Gambar 77. Perkembangan limbah kotoran babi Menurut Soeminto 1987 dalam Setiawan 2007, kotoran dari seekor sapi
ternak dewasa terdiri atas 23,59 Kghari kotoran padat dan 9,07 KgHari kotoran cair. Hasil simulasi dalam sektor peternakan sapi menunjukkan bahwa, seiring
dengan meningkatnya jumlah penduduk meningkat pula jumlah peternak sapi, jumlah sapi dan limbah tinja sapi. Nilai simulasi diperoleh bahwa peternak sapi
meningkat dari 198,16 menjadi 24.962,19 peternak, jumlah sapi meningkat dari 792 ekor menjadi 28.043,98 ekor, dan limbah babi meningkat dari 4.150,28 ton
menjadi 91.034,71 ton Gambar 78.
Gambar 78. Perkembangan limbah kotoran sapi
4.6.3.2. Verifikasi Model Beban Pencemar
Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi meningkatnya beban pencemaran TDS. Hasil simulasi periode 2002 - 2042
menunjukkan beban pencemaran TDS meningkat dari 403,38 ton menjadi 927.098,97 ton. Beban pencemaran TDS pada periode 2002- 2009 meningkat
dari 403,38 ton menjadi 1.123,29 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi TDS yaitu 1.276,12 ton. Nilai beban pencemaran terus meningkat
melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2010 sampai akhir simulasi yaitu dari 1.688,63 ton menjadi 927,098,97 ton, kondisi ini akan mengganggu
keseimbangan ekologi Danau Sentani. Oleh sebab itu dibutuhkan penanganan
terhadap sumber pencemar TDS melalui intervensi kebijakan dan penguatan kelembagaan Gambar 79.
Gambar 79. Nilai kapasitas asimilasi TDS dan Perkembangan beban pencemaran TDS
Banyaknya oksigen terlarut yang diperlukan bakteri untuk mengoksidasikan bahan organik disebut sebagai Konsumsi Oksigen Biologis
KOB atau Biological Oksigen Demand, yang biasa disingkat BOD. Beban pencemaran BOD di perairan sangat dipengaruhi oleh sumber pencemar yang
masuk ke badan air. Hasil simulasi periode 2002 – 2042 menunjukkan beban pencemaran BOD meningkat dari 2,54 ton menjadi 127,94 ton. Beban
pencemaran BOD pada periode 2002- 2008 meningkat dari 2,54 ton menjadi 9,17 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi BOD yaitu 11,32 ton.
Artinya air Danau Sentani masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai
peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2009 sampai akhir simulasi yaitu dari 12,05 ton menjadi
127,94 ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani. Oleh sebab itu dibutuhkan penananganan terhadap sumber pencemar BOD
melalui intervensi kebijakan dan penguatan kelembagaan Gambar 80.
Gambar 80. Nilai kapasitas asimilasi BOD dan Perkembangan beban pencemaran BOD
Kebutuhan Oksigen Kimia atau Chemical Oxygen Demand COD menggambarkan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi
bahan organik secara kimia, baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi secara biologis menjadi CO
2
dan H
2
O Effendi 2003. Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi
meningkatnya beban pencemaran COD. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran COD meningkat dari 5,08 ton menjadi 2.901,09 ton. Beban
pencemaran COD pada periode 2002 - 2016 meningkat dari 5,08 ton menjadi 109,32 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi COD yaitu 122,42
ton. Artinya pada periode 2002-2016 air Danau Sentani masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang
ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2017 sampai akhir simulasi yaitu
dari 135,70 ton menjadi 2.901,09 ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani.Gambar 81.
Gambar 81. Nilai kapasitas asimilasi COD dan Perkembangan beban pencemaran COD
Di perairan, nitrogen berupa nitrogen anorganik dan organik. Nitrat
− 3
NO
adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae Effendi 2003.. Peningkatan total beban
sumber pencemar akan mempengaruhi meningkatnya beban pencemaran NO
3
. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran
− 3
NO
meningkat dari 0,342 ton menjadi 1.342.478,48 ton. Beban pencemaran
− 3
NO
pada periode 2002 - 2014 meningkat dari 0,342 ton menjadi 185,10 ton, nilai ini masih di bawah nilai
kapasitas asimilasi
− 3
NO
yaitu 185,22 ton. Artinya pada periode 2002-2014 air Danau Sentani masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa
terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode
2015 sampai akhir simulasi yaitu dari 317,36 ton menjadi 1.342.478,48 ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar
82.
