disertasi - · pdf file( kasus di dta waduk gajah mungkur wonogiri ... teman-teman angkatan...

24
KAJIAN DEGRADASI KUALITAS LINGKUNGAN PERAIRAN WADUK SEBAGAI DASAR PENGEMBANGAN MODEL PENGENDALIAN PENCEMARAN ( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah) DISERTASI Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Doktor Program Studi Ilmu Lingkungan Oleh: Peni Pujiastuti T721208003 PROGRAM DOKTOR ILMU LINGKUNGAN PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016

Upload: vokiet

Post on 01-Feb-2018

221 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

KAJIAN DEGRADASI KUALITAS LINGKUNGAN PERAIRAN WADUK

SEBAGAI DASAR PENGEMBANGAN MODEL

PENGENDALIAN PENCEMARAN

( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah)

DISERTASI

Disusun untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan Mencapai Gelar Doktor

Program Studi Ilmu Lingkungan

Oleh:

Peni Pujiastuti

T721208003

PROGRAM DOKTOR ILMU LINGKUNGAN

PROGRAM PASCASARJANA

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

2016

Page 2: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

ii

19 Juli

19 Juli 2016

19 Juli 2016

19 Juli 2016

Page 3: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

iii

19 Juli

Page 4: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

iv

PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa:

1. Disertasi yang berjudul: “Kajian Degradasi Kualitas Lingkungan Perairan

Waduk Sebagai Dasar Pengembangan Model Pengendalian Pencemaran” ini

adalah karya saya sendiri dan tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh

orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau

pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain kecuali secara tertulis

dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan serta daftar pustaka.

Apabila ternyata di dalam naskah laporan disertasi ini dapat dibuktikan terdapat

unsur-unsur jiplakan, maka saya bersedia laporan disertasi saya dibatalkan serta

diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20

Tahun 2003, Pasal 25 ayat (2) dan Pasal 70).

2. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi disertasi pada jurnal atau forum ilmiah lain

harus seizin dan menyertakan tim promotor sebagai author dan PPs UNS sebagai

institusinya. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (6 bulan sejak

pengesahan disertasi) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau

keseluruhan tesis ini, maka Program Studi Doktor Ilmu Lingkungan PPs UNS

berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Program Studi

Doktor Ilmu Lingkungan PPs UNS. Apabila saya melakukan pelanggaran dari

ketentuan publikasi ini, maka saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang

berlaku.

Surakarta, Juli 2016.

Mahasiswa,

Peni Pujiastuti

NIM T721208003

Page 5: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah

melimpahkan karuniaNya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan

menyusun laporan Disertasi yang berjudul “Kajian Degradasi Kualitas Lingkungan

Perairan Waduk Sebagai Dasar Pengembangan Model Pengendalian Pencemaran”

(Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah).

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan rasa hormat dan ucapan terima

kasih kepada berbagai pihak yang telah membantu:

1. Prof. Dr. Ravik Karsidi, MS. selaku Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Prof. Dr. M. Furqon Hidayatullah, M.Pd. Selaku Direktur Program Pascasarjana

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si. selaku Kepala Program Studi S3 Ilmu

Lingkungan Universitas Sebelas Maret Surakarta.

4. Dr. Ir. Budi Darmadi, M.Sc. selaku Ketua Yayasan Pendidikan Setia Budi

Surakarta, yang telah memberikan beasiswa kepada penulis.

5. Dr. Ir. Djoni Tarigan, MBA. selaku Rektor Universitas Setia Budi Surakarta, yang

telah memberikan izin belajar kepada penulis.

6. Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. selaku promotor yang telah memberikan

bimbingan, pengarahan dan masukan kepada penulis.

7. Prof. Dr. Totok Gunawan, M.S. selaku ko-promotor 1 yang telah memberikan

bimbingan, pengarahan dan masukan kepada penulis.

8. Dr. M. Masykuri, M.Si. selaku ko-promotor 2 yang telah memberikan bimbingan,

pengarahan dan masukan kepada penulis.

9. Dr. Wiryanto, M.Si. selaku tim Jaminan mutu dan penguji dari dalam UNS, yang

telah memberikan masukan kepada penulis.

10. Prof. Ir. Rochmadi, SU.,Ph.D. selaku penguji dari luar UNS, yang telah memberikan

masukan kepada penulis.

11. Ibu Mujiah (ibunda), Bapak Dwi Sasongko (suami), Yane Dila Keswara, S.Farm.,

M.Sc., Apt. (anak), Iva Wuri Marlinda, S.Psi. (anak), Soma Harjad Prasetya, SS.

(menantu), Satria Adi Nugraha, A.Md (menantu) dan Euko Yoda Wishaka (cucu),

Page 6: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

vi

Endang Nugraheni (kakak), Ir. Priyo Nugroho dan Sri Murwanti, SE., MM (adik),

serta keluarga besar penulis, yang telah memberikan dorongan dan dukungan.

12. Seluruh Dosen dan staf Program Studi S3 Ilmu Lingkungan Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

13. Dekan Fakultas Teknik dan Ketua Program studi Analis Kimia Universitas Setia

Budi Surakarta.

14. Bupati Kepala Daerah Kabupaten Wonogiri, yang telah memberikan izin penelitian

di wilayah Kabupaten Wonogiri.

15. Kepala Bappeda Kabupaten Wonogiri beserta staf yang telah membantu proses

penelitian.

16. Kepala Badan Lingkungan Hidup Kabupaten Wonogiri beserta seluruh staf yang

telah membantu proses penelitian.

17. Kepala PJT Wonogiri beserta staf yang telah membantu proses penelitian.

18. Kepala BPDAS Surakarta beserta staf yang telah membantu proses penelitian.

19. Para Kepala Desa beserta staf dan para penyuluh pertanian di wilayah Sub DAS

Daerah Tangkapan Air Waduk Gajah Mungkur Wonogiri, yang telah membantu

proses penelitian.

20. Laboratorium BBTKL Yogyakarta, Laboratorium Kesehatan Yogyakarta,

Laboratorium Hidrologi UGM, Laboratorium Ekologi UGM dan Laboratorium

Mikrobiologi USB, yang telah membantu dalam pemeriksaan sampel penelitian.

21. Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan Universitas

Sebelas Maret Surakarta.

22. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu yang telah banyak

memberikan bantuan pemikiran, saran dan motivasi.

Penulis menyadari masih terdapat banyak kekurangan dalam laporan

disertasi ini, namun penulis berharap dapat memberikan manfaat bagi ilmu

pengetahuan dan semua pihak yang membutuhkan.

