## INFOMATEK
Volume 19 Nomor 1 Juni 2017

## STUDI LAJU DEOKSIGENASI PADA SUNGAI CIKAPUNDUNG UNTUK RUAS SILIWANGI - ASIA AFRIKA, BANDUNG
Yonik Meilawati Yustiani, Astri Hasbiah *) , Muhammad Pahlevi Wahyu Saputra
Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik – Universitas Pasundan
Abstrak: Sungai  Cikapundung  merupakan  sungai  terbesar  di  kota  Bandung.  Di  pinggiran  sungai  dipadati  oleh rumah-rumah  penduduk  dengan  saluran  buangannya  yang  langsung  mengarah  ke  sungai.  Buangan  yang berasal  dari  kegiatan  domestik  dan  industri  yang  tersuspensi  dalam  sungai  dapat  mempengaruhi    penurunan kualitas  air  pada  Sungai  Cikapundung.  Berbagai  upaya  dapat  dilaksanakan  dalam  rangka  perbaikan  kondisi lingkungan  Sungai  Cikapundung.  Salah  satu  kegiatan  yang  dapat  dilakukan  adalah  prediksi  kualitas  airnya melalui pemodelan. Model kualitas untuk sungai yang tercemar limbah domestik pada umumnya menggunakan persamaan  BOD  dan  DO.  Studi  ini  diarahkan  untuk  mengetahui  nilai  koefisien  laju  deoksigenasi  aktual  air Sungai  Cikapundung  untuk  ruas  padat  penduduk.  Pengambilan  sampel  dilakukan  pada  lima  titik  lokasi  yang dianggap dapat mewakili kondisi sungai dengan jumlah kepadatan penduduk. Metode analisis laboratorium yang digunakan  dalam  perhitungan  laju  deoksigenasi  yaitu  menggunakan  Metode  Winkler  dan  Metode  Slope, sedangkan  Rumus  Empiris  yang  digunakan  dalam  perhitungan  laju  deoksigenasi  menggunakan  Rumus Persamaan  Hydroscience  untuk  aliran  normal.  Hasil  perhitungan  menunjukkan  bahwa  nilai  rentang  laju deoksigenasi  (K 1 )  pada  Sungai  Cikapundung  berkisar  antara  0,03  hingga  0,24  per  hari  dan  nilai  rentang  BOD Ultimate (La) berkisar antara 6,42 hingga 15,75 mg/L. Sedangkan untuk nilai rentang laju deoksigenasi (K 1 ) pada Sungai Cikapundung dengan menggunakan rumus empiris berkisar antara 0,50 hingga 0,66 per hari.
Kata kunci: Laju deoksigenasi, Sungai Cikapundung

