penetapan nilai konstanta dekomposisi organik (kd

Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 1 | Maret 201040

tarkearahhilirmenghasilkankarakteristikhidrodinamikasungaiyangberaliranderas-dangkaldiruashulu,sedang-agakdalamdiruastengah,dantenang-dalamdiruashilir(Astono,W,2007).Nilaikaakansebandingdenganrasiokecepatanalirandankedala-manairsehingganilaikaakanmenurunkearahhilir.Sedangnilaikdbervariasidipen-garuhi banyak faktor seperti ketersediaannutrisi,substrat(BOD),pH,suhu,oksigenterlarut(DO)danbahanberacun,sehingganilainyatidakdapatdiprediksisecaralinier(Chapra,SC,1997).

PENETAPAN NILAI KONSTANTA DEKOMPOSISI ORGANIK (KD) DAN NILAI KONSTANTA REAERASI

(KA) PADA SUNGAI CILIWUNG HULU – HILIR

Widyo Astono *, * Jurusan Teknik Lingkungan FALTL-Universitas Trisakti, Jl Kyai

Tapa No 1 JakartaTlp/Fax :021 5602575, email : [email protected]

ABSTRACT

ResearchaboutOrganicDecompositionConstantValue(kd)andReoxygenationCon-stantValue(ka)ofCiliwungRiverbytakingthewatersample,andhydrometrymeasure-ment to therepresentativepointscontinuallyonrainyseasonanddryseasonhasbeendone.TopographycharacteristicsandhydrometryofCiliwungriverattheuppercoarse,middle,anddownstreamgiveadirectinfluencetowardthoseconstantvaluesignificantly.Swiftandshallowwaterflowareidentifiedbythesteeptopographyconditionattheup-percoarse,medium-deepwaterflowisidentifiedbyslopetopographyconditionatthemiddle,andcalmwaterflowis identifiedbyflat topographyconditionatdownstream.Basedon the laboratoryanalysis forkdandhydrometrydataanalysis forKa,sequen-tiallytheyhavearealdifferenceateachinternodewithkdvalueabout0,334-0,387/dayon rainyseason,0,336-0,486/dayondryseasondankavalue12,61-0,25/dayon rainyseason,12,39-0,49/day ondryseason.Variationof theconstantvalueas theresultofmeasurementisindicatingthattopographyfactorandhydrometryoftheriverareverydeterminingthevalueoftheconstant.

Keyword:Topographycharacteristic,hydrometry,Ciliwungriver,Kd,Ka

PENDAHULUAN

Penelitian ini dilandasi oleh hipotesisbahwa pencemaran organik dan karakter-istik topografiSungaiCiliwunghulu-hiliryang spesifik akan memberikan responkonsentrasi oksigen terlarut (DO) dalamairdenganpoladistribusiyangberfluktuasidisepanjangalirannya.Kemampuanmik-roorganismemengoksidasiorganikdinya-takandengannilaikonstantadekomposisikdsedangkemampuansungaimengaerasioksigen dari atmosfer dinyatakan dengannilaikonstantareaerasika.Dengankondisihidrometriyangcuram,landai,danmenda-

Jurnal EKOSAINS | Vol. II | No. 1 | Maret 2010 41

Keterangan:.y=nilaiBODlabmasainkubasiharikenpadasuhu20o(mg/l) .a,b=angkakonstanta.n=jumlahdata▲t=selisihwaktut(hari).

Nilaikadihitungdenganmenggunakanru-mus:

O'Connor's&Dobbins (1956) : ,Churchill (1962) : , Owen's andGibbs(1964):