Surakarta, 2016

Penulis

Page 7: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

vii

ABSTRAK

Peni Pujiastuti. T721208003. 2015. Kajian Degradasi Kualitas Lingkungan Perairan

Waduk Sebagai Dasar Pengembangan Model Pengendalian Pencemaran ( Kasus di

DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri Jawa Tengah). Disertasi. Program Pascasarjana

Universitas Sebelas Maret. Promotor: Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. Ko-promotor I:

Prof. Dr. Totok Gunawan, M.S. Ko-promotor II: Dr. M. Masykuri, M.Si.

Tujuan dari penelitian ini adalah: (1) memperoleh peta spasial kualitas perairan

WGM, berdasar sumber polutan dari kegiatan masyarakat di hulu yang mengalir ke

WGM melalui 7 Sub DAS, yang menyebabkan penurunan kualitas air WGM,

berdasarkan parameter pH, TSS, DO, BOD, COD, N-NO2, N-NO3, N-NH3, P-PO4, Mn,

Cu, Fe, Cr, Zn, E-coli dan Total Coliform. (2) Menentukan tingkat toksisitas dan

unsur/senyawa kimia dominan pada zona kualitas air tercemar di WGM. (3)

Mengembangkan model pengendalian pencemaran perairan DTA WGM melalui system

dinamycs, untuk merancang rekomendasi kebijakan pengendalian pencemaran

sumberdaya perairan WGM.

Penelitian menggunakan pendekatan deskriptif-analitik ex ante, yaitu

menganalisis kebijakan suatu fenomena yang belum terjadi. Subyek penelitian adalah

fenomena penurunan kualitas perairan WGM akibat aliran beban limbah kegiatan

penduduk di DTA WGM dan di dalam waduk. Juga merupakan penelitian deskriptif

spasial-laboratoris, untuk menggambarkan eksisting aliran sumber timbulan limbah

based on activity masyarakat di DTA WGM, melalui peta spasial berdasarkan analisis

data laboratorium. Sedangkan pemodelan sistem pengendalian pencemaran WGM

menggunakan metodologi System Dynamics dengan software powersim studio 10.

Hasil penelitian menunjukkan, sumber polutan dominan penyebab penurunan

kualitas perairan WGM adalah kegiatan pertanian, domestik, industri tahu dan KJA.

Kegiatan pertanian sebagai penyumbang polutan terbesar, TSS 81,76%, COD 11,58%

dan P-PO4 90,96%. Polutan organik paling besar diemisikan dari limbah industri tahu

47,65% dan limbah domestik 32,72%. Perairan WGM memiliki status mutu tercemar

sedang sampai berat, dengan sumber polutan dominan pada parameter TSS, BOD,

COD, P-PO4, E-coli dan Total Coliform. Sedimen zona tercemar mengandung logam

berat Cd, Cu, Zn dan Pb dengan nilai SQG-Q berkisar 0,28-0,45, berada pada standar

0,1<SQG-Q<1 dengan kategori efek sedang yang dapat merugikan biota air. Toksisitas

logam berat Cu terhadap ikan nila (Oreochromis niloticus), LC50-96 jam adalah 4,55

mg/Kg. Model Pengendalian pencemaran WGM yang dibangun dapat menggambarkan

sistem nyata, dengan 20 tahun simulasi beban pencemaran WGM dapat ditekan agar

kualitas air WGM memenuhi baku mutu kelas dua, dengan menekan jumlah pakan,

limbah industri tahu, domestik dan pertanian dan KJA.

Kata Kunci: WGM, pencemaran, pengendalian, system dynamics.

Page 8: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

viii

ABSTRACT

Peni Pujiastuti. T721208003. 2015. Study on the Degradation of Reservoir Water

Environmental Quality as the Basis for Developing Pollution Control Model (Case

Study on the Rainwater Catchment Area of Gajah Mungkur Reservoir (GMR) in

Wonogiri Central Java). Dissertation. Postgraduate Program of Sebelas Maret

University. Promoter: Prof. Drs. Sutarno, M.Sc., Ph.D. Co-promoter I: Prof. Dr. Totok

Gunawan, M.S. Co-promoter II: Dr. M. Masykuri, M.Si.

This study aims at obtaining: (1) spatial map of water quality base on pollution

sources derived from human activities in upper course flowing to Gajah Mungkur

Reservoir (GMR) through 7 sub-river basins, which cause decreased water quality in

GMR, on the basis of pH, TSS, DO, BOD, COD, N-NO2, N-NO3, N-NH3, P-PO4, Mn,

Cu, Fe, Cr, Zn, E-coli and Total Coliform parameters; (2) Determining toxicity levels

and dominant chemical compounds and elements in contaminated water quality zones in

GMR; (3) Developing water pollution control model for Rainwater Catchment Area of

GMR through system dynamics to design recommendation for GMR water source

pollution control policy.

This research applied descriptive-ex ante analytical approach to analyze policy

for a certain phenomenon which had not happened. The research subject was the

phenomenon of decreased water quality in GMR as a result of waste load flow of

human activities in the Rainwater Catchment Area of GMR and in the reservoir. This

study was also a descriptive spatial-laboratorial research which was done to describe

existing waste source flow based on human activities in the Rainwater Catchment Area

of GMR, through spatial map on the basis of laboratory data analyses. Meanwhile,

GMR pollution control system modeling employed Dynamics System methodology

with Powersim Studio 10 software.

The results indicate that dominant pollution sources contributing to decreased

water quality in GMR are farming, domestic activities, tofu industry and floating fish

cage. Farming activities are the biggest pollutant contributors with 81.76% of TSS,

11.58% COD, and 90.96% of P-PO4. Organic pollutants are mostly emitted from tofu

industrial waste (47.65%) and domestic waste (32.72%). GMR water zone is considered

to have moderate to serious contamination quality status, with dominant pollution

sources of TSS, BOD, COD, P-PO4, E-coli and Total Coliform. Sediments of

contaminated zones contain heavy metals of Cd, Cu, Zn and Pb with SQG-Q values

ranging from 0.28 to 0.45, staying on the standard of 0.1<SQG-Q<1with moderate

effect which may damage aquatic biota. Toxicity level of Cu heavy metal on Nile tilapia

(Oreochromis niloticus) with LC50-96 hours is 4.55 mg/kg. Model for pollution control

in GMR designed demonstrates real system, and with 20 years of simulation, GMR

pollution load can be minimized so that the water quality in GMR meets second class

quality standard, by suppressing the number of feed, waste tofu industrial, domestic

waste, farming waste, and floating fish cage.