## I. PENDAHULUAN 1
Sungai  merupakan  suatu  bentuk  ekosistem yang  berperan  penting  dalam  daur  hidrologi dan  berfungsi  untuk  memenuhi  kebutuhan hidup  bagi  organisme  atau  populasi  yang  ada di  daerah  sekitarnya.  Kondisi  suatu  sungai sangat  berhubungan  dengan  karakteristik yang  dimiliki  oleh  lingkungan  yang  ada  di sekitarnya.  Sungai  sebagai  suatu  ekosistem, tersusun dari komponen biotik dan abiotik dan
*) astrihasbiah@unpas.ac.id
setiap  komponen  tersebut  membentuk  suatu jalinan  fungsional  yang  saling  memengaruhi (Rahayu dkk. [1]).
Sungai Cikapundung merupakan sungai terbesar  di  kota  Bandung,  daerah  hulunya berada  di  Lembang  dan  hilirnya  di  Dayeuh Kolot yang akhirnya bergabung dengan sungai Citarum.  Daerah  sekitar  sungai  Cikapundung telah mengalami beberapa perubahan, bagian hulu  sungai  beralih  fungsi  lahan  yang  tadinya
daerah hutan menjadi  daerah  peternakan dan pertanian.  Sedangkan  hilir  sungai,  daerah pemukiman  warga  sekarang  telah  menjadi pemukiman  yang sangat padat penduduk dan sebagian  menjadi  daerah  konveksi  atau industri [1].
Sungai Cikapundung memiliki total panjang 28 kilometer, 15,50 kilometer diantaranya melintasi  Kota  Bandung  dan  sekitar  10,57  km di  pinggiran  sungainya  dipadati  oleh  rumah- rumah penduduk dengan saluran buangannya yang langsung mengarah ke sungai (Robiahadawiyah [2]).
Buangan  yang berasal  dari kegiatan  domestik dan  industri  yang  tersuspensi  dalam  sungai dapat  mempengaruhi    penurunan  kualitas  air pada  Sungai  Cikapundung.  Berbagai  upaya dapat  dilaksanakan  dalam  rangka  perbaikan kondisi lingkungan sungai cikapundung. Salah satu  kegiatan  yang  dapat  dilakukan  adalah prediksi  kualitas  airnya  melalui  pemodelan. Model  kualitas  untuk  sungai  yang  tercemar limbah domestik
pada umumnya menggunakan persamaan BOD
( biogeochemical  oxygen  demand )  dan  DO
( dissolved  oxygen ).  Persamaan ini melibatkan
laju  deoksigenasi  yang  mempresentasikan proses  penguraian  mikroorganisme  aerob, dimana mikroorganisme aerob
ini
membutuhkan  keberadaan  oksigen  yang terlarut dalam air.
Laju deoksigenasi adalah kecepatan penurunan nilai oksigen yang terlarut di dalam air  karena  telah  digunakan  oleh  bakteri  aerob untuk menguraikan zat-zat organik yang dapat menurunkan  kualitas  air  sungai.  BOD  adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan
(mengoksidasikan)  hampir  semua  zat  organik yang  terlarut  dan  sebagian  zat-zat  organik yang  tersuspensi  dalam  air . Kualitas  Air adalah kondisi kalitatif yang diukur berdasarkan  parameter  tertententu  seperti parameter  fisika,  kimia,  dan  biologi.  DO merupakan  salah  satu  parameter  kimia  yang dilakukan pengukuran dalam penelitian kali ini, karena  DO  kualitas  air  merupakan  oksigen terlarut  di  dalam  air  dimana  DO  memiliki peranan  penting  bagi  biota  di  perairan  untuk membantu proses metabolisme .
Oleh  karena  itu,  perlu  adanya  penelitian tentang  laju  deoksigenasi  dengan  segmen yang  lebih  banyak  di  daerah  aliran  Sungai Cikapundung  dengan  dilihat  dari  jumlah kepadatan penduduk yang tinggi.

## II. METODOLOGI

## 2.1 Lokasi Penelitian
Penelitian  yang  dilakukan  dalam  studi  ini adalah  penelitian  dalam  skala  laboratorium. Sungai yang dipilih sebagai tempat pengambilan
sampel
adalah Sungai
Cikapundung.  Dalam  penelitian  ini  terdapat
beberapa tahapan yang akan dilakukan dalam penyusunan  laporan  tentang  menentukan  laju deoksigenasi  pada  Sungai  Cikapundung. Untuk  lokasi  penelitian  dapat  dilihat  pada Gambar 1.

## Gambar 1

## Lokasi Penelitian
Pengumpulan  data  primer  dilakukan  di  5  titik yang  berbeda  pada  Sungai  Cikapundung. Untuk titik 1 (hulu) dan titik 5 (hilir) merupakan titik  pengambilan  sampel  pada  penelitian terdahulu. Dan untuk penentuan titik sampling 2,  3,  4  (tengah)  dilihat  dari  jumlah  kepadatan penduduk  yang  ada  di  sekitar  Sungai
Cikapundung.  Pengukuran  debit  terdiri  dari beberapa  pengukuran,  diantaranya  adalah pengukuran  kedalaman,  lebar  sungai  dan kecepatan  aliran  sungai.  Pengukuran  suhu dilakukan  dengan  menggunakan  termometer. Pengukuran  pH  dan  DO  dilakukan  dengan menggunakan  alat  digital  seprti  pH  meter  dan DO meter.

## 2.2 Analisis Laboratorium
Setelah  contoh  air  diambil  dengan  prosedur yang sesuai, kemudian dilakukan pemeriksaan kualitas air di laboratorium. Pemeriksaan yang dilakukan untuk menentukan laju deoksigenasi adalah  pemeriksaan  parameter  DO.  Proses inkubasi  menggunakan  botol  BOD,  dilakukan selama  10  hari  dalam  inkubator  20°C. Konsentrasi  DO  diukur  tiap  hari  berdasarkan metode modifikasi Winkler (APHA [3]).