HASILDANPEMBAHASAN

Datasuhu,pH,BOD,DO

0

500

1000

1500

1/ 0/1 90

0

1/ 1/1 90

0

1/ 2/1 90

0

1/ 3/1 90

0

1/ 4/1 90

0

1/ 5/1 90

0

1/ 6/1 90

0

1/ 7/1 90

0

1/ 8/1 90

0

1/ 9/1 90

0

1/ 10/ 1

900

1/ 11/ 1

900

1/ 12/ 1

900

1/ 13/ 1

900

1/ 14/ 1

900

1/ 15/ 1

900

1/ 16/ 1

900

1/ 17/ 1

900

1/ 18/ 1

900

1/ 19/ 1

900

1/ 20/ 1

900

1/ 21/ 1

900

1/ 22/ 1

900

1/ 23/ 1

900

1/ 24/ 1

900

1/ 25/ 1

900

1/ 26/ 1

900

1/ 27/ 1

900

1/ 28/ 1

900

1/ 29/ 1

900

1/ 30/ 1

900

1/ 31/ 1

900

2/ 1/1 90

0

2/ 2/1 90

0

2/ 3/1 90

0

2/ 4/1 90

0

2/ 5/1 90

0

2/ 6/1 90

0

2/ 7/1 90

0

2/ 8/1 90

0

2/ 9/1 90

0

Lokasi

m d

pl

Bogor Cibinong

Cisarua

Gadog

Gambar 1. Titik-titik ketinggian DAS Ciliwung dan Peta DAS Ciliwung

METODEPENELITIAN

Data yang digunakan adalah data primerhasilpengukurankualitasairsecarainsitumaupun analisa laboratorium. MenurutAlaert,G.danS.S.Santika.1984,analisaempirisBODyangsecaraglobalmengiku-ti proses mikrobiologis yang benar-benarterjadi di dalam air membutuhkan prose-durstandar.Pengukurandanpengambilansampeldi lakukanpada lokasidanwaktuyangditentukanberdasarkanlajualiranse-caraberurutandarihulukehilirsejauh70km.Parameterkualitasairyangdiukurter-dirisuhu,pH,DO,danBOD2,4,6,8,dan10hari, sedang parameter hidrometri terdiridarikecepatanaliran,vdankedalamanair,H.Datayang terkumpuldianalisismenu-rut jenis, sifat,danperuntukannya.Anali-sismempertimbangkanpersyaratan teknissehinggamencapaiketepatanyangtinggi.Hasilanalisisdisajikandalambentuktabelgrafik,danbentuklainnya.

Nilaikddihitungdenganmetodekwadratterkecil(MetcalfandEddy,1991):

Penetapan NIlai Konstanta Dekomposisi Organik Widyo Astono


Sumber:Astono,W,2006

Sumber:Astono,W,2006

DatahidrometriKecepatanaliran(v)dankedalamanair(H)

Penetapan NIlai Konstanta Dekomposisi Organik Widyo Astono Penetapan NIlai Konstanta Dekomposisi Organik Widyo Astono


dalam proses dekomposisi organik. Se-makin rendah respon konsentrasi oksigendiperairansemakinmasamdankecilnilaipHnya.DarihasilpengukurandilapanganmenunjukkannilaipHperairanSungaiCi-liwung berkisar antara 6-7 diukur secarainsitumenggunakankertas lakmus.NilaikisaranDO2,01-0,98mg/lpadaruasKa-libata-Pejompongan ternyata tidak diikutidengan penurunan pHyang proporsional,hal ini menujukkan tingginya kandungansabun/deterjenyangdibuanglangsungolehpendudukpadatdisekitarnyasehinggame-naikkanangkapH.

3) Konstantakecepatanreaerasiok-sigen(ka)

Angka konstanta kecepatan reaerasi (ka)menunjukkanbesarnyalajupenyerapanok-sigenatmosferkedalamperairan.Dariru-musO'Connor-Dobbins,Churchill,OwensandGibbsbesarnyakadiperairantergan-tungdarikombinasiantaranilaikecepatan(v)dankedalamanair(H)sepertidinyata-kandalampersamaan.Jadisemakinderasdandangkalsuatuperairansemakinbesarangka konstanta kecepatan reaerasi (ka)dansebaliknya.Datayangdiperolehdaripengukuran v danHdi lapanganmenun-jukkan bahwa nilai ka rata-rata di hulusebesar12/hari(lewatjenuh)danmenuruntajammenjadi 0.35/hari (belum jenuh) dihilir.Kondisilewatdanbelumjenuhterse-but berlangsung dalam keseimbangandinamis untuk salingmelepas oksigen keatmosfer(negatif)danmentransferoksigendariatmosferkeperairan(positif).

1) Suhu

Suhu(oC)merupakansalahsatuparameterkunci model kualitas air suatu perairan.Aktivitasbiologidanproseskelarutangasdi dalam air sangat tergantung pada kon-disi suhu perairan. Pada suhu optimumaktivitas biologi dengan nutrisi cukupakan efektif dalam pertumbuhanmaupundekomposisi bahan organik. Sebaliknyapada perairan dingin aktivitas tersebutakan melambat. Sementara kelarutan ok-sigen tertinggipadaperairan jernih (freshwater)terjadipadasuhu0oCsebesar14,62mg/l dan terendah pada suhu 30oC sebe-sar7.63mg/l.Olehkarenaitu,diperairantropis DO jenuh tidak pernah melebihiangka9mg/l.Hubunganantara suhudankelarutan oksigen di tunjukkan di dalamTabelLampiran3dan4.Padapengukurandilapangan,suhuairdiukursecarainsitumenggunakan termometer dalam satuanoC.Suhurata-ratasetiap ruas tercatat21,24dan27oC.

2) pHpHmenunjukkan tingkat kemasamandanmerupakan parameter ikutan dari hasilprosesbio-kimiadidalamair.Padasuasa-nanetral,pHperairanalamnilainyaakanproporsionalterhadapkonsentrasioksigen



tambahankonstantadariprosespengenda-pan partikel (ks), sehingga nilai konstan-tanyaberubahmenjadikr=kd+ks.Sesuaidengankarateristikalirannya,prosespen-gendapandanefek sedimenhanya terjadipadaRuas6-9yangberaliranlaminar.OlehsebabitupenerapankdlaboratoriumhanyasesuaiuntukRuas1-6.Darihasilobservasitampak bahwa kisaran kd, di sepanjangSungai Ciliwung bervariasi antara 0,286-0,429/hari pada bulan Maret dan 0,309-0,499/hari pada bulan April 2006 Nilaikonstantainiberpengaruhpositifterhadaplajukenaikandefisitoksigenperairan.