Keywords: GMR, pollutant, control, system dynamics.

Page 9: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

ix

RINGKASAN DISERTASI

Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh peta spasial sebaran kualitas

perairan WGM, berdasarkan sumber polutan dari kegiatan masyarakat di DTA, yang

mengalir ke WGM melalui 7 Sub DAS, yang menyebabkan penurunan kualitas air

WGM, berdasarkan parameter pH, TSS, DO, BOD, COD, N-NO2, N-NO3, N-NH3, P-

PO4, Mn, Cu, Fe, Cr, Zn, E-coli dan Total Coliform. Menentukan tingkat toksisitas dan

unsur/senyawa kimia dominan pada zona kualitas air tercemar di WGM.

Mengembangkan model pengendalian pencemaran perairan DTA WGM melalui system

dinamycs, untuk merancang rekomendasi kebijakan pengendalian pencemaran

sumberdaya perairan WGM.

Penelitian menggunakan pendekatan deskriptif-analitik ex ante, yaitu

menganalisis kebijakan suatu fenomena yang belum terjadi. Subyek penelitian adalah

fenomena penurunan kualitas perairan WGM akibat aliran beban limbah kegiatan

penduduk di DTA WGM dan di dalam waduk. Juga merupakan penelitian deskriptif

spasial-laboratoris, untuk menggambarkan eksisting aliran sumber timbulan limbah

based on activity masyarakat di DTA WGM, melalui peta spasial berdasarkan analisis

data laboratorium. Sedangkan pemodelan sistem pengendalian pencemaran WGM

menggunakan metodologi System Dynamics dengan software powersim studio 10.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kegiatan pertanian, domestik dan industri

tahu merupakan sumber polutan dominan yang masuk ke perairan WGM melalui

aliran sungai di masing-masing sub DAS. Sedangkan budidaya ikan dalam KJA

merupakan sumber polutan dari dalam waduk. Polutan sedimen yang ditunjukkan oleh

parameter TSS, berasal dari kegiatan pertanian sebanyak 81,76%, dari limbah domestik

2,56%, dari kegiatan industri 0,03% dan dari kegiatan KJA 15,65%. Sumber polutan

organik, yang ditunjukkan oleh parameter COD, sebanyak 47,65% berasal dari industri

tahu, 32,72% dari limbah domestik, 11,58% dari limbah pertanian dan 8,05% dari

kegiatan KJA. Sedangkan sumber polutan phosphor, ditunjukkan oleh parameter P-PO4

90,96% berasal dari limbah pertanian, 7,80% dari KJA, 0,88% dari limbah domestik

dan 0,36% dari limbah industri tahu. Pola aliran polutan Phosphor (P-PO4) air

limbah pertanian dari outlet kegiatan pertanian sampai ke sungai dan waduk,

Page 10: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

x

membentuk pola menurun sampai di titik muara waduk, kemudian mengalami

peningkatan di tengah waduk. Hal ini terjadi pada semua aliran sub DAS WGM.

Beban pencemaran aktual (BPA) P-PO4 dari limbah pertanian selama masa

tanam rata-rata berkisar antara 0,0064 sampai dengan 0,0181 kg/hari, telah melebihi

beban pencemaran maksimal (BPM) sebesar 0,0034 kg/hari. Namun BPA polutan

Amonia (N-NH3) dan Nitrat (N-NO3) masih berada di bawah BPM yang diperbolehkan.

Sedangkan BPA Nitrit (N-NO2) berkisar antara 0,0017 s/d 0.0122 kg/hr melebihi BPM

0,001 kg/hr. Limbah cair industri tahu yang dibuang langsung ke sungai di sub DAS

mengandung BPA COD sebesar 1.762.56 kg/ton. Kapasitas asimilasi perairan WGM

terhadap beban polutan organik, yang ditunjukkan oleh parameter COD, sebesar

2265,50 ton/th dihitung dari persamaan regresi linear Y=0,004X + 15,89. Kapasitas

asimilasi WGM terhadap beban limbah phosphor (P-PO4) adalah sebesar 13,07 ton/th

dengan persamaan regresi Y=0,025X + 0,063, sedangkan kapasitas asimilasi terhadap

beban limbah TSS sebesar 12421,55 ton/th, persamaan regresi Y=0,004X + 0,2.

Perairan WGM mempunyai status mutu sedang, tercemar sedang hingga status

buruk tercemar berat, dengan skor uji Storet berkisar antara -16 sampai dengan -96

berdasarkan kualitas air kelas 2 PP 82 tahun 2001. Muara Keduang berstatus mutu

buruk, tercemar berat oleh polutan dominan TSS, P-PO4, BOD, COD, Zn, Total

Coliform & E-coli. Muara Wiroko berstatus sedang, tercemar sedang oleh parameter

dominan P-PO4, BOD, COD. Muara Temon berstatus buruk, tercemar berat oleh

parameter TSS, P-PO4, BOD, COD, Total Coliform & E-coli. Muara Bengawan Solo

Hulu-Alang berstatus buruk, tercemar berat oleh parameter dominan TSS, P-PO4, BOD.

Muara Ngunggahan berstatus sedang, tercemar sedang oleh parameter dominan P-PO4.

Muara Wuryantoro berstatus buruk, tercemar berat oleh parameter dominan P-PO4,

BOD, Total Coliform & E-coli. Perairan KJA berstatus buruk, tercemar berat oleh

parameter dominan P-PO4, BOD, COD, Zn. Perairan tengah waduk berstatus sedang,

tercemar sedang oleh parameter dominan P-PO4,COD. Perairan di zona bebas berstatus

sedang, tercemar sedang oleh parameter dominan P-PO4, BOD, COD.

Toksisitas logam berat zona tercemar. Berdasarkan peta spasial mutu air

WGM dapat ditemukan zona tercemar. Pada sedimen zona tercemar ditemukan adanya

logam berat Al, Fe, Cd, Co, Ni, Zn, Si, Pb dan Cu. Logam berat Ni pada sedimen di

semua titik sampling zona tercemar WGM berkisar antara < 0,22 – 1,83 mg/Kg,

Page 11: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xi

berdasarkan Dutch Quality Standard for metals in Sediment , konsentrasi logam Ni

tersebut masih berada di bawah level target 3,5 mg/Kg, artinya logam Ni pada sedimen

di semua zona tercemar WGM tidak terlalu bahaya bagi lingkungan. Logam berat Cd

berkisar antara 0,44 – 0,67 mg/Kg, berada di bawah level target 0,8 mg/Kg, artinya

logam Cd yang ada pada sedimen di semua zona tercemar WGM tidak terlalu bahaya

bagi lingkungan. Logam berat Cu sedimen zona tercemar WGM berkisar antara 77,16

– 140,92 mg/Kg, berada di atas level target 35 mg/Kg dan level tes 90 mg/Kg. Nilai

SQG-Q Cd, Cu, Zn dan Pb berkisar 0,28-0,45, berada pada standar 0,1<SQG-Q<1

dengan kategori efek sedang yang dapat merugikan biota air.

