Silang, Bodang, Parembakan, Tulas, Aek Ranggo, Simala, B. Sigumbang, B. Bolon, Silabung, Guluan, Arun, Simaratuang, Sitiung-tiung. Total jumlah sungai yang masuk
ke Danau Toba adalah 289 sungai, dari Pulau Samosir adalah 112 sungai dan dari daerah tangkapan air lainnya adalah 117 sungai. Dari 289 sungai itu, 57 diantaranya
mengalirkan air secara tetap dan sisa 222 sungai lagi adalah sungai musiman intermitten Kementerian Lingkungan Hidup, 2011.
2.4. Indikator Kualitas Perairan Danau Toba
Menurut Peraturan Gubernur Sumatera Utara Nomor 1 Tahun 2009, baku mutu air Danau Toba diklasifikasikan ke kelas I yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan
untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut. Kriteria mutu air Danau Toba mengikuti
Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001. Parameter-parameter yang dapat digunakan untuk mengukur kualitas air pada
perairan Danau Toba meliputi sifat fisik, sifat kimia, dan sifat biologis. 2.4.1. Parameter Fisik Air
2.4.1.1. Suhu. Masuknya air limbah ke dalam perairan cenderung akan mempengaruhi suhu perairan. Menurut Mutiara, 1999, perubahan suhu
baik naik maupun turun yang berlangsung secara mendadak atau ekstrem seringkali berakibat lethal bagi organisme-organisme khususnya ikan.
Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen, namun di pihak lain juga mengakibatkan turunnya kelarutan oksigen
dalam air. Oleh karena itu, organisme akuatik seringkali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen terlarut untuk keperluan metabolisme dan
respirasi Effendi, 2003. Sehingga suhu merupakan controlling factor factor pengendali bagi proses respirasi dan metabolisme akuatik yang
Universitas Sumatera Utara
berlanjut terhadap pertumbuhan dan proses fisiologis serta siklus reproduksinya Fardiaz, 1992.
2.4.1.2. Derajat keasaman pH. Derajat keasaman atau pH merupakan nilai yang menunjukkan aktivitas ion hidrogen dalam air. Nilai pH suatu perairan
dapat mencerminkan keseimbangan antar asam dan basa dimana semakin tinggi pH nya maka semakin besar sifat basanya, sebaliknya semakin
rendah pH nya maka semakin asam perairannya. Pengaruh perubahan pH yang diakibatkan oleh bahan pencemar terhadap organisme akuatik
sangatlah sulit untuk ditentukan kecuali bila zat-zat pencemar tersebut mempunyai pengaruh langsung. Nilai pH dipengaruhi oleh beberapa
parameter antara lain, aktivitas biologi, suhu, kandungan oksigen, dan ion- ion. Dari aktivitas biologi dihasilkan gas CO
2
2.4.1.3. yang merupakan hasil
respirasi. Gas ini akan membentuk ion buffer atau penyangga untuk menjaga kisaran pH perairan agar tetap stabil. pH air mempengaruhi
tingkat kesuburan perairan karena mempengaruhi kehidupan jasad renik. Perairan asam akan kurang produktif karena pada pH rendah kandungan
oksigen terlarut akan berkurang, sebagai akibatnya konsumsi oksigen akan menurun, aktivitas pernafasan naik, dan selera makan biota perairan
akan menurun. Kekeruhan dan kecerahan. Kekeruhan menggambarkan sifat optik air
yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air. Kekeruhan
perairan umumnya disebabkan oleh adanya partikel-partikel suspensi seperti tanah liat, lumpur, bahan-bahan organik terlarut, bakteri, plankton
dan organisme lainnya. Menurut Suin 2002, kekeruhan air disebabkan
Universitas Sumatera Utara
adanya partikel-partikel debu, tanah liat, pragmen tumbuh-tumbuhan dan plankton dalam air. Kekeruhan yang tinggi akan menyebabkan penetrasi
cahaya ke dalam air berkurang, sehingga akan menurunkan aktivitas fotosintesis fitoplankton dan alga.
Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan yang ditentukan secara visual menggunakan secchi disk Effendi, 2003. Kecerahan
perairan sangat dipengaruhi oleh keberadaan padatan tersuspensi, zat-zat terlarut, dan partikel-partikel. Pengaruh kandungan lumpur yang dibawa
oleh aliran sungai dapat menurunkan nilai produktivitas perairan.
