Gambar 63. Model dinamik Kualitas air Danau Sentani
4.5. Analisis Kecenderungan Sistem
Analisis kecenderungan sistem ditujukan untuk mengeksplorasi perilaku sistem dalam jangka panjang ke depan, melalui simulasi model. Perilaku simulasi
ditetapkan selama 40 tahun, yakni dimulai tahun 2002 sampai dengan 2042. Dalam kurun waktu simulasi tersebut, diungkapkan perkembangan yang mungkin
terjadi pada peubah-peubah yang dikaji. Peubah-peubah model yang akan disimulasikan adalah jumlah limbah KJA, limbah tinja sapi, limbah tinja babi, erosi
pertanian, erosi pemukiman, limbah tinja pemukim danau dan sampah disajikan pada Gambar 64 dan Gambar 65. Hasil simulasi model menunjukkan bahwa
jumlah penduduk di sekitar perairan danau terus meningkat dari 43.766 jiwa pada awal simulasi dan menjadi 79.759,76 jiwa pada akhir tahun simulasi. Pola
peningkatan jumlah penduduk diikuti pula oleh jumlah limbah yang dihasilkan. Pada awal simulasi jumlah limbah sampah 39.936,48 tontahun meningkat
menjadi 72.780,79 tontahun. Jumlah limbah KJA pada awal simulasi 52,36 ton meningkat menjadi 72.780,79 ton pada akhir simulasi. Jumlah limbah ternak sapi
pada awal simulasi 9.449,08 ton meningkat menjadi 334.309,48 ton. Jumlah limbah tinja penduduk pada awal simulasi 432,29 ton meningkat menjadi
3.125,17 ton. Erosi pemukiman meningkat dari 9.506,26 ton menjadi 4,33 x 10
8
ton. Erosi pertanian meningkat dari 63.462,01 ton menjadi 4,63 x 10
10
ton. Limbah babi meningkat dari 4150,28 ton menjadi 91.034,71 ton.
Gambar 64. Kecenderungan populasi penduduk total
Gambar 65. Kecenderungan jumlah masing – masing sumber pencemar yang masuk ke danau
4.6. Uji Validitas
Secara garis besar uji validitas dilakukan untuk mengetahui apakah model yang dikembangkan dapat diterima dan dibenarkan secara akademik atau tidak.
Dalam penelitian ini dilakukan dua pengujian validasi yaitu uji validitas struktur dan validitas kinerja.
4.6.1. Uji Validitas Struktur
Uji ini bertujuan untuk memperoleh keyakinan sejauh mana keserupaan struktur model mendekati struktur nyata Muhamadi 2001. Secara empirik
pertambahan total sumber pencemar dipengaruhi oleh sumber pencemar dari :
penduduk timbulan sampah dan tinja, peternakan sapi dan babi, erosi pertanian, erosi pemukiman, dan karamba. Peningkatan jumlah sumber
pencemar akan meningkatkan beban pencemaran dan menurunkan daya dukung Danau Sentani.
Hasil simulasi terhadap sub model dinamik sumber pencemar pada Gambar 68 memperlihatkan bahwa peningkatan jumlah penduduk diikuti oleh
peningkatan total beban sumber pencemar secara eksponensial Tabel 29. Penelitian ini memperkuat simpulan Mustafa et al. 2008 dan Dahuri 2003
bahwa Faktor sumber pencemar perairan adalah limbah domestik perkotaan domestic –urban wastes, limbah cair perkotaan urban stormwater, limbah cair
pemukiman sewage, pertambangan, limbah industri industrial wastes, limbah pertanian agriculture wastes , limbah perikanan budidaya dan air limbah
pelayaran shipping waste water. Tabel 29. Populasi penduduk dan jumlah sumber pencemar 2002-2042
Gambar 66 Hubungan jumlah penduduk dan total beban sumber pencemar
4.6.2. Validitas kinerja output model
Validasi kinerja model merupakan pengujian sejauh mana kinerja model yang dibangun output model sesuai dengan kinerja sistem nyata, sehingga
memenuhi syarat sebagai model ilmiah yang taat fakta atau diterima secara akademik. Validasi output dapat dilakukan dengan cara membandingkan data
hasil keluaran model yang dibangun dengan data empiric. Beberapa jenis teknik uji statistik yang dapat digunakan dalam pengujian validasi kinerja model
antara lain adalah absolute mean error AME dan absolute variation error AVE serta U-Theil’s, dengan batas penyimpangan yang dapat ditolerir
adalah 5-10. Disamping itu juga digunakan uji Durbin Watson DW dan Kalman filter KF. Dalam penelitian ini pengujian validasi kinerja terhadap
model yang dibangun menggunakan uji Kalman Filter, dengan tingkat fitting kecocokan yang dapat diterima 47,5-52,5 Barlas 1996 dalam Kholil 2005.