Toksisitas logam berat Cu ditentukan melalui nilai LC50-96 jam terhadap ikan

nilai merah (Oreochromis niloticus). Berdasarkan analisis Probit, konsentrasi letal

logam Cu terhadap mortalitas ikan nila merah (Oreochromis niloticus) dalam air waduk

adalah 4,55 mg/L, pada kategori toksik.

Keanekaragaman hayati sedimen zona tercemar. Pada sedimen zona

tercemar WGM, dapat diidentifikasi dan diisolasi sebanyak 14 bakteri. Bakteri aerobik

sejumlah 12 genus/spesies yaitu bakteri gram positif: Bacillus sp, Bacillus cereus dan

Staphylococcus sp, bakteri gram negatif: Klebsiella, E-coli, Aeromonas hydrophilia,

Aeromonas sobria, Aeromonas caviae, Aeromonas schubertii, Plesiomonas shigeloides,

Acinetobacter sp., Pseudomonas comamonas acidovorans. Bakteri anaerob gram positif

menunjukkan pola sebaran seragam pada semua titik sampling, yaitu Clostridium

sphenoides, Clostridium paraputrificums, tidak ditemukan bakteri gram negatif anaerob.

Sebaran bakteri sedimen WGM cukup dinamis. Jenis bakteri paling banyak, terdapat

pada sedimen keramba ditemukan 9 jenis bakteri. Bakteri E-coli, Bacillus sp dan

Clostridium sphenoides mendominasi pada seluruh sedimen yang disampling.

Pemodelan Sistem Pengendalian Pencemaran Perairan WGM. Dengan software

powersim studio 10, dapat digambarkan model dinamik pengendalian pencemaran

WGM dalam bentuk Stock Flow Diagram, yang selanjutnya disimulasikan untuk

melihat proyeksi pengendalian pencemaran perairan WGM sampai tahun 2030. Model

Pengendalian pencemaran WGM yang dibangun dapat menggambarkan sistem nyata,

dengan 20 tahun simulasi beban pencemaran WGM dapat ditekan agar kualitas air

WGM memenuhi baku mutu kelas dua PP 82/2001, dengan cara menekan populasi

penduduk, pertumbuhan KJA, Pola pemberian pakan dan kegiatan pertanian.

Page 12: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ........................................................................................................... i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................................. ii

PERNYATAAN KEASLIAN LAPORAN DISERTASI .................................................... iv

KATA PENGANTAR ......................................................................................................... v

ABSTRAK........................................................................................................................... vii

ABSTRACT ........................................................................................................................ viii

RINGKASAN DISERTASI ................................................................................................ ix

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xii

DAFTAR TABEL ............................................................................................................... xix

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... xxi

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah ................................................................................................ 1

B. Rumusan Masalah.......................................................................................................... 6

C. Tujuan Penelitian ........................................................................................................... 7

D. Manfaat Penelitian ......................................................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN LANDASAN TEORI ............................................ 8

A. Tinjauan Pustaka............................................................................................................ 8

1. Ekosistem Perairan Waduk ...................................................................................... 8

2. Gambaran DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri` ............................................... 10

a. DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ............................................................ 11

b. Penggunaan Lahan Wilayah Sub DAS ............................................................. 13

c. Kegiatan Masyarakat Wilayah Sub DAS ......................................................... 15

3. Potensi Pencemaran Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ......................................... 22

a. Klasifikasi Sumber Pencemar Air ..................................................................... 22

1) Point sources of pollution (PS) ................................................................... 22

2) Non-point source of pollution (NPS) ........................................................... 24

b. Jenis Bahan Pencemar ....................................................................................... 27

c. Sumber Timbulan Bahan Pencemar .................................................................. 27

1) Limbah Dari Kegiatan Masyarakat di DTA ................................................ 28

Page 13: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xiii

2) Sumber Timbulan Limbah Dari Dalam WGM ............................................ 29

d. Toksisitas Logam Berat ..................................................................................... 31

e. Daya Tampung Beban Pencemaran Pada Air Waduk ....................................... 32

4. Degradasi Perairan Waduk ...................................................................................... 34

a. Penurunan Tampungan Waduk ......................................................................... 35

b. Ketimpangan Debit Air ..................................................................................... 35

c. Terjadinya Pencemaran Berdasarkan Beberapa Parameter

Fisika, Kimia atau Biologi ................................................................................. 36

5. Pengendalian Pencemaran Perairan Waduk ............................................................ 37

a. Pendekatan Sistem ............................................................................................. 37

b. Pemodelan ......................................................................................................... 37

6. Model System Dinamics .......................................................................................... 38

B. Landasan Teori .............................................................................................................. 43

1. Causal Loop Diagram (CLD).................................................................................. 43

2. Kerangka Berpikir ................................................................................................... 44

C. Hipotesis ........................................................................................................................ 46

BAB III METODE PENELITIAN ...................................................................................... 49

A. Tempat Penelitian .......................................................................................................... 49

B. Tata Laksana Penelitian ................................................................................................. 49

1. Sosial Ekonomi Budaya Masyarakat DTA WGM ................................................. 49

a. Jenis Penelitian dan Perancangan Penelitian ..................................................... 49

b. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................................. 50

c. Populasi dan Sampel Penelitian ......................................................................... 50

d. Variabel Penelitian ............................................................................................ 50

e. Definisi Operasional .......................................................................................... 50

f. Teknik Pengumpulan Data Penelitian ............................................................... 51

g. Teknik Analisis Data Penelitian ........................................................................ 51

2. Sumber Polutan WGM ............................................................................................ 51

a. Jenis Penelitian dan Perancangan Penelitian ..................................................... 51

b. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................................. 51

c. Populasi dan Sampel Penelitian ......................................................................... 55

d. Variabel Penelitian ............................................................................................ 60

Page 14: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xiv

e. Definisi Operasional .......................................................................................... 60

f. Teknik Pengumpulan Data Penelitian ............................................................... 61

g. Teknik Analisis Data Penelitian ........................................................................ 63