## 2.3 Pengolahan Data
Hasil pengukuran DO Loss selama 10 hari untuk tiap titik sampel di buat grafik untuk mendapatkan kurva hubungan DO Loss terhadap  waktu.  Nilai  akumulasi  DO  Loss (pemakaian  oksigen)  yang  dihasilkan  pada setiap sampel digunakan dalam perhitungan laju deoksigenasinya. Perhitungan laju deoksigenasi dengan  menggunakan  metode Slope  Method
(Lin [4]) seperti berikut:
 Perhitungan  meliputi  penentuan  pertama yakni y,  y′,  y′y  dan  y 2 .  Nilai  y  adalah  nilai akumulasi  DO  Loss,  setelah  didapat  jumlah
Titik 1 Titik 2 Titik 3 Titik 4 Titik 5
nilai  y,  y′,  y′y  lalu  di  masukan  ke  dalam persamaan  normal  untuk  menentukan  Nilai
K 1 (laju deoksigenasi) dan La (BOD ultimate).
 Dua  persamaan  normal  untuk  menentukan
K 1 dan La:
na + b Σ y - Σ y = 0 … a∑y + b∑y² - ∑yy' = 0 ...  Dari  persamaan  di  atasmenghasilkan  nilai  a dan  b,  dimana  nilai  K1  dan  La  dapat ditentukan langsung dari hubungan berikut : K1 = - b
La = -a / b Dimana: K1 adalah Laju deoksigenasi.
La adalah BOD Ultimate.

## III. ANALISIS DAN PEMBAHASAN

## 3.1  Perhitungan  Laju  deoksigenasi  dengan Analisis Laboratorium
Data  hasil  pengukuran  DO  selama  10  hari untuk  tiap  titik  sampel  dibuat  grafik  untuk mendapatkan kurva DO Loss terhadap  waktu. Data-data  tersebut  dapat  dilihat  pada  grafik dan tabel di bawah ini.

## Gambar 2
Akumulasi DO Loss Terhadap Waktu
Untuk Segmen Ke-1(Hulu)

## Tabel 1
Hasil Pengukuran & Perhitungan y', y.y', y²
(Segmen 1) t Hasil DO Loss y (DO Loss) y' y.y' y² 0 9,88 0 1 8,81 1,07 1,07 1,85 1,97 1,14 2 6,19 2,62 3,69 1,5 5,52 13,62 3 5,82 0,37 4,06 0,26 1,06 16,48 4 5,67 0,15 4,21 0,29 1,2 17,72 5 5,25 0,42 4,63 0,76 3,52 21,44 6 4,15 1,1 5,73 0,85 4,84 32,83 7 3,56 0,59 6,32 0,63 3,98 39,94 8 2,89 0,67 6,99 0,06 0,45 48,86 9 6,45 0,11 0,68 41,6 10 7,2 Σ 50,35 6,29 23,22  233,64 K 1 =  0,24 La=   6,54
Dari  grafik  di  atas,  dapat  diketahui  bahwa pada  segmen  1  nilai  pemakaian  DO  oleh mikroorganisme    terjadi  peningkatan  di  setiap harinya yang menyebabkan nilai DO nya turun secara  kontinyu  sejak  pengamatan  hari  ke-0 sampai  hari  ke-10.  Nilai  pemakaian  DO  di akumulasikan sehingga di dapat nilai akumulasi DO Lossnya.
Setelah  dilakukan  perhitungan  maka  didapat nilai Laju deoksigenasi dan nilai BOD Ultimate pada setiap sampel yaitu K 1 sebesar 0,24/hari
dan La sebesar 6,54 mg/l. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 A k um ul a s i DO L os s (m g/ l) t (Hari)

## Gambar 3
Akumulasi DO Loss Terhadap Waktu Untuk Segmen Ke-2 (Tengah)

## Tabel 2
Hasil Pengukuran & Perhitungan y', y.y', y²
(Segmen 2) t Hasil DO Loss y (DO Loss) y' y.y' y² 0 11,01 0 1 10,44 0,57 0,57 0,88 0,5 0,32 2 9,25 1,19 1,76 0,6 1,06 3,1 3 9,24 0,01 1,77 0,16 0,28 3,13 4 8,93 0,31 2,08 0,37 0,76 4,33 5 8,51 0,42 2,5 0,31 0,78 6,25 6 8,31 0,2 2,7 0,36 0,96 7,29 7 7,8 0,51 3,21 1,76 5,63 10,3 8 4,8 3 6,21 1,7 10,56 38,56 9 4,4 0,4 6,61 0,3 1,98 43,69 10 4,2 0,2 6,81 Σ 34,22 6,43 22,51 116,98 K 1 =  0,13 La =   9,23
Dari  grafik  di  atas,  dapat  diketahui  bahwa pada  segmen  2  nilai  pemakaian  DO  oleh mikroorganisme    terjadi  peningkatan  di  setiap harinya yang menyebabkan nilai DO nya turun secara  kontinyu  sejak  pengamatan  hari  ke-0 sampai  hari  ke-10.  Nilai  pemakaian  DO  di
akumulasikan sehingga di dapat nilai akumulasi  DO  Lossnya.  Setelah  dilakukan perhitungan maka
didapat nilai laju deoksigenasi  dan  nilai  BOD  Ultimate  pada setiap  sampel  yaitu  K 1 sebesar  0,13/hari  dan La sebesar 9,23 mg/l.