2.4.2. Parameter Kimia 2.4.2.1. Oksigen Terlarut Dissolved Oxygen, DO.
Oksigen dalam air umumnya berasal dari udara bebas secara difusi pada permukaan air dan merupakan hasil kegiatan proses fotosintesis tumbuhan
akuatik. Konsentrasi oksigen terlarut berubah-ubah dalam siklus harian. Pada waktu pagi hari, konsentrasi oksigen terlarut rendah, dan semakin
Oksigen terlarut merupakan salah satu gas terlarut di perairan alami dengan kadar bervariasi yang
dipengaruhi oleh suhu, salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Selain diperlukan untuk kelangsungan hidup organisme di perairan,
oksigen juga diperlukan untuk dekomposisi senyawa-senyawa organik. Semakin banyak kandungan bahan organik dalam air limbah, maka
oksigen yang dibutuhkan untuk proses dekomposisi akan semakin banyak. Pada perairan yang tercemar oleh bahan organik, kandungan oksigen akan
sangat menurun, bahkan pada kasus pencemaran yang berat kandungan oksigen terlarutnya akan habis Mason, 1981.
Universitas Sumatera Utara
tinggi pada siang hari yang disebabkan oleh fotosintesis, sampai mencapai titik maksimal lewat tengah hari. Pada malam hari saat tidak terjadi
fotosintesis, pernafasan di dalam perairan memerlukan oksigen sehingga menyebabkan penurunan konsentrasi oksigen terlarut.
Penyebab utama berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam air disebabkan karena adanya zat pencemar yang dapat mengkonsumsi
oksigen. Sebagian besar zat pencemar yang menyebabkan oksigen terlarut berkurang adalah limbah organik.
Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan karena oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan
organik dan anorganik. Untuk mendukung kehidupan organisme air, kandungan oksigen terlarut minimum adalah 2 ppm dalam keadaan
normal dan tidak tercemar oleh senyawa beracun Swingle dalam Salmin, 2005.
2.4.2.2. Kebutuhan Oksigen Biologi BOD
5
. BOD
5
merupakan parameter yang dapat digunakan untuk menggambarkan keberadaan bahan organik di
perairan. Hal ini disebabkan karena BOD
5
dapat menggambarkan jumlah bahan organik yang dapat diuraikan secara biologis yaitu, jumlah oksigen
terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk memecahkan atau mengoksidasi bahan-bahan organik menjadi karbondioksida dan air,
dalam waktu inkubasi 5 hari pada temperature 20 C Sugiharto, 1987.
Pemeriksaaan BOD
5
Jumlah oksigen yang diperlukan bakteri untuk menguraikan bahan organik dalam perairan tergantung dari konsentrasi dan banyaknya bahan
diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat buangan penduduk atau industri Alaerts dan Santika, 1984.
Universitas Sumatera Utara
organik dalam danau. Jika limbah organik yang dilepaskan ke perairan semakin banyak, nilai BOD
5
Wirosarjono 1974 dalam Salmin 2005 menyatakan bahwa tingkat pencemaran suatu perairan dapat dinilai berdasarkan nilai BOD dan DO
seperti tertera pada Tabel 2.3. akan semakin meningkat pula. Hal ini
mengakibatkan menurunnya kandungan oksigen terlarut dalam air, sehingga terjadi defisiensi oksigen. Bila kondisi ini berlangsung
berkepanjangan, maka kondisi perairan akan berubah menjadi anaerob yang dapat mengakibatkan kematian organisme akuatik. Parameter BOD
secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran air buangan.
Tabel 2.2. Tingkat pencemaran perairan berdasarkan nilai DO dan BOD Tingkat Pencemaran
Parameter DO ppm
BOD ppm Rendah
5 0 - 10
Sedang 0 – 5
10 – 20 Tinggi
25 Sumber : Wirosarjono 1974 dalam Salmin 2005
2.4.2.3. Kebutuhan Oksigen Kimiawi COD. Parameter lain yang dapat digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran perairan adalah COD.