3. Persepsi Masyarakat ................................................................................................ 64

a. Peralatan yang Digunakan ................................................................................. 64

b. Pengambilan Sampel ......................................................................................... 65

c. Teknik Pengumpulan Data Penelitian ............................................................... 65

d. Teknis Analisis Data Penelitian ......................................................................... 66

4. Toksisitas Logam Berat Zona Tercemar ................................................................. 67

a. Jenis Penelitian dan Perancangan Penelitian ..................................................... 67

b. Bahan dan Alat Penelitian ................................................................................. 67

c. Populasi dan Sampel Penelitian ......................................................................... 67

1) Sampling Sedimen ....................................................................................... 67

2) Pengambilan Sampel Ikan .......................................................................... 68

d. Variabel Penelitian ............................................................................................ 68

e. Teknik Pengumpulan Data Penelitian ............................................................... 69

f. Teknik Analisis Data Penelitian ........................................................................ 71

5. Pemodelan Pengendalian Pencemaran .................................................................... 74

a. Jenis Penelitian dan Perancangan Penelitian ..................................................... 74

b. Peralatan dan Bahan Penelitian ......................................................................... 74

c. Variabel Penelitian ............................................................................................ 74

d. Teknik Pengumpulan Data Penelitian ............................................................... 75

6. Diskusi Teori dan Temuan Penelitian ..................................................................... 80

BAB IV HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN ................................................ 81

A. Sosial Ekonomi Budaya Masyarakat DTA WGM ........................................................ 81

1. Penduduk DTA WGM ............................................................................................. 81

a. Jumlah Penduduk Tahun 2010-2014 ................................................................. 81

b. Pertumbuhan Penduduk Tahun 2010-2014 ....................................................... 88

2. Sosial Ekonomi Penduduk DTA WGM .................................................................. 89

a. Pendidikan ........................................................................................................ 89

b. Pekerjaan ........................................................................................................... 90

c. Pertumbuhan Ekonomi ...................................................................................... 90

Page 15: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xv

d. Kesehatan........................................................................................................... 91

3. Penggunaan Lahan di Sub DAS DTA WGM .......................................................... 92

4. Curah Hujan ............................................................................................................ 93

5. Debit Air .................................................................................................................. 94

a. Sungai Keduang ................................................................................................. 94

b. Sungai Temon .................................................................................................... 96

c. Sungai Alang ..................................................................................................... 98

d. Sungai Wuryantoro ............................................................................................ 99

6. Tampungan Air WGM............................................................................................. 101

B. Kondisi Eksisting Perairan WGM ................................................................................. 101

1. Parameter-Parameter Kualitas Perairan WGM........................................................ 102

a. Parameter Fisika ................................................................................................ 103

1) Suhu ............................................................................................................. 103

2) TSS .............................................................................................................. 104

b. Parameter Kimia ................................................................................................ 105

1) N-NH3 (Amonia) ......................................................................................... 106

2) N-NO2 (Nitrit).............................................................................................. 107

3) N-NO3 (Nitrat) ............................................................................................. 109

4) P-PO4 (Phosphat) ......................................................................................... 110

5) Biochemical Oxygen Demand (BOD) ......................................................... 111

6) Chemical Oxygen Demand (COD) .............................................................. 112

c. Parameter Biologi .............................................................................................. 113

2. Status Kualitas Perairan WGM................................................................................ 114

C. Sumber Pencemar Perairan WGM ................................................................................ 121

1. Sumber Pencemar dari Kegiatan Masyarakat di DTA WGM ................................. 121

a. Kegiatan Pertanian ............................................................................................. 122

1) Sedimen ....................................................................................................... 126

2) Nitrogen ....................................................................................................... 127

3) Phosphor ...................................................................................................... 134

4) Pestisida ....................................................................................................... 135

b. Kegiatan Industri ............................................................................................... 136

1) Industri Tahu................................................................................................ 136

Page 16: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xvi

2) Industri Tapioka ........................................................................................... 142

2. Sumber Pencemar dari Kegiatan Masyarakat di Badan Air WGM ........................ 143

D. Beban Pencemaran Perairan WGM ............................................................................... 146

1. Beban Pencemaran dari Kegiatan Masyarakat di DTA ........................................... 147

a. Beban Pencemaran Air Limbah Pertanian......................................................... 147

b. Beban Pencemaran Air Limbah Industri Tahu .................................................. 150

2. Beban Pencemaran dari Kegiatan KJA ................................................................... 151

E. Kapasitas Asimilasi Perairan WGM .............................................................................. 153

F. Persepsi Masyarakat Dalam Pengendalian Pencemaran WGM .................................... 159

G. Zona Tercemar WGM ................................................................................................... 165

1. Toksisitas Logam Berat Zona Tercemar ................................................................. 163

a. Sebaran Logam Berat Pada Air, Ikan dan Sedimen

Zona Tercemar ................................................................................................... 168

1) Sebaran Logam Berat Al Sedimen Zona Tercemar WGM ......................... 169

2) Sebaran Logam Berat Fe Sedimen Zona Tercemar WGM ......................... 171

3) Sebaran Logam Berat Ni Sedimen Zona Tercemar WGM ......................... 173

4) Sebaran Logam Berat Zn Sedimen Zona Tercemar WGM ........................ 175

5) Sebaran Logam Berat Cd Sedimen Zona Tercemar WGM ........................ 178

6) Sebaran Logam Berat Si Sedimen Zona Tercemar WGM ......................... 180

7) Sebaran Logam Berat Pb Sedimen Zona TercemarWGM ......................... 182

8) Sebaran Logam Berat Cu Sedimen Zona TercemarWGM ......................... 184

9) Overlay Sebaran Fe, Al, Co, Si, Zn Sedimen Zona Tercemar WGM ......... 188

10) Overlay Sebaran Pb, Ni, Cd, Cu Sedimen Zona Tercemar WGM .............. 189

b. Toksisitas Logam berat Cu (Uji LC50) .............................................................. 190

2. Keanekaragaman Hayati Zona Tercemar ................................................................ 192

a. Mikrobentos Sedimen Zona Tercemar .............................................................. 192

b. Mikroorganisme Sedimen Zona Tercemar ........................................................ 193

H. Pemodelan Sistem Pengendalian Pencemaran Perairan WGM ..................................... 206

1. Analisis Kebutuhan.................................................................................................. 208

2. Formulasi Masalah .................................................................................................. 210

3. Identifikasi Sistem ................................................................................................... 211

