66
auxiliary adalah suatu variabel yang membantu untuk memformulasikan variabel rate. Variabel auxiliary digambarkan dengan suatu lingkaran penuh. Simbul belah
ketupat dalam Powersim menggambarkan konstanta, yaitu suatu besaran yang nilainya tetap selama proses simulasi.
2.13 Sistem Dinamik dalam Pengendalian Pencemaran Air
Sistem dinamik merupakan sebuah teori struktur sistem dan sekelompok alat untuk merepresentasikan sistem yang kompleks dan menganalisis perilaku
dinamiknya Luo et al. 2005. Sistem dinamik menurut Coyle 1996 adalah perilaku sistem yang dipengaruhi waktu yang diatur dengan tujuan penggambaran
dan pemahaman sistem melalui model kuantitatif dan kualitatif, bagaimana perilaku umpan balik mengatur perilakunya, dan perencanaan struktur informasi
umpan balik yang sempurna dan kebijakan kendali melalui simulasi dan optimisasi. Nandalal Semasinghe 2006 mengemukakan bahwa sistem
dinamik adalah sebuah metode kompleks dari deskripsi sistem yang menyediakan alternatif analisis bagi pengambilan kebijakan berdasarkan sifat-sifat sistem.
Manfaat terpenting dalam sistem dinamik adalah untuk menguraikan struktur asal dari sistem yang dikaji, melihat perbedaan dari sistem nyata berkaitan dengan
satu sistem lainnya, dan untuk menyelidiki perubahan hubungan dalam sistem ketika melibatkan keputusan yang berbeda. Dalam sistem dinamik, hubungan
antara struktur dan perilaku sistem didasarkan pada konsep informasi umpan balik dan kontrol Simonovic 2002. Metode sistem dinamik cocok untuk menganalisis
mekanisme, pola, dan kecenderungan sistem berdasarkan analisis terhadap struktur dan perilaku sistem yang ruwet, berubah cepat dan mengandung
ketidakpastian. Pengembangan sistem dinamik mencakup beberapa tahap, yaitu: a pemahaman sistem dan batas-batasnya; b identifikasi variabel kunci; c
representasi proses fisik ke dalam variabel melalui hubungan matematik; d pemetaan struktur model dan simulasi model untuk memahami sifat-sifat sistem;
dan e interpretasi hasil simulasi untuk pengambilan keputusan yang efisien. Akar dalam sistem dinamik adalah berpikir sistem, yaitu sebuah proses
berpikir yang ditemukan oleh Jay Forrester pada tahun 1956. Forrester meragukan dominasi metodologi analisis di mana masalah-masalah sosial diidentifikasi
secara terpisah, dan solusinya diambil secara spesifik dan sempit yang terfokus pada tujuan. Forrester memperkenalkan perlunya memahami hubungan antara
67
elemen-elemen berbeda dari sistem sosial yang lebih besar dan menemukan bahwa relasi dan hubungan lebih penting daripada elemen-elemennya sendiri.
Berpikir sistem dikerjakan melalui pengembangan pandangan terhadap isu-isu sosial dan lingkungan mencakup hubungan antara masalah yang berbeda dan
untuk mencari pola tingkah laku secara siklis pada jangka waktu yang lama. Menurut Hariani 2005, berpikir sistem adalah salah satu pendekatan baru
yang dianggap lebih mampu menganalisis masalah kompleks. Berbeda dengan cara pikir mekanistis yang secara umum menganggap suatu hubungan sebab
akibat yang linear, di mana suatu masalah dianggap hanya disebabkan oleh 1- 2 penyebab. Cara pikir sistem mencoba untuk mengidentifikasi semua masalah
yang muncul dan teramati serta secara konsisten melihat hubungan sebab akibat dari masalah-masalah tersebut, sehingga diperoleh pola sebab akibat yang
kompleks. Menurut Eriyatno 2003, pendekatan sistem digunakan untuk pengkajian
suatu perihal yang memenuhi karakteristik: 1 kompleks, di mana interaksi antar elemen cukup rumit, 2 dinamis, dalam arti faktornya ada yang berubah menurut
waktu dan ada pendugaan ke masa depan, dan 3 probabilistik, yaitu diperlukan fungsi peluang dalam inferensi kesimpulan maupun rekomendasi. Berpikir sistem
sejauh ini merupakan cara yang lebih efektif untuk menyelesaikan masalah- masalah kompleks.
Pengendalian pencemaran air merupakan suatu sistem yang melibatkan berbagai elemen, seperti sumberdaya, konsep dan prosedur untuk mencapai tujuan
menekan tingkat pencemaran. Untuk mengatasi masalah pencemaran air diperlukan metode penyelesaian yang sistematik melalui pendekatan sistem.
