Analisis Kualitas Air dan Daya Tampung Sungai dengan Metode Qual2Kw (Studi Kasus: Sungai Code, Yogyakarta)
Nelly Marlina 1* , Widodo Brontowiyono 2 , Rosida Chasna 3
1,2,3 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, Universitas Islam Indonesia
* Koresponden e-mail : nelly.marlina@uii.ac.id
Diterima: 4 Oktober 2020 Disetujui: 10 Oktober 2020

## Abstract
Code  River  is  one  of  the  rivers  in  the  D.I  Province  Yogyakarta  that  crosses  the  administrative  areas  of Sleman  Regency,  Bantul  Regency  and  Yogyakarta  City.  Each  administrative  region  provides  input  of waste with various contents and affects the capacity of the pollution load with the study area along ± 21 km. The study was conducted at the point of Ngentak, Gondolayu, Sayidan, Keparakan, Tungkak, Ngoto and Wonokromo. The study area is divided into 6 segments for water  sampling.  In the  study conducted with  4  scenario  simulations  based  on  existing  conditions,  prediction  of  population  in  the  next  5  years, conformity  of  class  I  quality  standards  without  pollutant  burden  and  trial  error.  The  method  used  to analyze  water  quality  is  the  QUAL2Kw  method.  By  using  this  software,  it  can  be  easier  to  simulate changes  in  the  upstream  to  downstream  areas.  This  study  aims  to  analyze  the  capacity  of  the  pollution load  on  the  concentration  of  Ammonia,  Phosphate  and  TSS  in  order  to  determine  the  strategy  of  water quality management in the Code River Keywords: Ammoniac, Capacity, Code River, Phosphate, TSS, Water Quality, QUAL2Kw

## Abstrak
Sungai  Code  merupakan  sungai  di  Provinsi  D.I.  Yogyakarta  yang  melintasi  wilayah  administrasi Kabupaten  Sleman,  Kabupaten  Bantul  dan  Kota  Yogyakarta.  Masing-masing  wilayah  administrasi memberikan  masukan  limbah  dengan  kandungan  yang  beragam  dan  berpengaruh  pada  daya  tampung beban  pencemaran  dengan  daerah  penelitian  sepanjang  ±  21  km.  Penelitian  dilakukan  terhadap  titik pengamatan  Ngentak,  Gondolayu,  Sayidan,  Keparakan,  Tungkak,  Ngoto  &  Wonokromo.  Daerah penelitian  dibagi  sebagai  enam  segmen  guna  pengambilan  sampel  air.  Dalam  penelitian  dilakukan menggunakan  4  simulasi  skenario  menurut  keadaan eksisting ,  prediksi  jumlah  penduduk  dalam  lima tahun  mendatang,  kesesuaian  baku  mutu  kelas  I  tanpa  beban  pencemar  dan trial  &  error .  Metode Qual2Kw merupakan metode yang digunakan dalam menganalisis data  kualitas air  dalam penelitian ini. Aplikasi  ini  digunakan  untuk  mempermudah  melakukan  simulasi  adanya  perubahan  yang  terdapat  di bagian  hulu  sampai  bagian  hilir  sungai.  Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah  melakukan  analisis terhadap  daya  tampung  beban  pencemar  untuk  parameter  pencemar  ammonia  dan  fosfat  sebagai  upaya penentuan  pengelolaan  kualitas  air  pada  sungai  Code.  Hasil  penelitian  Sungai  Code  ini  untuk  semua parameter telah melebihi daya tampung beban pencemar.
Kata kunci: Sungai Code, Qual2Kw, Daya Tampung Sungai, Kualitas Air, Ammonia, Fosfat, TSS .

## 1. Pendahuluan
Sungai Code adalah suatu  kesatuan ekosistem yg terbagi sebagai daerah bagian  hulu, tengah, dan hilir.  Pada  bagian  hulu  Sungai  Code  didominasi  aktivitas  pertanian,  sedangkan  bagian  tengah  lebih didominasi  permukiman  yang  padat  penduduk  meskipun  sebagiannya  masih  terdapat  beberapa  area persawahan  dan  industri.  Sementara  itu,  di  bagian  hilir  lebih  didominasi  area  persawahan,  permukiman, industri & tempat tingga serta restoran.
Beban pencemar  yang masuk ke sungai akan menyebabkan peningkatan senyawa pada air seperti peningkatan  konsentrasi  ammonia  dan  fosfat.  Oleh  sebab  itu,  untuk  mengetahui  kondisi  dan  kualitas  air Sungai Code perlu dilakukan perhitungan daya tampung beban pencemar. Salah  satu tahapannya adalah dengan  melakukan  perhitungan  Daya  Tampung  Beban  Pencemaran  (DTBP)  sungai  dengan  pemodelan kualitas air yaitu metode Qual2Kw (Peraturan Menteri Lingkungan Hidup No. 110 Tahun 2003). Dengan menganalisis  daya  tampung  beban  pencemaran  terhadap  parameter  ammonia  dan  fosfat  maka  bisa
dijadikan  sebagai  dasar  guna  melakukan  pengelolaan  kualitas  air  sungai  dimasa  yang  akan  datang. Sehingga dapat terwujudnya kondisi dan kualitas sungai yang lebih baik.