4. Simulasi Model ....................................................................................................... 215

a. Simulasi Sub Model Populasi dan Petani Ikan .................................................. 218

Page 17: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xvii

b. Simulasi Sub Model Permukiman dan Pertanian .............................................. 220

c. Simulasi Sub Model Pakan, Sisa Pakan dan Sedimen....................................... 223

d. Simulasi Sub Model Beban Limbah Phosphat (P-PO4)..................................... 225

e. Simulasi Sub Model Beban Limbah Parameter COD ....................................... 226

f. Simulasi Sub Model Limbah TSS ..................................................................... 228

g. Simulasi Sub Model Daya Dukung ................................................................... 229

5. Validasi Model ........................................................................................................ 231

a. Validasi Struktur ................................................................................................ 231

1) Uji Konstruksi/Kesesuaian Struktur ............................................................ 232

2) Uji Kestabilan Struktur ................................................................................ 232

b. Validasi Kinerja ................................................................................................. 233

6. Skenario Model........................................................................................................ 235

a. Skenario Moderat .............................................................................................. 236

1) Analisis Kecenderungan Sistem (Simulasi Model) ..................................... 236

2) Kondisi Perairan Waduk .............................................................................. 239

a) Beban Limbah Parameter Phosphat (P-PO4) ......................................... 239

b) Beban Limbah Organik Parameter COD ............................................... 240

c) Beban Limbah Parameter TSS .............................................................. 241

d) Simulasi model Daya Dukung ............................................................... 242

b. Skenario Optimis ............................................................................................... 243

1) Analisis Kecenderungan Sistem (Simulasi Model) ..................................... 243

2) Kondisi Perairan Waduk .............................................................................. 246

a) Beban Limbah Parameter Phosphat (P-PO4) ......................................... 248

b) Beban Limbah Organik Parameter COD ............................................... 248

c) Beban Limbah Parameter TSS .............................................................. 248

d) Simulasi Model Daya Dukung .............................................................. 250

I. Diskusi Teori dan Temuan Penelitian ........................................................................... 251

1. Sebaran Sumber Polutan Dominan WGM .............................................................. 251

2. Toksisitas Logam Berat Zona Tercemar ................................................................. 253

3. Pemodelan Sistem Pengendalian Pencemaran Perairan WGM ............................... 255

BAB V SIMPULAN, SARAN DAN IMPLIKASI ........................................................... 257

A. Simpulan ........................................................................................................................ 257

Page 18: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xviii

B. Saran .............................................................................................................................. 258

C. Implikasi ........................................................................................................................ 259

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 262

LAMPIRAN

Lampiran 1. Baku Mutu Air PP 82/2001

Lampiran 2. Peta Titik Sampling

Lampiran 3. Hasil Pemeriksaan Lab Sampel Air Parameter Fisika dan Kimia

Lampiran 4. Hasil Pemeriksaan Lab Sampel Air Parameter Biologi

Lampiran 5. Hasil Pemeriksaan lab Sampel Sedimen

Lampiran 6. Publikasi Ilmiah

Lampiran 7. Biodata Mahasiswa

Page 19: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xix

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Sumber Polutan dari Kegiatan Masyarakat di DTA WGM

yang Berpotensi Menimbulkan Pencemaran ......................................................... 15

Tabel 2. Karakteristik Air Limbah Domestik yang Belum Diolah...................................... 25

Tabel 3. Parameter Dominan Kegiatan Pemanfaatan Lahan ............................................... 26

Tabel 4. Kapasitas Tampungan WGM Hasil Pengukuran Tahun 2005 .............................. 35

Tabel 5. Debit Bulanan Sungai-Sungai Utama WGM Tahun 2005 .................................... 36

Tabel 6. Alat Dan Bahan Penelitian Laboratorium ............................................................. 52

Tabel 7. Prioritas Pemilihan Lokasi Pengambilan Sampel.................................................. 56

Tabel 8. Lokasi Titik Sampling (Dalam Koordinat UTM) .................................................. 57

Tabel 9. Titik Pengambilan Sampel Air .............................................................................. 58

Tabel 10. Matrik Pengumpulan Data Penelitian .................................................................. 61

Tabel 11. Faktor Konstanta Beban Limbah Organik ........................................................... 64

Tabel 12. Standar Mutu Logam Berat Pada Sedimen Berdasar

ANZECC dan SEPA ............................................................................................ 72

Tabel 13. Nilai Baku Mutu Logam Dalam Sedimen Berdasarkan Dutch

Quality Standard for Metals Sediment ................................................................ 72

Tabel 14. Transformasi % Kematian Hewan Uji ke Tabel Probit ....................................... 73

Tabel 15. Penduduk Kabupaten Wonogiri Per Kecamatan ................................................. 81

Tabel 16. Jumlah Penduduk Tahun 2013 pada Sub DAS DTA WGM ............................... 83

Tabel 17. Pertumbuhan Penduduk Kabupatenn Wonogiri Tahun 2010-2014..................... 88

Tabel 18. Penduduk Berumur 15 Tahun ke Atas yang Bekerja Menurut

Pendidikan Tertinggi Yang Ditamatkan Dan Jenis Kelamin

Di Kabupaten Wonogiri Tahun 2013 .................................................................. 89

Tabel 19. Penduduk Berumur 15 Tahun ke Atas yang Bekerja Menurut

Lapangan Pekerjaan Utama Tahun 2012-2013 ................................................... 90

Tabel 20. Jumlah Curah Hujan di Daerah DTA WGM Tahun 2010-2014 ......................... 93

Tabel 21. Debit Maksimum-Minimum Outlet Sungai Keduang Tahun 2011-2014............ 95

Tabel 22. Debit Maksimum-Minimum Harian Sungai Temon Tahun 2010-2014 .............. 97

Tabel 23. Debit Maksimum-Minimum Harian Sungai Alang Tahun 2010-2014 ............... 98

Tabel 24. Debit Air Outlet Sungai Wuryantoro Tahun 2010-2014 ..................................... 100

Page 20: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xx

Tabel 25. Rata-rata Elevasi Air WGM Tahun 2011-2013................................................... 101

Tabel 26. Status Mutu Air WGM dan Parameter Dominan Berdasarkan

Mutu Air Kelas 2 PP 82/2001.............................................................................. 116

Tabel 27. Parameter Pencemar Utama Dari Kegiatan Pemanfaatan Lahan ........................ 121

Tabel 28. Kondisi Eksisting Limbah Pertanian Sub DAS Keduang ................................... 124

Tabel 29. Transformasi Senyawa Nitrogen Sumber Polutan .............................................. 130

