ONLIMO) dari BPPT (sekarang BRIN). Data yang dikumpulkan sebanyak 5.476 poin pengukuran dengan interval satu jam, meliputi delapan parameter utama: pH, Dissolved Oxygen (DO), Nitrat, Kekeruhan, Total Dissolved Solids (TDS), Salinitas, Konduktivitas Listrik (DHL), dan Suhu.

Untuk memprediksi kualitas air, empat model pembelajaran mesin diuji, yaitu:

• Jaringan Syaraf Tiruan (JST) dengan berbagai arsitektur hidden layer,
• Support Vector Machine (SVM),
• Random Forest,
• Naive Bayes.

Data dibagi menjadi 80% untuk pelatihan dan 20% untuk pengujian, dengan pembersihan data anomali sekitar 0,67%.

Performa Model dan Evaluasi Akurasi

Jaringan Syaraf Tiruan (JST)

Model JST diuji dengan 1, 3, 5, 7, dan 9 hidden layer, masing-masing dengan 3 node per layer. Model dengan 5 hidden layer menunjukkan performa terbaik dengan:

• Akurasi 94,6%,
• Recall 93,1%,
• Precision 88,1%,
• Specificity 97,3%,
• F1 Score 90,5%.

Model ini mampu memprediksi kategori kualitas air “memenuhi” dan “tidak memenuhi” baku mutu dengan tingkat kesalahan paling rendah dibanding konfigurasi lain.

Support Vector Machine (SVM)

Model SVM menunjukkan akurasi lebih rendah, yaitu 79,3%, dengan nilai recall 63,3% dan precision 56,7%. Hal ini menunjukkan SVM kurang optimal pada dataset besar dan kompleks seperti data kualitas air Ciliwung.

Random Forest

Random Forest memberikan hasil terbaik secara keseluruhan dengan akurasi mencapai 99,7%, recall dan specificity 100%, precision 99%, dan F1 Score 99,5%. Model ini sangat efektif mengklasifikasikan data kualitas air dengan kesalahan minimal (false positive dan false negative sangat kecil).

Naive Bayes

Naive Bayes memiliki akurasi 89,5%, recall 99,3%, dan precision 64,8%, menunjukkan performa cukup baik namun masih kalah dari JST dan Random Forest.

Studi Kasus: Prediksi Kualitas Air Sungai Ciliwung

Data pemantauan menunjukkan variasi kualitas air dengan beberapa titik waktu yang tidak memenuhi baku mutu, terutama pada parameter kekeruhan dan DO. Model Random Forest dan JST 5 hidden layer mampu memprediksi kondisi ini dengan sangat baik, memberikan peluang untuk pengelolaan sungai yang lebih responsif dan tepat waktu.

Analisis Kritis dan Nilai Tambah

Penelitian ini membuktikan bahwa metode pembelajaran mesin, terutama Random Forest dan JST, sangat efektif untuk memprediksi kualitas air sungai berdasarkan data pemantauan real-time. Pendekatan ini mengatasi keterbatasan metode konvensional yang lambat dan kurang responsif terhadap perubahan kualitas air secara dinamis.

Dibandingkan dengan studi lain, hasil ini konsisten dengan temuan bahwa Random Forest unggul dalam menangani dataset besar dan kompleks, sedangkan SVM kurang optimal pada skala data tersebut. Penelitian ini juga mengadopsi teknologi ONLIMO yang memungkinkan pengumpulan data berkala dan real-time, menjadikan prediksi lebih akurat dan aplikatif.

Kritik dan Saran Pengembangan

• Penelitian hanya menggunakan delapan parameter, sementara parameter lain seperti BOD, COD, dan mikrobiologi juga penting untuk kualitas air.
• Data yang digunakan hanya dari satu lokasi (depan Masjid Istiqlal), sehingga perlu diperluas ke berbagai titik sungai untuk gambaran komprehensif.
• Model JST memerlukan tuning parameter yang cukup rumit dan waktu pelatihan yang lama.
• Integrasi hasil prediksi dengan sistem peringatan dini dan kebijakan pengelolaan sungai akan meningkatkan manfaat praktis penelitian.