## 2. Metodologi penelitian
Lokasi  penelitian  ini  dilakukan  di  sungai  Code,  Daerah  Istimewa  Yogyakarta  pada  bulan September  tahun    2016.  Penelitian  ini  bertujuan  guna  mengetahui  keadaan  di  sekitar  Sungai  Code  dan mengamati  hal-hal  yang  berhubugan  dengan  beban  pencemaran  yang  mempengaruhi  Sungai  Code  yaitu berupa point source maupun nonpoint source.

## Segmentasi Sungai
Segmentasi sungai merupakan pembagian ruas sungai menjadi beberapa bagian. Pembagian sungai ini dilakukan guna memodelkan serta melakukan identifikasi kualitas air Sungai Code. Pada penelitian ini segmentasi sungai dilakukan dengan memperhitungkan diantaranya, yaitu batas administrasi, penggunaan lahan, kondisi daerah aliran sungai, dan lokasi pemantauan kualitas air. Pada penelitian ini sungai dibagi menjadi enam segmen yang ditunjukan pada Tabel 1.
Tabel 1. Segmentasi sungai Segmen Upstream- Downstream Kode Panjang (Km) Elevasi (m) Koordinat Hulu Hilir Hulu Hilir 1 Ngentak- Gondolayu T1- T2 9.97 227 133 7°43'21.53"S 7°47'22.34"S 110°23'21.72"E 110°22'7.62"E 2 Gondolayu- Sayidan T2- T3 1.42 133 125 7°47'22.34"S 7°48'4.90"S 110°22'7.62"E 110°22'16.70"E 3 Sayidan- Keparakan T3- T4 0.70 125 121 7°48'4.90"S 7°48'21.96"S 110°22'16.70"E 110°22'27.31"E 4 Keparakan- Tungkak T4- T5 1.11 121 100 7°48'21.96"S 7°48'56.08"S 110°22'27.31"E 110°22'28.21"E 5 Tungkak- Ngoto T5- T6 4.52 100 95 7°48'56.08"S 7°51'5.33"S 110°22'28.21"E 110°22'31.22"E 6 Ngoto- Wonokromo T6- T7 3.21 95 68 7°51'5.33"S 7°52'21.46"S 110°22'31.22"E 110°22'59.99"E Sumber : Hasil pengamatan (2016)

## Prosedur Kerja
a. Pengujian Kualitas Air Sungai
Pada  penelitian  ini  dilakukan  pengambilan  sampel  uji  air  Sungai  Code  dan  melakukan  pengujian yang  mengacu  pada  SNI  06-6989.30-2005  untuk  pengujian  kadar  amoniak  dengan  spektrofotometer secara  fenat,  SNI  06-6989.31-2005  untuk  menguji  kadar  fosfat  dengan  spektrofotometer  secara  asam askorbat dan SNI 06-6989.3-2004 untuk pengujian konsentrasi TSS secara gravimetri b. Pengumpulan data
Pengumpulan data terdiri dari data primer dan data sekunder, dimana untuk data primer diantaranya adalah data hidrolika sungai : debit, lebar sungai, kedalaman, kecepatan aliran sungai dan data kualitas air berupa  TSS,  ammonia  dan  fosfat.  Data  sekunder  terdiri  dari  jumlah  penduduk,  data  klimatologi, kecepatan angin c. Model Qual2Kw
Tahapan  pertama  dalam  penggunaan  model  pemrograman  Qual2Kw  yaitu  melakukan input data primer  dan  data  sekunder  pada worksheet Qual2Kw.  Kemudian  dilakukan  validasi  model  data  guna mendapatkan  data  model  ( output Qual2Kw)  sesuai  dengan  data  sebenarnya  di  lapangan.  Setelah  itu melakukan analisis data menggunakan aplikasi Qual2Kw.
Simulasi  model  digunakan  sebagai  dasar  dalam  melakukan  analisis  data,  dilakukan  melalui beberapa  skenario  yang  terbagi  menjadi  4  skenario  simulasi  model  dapat  dilihat  pada Tabel  2 . Menghitung  daya  tampung  beban  pencemaran  Sungai  Code  dilakukan  pada  simulasi  skenario  3  dan skenario  4.  Pada  skenario  3  kondisi  tidak  adanya  beban  pencemar  yang  masuk  ke  sungai  sedangkan skenario  4  adalah  kondisi  sungai  dimana  kualitas  air  sungai  ditetapkan  dengan  baku  mutu  Air  kelas  1. Melakukan  proses trial  and  error pada  sumber  pencemar  yang  berasal  dari point  source dan non  point source sehingga output model menghampiri data lapangan.
p-ISSN : 2528-3561 e-ISSN : 2541-1934 Tabel 2. Simulasi model Skenario Kualitas Air di Hulu Sumber Pencemar Kualitas Air di Sungai 1 Kondisi Aktual Kondisi Aktual Hasil Model 2 Kondisi Aktual Perkiraan pada tahun 2021 Hasil Model 3 *Baku Mutu Kelas I Kondisi Awal Hasil Model 4 *Baku Mutu Kelas I Trial and Error Baku Mutu Air Kelas I Keterangan : *BMA = Baku Mutu Air berdasarkan
Sumber: Peraturan Gubernur DIY No. 20 Tahun 2008