Tabel 30. Kondisi Parameter Kimia dan Fisika Limbah Cair Tahu

Sungai Keduang ................................................................................................... 138

Tabel 31. Kondisi Parameter Kimia dan Fisika Limbah Cair Tapioka .............................. 143

Tabel 32. Kondisi Parameter Kimia, Fisika Dan Biologi Perairan WGM

Pada Area KJA .................................................................................................... 144

Tabel 33. Beban Pencemaran Aktual Limbah Industri Tahu .............................................. 150

Tabel 34. Kondisi Eksisting Logam Berat Sedimen Zona Tercemar WGM ....................... 167

Tabel 35. Persentase Mortalitas dan Probit ikan nilai merah LC50-96 ................................ 191

Tabel 36. Mikrobentos sedimen zona tercemar WGM........................................................ 193

Tabel 37. Analisis Kebutuhan ............................................................................................. 209

Tabel 38. Batasan Model Pengendalian Pencemaran WGM ............................................... 215

Tabel 39. Jumlah Populasi dan Petani Ikan ......................................................................... 220

Tabel 40. Jumlah Permukiman dan Pertanian ..................................................................... 222

Tabel 41. Jumlah Variabel Pencemaran Waduk ................................................................. 224

Tabel 42. Jumlah Variabel Pencemaran Waduk ................................................................. 227

Tabel 43. Persentase Variabel Daya Dukung ...................................................................... 230

Tabel 44. Validasi Struktur Model Pencemaran Waduk ..................................................... 232

Tabel 45. Data Validasi Variabel Pencemaran Waduk ....................................................... 234

Tabel 46. Jumlah Permukiman dan Pertanian Skenario Moderat ....................................... 237

Tabel 47. Jumlah Beban Limbah Pakan, Sisa Pakan, dan Sedimen Skenario

Moderat ................................................................................................................ 238

Tabel 48. Jumlah Beban Limbah Parameter P-PO4, COD, TSS Perairan

Waduk .................................................................................................................. 241

Tabel 49. Persentase Daya Dukung Lingkungan Skenario Moderat ................................... 243

Tabel 50. Jumlah Permukiman dan Pertanian Skenario Optimis ........................................ 244

Tabel 51. Jumlah Beban Limbah Pakan, Sisa Pakan dan Sedimen

Skenario Optimis ................................................................................................. 246 Tabel 52. Jumlah Beban Limbah Parameter Perairan Waduk Skenario

Optimis ................................................................................................................ 249

Tabel 53. Persentase Daya Dukung Lingkungan skenario optimis ..................................... 251

Tabel 54. Hasil Penelusuran Penelitian Sejenis................................................................... 255

Page 21: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xxi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ............................................................ 12

Gambar 2. Peta Penggunaan Lahan DTA WGM ................................................................ 14

Gambar 3. Pembangunan Saluran Pembuangan Sedimen dari

Sub DAS Keduang.............................................................................................. 19

Gambar 4 Diagram Lingkar Sebab Akibat (Causal Loop Diagram)

Sistem Pengendalian Pencemaran Perairan Waduk ............................................ 43

Gambar 5. Kerangka Berpikir Penelitian ............................................................................ 47

Gambar 6. Diagram Input Output Sistem Pengendalian Pencemaran

WGM .................................................................................................................. 76

Gambar 7. PerkembanganTotal Penduduk Kabupaten Wonogiri ....................................... 82

Gambar 8. Persentase Pertumbuhan Penduduk Kabupaten Wonogiri ................................ 89

Gambar 9. Persentase Pertumbuhan Ekonomi Kabupaten Wonogiri .................................. 91

Gambar 10.Persentase Luas Wilayah Sub DAS DTA WGM ............................................. 92

Gambar 11. Pola Jumlah Curah Hujan DTA WGM ........................................................... 94

Gambar 12. Debit Harian Maksimum-Minimum S. Keduang th 2010-2014 ...................... 96

Gambar 13. Debit Maksimum-Minimum Harian Outlet Sungai Keduang ......................... 97

Gambar 14. Debit Maksimum-Minimum Harian Outlet Sungai Alang .............................. 99

Gambar 15. Debit Air Harian Outlet Sungai Wuryantoro Tahun 2010-2014 ..................... 100

Gambar 16. Sebaran TSS Outlet Sub DAS DTA WGM ..................................................... 104

Gambar 17. Sebaran N-NH3 Outlet dan Muara Sub DAS WGM ....................................... 106

Gambar 18. Sebaran N-NO2 Outlet & Muara Sub DAS ..................................................... 108

Gambar 19. Sebaran N-NO3 Outlet dan Muara Sub DAS ................................................... 109

Gambar 20. Sebaran Phospat Outlet dan Muara Sub DAS WGM ...................................... 110

Gambar 21. Sebaran BOD Outlet dan Muara Sub DAS WGM .......................................... 112

Gambar 22. Sebaran COD Outlet dan Muara Sub DAS...................................................... 113

Gambar 23. Sebaran Bakteri Coliform Outlet Sungai di DTA WGM ................................ 114

Gambar 24. Sebaran Kualitas Air WGM Berdasarkan Uji Storet ....................................... 120

Gambar 25. Kondisi sungai dan waduk saat musim kemarau 2014, (A) Sungai Wiroko,

(B) Sungai Bengawan Solo Hulu, (C) Sungai Alang, (D) Sungai

Wuryantoro, (E) Sungai Temon, (F) Sungai Keduang dan (G) WGM ............. 125

Page 22: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xxii

Gambar 26. Eksisting Pola Aliran TSS Sumber Pencemar Pertanian

dari DTA Keduang .......................................................................................... 127

Gambar 27. Pola Aliran Sumber Pencemar Nitrogen dari Pertanian .................................. 128

Gambar 28. Pola Distribusi Amonia dari Limbah Pertanian Sampai ke

Sungai Wuryantoro dan Muara WGM ........................................................................ 130

Gambar 29. Pola Distribusi Nitrit dari Sumber Polutan ke WGM ..................................... 131

Gambar 30. Pola Aliran Nitrat ............................................................................................. 132

Gambar 31. Aliran Phosphor dari Air Limbah Pertanian ke WGM .................................... 134

Gambar 32. Sentra industri tahu di Wonogiri ...................................................................... 137

Gambar 33. Eksisting pH Limbah Cair Tahu ...................................................................... 139

Gambar 34. Kondisi Eksisting BOD Limbah Cair Tahu ..................................................... 140

Gambar 35. Eksisting COD dalam Sumber Polutan Limbah Cair Tahu ............................. 141