Gambar 82. Nilai kapasitas asimilasi
− 3
NO
dan Perkembangan beban pencemaran
− 3
NO
Di perairan, unsur fosfor tidak ditemukan dalam bentuk bebas sebagai elemen, melainkan dalam bentuk senyawa anorganik yang terlarut ortofosfat
dan polifosfat dan senyawa organik yang berupa partikulat. Fosfat merupakan fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuh – tumbuhan Dugan 1972 dalam
Effendi 2003. Pada kerak bumi keberadaan fosfor relatif sedikit dan mudah mengendap. Fosfor banyak digunakan sebagai pupuk, sabun atau detergen,
bahan industri keramik, minyak pelumas, produk minuman dan makanan, katalis dan sebagainya. Keberadaan fosfor secara berlebihan yang disertai dengan
keberadaan nitrogen dapat menstimulur ledakan pertumbuhan algae di perairan algae bloom. Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi
meningkatnya beban pencemaran
− 3
4
PO
. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran
− 3
4
PO
meningkat dari 0,20 ton menjadi 44.456,13 ton. Beban pencemaran
− 3
4
PO
pada periode 2002 - 2006 meningkat dari 0,20 ton menjadi 0,98 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi
− 3
4
PO
yaitu 1,4 ton. Artinya pada periode 2002-2006 air Danau Sentani masih mampu menerima
pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat
melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2007 sampai akhir simulasi yaitu
dari 1,57 ton menjadi 44.456,13 ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 83.
Gambar 83. Nilai kapasitas asimilasi
− 3
4
PO
dan Perkembangan beban pencemaran
− 3
4
PO
Kromium Cr termasuk unsur yang jarang ditemukan pada perairan alami. Kerak bumi mengandung Cr sekitar 100 mgkg Moore 1991 dalam Effendi
2003. Kromium tidak pernah ditemukan di alam sebagai logam murni. Beban pencemaran Cr di peraiaran sangat dipengaruhi oleh sumber pencemar. Hasil
simulasi menunjukkan beban pencemaran Cr meningkat dari 0,00211 ton menjadi 427.834,89 ton. Beban pencemaran Cr pada periode 2002 - 2011
meningkat dari 0,00211 menjadi 0,53 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi Cr yaitu 0,77 ton. Artinya pada periode 2002-2011 air Danau Sentani
masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban
pencemaran terus meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2012 sampai akhir simulasi yaitu dari 1,02 ton menjadi 427.834,89 ton, kondisi ini
akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 84.
Gambar 84. Nilai kapasitas asimilasi Cr dan Perkembangan beban pencemaran Cr
Amonia NH
3
banyak digunakan dalam proses produksi urea, industri bahan kimia, serta industri bubur kertas dan kertas pulp dan paper. Sumber
amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik dan nitrogen anorganik. Tinja dari biota akuatik yang merupakan aktivitas metabolisme juga banyak
mengeluarkan amonia. Sumber amonia yang lain adalah reduksi gas nitrogen yang berasal dari proses difusi udara atmosfer, limbah industri, dan domestik.
Amona yang terdapat dalam mineral masuk ke badan air melalui erosi tanah Effendi 2003. Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi
meningkatnya beban pencemaran NH
3
. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran NH
3
meningkat dari 0,02 ton menjadi 4,08 x 10
49
ton. Beban pencemaran NH
3
pada periode 2002 - 2007 meningkat dari 0,02 ton menjadi 0,38 ton, nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi NH
3
yaitu 8,62 ton. Artinya pada periode 2002-2007 air Danau Sentani masih mampu menerima
pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat
melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2008 sampai akhir simulasi yaitu dari 12,39 ton menjadi 4,08 x 10
49
ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 85.
Gambar 85. Nilai kapasitas asimilasi NH
3
dan Perkembangan beban pencemaran NH
3
Keberadaan besi pada kerak bumi menempati posisi keempat terbesar. Besi banyak digunakan dalam kegiatan pertambangan, industri kimia, bahan
celupan, tekstil, penyulingan, minyak, dan sebagainya Eckenfelder 1989 dalam Effendi 2003. Peningkatan total beban sumber pencemar ternyata diikuti oleh
menurunnya beban pencemaran Fe. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran Fe menurun dari 0,27 ton menjadi 0,24 ton. Beban pencemaran Fe
pada periode 2002 - 2005 relatif konstan yaitu sekitar 0,27 ton, nilai ini berada di atas nilai kapasitas asimilasi Fe yaitu 0,226 ton. Artinya pada periode 2002-2005
air Danau Sentani tidak mampu menerima pencemaran limbah yang masuk sehingga terjadi penurunan kualitas air. Nilai beban pencemaran terus menurun
di bawah nilai kapasitas asimilasi pada periode 2006 sampai akhir simulasi yaitu dari 0,15 ton menjadi 7,5 x 10
-6
ton, kondisi ini akan mendukung keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 86.
Gambar 86. Nilai kapasitas asimilasi Fe dan Perkembangan beban pencemaran Fe
Kadar Cu pada kerak bumi sekitar 50 mgkg Moore 1991 dalam Effendi 2003. Tembaga banyak digunakan dalam industri metalurgi, tekstil, elektronika,
dan sebagai cat anti-karat anti foaling. Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi meningkatnya beban pencemaran Cu. Nilai
beban pencemaran meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode 2002 sampai akhir simulasi yaitu dari 0,02 ton menjadi 6.100,82 ton, nilai ini
berada diatas nilai kapasitas asimilasi Cu yaitu -0,0613 ton. Kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 87.