Kesimpulan

Model pembelajaran mesin Random Forest dan Jaringan Syaraf Tiruan dengan 5 hidden layer memiliki potensi besar untuk memprediksi kualitas air Sungai Ciliwung dengan akurasi tinggi, di atas 89%. Pendekatan ini dapat menjadi alat bantu penting bagi pengambil kebijakan dan pengelola lingkungan dalam menjaga kualitas air sungai secara berkelanjutan. Penelitian ini membuka peluang pengembangan sistem monitoring kualitas air yang lebih canggih dan responsif di masa depan.

Sumber Asli Artikel

Haekal, M., & Wibowo, W. C. (2023). Prediksi Kualitas Air Sungai Menggunakan Metode Pembelajaran Mesin: Studi Kasus Sungai Ciliwung. Jurnal Teknologi Lingkungan, 24(2), 273-282.

Tantangan Kualitas Air di Danau Toba

Danau Toba, danau vulkanik terbesar di Indonesia dan Asia Tenggara, memiliki peranan penting sebagai sumber daya ekologis dan ekonomi bagi masyarakat sekitar. Namun, aktivitas manusia seperti limbah domestik, pertanian, perikanan, industri, dan pariwisata memberikan tekanan besar terhadap kualitas air danau ini. Penurunan kualitas air yang terjadi mengancam ekosistem dan kenyamanan masyarakat serta wisatawan. Oleh karena itu, pemantauan kualitas air secara kontinyu dan real-time sangat dibutuhkan untuk mendukung pengelolaan yang berkelanjutan.

Penelitian oleh Damayanti et al. (2022) memanfaatkan teknologi ONLIMO (Online Monitoring) yang dikembangkan oleh Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT) bekerjasama dengan Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (KLHK) untuk memantau kualitas air Danau Toba secara online dan real-time. Studi ini bertujuan mengukur dan menganalisis status mutu air di dua stasiun pengamatan di Kabupaten Toba, yaitu di Desa Marom (STO11) dan Desa Pardamean Ajibata (STO12).

Teknologi ONLIMO dan Parameter Pengukuran

Pemantauan dilakukan pada bulan Desember 2017 dengan pengambilan data setiap satu jam selama 24 jam penuh. Teknologi ONLIMO menggunakan multiprobe sensor yang mampu mengukur berbagai parameter penting kualitas air, yaitu:

• Suhu
• Daya Hantar Listrik (DHL)
• Total Dissolved Solid (TDS)
• Kekeruhan (Turbidity)
• pH
• Dissolved Oxygen (DO)
• Nitrat
• Amonia

Data yang dikumpulkan oleh sensor disimpan dalam data logger dan dikirim secara otomatis ke server pusat melalui jaringan GSM untuk dianalisis menggunakan metode STORET. Metode ini membandingkan data kualitas air dengan baku mutu sesuai Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 dan Peraturan Menteri Kesehatan No. 416 Tahun 1990.

Status Mutu Air di Dua Stasiun

Suhu dan pH

• Suhu rata-rata di stasiun 1 (Marom) berkisar antara 23,8°C hingga 26,8°C, sedangkan di stasiun 2 (Ajibata) antara 25,2°C hingga 25,9°C. Kedua lokasi memenuhi standar baku mutu kelas 1.
• pH di stasiun 1 berkisar 8,12–8,21 dan di stasiun 2 antara 7,77–8,29, menunjukkan kondisi air yang cenderung basa dan masih sesuai dengan standar mutu air.

Dissolved Oxygen (DO)

• DO di stasiun 1 berkisar 5,50–6,47 mg/L, beberapa nilai belum memenuhi baku mutu kelas 1, namun masih sesuai kelas 2.
• DO di stasiun 2 berkisar 5,35–7,60 mg/L, sebagian besar memenuhi baku mutu kelas 1.

Kekeruhan (Turbidity)

• Kekeruhan di stasiun 1 berkisar 4,5–27,4 NTU.
• Kekeruhan di stasiun 2 sangat bervariasi, dari 0,8 hingga 584,1 NTU, dengan nilai tertinggi di dekat pelabuhan Ajibata yang didominasi aktivitas pariwisata dan transportasi air. Nilai ini jauh melebihi batas baku mutu (<5 NTU).