Pendekatan sistem adalah suatu pendekatan analisis organisatoris yang menggunakan ciri-ciri sistem sebagai titik tolak analisis Marimin 2007,
sehingga pendekatan sistem dapat memberi landasan untuk pengertian yang lebih luas mengenai faktor-faktor yang mempengaruhi perilaku sistem dan memberikan
dasar untuk memahami penyebab ganda dari suatu masalah dalam kerangka sistem. Pendekatan sistem sangat diperlukan karena permasalahan yang dihadapi
saat ini tidak lagi sederhana dan dapat menggunakan peralatan yang menyangkut satu disiplin saja, tetapi memerlukan peralatan yang lebih kompehensif, yang
dapat mengidentifikasi dan memahami berbagai aspek dari suatu permasalahan dan dapat mengarahkan pemecahan secara menyeluruh Marimin 2007. Oleh
68
karena itu, setiap pendekatan kesisteman selalu mengutamakan kajian tentang
struktur sistem baik yang bersifat penjelasan maupun sebagai dukungan kebijakan.
Interaksi antar faktor dalam sistem tidak bersifat linier tetapi mencakup interaksi umpan balik yang kompleks, sehingga permasalahannya sukar
diselesaikan dengan menggunakan metode operasi riset, namun membutuhkan metode sistem dinamik untuk penyelesaiannya Ling 1990.
Model sistem dinamik terbukti telah berhasil diaplikasikan pada sistem sumberdaya air baik pada tingkat global maupun regional, misalnya TARGETS
Rotmans de Vries 1997 dan WorldWater Simonovic 2002 merupakan dua model penilaian sumberdaya air global di mana sektor sumberdaya air
dihubungkan dengan aspek pengembangan lainnya dan isu kebijakan yang berhubungan dengan kependudukan, ekonomi, energi, pencemaran dan
sumberdaya yang tak terbarukan. Peneliti lainnya yang mengaplikasikan model sistem dinamik antara lain adalah model sistem dinamik Erhai Guo et al. 2001
untuk pengelolaan lingkungan danau Erhai di Cina, Simonovic et al. 1997 mengaplikasikan model sistem dinamik untuk perencanaan dan pengelolaan
sumberdaya air di Yunani, Xu et al. 2002 membuat model sistem dinamik untuk menganalisis keberlanjutan pengelolaan sumberdaya air Sungai Kuning di Cina,
Simonovic Rajasekaram 2004 yang mengembangkan model pengelolaan sumberdaya air secara terintegrasi di Kanada berdasarkan pendekatan simulasi
sistem dinamik, Liu et al. 2005 menggunakan pendekatan sistem dinamik untuk menyelesaikan masalah kebutuhan air perkotaan yang difokuskan pada faktor
populasi, Zhang et al. 2008 mengembangkan sistem dinamik untuk strategi perencanaan sumberdaya air di Kota Tianjin dengan menguji interaksi sejumlah
komponen sistem yang dinamis selama 12 tahun, serta Zhang et al. 2009 membangun model sistem dinamik dengan mengambil faktor populasi, ekonomi,
lingkungan dan faktor kebijakan untuk memprediksi dan menganalisis kebutuhan dan ketersediaan sumberdaya air perkotaan.
69
III. METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di wilayah Kali Surabaya yang menerima beban limbah domistik, industri, dan pertanian. Pemilihan Kali Surabaya sebagai obyek
penelitian didasarkan atas : 1 permasalahan pencemaran air Kali Surabaya telah menjadi isu daerah Jawa Timur bahkan isu nasional yang melibatkan
multistakeholder; 2 Kali Surabaya dimanfaatkan sebagai sumber air minum PDAM kota Surabaya sementara tingkat pencemaran terus meningkat; 3
aktivitas industri di bantaran Kali Surabaya terus meningkat disertai peningkatan beban pencemaran akibat limbah industri yang dihasilkan; 4 tanpa tindakan
pengendalian pencemaran Kali Surabaya berisiko terhadap kesehatan masyarakat. Penelitian lapangan dilaksanakan selama 7 bulan mulai Agustus 2009 hingga
Februari 2010. Lokasi penelitian ditunjukkan pada Gambar 6.
Gambar 6 Lokasi penelitian. Penentuan stasiunlokasi pengambilan contoh air sungai untuk menentukan
parameter fisik dan kimia air dilakukan secara purposive sampling yang dibedakan berdasarkan jarak dari Dam Jagir dan pertimbangan bahwa lokasi
tersebut merupakan kawasan industri dan kawasan padat pemukiman. Enam