COD adalah jumlah oksigen mg O
2
yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 L sampel air, dimana
pengoksidasi K
2
Cr
2
O
7
digunakan sebagai sumber oksigen Alaerts dan Santika 1984. Nilai COD menggambarkan total oksigen yang diperlukan
untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi baik yang mudah diuraikan secara biologis maupun yang sukar atau tidak bisa diuraikan
secara biologis Barus, 2004. Banyak zat organik yang tidak dapat
Universitas Sumatera Utara
diuraikan secara cepat berdasarkan pengujian BOD
5
. Uji COD merupakan suatu analisa yang menggunakan reaksi kimia yang menirukan oksidasi
biologis, sehingga uji COD tidak dapat membedakan antara zat-zat yang teroksidasi secara biologis Alaerts, dan Santika, 1984. COD biasanya
menghasilkan nilai kebutuhan oksigen yang lebih tinggi dari uji BOD
5
Tabel 2.3. Perbandingan rata-rata angka BOD karena bahan-bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan
mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD Fardiaz, 1992.
5
Jenis Air COD untuk beberapa jenis air
BOD
5
COD Air buangan domestik penduduk
0,40 – 0,60 Air buangan domestik setelah pengendapan primer
0,60 Air buangan domestik setelah pengolahan secara biologis
0,20 Air sungai
0,10 Sumber : Alaerts dan Santika, 1984
2.4.2.4. Kandungan Nitrat . Nitrat mewakili hasil akhir degradasi bahan organik nitrogen yang berasal dari limbah domestik, sisa pupuk pertanian atau
dari nitrit yang mengalami nitrifikasi. Nitrat merupakan zat nutrisi yang diperlukan tumbuhan untuk dapat tumbuh dan berkembang, sementara
nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air. Keberadaan senyawa nitrogen dalam perairan dengan jumlah yang
berlebihan akan menimbulkan pencemaran. Nitrat dapat menyebabkan pencemaran karena dapat menimbulkan eutrofikasi sehingga mengurangi
jumlah oksigen terlarut dan menaikkan BOD
5
2.4.2.5. Mahida, 1993.
Kandungan Fosfat. Fosfat dalam air limbah dijumpai dalam bentuk orthofosfat seperti H
2
PO
4 -
, HPO
4 2-
, PO
4 3-
, polyfosfat seperti Na
2
PO
4 6-
yang terdapat dalam deterjen dan fosfat organik. Senyawa polyfosfat dan
Universitas Sumatera Utara
fosfat organik dalam air secara bertahap akan dihidrolisa menjadi bentuk orthofosfat yang stabil melalui dekomposisi secara biologi. Dalam air
limbah, senyawa fosfat dapat berasal dari limbah penduduk, industri dan pertanian. Orthofosfat berasal dari pupuk yang masuk dalam badan air
melalui drainase dan aliran air hujan. Polyfosfat dapat memasuki badan air melalui air buangan penduduk dan industri yang menggunakan bahan
deterjen yang mengandung fosfat Alaerts, 1987. Untuk pemeriksaan terhadap badan air yang sedikit tercemar ataupun yang telah dicemari oleh
buangan industri, rumah tangga, atau pertanian memerlukan pemeriksaan fosfat total. Kandungan fosfat yang terdapat di perairan umumnya tidak
lebih dari 0,1 mgL, kecuali pada perairan yang menerima limbah dari rumah tangga dan industri tertentu, serta dari daerah pertanian yang
mendapat pemupukan fosfat. Oleh karena itu, perairan yang mengandung kadar fosfat yang cukup tinggi melebihi kebutuhan normal organisme
akuatik akan menyebabkan terjadinya eutrofikasi Perkins, 1974. 2.4.3. Parameter Mikrobiologi
Fecal Coliform Bakteri coliform adalah bakteri indikator adanya pencemaran bakteri patogen.
Penentuan fecal coliform menjadi indikator pencemaran dikarenakan jumlah koloninya berkorelasi positif dengan keberadaan bakteri patogen. Semakin tinggi
tingkat kontaminasi bakteri coliform, semakin tinggi pula kehadiran bakteri-bakteri patogen lain yang biasa hidup dalam kotoran manusia dan hewan.
Menurut Sastrawijaya 2000, colifecal adalah bakteri coli yang berasal dari kotoran manusia dan hewan mamalia. Bakteri ini bisa masuk ke perairan bila ada
buangan feses masuk ke dalam badan air. Kalau terdeteksi ada bakteri colifecal di
Universitas Sumatera Utara
dalam air, maka air itu kemungkinan tercemar dan tidak dapat digunakan sebagai sumber air minum.
2.5. Perilaku Masyarakat