## Tabel 3
Hasil Pengukuran & Perhitungan y', y.y', y² (Segmen 3)
t Hasil DO Loss y (DO Loss) y' y.y' y² 0 7,18 0 1 7,01 0,17 0,17 0,29 0,05 0,03 2 6,6 0,41 0,58 0,23 0,13 0,34 3 6,56 0,04 0,62 0,15 0,09 0,38 4 6,31 0,25 0,87 0,21 0,18 0,76 5 6,14 0,17 1,04 0,52 0,54 1,08 6 5,28 0,86 1,9 1 1,89 3,61 7 4,15 1,13 3,03 1,46 4,42 9,18 8 2,36 1,79 4,82 2,08 10 23,23 9 7,18 10 Σ 20,21 5,92 17,3 38,61 K 1 =  0,19 La=   6,42
0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 A k um ul a s i DO L os s (m g/ l) t (Hari) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 5 10 A k um ul a s i DO L os s (m g/ l) t (Hari)
Dari  grafik  di  atas,  dapat  diketahui  bahwa pada  segmen  3  nilai  pemakaian  DO  oleh mikroorganisme    terjadi  peningkatan  di  setiap harinya yang menyebabkan nilai DO nya turun secara  kontinyu  sejak  pengamatan  hari  ke-0 sampai  hari  ke-10.  Nilai  pemakaian  DO  di akumulasikan sehingga di dapat nilai akumulasi DO Lossnya.
Setelah  dilakukan  perhitungan  maka  didapat nilai  laju  deoksigenasi  dan  nilai  BOD  Ultimate pada setiap sampel yaitu K 1 sebesar 0,19/hari dan La sebesar 6,42 mg/l.

## Gambar 6

## Akumulasi DO Loss Terhadap Waktu
Untuk Segmen Ke-5(Hilir)
Dari  grafik  di  atas,  dapat  diketahui  bahwa pada  segmen  5  nilai  pemakaian  DO  oleh mikroorganisme    terjadi  peningkatan  di  setiap harinya yang menyebabkan nilai DO nya turun secara  kontinyu  sejak  pengamatan  hari  ke-0 sampai  hari  ke-10.  Nilai  pemakaian  DO  di akumulasikan sehingga di dapat nilai akumulasi DO Lossnya.

## Tabel 5
Hasil Pengukuran & Perhitungan y', y.y', y²
(Segmen 5) t Hasil DO Loss y (DO Loss) y' y.y' y² 0 10,45 0 1 9,35 1,1 1,1 2,59 2,84 1,21 2 5,28 4,07 5,17 2,6 13,44 26,73 3 4,15 1,13 6,3 0,82 5,13 39,69 4 3,65 0,5 6,8 0,32 2,18 46,24 5 3,51 0,14 6,94 1,24 8,61 48,16 6 1,17 2,34 9,28 7 8 9 10 Σ 35,59 7,56 32,2 162,03 K 1 =  0,08 La=   15,75
Setelah  dilakukan  perhitungan  maka  didapat nilai  laju  deoksigenasi  dan  nilai  BOD  Ultimate pada setiap sampel yaitu K 1 sebesar 0,08/hari dan La sebesar 15,75mg/l.
Tabel  6  memperlihatkan  rekapitulasi  laju deoksigenasi  dan  nilai  BOD  Ultimate  yang diperoleh dari analisis laboratorium.
Secara keseluruhan nilai rentang laju deoksigenasi  dan  BOD  Ultimate  dengan menggunakan  analisis  laboratorium  di  Sungai Cikapundung  adalah  berkisar  antara  0,03 – 0,24 per hari (K 1 ) dan 6,42 – 17,67 mg/L (La). 0 1 2 3 4 5 6 0 5 10 A k um ul a s i DO L os s (m g/ L) t (Hari)