Nilai ka (Maret dan April 2006)

0

5

10

15

0 4 10,5 20,5 30,5 40,9 61 67 71

Jarak kumulatif (km)

Nila

i ka

(1/h

ari)

dan

DO

(mg/

l)

Gambar2.DistribusinilaikadanDOdarihulukehilirS.Ciliwung

4) Konstantakecepatandekomposisiorganik(kd)Angka konstanta kecepatan dekomposisi(kd)menunjukkanbesarnyalajupenguraianbahanorganikolehmikroorganismeaerobdalam perairan. Penerapannya di lapan-gan (alami) nilai kd laboratorium (botol)dapat dijadikan acuan sebagai pendeka-tan awal, meskipun proses dekomposisikeduanya berbeda. Pada kondisi tertentu,nilai kd perairan bisa lebih besar karenaadanyafaktorpengendapandanefeksedi-men.Olehkarena itu,konstantadi lapan-gan perlu mempertimbangkan konstantalainyangdapatmemperbesarnilaikdyaitu

Nilai kd (Maret & April 2006)

0

5

10

0 4 10,5 20,5 30,5 40,9 61 67 71

Jarak kumulatif (km)

Nila

i kd

(1/h

ari)

dan

DO (m

g/l)

Gambar3.DistribusinilaikddanDOdarihulukehilirS.Ciliwung



menurun hingga mencapai (2,05&0,98mg/l)yangmulaibergerakkekondisian-aerobik.

KESIMPULAN

Karakteristik topografi dan hi-drometri Sungai Ciliwung menghasilkansifat hidrodinamika yang beraliran deras-dangkal, sedang-agak dalam, dan tenang-dalamdanmempunyaipengaruhyangsig-nifikanpadanilaika Pembagianzoneberdasarkansifathidrodinamikamenghasilkanangka-angkakonstantareaerasikavariatifyaitutinggidiruashulu(11,92&13,71/hari)danmenuruntajamdiruashilirpadakisaran(0,25&0,49/hari,dekomposisikdbervariasipadakisa-ran0,322-0,498/harisesuaidengankondisilingkungansetempat.

Berdasarkankurvaresponkd,ka,danDOpada Gambar 2 dan Gambar 3 menurutkarakteristikdisetiapruasnyamakaterda-patbeberapazonayangjelasyaitu:

1) Zone reoksigenasi, terdapatpadaRuas Cisarua-Depok (hulu-tengah) yangbertopograficurammelandaidanberaliranturbulensi kuat hasil dari kombinasi ke-cepatandankedalamansungaiyangbera-liranderasdandangkal.Kondisi ini telahmemicukelarutanoksigenatmosferkeda-lamperairanberlangsungcepatdanefektifsebagaimana tampak dari distribusi DOBulanMaretdanApril berkisar8,1&7,79mg/l di hulu dan menurun perlahan ketengah pada kisaran 7,63-7,43mg/l. Ber-limpahnyaoksigendi ruas ini dapatmer-upakan buffer oksigen yang diperlukanapabilaterjadishockloadingdaribuanganlimbah organik penduduk di sekitarnya.Dengan demikian maka ruas hulu-tengahsekaligusmerupakanzonapemulihanyangcukuppotensial.

2) Zonedegradasi,dimulaidariRuasDepok-Kalibatayangbertopografi landai-mendatardanberaliranturbulenhasildarikombinasikecepatandankedalamansun-gai yang sedang-agak dalam.Kondisi iniberada pada taraf deplesi oksigen karenaoksigenyangmasuktidaksebandingden-gankebutuhandegradasinya, seperti tam-pak dari distribusi DO Bulan Maret danApril (7,63&7,43 mg/) kemudian turunsecaragradualmenjadi(2,43&2,01mg/l)yangrelatiflebihkeruhdanberlumpur.

3) Zonedekomposisi aktif, terdapatpadaruashiliryangbertopografirelatifda-tardanberaliranlaminerhasildarikombi-nasikecepatandankedalamansungaiyangtenangdandalam.Kondisiinibergerakketitikdefisitoksigenkritis karenaoksigenyangmasuk tidak dapatmemenuhi kebu-tuhandegradasinya.TampakdistribusiDO

DAFTARPUSTAKA

Alert,G,Santika,1984,Metodepenelitianair,UsahaNasional,Surabaya.Astono,W, 2007, Pengembangan modelDO-BODdalampengelolaankualitasairSungaiCiliwung,IPB,BogorChapra, S.C.1997. Surface water qualitymodeling.McGraw-Hill.Toronto.Metcalf and Eddy. 1991. Wastewaterengineering treatment, disposal, reuse.McGraw-Hill.Toronto.Thomann, R.V. 1987. Principles of sur-facewaterqualitymodelingandControl.McGrawHill.NewYork.


penetapan nilai konstanta dekomposisi organik (kd

Documents