## 3. Hasil Dan Pembahasan

## Karakteristik Hidrolika Sungai Code
Lokasi titik pengambilan sampel air sungai dilakukan pada tujuh  titik stasiun pengamatan. Dimana lokasi  titik  pengambilan  sampel  air  ini  mengacu  pada  segmentasi  titik  pantau  yang  sudah  pernah dilakukan oleh Dinas Lingkungan Hidup Yogyakarta, diawali dari titik Ngentak - titik Wonokromo. Data hidrolika  juga  digunakan  dalam  penelitian  ini  guna  kepentingan input data  dalam  model  menggunakan Qual2Kw.  Data  pada Tabel  3 merupakan  data  titik  lokasi  sampel  pengambilan  air  sungai  serta  data hidrolika Sungai Code yang didapatkan melalui hasil perhitungan.
Tabel 3. Data hidrolika Sungai Code Stasiun Pengamatan Debit Kedalaman Lebar Kecepatan (m 3 /s) (m) (m) (m/s) T1 (Ngentak) 2,340 0,413 24,37 1,071 T2 (Gondolayu) 2,510 0,188 12,5 1,071 T3 (Sayidan) 3,640 0,363 30,1 0,333 T4 (Keparakan) 4,050 0,350 42,67 0,271 T5 (Tungkak) 3,390 0,205 26,07 0,634 T6 (Ngoto) 3,160 0,825 19,5 0,197 T7 (Wonokromo) 3,070 0,218 23,8 0,592 Sumber: Hasil analisa data (2016)
Tabel  3 menunjukkan  bahwa  debit  tertinggi  terjadi  pada  lokasi  sampling  Keparakan  (S4)  hal  ini dikarenakan  pada  titik  tersebut  terjadi  karena  adanya  perubahan  dimensi  sungai  menjadi  semakin  lebar. Banyaknya  faktor  –  faktor  yang  mempengaruhi  aliran  antara  lain  kekasaran  saluran,  bentuk  dan  ukuran geometri saluran, kemiringan dasar saluran dan lain sebagainya [13].