## Tabel 6

## Nilai Laju Deoksigenasi dan BOD Ultimate Dengan
Menggunakan Analisis Laboratorium Titik Sampling Laju Deoksigenasi K 1 (per hari) BOD ultimate La (mg/L) Segmen 1 (Hulu) 0,24 6,54 Segmen 2 (Tengah) 0,13 9,23 Segmen 3 (Tengah) 0,19 6,42 Segmen 4 (Tengah) 0,03 17,67 Segmen 5 (Hilir) 0,08 15,75 3.2 Perhitungan Laju Deoksigenasi

## Menggunakan Rumus Empiris
Setelah  dilakukan  pengukuran  kedalaman Sungai  Cikapundung  pada  segmen  hulu maupun  segmen  hilir  diperoleh  hasil  yang tidak melebihi 1,5 meter, sehingga rumus yang digunakan adalah sebagai berikut :
K 1 = 0,3 x 𝐇 𝟖 −𝟎,𝟒𝟑𝟒

## Dimana :
K 1
= Koefisien deoksigenasi (hari -1 ) H = Kedalaman (m).
Setelah  dilakukan  perhitungan  maka  didapat nilai laju deoksigenasi (K 1 ) dengan menggunakan  rumus  empiris  untuk  setiap sampel adalah sebagai berikut:

## Tabel 7

## Nilai Laju Deoksigenasi  Dengan Menggunakan
Rumus Empiris Titik Sampling Kedalaman (H) Laju Deoksigenasi K 1 (per hari) (m) (ft)
Segmen 1 (Hulu) 0,70 2,30 0,51 Segmen 2 (Tengah) 0,53 1,74 0,58 Segmen 3 (Tengah) 0,40 1,31 0,66 Segmen 4 (Tengah) 0,73 2,40 0,50 Segmen 5 (Hilir) 0,63 2,07 0,54
Secara  keseluruhan  apabila  digabungkan  dan diambil  nilai  rentang  laju  deoksigenasi  (K 1 ) pada  Sungai  Cikapundung  berkisar  antara 0,50 hingga 0,66 per hari.

## IV. KESIMPULAN
Hasil penelitian ini memperlihatkan bahwa nilai rentang laju deoksigenasi (K 1 ) dengan menggunakan  analisis  laboratorium  pada Sungai  Cikapundung  berkisar  antara  0,03 hingga  0,24  per  hari  dan  nilai  BOD  Ultimate berkisar  antara  6,42  hingga  15,75  mg/L. Sedangkan  untuk  nilai  rentang  koefisien deoksigenasi  dengan  menggunakan  rumus empiris  pada  Sungai  Cikapundung  berkisar antara 0,50 hingga 0,66 per hari.
Dari hasil di  atas,  nilai  rentang  laju deoksigenasi  (K 1 )  dengan  menggunakan
analisis  laboratorium  lebih  kecil  dibandingkan nilai  rentang  laju  deoksigenasi  (K 1 )  dengan menggunakan  rumus  empiris,  hal  ini  terjadi kemungkinan  aktivitas  mikroorganisme  dalam menguraikan  materi  organik  yang  terkandung di  dalam  air  Sungai  Cikapundung  relatif rendah karena adanya inhibitor yang menghambat  pertumbuhan  mikroorganisme seperti  limbah  industri  yang  mengandung logam  berat.  Selain  itu,  limbah  medis  dari rumah  sakit  atau  klinik  juga  seperti  zat  kimia beracun atau antibiotik yang dapat menghambat aktivitas
bahkan
akan mematikan mikroorganisme.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Rahayu,  Surtikanti,  dan  Bahri.  2012.
Kajian  Relung  Ekologi  Benthos  Di
Sungai Cikapundung Hilir Yang Mengalami Pencemaran Limbah Domestik Dan Industri Tekstil. Universitas Pendidikan Indonesia. [2] Robiahadawiyah, 2011. Pencemaran Air Sungai Cikapundung, [Online]. http://bebasbanjir2025.wordpress.co m/2011/08/19/pencemaran -air-di- sungai-cikapundung/ . [05 Januari
2016]
[3] APHA/AWWA/WEF.  2012.  Standard Methods  for  the  Examination  of  Water
and Wastewater, 22 nd Edition [4] Lin,  S.D.,  2007. Water  and  Wastewater
Calculation Manual. 2 nd . McGraw-Hill