Daya Hantar Listrik (DHL) dan Total Dissolved Solids (TDS)

• DHL di kedua stasiun termasuk rendah, berkisar 15,6–21,5 µS/cm.
• TDS di kedua stasiun sekitar 100 mg/L, masih jauh di bawah batas baku mutu 1000 mg/L, menunjukkan perairan belum tercemar oleh padatan terlarut.

Nitrat dan Amonia

• Nitrat di stasiun 1 berkisar 0,13–2,79 mg/L, dan di stasiun 2 0–0,05 mg/L, keduanya memenuhi baku mutu.
• Amonia di stasiun 1 antara 0–0,04 mg/L (memenuhi baku mutu), namun di stasiun 2 mencapai 5,04 mg/L, jauh melebihi batas 0,5 mg/L, mengindikasikan pencemaran akibat aktivitas manusia di sekitar Ajibata.

Analisis Status Mutu Air Menggunakan Metode STORET

Berdasarkan skor STORET, status mutu air di stasiun 1 (Marom) tergolong kelas B (cemar ringan) dengan skor antara -10 hingga -5, tanpa perubahan signifikan selama pengamatan. Sedangkan di stasiun 2 (Ajibata) status mutu air bervariasi antara kelas A (baik), B (cemar ringan), dan C (cemar sedang) dengan skor antara 0 hingga -15, menunjukkan penurunan kualitas air selama periode pengamatan.

Parameter yang paling berkontribusi terhadap pencemaran di stasiun 1 adalah DO dan kekeruhan, sementara di stasiun 2 adalah kekeruhan, DO, dan amonia.

Studi Kasus dan Implikasi

Stasiun 2 yang berada di kawasan pariwisata dan pelabuhan Ajibata menunjukkan kualitas air yang lebih buruk dibandingkan stasiun 1 di Marom. Tingginya kekeruhan dan amonia di Ajibata kemungkinan besar disebabkan oleh aktivitas manusia seperti limbah domestik, pariwisata, dan transportasi air. Kondisi ini mengancam ekosistem dan kenyamanan wisatawan, serta berpotensi merusak habitat biota air.

Nilai Tambah dan Kritik

Penelitian ini menawarkan pendekatan modern dengan teknologi ONLIMO yang memungkinkan pemantauan kualitas air secara online, real-time, dan kontinyu. Hal ini mengatasi kendala pemantauan manual seperti jarak lokasi ke laboratorium, biaya tinggi, dan keterlambatan pelaporan.

Namun, keterbatasan penelitian adalah cakupan waktu yang hanya satu bulan dan hanya dua stasiun, sehingga belum menggambarkan dinamika musiman dan spasial secara menyeluruh. Penambahan titik pengamatan dan periode monitoring yang lebih panjang akan meningkatkan representasi data.

Hubungan dengan Tren Global dan Industri

Pemanfaatan teknologi telemetri dan sensor multiparameter untuk monitoring kualitas air sesuai dengan tren global dalam pengelolaan sumber daya air berkelanjutan. Sistem seperti ONLIMO mendukung tujuan Sustainable Development Goals (SDGs) terutama target air bersih dan sanitasi. Selain itu, data real-time membantu pengambil kebijakan dan pengelola lingkungan dalam mengambil tindakan cepat untuk mencegah pencemaran lebih lanjut.

Kesimpulan

Kualitas air Danau Toba di Kabupaten Toba pada bulan Desember 2017 secara umum tergolong tercemar ringan, terutama di kawasan Ajibata yang dipengaruhi aktivitas manusia dan pariwisata. Parameter DO, kekeruhan, dan amonia menjadi indikator utama pencemaran. Teknologi ONLIMO terbukti efektif untuk monitoring kualitas air secara online dan real-time, memberikan data yang akurat dan cepat. Pengembangan dan perluasan sistem ini sangat direkomendasikan untuk pengelolaan dan konservasi Danau Toba yang lebih baik.

Sumber Asli Artikel

Damayanti, A. A., Wahjono, H. D., & Santoso, A. D. (2022). Pemantauan Kualitas Air Secara Online dan Analisis Status Mutu Air di Danau Toba, Sumatera Utara. Jurnal Sumberdaya Alam dan Lingkungan, 9(3), 113-120.