Gambar 36. Kandungan TSS dalam Limbah Cair Tahu ...................................................... 142

Gambar 37. BPA Amonia terhadap Waktu Tinggal Pemupukan ........................................ 147

Gambar 38. BPA Nitrit Terhadap Waktu Tinggal Pemupukan ........................................... 148

Gambar 39. BPA Nitrat Terhadap Waktu Tinggal Pemupukan .......................................... 148

Gambar 40. BPA Phosphat Terhadap Waktu Tinggal Sumber Polutan Phosphat .............. 149

Gambar 41. Kapasitas Asimilasi WGM Terhadap Beban COD ......................................... 154

Gambar 42 Kapasitas Asimilasi WGM Terhadap Beban N-NO3 ...................................... 156

Gambar 43 Kapasitas Asimilasi WGM Terhadap Beban N-NH3 ........................................ 156

Gambar 44 Kapasitas Asimilasi WGM Terhadap Beban Phosphor .................................... 158

Gambar 45 Kapasitas Asimilasi WGM Terhadap Beban TSS ............................................ 158

Gambar 46. Persepsi Masyarakat Terhadap Pengendalian Pencemaran WGM .................. 161

Gambar 47.Persepsi Masyarakat DAS Keduang Terhadap Pengendalian Pencemaran ...... 162

Gambar 48. Persepsi Masyarakat DAS Wiroko Terhadap Pengendalian Pencemaran ....... 163

Gambar 49. Persepsi Masyarakat DAS Alang..................................................................... 163

Gambar 50. Sebaran Logam Berat Al Pada Zona Tercemar WGM .................................... 170

Gambar 51. Sebaran Logam Berat Fe Pada Zona Tercemar WGM ................................... 172

Gambar 52. Sebaran Logam Berat Ni Pada Zona Tercemar WGM .................................... 174

Gambar 53. Sebaran Logam Berat Zn Pada Zona Tercemar WGM ................................... 177

Gambar 54. Sebaran Logam Berat Cd Pada Zona Tercemar WGM ................................... 179

Gambar 55. Sebaran Logam Berat Si Pada Zona Tercemar WGM ..................................... 181

Gambar 56. Sebaran Logam Berat Pb Pada Zona Tercemar WGM .................................... 183

Page 23: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xxiii

Gambar 57. Sebaran Logam Berat Cu Pada Zona Tercemar WGM ................................... 186

Gambar 58. Overlay Fe, Al, Co, Si, Zn Sedimen Zona Tercemar WGM ........................... 188

Gambar 59. Overlay Pb, Ni, Cd, Cu Sedimen Zona Tercemar WGM ................................ 189

Gambar 60. Regresi Log Konsentrasi Cu dengan Nilai Probit............................................ 191

Gambar 61. Cat Gram Sampel Sedimen Muara BSH-Alang .............................................. 195

Gambar 62. Cat Gram Sampel Sedimen Muara Wiroko ..................................................... 196

Gambar 63. Gat Gram Sampel Sedimen Muara Wuryantoro .............................................. 196

Gambar 64. Cat Gram Sampel Sedimen KJA Petani Ikan .................................................. 197

Gambar 65. Cat Gram Sampel Sedimen KJA Aquafarm .................................................... 198

Gambar 66. Cat Gram Sampel Sedimen Tengah WGM ..................................................... 199

Gambar 67. Cat Gram Sampel Sedimen Area Bebas WGM ............................................... 199

Gambar 68. Cat Gram Sampel Sedimen Area Wisata ......................................................... 200

Gambar 69. Sebaran Bakteri Aerob dan Anaerob Sedimen Zona Tercemar ....................... 203

Gambar 70. Sebaran Bakteri Aeromonas di Zona Tercemar WGM .................................... 205

Gambar 71. Diagram Lingkar Sebab-Akibat (Causal- Loop Diagram) Sistem

Pengendalian Pencemaran Perairan Waduk ....................................................... 212

Gambar 72. Diagram Input-Output Sistem Pengendalian Pencemaran ............................. 213

Gambar 73. Model Pengendalian Pencemaran WGM......................................................... 216

Gambar 74. Jumlah Populasi ............................................................................................... 218

Gambar 75. Jumlah Petani Ikan ........................................................................................... 219

Gambar 76. Jumlah Permukiman dan Pertanian dari Tahun ke Tahun ............................... 221

Gambar 77. Jumlah Pakan, Sisa Pakan dan Sedimen .......................................................... 223

Gambar 78. Jumlah Beban Limbah P-PO4 .......................................................................... 225

Gambar 79. Jumlah Beban Limbah COD ............................................................................ 226

Gambar 80. Jumlah Beban Limbah TSS ............................................................................. 228

Gambar 81. Persentase Variabel Daya Dukung .................................................................. 230

Gambar 82. Jumlah Permukiman dan Pertanian Skenario Moderat .................................... 236

Gambar 83. Jumlah Beban Limbah Pakan, Sisa Pakan &

Sedimen Skenario Moderat ............................................................................. 238

Gambar 84. Beban Limbah Fosfat Perairan Waduk Kondisi Saat Ini

dan Tahun Mendatang. ..................................................................................... 239

Gambar 85.Beban limbah COD Perairan Waduk Kondisi Saat Ini

dan Tahun Mendatang ....................................................................................... 240

Page 24: DISERTASI -   · PDF file( Kasus di DTA Waduk Gajah Mungkur Wonogiri ... Teman-teman angkatan 2012 Program Studi S3 Ilmu Lingkungan ... Zn, E-coli dan Total Coliform. (2)

xxiv

Gambar 86.Beban limbah TSS Perairan Waduk Kondisi Saat Ini

dan Tahun Mendatang ....................................................................................... 241

Gambar 87.Persentase Daya Dukung Perairan Waduk Saat ini

dan Eksisting...................................................................................................... 242

Gambar 88. Jumlah Permukiman dan Pertanian Skenario Optimis .................................... 244

Gambar 89. Jumlah Beban Limbah Pakan, Sisa Pakan dan Sedimen

Skenario Optimis .............................................................................................. 245

Gambar 90. Beban Limbah Fosfat Perairan Waduk Kondisi Saat Ini

dan Tahun Mendatang ..................................................................................... 247

Gambar 91. Beban Limbah COD Perairan Waduk Skenario Optimis ............................... 248

Gambar 92. Beban Limbah Parameter TSS Skenario Optimis ........................................... 249

Gambar 93. Model Daya Dukung Lingkungan Skenario Optimis ...................................... 250