## Kondisi Kualitas Air Sungai Code
Hasil uji terhadap kualitas air sungai kemudian  dibandingkan dengan Peraturan Gubernur Daerah Istimewa Yogyakarta nomor 20 tahun 2008 tentang baku mutu air. Gambar 1 merupakan hasil pengujian kualitas  air  sungai  yang  telah  diuji  dan  dibandingkan  dengan  peraturan  yang  digunakan.  Berdasarkan pada Gambar  1 ,  nilai  konsentrasi  ammonia  di  stasiun  pengamatan  Ngentak  (T4)  adalah  2,04  mg/L dimana  nilai  ini  telah  berada  diatas  baku  mutu  air  kelas  1  (satu)  yaitu  sebesar  0,5  mg/L.  Hal  ini memperlihatkan  di  stasiun  pengamatan  tersebut  telah  melebihi  ambang  batas  yang  diizinkan  sehingga diindikasikan  adanya  sumber  pencemar  dari  kegiatan  limbah  domestik,  industri,  serta  limpasan  dari pupuk pertanian.
Menurut  ref.  [1]  sumber  ammonia  di  air  pada  umumnya  bersumber  dari  buangan  manusia  (urine dan  tinja)  serta  oksidasi  senyawa  organik  yang  dilakukan  mikroba.  Konsentrasi  ammonia  yang  tinggi disungai  dikarenakan  adala  konsentrasi  oksigen  yang  rendah  pada  sungai.  Konsentrasi  tinggi  ammonia merupakan  salah  satu  yang  paling  berbahaya  masalah  selain  penipisan  oksigen  [5].  Air  ammonia  dapat menyebabkan angka kematian akut ikan Micropterus salmoides [5], dan meningkatkan keparahan infeksi virus white  spot syndrome pada udang putih Litopenaeus vannamei yang mengalami stres ammonia [8]. Hal  tersebut  juga  menyebabkan  kerusakan  sitologi  dan  kerusakan  DNA  dari Krustasea  aquatik  scylla . Kemudian di stasiun pengamatan Tungkak (T5), stasiun pengamatan Ngoto (T6) serta stasiun pengamatan Wonokromo  (T7)  konsentrasi  ammonia  mengalami  penurunan.  Hal  ini  disebabkan  ammonia  dapat menghilang  melalui  proses  penguapan/volatilisasi  yang  dikarenakan  oleh  tekanan  parsial,  kecepatan  air, serta temperatur [14].
Gambar 1. Grafik hasil uji terhadap konsentrasi : (a) TSS, (b) fosfat dan (c) ammonia yang dibandingkan dengan baku mutu Sumber: Hasil analisa data (2016)
Gambar  1 juga  memperlihatkan  konsentrasi  fosfat  berada  pada    0,04  –  0,25  mg/L.  Pada  stasiun pengamatan  Ngentak  (T1),  stasiun  pengamatan  Tungkak  (T5),  stasiun  pengamatan  Ngoto  (T6),  dan stasiun  pengamatan  Wonokromo  (T7)  konsentrasi  fosfat  berada  dibawah  baku  mutu  air  sungai  yang mengacu  pada  ref.  [9]  yaitu  sebesar  0,2  mg/L.  Akan  tetapi  pada  stasiun  pengamatan  Gondolayu  (T2), stasiun pengamatan Sayidan (T3) dan stasiun pengamatan Keparakan (T4) telah melampaui baku mutu air sungai yang diperbolehkan. Menurut ref. [15], tingginya kadar fosfat di sungai dikarenakan oleh beberapa hal  diantaranya  yaitu  adanya  kenaikan  fosfat  dalam  bentuk  polifosfat  yang  masuk  ke  dalam  sungai melewati  air  buangan  dari  berbagai  aktivitas  penduduk  dapat  berupa  tinja  manusia,  deterjen,  serta  sisa makanan  yang  masuk  ke  dalam  sungai.  Disamping  itu,  penyebab  tingginya  kadar  fosfat  di  sungai  juga dipengaruhi oleh adanya sedimen dalam sungai, karena terjadi difusi fosfat yang dialami oleh sedimen. Di sedimen senyawa fosfor akan terikat serta mengalami penguraian melalui dukungan bakteri dan melewati proses  abiotik  memproduksi  senyawa  fosfat  terlarut  yang  dapat  mengalami  kembali  difusi  ke  kolam  air [12].
Konsentrasi  TSS pada air  sungai di stasiun pengamatan Ngentak  (T1) sampai stasiun pengamatan Keparakan (T4) telah melebihi baku mutu air sungai kelas II berdasarkan [10]. Adanya kenaikan padatan tersuspensi  akan  mengakibatkan  tingginya  nilai  TSS  dalam  air  sungai,  sehingga  menjadi  penghalang masuknya  sinar  matahari  ke  dalam  air  sungai  yang  akan  berpengaruh  pada  proses  fotosintesis  di  dalam sungai  [3].  Tingginya  konsentrasi  TSS  di  Sungai  Code  disebabkan  adanya  endapan  sedimen  yang mengandung  lumpur,  pasir  halus,  dan  jasad-jasad  renik  yang  terbawa  ke  sungai  [4].  Berdasarkan pengamatan  lapangan  di  area  stasiun  pengamatan  saat  mengambil  sampel  air  ada  berbagai  macam kegiatan antropogenik seperti kegiatan penambangan pasir dan limpasan dari area pertanian yang masuk ke  sungai  di  hulu  maupun  tengah  sungai.  Di  samping  itu  juga  menurut  ref.  [2]  konsentrasi  TSS  yang tinggi  dikarenakan  debit  air  kecil  yang  mengakibatkan  massa  air  yang  kecil  tidak  dapat  membawa  dan mengangkut  padatan-padatan  yang  banyak  sehingga  mengakibatkan  zat  padat  yang  tersuspensi  menjadi lebih banyak.
(c) (b) (a)