Gambar 87. Nilai kapasitas asimilasi Cu dan Perkembangan beban pencemaran Cu
Ion klorida adalah salah satu anion anorganik utama yang ditemukan di perairan alami dalam jumlah lebih banyak dari pada anion halogen lainnya.
Selain dalam bentuk larutan, klorida dalam bentuk padatan ditemukan pada
batuan mineral sodalite. Pelapukan batuan dan tanah melepaskan klorida ke perairan. Peningkatan total beban sumber pencemar akan mempengaruhi
meningkatnya beban pencemaran Cl. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran Cl meningkat dari 12,83 ton menjadi 51.672,20 ton. Nilai ini berada
di atas nilai kapasitas asimilasi Cl yaitu 0,169 ton. Artinya pada periode 2002- 2042 air Danau Sentani tidak mampu menerima pencemaran limbah yang
masuk sehingga terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau
Sentani Gambar 88.
Gambar 88. Nilai kapasitas asimilasi Cl dan Perkembangan beban pencemaran Cl
Zn termasuk unsur yang terdapat dalam jumlah berlimpah di alam. Kadar Zn pada kerak bumi sekitar 70 mgkg Moore 1991 dalam Effendi 2003. Zn
digunakan dalam industri besi baja, cat, karet, tekstil, kertas, dan bubur kertas. Peningkatan total
beban sumber pencemar akan mempengaruhi meningkatnya beban pencemaran Zn. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran Zn
meningkat dari 0,07 ton menjadi 7,10 ton. Beban pencemaran Zn pada periode 2002 - 2005 meningkat dari 0,07 ton menjadi 0,13 ton, nilai ini masih di bawah
nilai kapasitas asimilasi Zn yaitu 0,169 ton. Artinya pada periode 2002-2005 air Danau Sentani masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa
terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Nilai beban pencemaran terus meningkat melebihi nilai kapasitas asimilasi pada periode
2006 sampai akhir simulasi yaitu dari 0,17 ton menjadi 7,10 ton, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani Gambar 89.
Gambar 89. Nilai kapasitas asimilasi Zn dan Perkembangan beban pencemaran Zn
Kerak bumi mengandung sulfur 260 mgkg. Atmosfer menerima sulfur dari berbagai sumber, yaitu aktivitas bakteri yang melepaskan H
2
S, pembakaran bahan bakar fosil yang melepaskan SO
x
, percikan air laut yang melepaskan SO
4
, serta aktivitas vulkanik yang melepaskan H
2
S, SO
x
, dan SO
4.
Di perairan sulfur berikatan dengan ion hidrogen dan oksigen. Peningkatan total
beban sumber pencemar akan mempengaruhi meningkatnya beban pencemaran SO
4
. Hasil simulasi menunjukkan beban pencemaran
− 2
4
SO
menurun dari 17,28 ton menjadi 0,02 ton. Nilai ini masih di bawah nilai kapasitas asimilasi
− 2
4
SO
yaitu 1.276,12 ton. Artinya pada periode 2002-2042 air Danau Sentani masih mampu menerima
pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya Gambar 90.
Gambar 90. Nilai kapasitas asimilasi
− 2
4
SO
dan Perkembangan beban pencemaran
− 2
4
SO
Beban pencemaran yang terus meningkat mengakibatkan daya dukung Danau Sentani semakin menurun. Daya dukung danau dapat dijelaskan
berdasarkan nilai kapasitas asimilasi, apabila berada di bawah nilai kapasitas
asimilasi berarti perairan danau masih memenuhi daya dukung, demikian sebaliknya. Nilai beban pencemaran yang berada di bawah nilai kapasitas
asimilasi berarti bahwa dalam rentang waktu tertentu air Danau Sentani masih mampu menerima pencemaran limbah yang masuk tanpa terjadi penurunan
kualitas air yang ditetapkan sesuai peruntukannya. Hal ini disebabkan oleh air memiliki kemampuan self purification atau kemampuan pulih alamiahnya. Beban
limbah yang masuk perairan hendaknya tidak melebihi daya asimilasi ekosistim sehingga kemampuan pulih alaminya self purification dapat berlangsung secara
optimal Dahuri 2003. Konsentrasi polutan yang masuk ke perairan mengalami tiga macam fenomena, yaitu pengenceran dilution, penyebaran dispertion,
dan reaksi penguraian decay or reaction. Oleh sebab itu dibutuhkan penananganan terhadap sumber pencemar melalui intervensi kebijakan dan
penguatan kelembagaan Akumulasi dari masing – masing beban pencemaran mengakibatkan total
beban pencemaran pada periode 2002 – 2042 terus meningkat dari 445,97 ton menjadi 4,08 x 10
49
ton. Peningkatan total beban pencemaran ini akan
meningkatkan konsentrasi kualitas air Danau Sentani, sehingga akan melebihi stándar baku mutu air. Berdasarkan hasil simulasi ini menunjukkan bahwa
dibutuhkan penananganan terhadap sumber pencemar melalui intervensi kebijakan dan penguatan kelembagaan Gambar 91.
Gambar 91. Perkembangan total beban pencemaran air
4.6.3.3. Verifikasi Model Kualitas Air Danau Sentani