## Pemodelan Kualitas Air Menggunakan QUAL2Kw
Pemodelan kualitas air dilakukan dengan menggunakan software Qual2Kw untuk menilai dampak dari berbagai buangan pencemar di sepanjang Sungai code. Perangkat lunak tersebut dikembangkan oleh United  States  Environment  Protection  Agency (USEPA).  Perangkat  lunak  ini  dipilih  karena kemampuannya untuk mensimulasikan berbagai skenario untuk aliran percabangan yang akan bercampur secara lateral dan vertikal menggunakan parameter kualitas air. Selain itu, Qual2Kw mempertimbangkan pengaruhnya  beban  pencemaran  sumber  titik  dan  non-titik  dan  dapat  mensimulasikan  migrasi  dan transformasi  berbagai  konstituen  termasuk  DO,  suhu,  BOD,  COD,  nitrogen  organik,  NH 3 eN,  NO 3 eN, nitrogen  total  (TN),  kebutuhan  oksigen  sedimen  (SOD),  fosfor  organik,  fosfor  anorganik,  fosfor  total (TP),  fitoplankton,  dan  alga  [16]. Software Qual2Kw  adalah  pengembangan  dari  software  Qual2E  yang menggunakan  bahasa  pemrograman Visual  Basic  for  Application (VBA)  yang  dimodifikasi  dengan program Microsoft Excel [11].
Pemodelan  kualitas  air  digunakan  dengan  maksud  menggantikan  kondisi  aktual  sehingga memungkinkan  mengukur  dan  melakukan  eksperimen  secara  efektif  baik  dari  segi  waktu  dan  biaya. Pemodelan  dilakukan  jika  melakukan  eksperimen  di  laboratorium  dianggap  tidak  mungkin  dan  tidak efektif dalam segi waktu dan biaya. Validasi model adalah proses kalibrasi data dalam program Qual2Kw yang dilakukan guna mendapatkan model kualitas  air  yang  nilainya mendekati data sebenarnya (kondisi lapangan).  Validasi  model  dikerjakan  menggunakan  metode MAPE  (Mean  Absolute  Percentage  Error) guna  melihat  nilai  galat  atau error yang  terjadi  pada  nilai  estimasi  model  serta    mengetahui  keakuratan antara  data  hasil  estimasi  dengan  data  aktual  (data  lapangan).  Persamaan  yang  digunakan  untuk menghitung MAPE adalah sebagai berikut [13]:

## 𝑀𝐴𝑃𝐸 =
∑ |𝐴 𝑡 − 𝐹 𝑡 | 𝐴 𝑡 𝑛 𝑡=1 𝑛
𝑥 100 % Dimana: MAPE : Mean Absolute Percentage Error Ft : Nilai estimasi pada waktu t At : Nilai aktual pada waktu t n : Jumlah data (t=1,2,....,n)
Menurut  ref.  [14]  keakuratan  model  uji  MAPE  terdiri  atas  tiga  kriteria,  yaitu  (a)  MAPE  <  5% (sangat akurat); (b) 5%< MAPE < 10% (akurat); dan (3) MAPE > 10% (tidak akurat). Berdasarkan hasil perhitungan  menggunakan  MAPE  diperoleh  untuk  ammonia  26%,  fosfat  diperoleh  9  %  dan  TSS  3%. Menurut ref. [9] apabila hasil validasi model kurang memadai, maka model tersebut masih tetap berguna untuk  mengetahui  interaksi  antara  parameter  yang  terlibat  dalam  sistem  model  serta  mengetahui kekurangan data yang mungkin diperlukan guna peningkatan kinerja model.
Pada  simulasi  model  kualitas  air  dibagi  menjadi  4  skenario.  Berikut  penjelasan  keempat  skenario pada Tabel 5.
Tabel 4 . Pembagian Skenario dalam simulasi Skenario 1 Skenario 2 Skenario 3 Skenario 4 Pada skenario 1 merupakan  data  kondisi aktual  kualitas  air  sungai di hulu Pada skenario 2 di bagian hulu sungai menggunakan kondisi aktual  sedangkan  data perkiraan beban pencemaran  pada  Tahun 2021  (limbah  domestik) digunakan  sebagai  data sumber pencemaran Pada  skenario  3  data kualitas  air  bagian  hulu ditetapkan  dengan  baku mutu  kelas  1  (satu)  dan diasumsikan beban pencemaran  tidak  ada yang  masuk  ke  sungai. hal ini dimaksudkan guna mengetahui  kemampuan sungai  untuk  melakukan pemulihan diri ( self- purification )  karena  tidak ada  sumber  pencemar yang masuk sehingga tidak  terjadi  penurunan kualitas air sungai
Dalam  skenario  ini,  data kualitas  air  bagian  hulu ditetapkan  dengan  baku mutu  kelas  1  (satu)  dan diharapkan di bagian hilir dapat  sesuai  baku  mutu kelas 1 peruntukan sungai yang  dilakukan  melalui trial and error di point source maupun non point source.
Gambar 2 .  Hasil validasi model pada konsentrasi: (a) ammonia, (b) konsentrasi fosfat, dan (c) konsentrasi TSS Sumber: Hasil perhitungan (2016)

## Beban Pencemaran Sungai Code
Beban  pencemar  sungai  adalah  banyaknya  suatu  pencemar  yang  terdapat  dalam  jumlah  air  atau limbah  ditentukan  dengan  hasil  uji  yang  terukur  pada  kondisi  eksisting  [6].  Hasil  perhitungan  beban pencemar dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7.
Tabel 5. Beban pencemaran penuh (skenario 4) Segmen Jarak (km) Debit (m 3 /det) TSS (kg/jam) Ammonia (kg/jam) Fosfat (kg/jam) T1 20,93 10,97 71,05 0 378,19 37,83 T2 10,97 9,54 2,03 0 0,36 10,88 T3 9,54 8,84 0,03 0 0,01 0,09 T4 8,84 7,73 1,06 0 0,19 3,04 T5 7,73 3,21 52,67 0 270,48 29,28 T6 3,21 0 2,40 0 0,43 6,90 Sumber: Hasil perhitungan (2016) Tabel 6. Beban pencemaran kondisi awal (skenario 3 ) Segmen Jarak (km) Debit (m 3 /det) TSS (kg/jam) Ammonia (kg/jam) Fosfat (kg/jam) T1 20,93 10,97 71,05 381,49 7,1 1,12 T2 10,97 9,54 2,03 622,77 2,54 2,34 T3 9,54 8,84 0,03 4,23 1,56 0,21 T4 8,84 7,73 1,06 603,05 0,13 0,23 T5 7,73 3,21 52,67 1042,57 0,66 1,67 T6 3,21 0 2,4 914,84 0,6 1,47 Sumber: Hasil perhitungan (2016)
0 20 40 60 80 100 120 1 3 5 7 K o n se n tr as i T S S ( m g/L ) Stasiun Pengamatan data aktual data model 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 1 3 5 7 K o n se n tr as i fo sf at ( m g/L ) Stasiun Pengamatan data aktual data model (b) 0 0,5 1 1,5 2 2,5 1 3 5 7 K o n se n tr as i am m o ni a (m g/L ) Stasiun Pengamatan data aktual data model (a) (c)

## Perhitungan Daya Tampung Beban Pencemar
Daya tampung beban pencemaran dihitung dengan membandingkan hasil simulasi pada skenario 3 dan  skenario  4.  Skenario  3  adalah  kondisi  awal  tidak  adanya  beban  pencemaran  di  sungai.  sedangkan skenario  4  adalah  data    kualitas  air  bagian  hulu  ditetapkan  dengan  baku  mutu  kelas  1  (satu)  dan diharapkan di bagian hilir dapat sesuai baku mutu kelas 1 peruntukan sungai yang dilakukan melalui trial and  error  di point  source maupun non  point  source sampai  menghampiri  baku  mutu  yang  diinginkan. Tabel  8 merupakan  hasil  perhitungan  daya  tampung  pencemaran  pada  parameter  ammonia,  fosfat,  dan TSS.  Persamaan  yang  digunakan  untuk  menghitung  daya  tampung  beban  pencemaran  adalah  sebagai berikut:
Daya Tampung = Beban pencemar penuh (skenario 4) – beban tanpa pencemar (skenario 3)
Tabel 7. Daya tampung beban pencemar Segmen Jarak (km) TSS (kg/jam) ammonia (kg/jam) Fosfat (kg/jam) T1 20,93 10,97 -381,49 371,09 36,71 T2 10,97 9,54 -622,77 -2,18 8,54 T3 9,54 8,84 -4,23 -1,55 -0,12 T4 8,84 7,73 -603,05 0,06 2,81 T5 7,73 3,21 -1042,57 269,82 27,61 T6 3,21 0 -914,84 -0,17 5,44 Sumber: Hasil perhitungan (2016)
Berdasarkan Tabel 8 hasil perhitungan daya tampung beban pencemaran ammonia pada segmen 2, 3, dan 6 telah melampaui daya tampung  yaitu -2,18 kg/jam;  -1,55kg/jam; dan  -0,17 kg/jam dikarenakan banyaknya  debit  aliran  yang  masuk  sedangkan  kemampuan  untuk  self-purifikasi  tidak  maksimal  di sungai. Di area segmen 2 dan 3 merupakan daerah perkotaan yang sudah tercemar dari aktivitas manusia, aktivitas  industri,  rumah  tangga,  maupun  aktivitas  yang  lainnya.  Menurut  ref.  [7],  daya  tampung  sungai yang telah terlampaui akan mengakibatkan terganggunya daya dukung sungai yang pada akhirnya sumber daya alam ini akan mengalami kelangkaan kuantitas maupun kualitas.
Mengacu pada Tabel 8 pada beban pencemar fosfat nilai tertinggi ditemukan pada segmen 3 yang merupakan  area  perkotaan  dimana  tingkat  kepadatan  penduduk  tinggi  serta  ada outlet buangan  yang berdekatan.  Di  samping  itu  juga  ada  banyak  limbah  yang  masuk  ke  sungai  yang  bersumber  dari  hotel, limbah  domestik,  pabrik,  industri,  dan  buangan  detergen  merupakan  faktor  kontribusi  pencemar  fosfat terbesar.  Sedangkan bagian  hilir sungai mengalami self-purifikasi dikarenakan  adanya  jarak  yang  cukup panjang  serta  waktu  kontak  yang  lebih  lama.  Sehingga  mengakibatkan  kondisi  di  bagian  hilir  dapat menampung beban pencemar yang masuk.

## 4. Kesimpulan
Kualitas  air sungai Code pada parameter ammonia telah melebihi baku mutu sungai kelas 1 yaitu 0,5  mg/L  terdapat  pada  stasiun  pengamatan  1  sebesar  2,04  mg/L  ,  untuk  stasiun  pengamatan  2  sampai stasiun pengamatan 7 masing-masing sebesar sebesar 0,46 mg/L, 0,63 mg/L, 0,52 mg/L, 0,32 mg/L, 0,27 mg/L,  0,26  mg/L  berada  pada  baku  mutu  kelas  II  dengan  standar  yang  tidak  dipersyaratkan.  Adapun untuk Parameter Fosfat (PO 4 ) hulu hingga hilir secara berturut-turut sebesar 0,04 mg/L; 0,22 mg/L; 0,24 mg/L;  0,25  mg/L;  0,19  mg/L;  0,19  mg/L  0,17  mg/L.  Sedangkan  pada  stasiun  pengamatan  2  sampai stasiun pengamatan 4 telah melampaui baku  mutu kelas  II  (0,2 mg/L). Sedangkan untuk Parameter  TSS pada    hulu  hingga  hilir  sungai  secara  berturut-turut  sebesar  53  mg/L;  82  mg/L;  76  mg/L;  87  mg/L;  98 mg/L; 109 mg/L; 101 mg/L. Pada semua segmen telah melebihi standar baku mutu kelas I (0 mg/L), baku mutu kelas II (50 mg/L).
Daya  tampung  beban  pencemaran  Sungai  Code  untuk  tiap  parameter  sebagai  berikut:  Parameter Ammonia  (NH 4 )  untuk  segmen  Gondolayu,  Sayidan  dan  Ngoto  telah  melampaui  daya  tampung  beban pencemaran  secara  berturut  -2,18  kg/jam;  -1,55kg/jam;  dan  -0,17  kg/jam  sehingga  perlu  adanya penurunan  beban  pencemar  pada  segmen  tersebut.  Parameter  Fosfat  (PO 4 )  untuk  segmen  3  telah melampaui  batas  maksimum  sebesar  -0,12  kg/jam  maka  perlu  adanya  pengelolaan  sebagai  upaya pengendalian  pencemaran.  Pada  parameter  TSS  pada  semua  segmen  telah  melampaui  batas  maksimum dengan hasil secara berurutan dari hulu ke hilir disebabkan oleh faktor sejak kondisi di hulu konsentrasi TSS sudah melebihi.

## 5. Saran
Perlu  dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  yang  berkaitan  dengan  inventarisasi  beban  pencemar  yang masuk  ke  sungai  serta  variasi  simulasi  dengan  berbagai  kondisi  sehingga  lebih  menggambarkan  kondisi keadaan di lapangan.

## 6. Daftar Pustaka
[1] Afriana, “Analisis Nitrat, Nitrit, dan Ammonia Pada Air  Sungai Mamasa Secara  Spektrofotometri UV/visible,” Tugas  Akhir ,  Jurusan  Kimia,  Fakultas  Matematika  dan  Ilmu  Pengetahuan  Alam, Universitas Hasanudin Makassar, 2012.
[2] Bahagia,  Suhendrayatna,  dan  AK.  Zulkifli,  “Analisis  Tingkat  Pencemaran  Air  Sungai  Krueng Tamiang Terhadap COD, BOD dan TSS,” J. Serambi Engineering , vol. V No 3, 2020.
[3] Baherem,  “Strategi  Pengelolaan  Sungai  Berdasarkan  Daya  Tampung  Beban  Pencemaran  dan Kapasitas Asimilasi,” Studi Kasus: Sungai Cibanten Provinsi Banten, J. Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan , Vol. 4 No. 1: 60 -69, 2014.
[4] H.  Effendi, Telaah  Kualitas  Air  Bagi  Pengelolaan  Sumber  Daya  dan  Lingkungan  Perairan , Penerbit Kanisius, Yogyakarta, 2003.
[5] N.  Egnew,  Y.  Renukdas,  A.K.  Ramena,  A.M.  Yadav,  R.T.  Kelly.  A.K.  Lochmann,  dan  Sinha, “Physiological  insights  into  largemouth  bass  (Micropterus  salmoides)  survival  during  long-term exposure to high environmental ammonia Aquat,” Toxicol , 207, pp. 72-82, 2019.
[6] P.G.R. Irsanda, N. Karanningroem dan D. Bambang, “Analisis Daya Tampung Beban Pencemaran Kali  Pelayaran  Kabupaten  Sidoarjo  Dengan  Metode  Qual2kw,” J.  Teknik  Pomits ,  vol.  3,  no.  1, 2014.
[7] M. Komarudin, S. Haryadi dan B. Kurniawan, “Analisis Daya Tampung Beban Pencemar Sungai Pesanggrahan  (Segmen  Kota  Depok)  dengan  Menggunakan  Model  Numerik  dan  Spasial,” J. Pengelolaan Sumber Daya Alam dan Lingkungan , vol. 5 (2), hal 121-132, 2015.
[8] Lu,  S.  Luan,  P.  Dai,  K.  Luo,  B.  Chen,  B.  Cao,  L.  Sun,  Y.  Yan  dan  J.  Kong,  “Insights  into  the molecular  basis  of  immunosuppression  and  increasing  pathogen  infection  severity  of  ammonia toxicity  by  transcriptome  analysis  in  pacific  white  shrimp  Litopenaeus  vannamei  fish  shellfish Immunol,” Fish & Shellfish Journal , 88, pp. 528-539, 2019.
[9] S. Notodarmojo, Pencemaran Tanah dan Air Tanah , Penerbit ITB, Bandung 2015.
[10]  Peraturan  Gubernur  D.I.  Yogyakarta  20  Tahun  2008  tentang  Baku  Mutu  Air  di  Provinsi D.I.Yogyakarta, 2008, Yogyakarta.
[11]  G.  Pelletier  dan  S.  Chapra,  “A  modelling  Framework  or  Simulating  River  and  Stream  Water Quality,” Environmental Assessmen Program, Olympia, Washington, 2006.
[12]  F.J.  Risamasu  dan  H.B.  Prayitno,  ”Kajian  Zat  Hara  Fosfat,  Nitrit,  Nitrat  dan  Silikat  di  Perairan Kepulauan Matasiri, Kalimantan Selatan,” Ilmu Kelautan: Indonesian Journal of Marine Sciences , vol. 16, no. 3, hal 135-142, 2012.
[13]  Soekarno,  Indratmo,  dan  Heruyoko,  ”Kajian  Hubungan  Antara  Debit  Berubah  dengan  Tinggi Kecepatan Aliran,” J. Teoritis dan Terapan Bidang Rekayasa Sipil , vol. 16 (1), Institut Teknologi Bandung, 2010.
[14]  A. S. Soemantri dan T. Ridwan, “Analisis Sistem Dinamik Ketersediaan Beras Di Merauke dalam Rangka  Menuju  Lumbung  Padi  bagi  Kawasan  Timur  Indonesia” Buletin  Teknologi  Pascapanen Pertanian , Vol. 3, 2007.
[15]  Supardiono,”Pengaruh  Limbah  Domestik  dan  Pertanian  Terhadap  Kualitas  Air  Waduk  Batujai Kabupaten  Lombok  Tengah  Nusa  Tenggara  Barat,”  Tesis,  Pascasarjana  Ilmu  Lingkungan, Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta, 2010.
[16]  N.L.P.R.  Yogiarti,  D.  Setiawan  dan  I.A.M  Parthasutema,  “Analisis  Kadar  Fosfat  Air  Sungai  di Desa  Beng.  Gianyar  dengan  Metode  Spektofotometri  Uv-Vis,” J.  Chemistry  Laboratory, vol. 01(2), 2014.
[17]  W.  Zhang,  D.P  Swaney,  B.  Hong,  R.W.  Howarth,  and  X.  Li,  “Influence  of  rapid  rural-urban population migration on riverine nitrogen pollution: perspective from ammonia-nitrogen,” Environ. Sci. Pollut . Res. 24, 27201e27214. https://doi.org/10.1007/s11356-017-0322-6, 2017.