Pengujian validitas kinerja ini dilakukan terhadap sub model sumber pencemar co model yaitu total sumber pencemar dan jumlah penduduk yang
menjadi sumber utama terjadinya pencemaran, dan sub model beban pencemaran main model yaitu total beban pencemaran.. Setelah melalui
berbagai penyempurnaan baik secara struktur maupun fungsional maka hasil simulasi terhadap ketiga sub model menunjukkan adanya kemiripan antara hasil
simulasi dengan data empiris aktual. Angka – angka perkembangan hasil simulasi tertera pada Lampiran 32.
Validasi kinerja terhadap sub model sumber pencemar untuk variabel jumlah penduduk dengan menggunakan rumus AME, AVE, KF dan DW
diperoleh nilai masing – masing 0,0101 1,01, 0,082 8,2, 0,457 45,7, dan 0,000329, dengan demikian nilai – nilai AME dan AVE tersebut berada pada
batas 5-10 dan 47,5-52,5 untuk KF serta DW2 menunjukkan pola fluktuasi kurang tajam. Hasil simulasi dan aktual untuk variabel jumlah penduduk
ditunjukkan pada Gambar 67.
Gambar 67. Grafik perbandingan perkembangan jumlah penduduk hasil simulasi dengan data empiris
Hasil pengujian validasi kinerja pada sub model sumber pencemar untuk variabel total sumber pencemar dengan menggunakan rumus AME, AVE, KF dan
DW diperoleh nilai masing – masing 0,067 6,7, 0,047 4,7, 0,476 47,6, dan 0,0304, dengan demikian nilai – nilai AME dan AVE tersebut berada pada
batas 5-10 dan 47,5-52,5 untuk KF serta DW2 menunjukkan pola fluktuasi kurang tajam. Hasil simulasi dan aktual untuk variabel total sumber pencemar
ditunjukkan pada Gambar 68.
Gambar 68 . Grafik perbandingan Total sumber pencemar hasil simulasi dan aktual
Sedangkan hasil validasi kinerja sub model beban pencemar khususnya variabel total beban pencemaran dengan menggunakan rumus AME, AVE, KF
dan DW diperoleh nilai masing – masing 0,0203 2,03, 0,0254 2,54, 0,487 48,7, dan -12,08, dengan demikian nilai – nilai AME dan AVE tersebut berada
pada batas 5-10 dan 47,5-52,5 untuk KF serta DW2 menunjukkan pola fluktuasi kurang tajam. Hasil simulasi dan aktual untuk variabel total beban
pencemaran ditunjukkan pada Gambar 69.
Gambar 69 . Grafik perbandingan Total beban pencemaran hasil simulasi dan aktual
4.6.3. Verifikasi Model 4.6.3.1. Verifikasi Model Total Sumber Pencemar
Verifikasi model dilakukan untuk mengetahui prilaku sistem model, sehingga dapat dijadikan sebagai bahan pertimbangan bagi pengambil kebijakan
untuk melakukan langkah – langkah strategis berkaitan dengan pengelolaan Danau Sentani.
Meningkatnya jumlah penduduk berdasarkan hasil simulasi Gambar 70 diikuti oleh peningkatan luas penggunaan lahan, erosi dan jumlah limbah
Gambar 73. Dalam periode 30 tahun mendatang 2002 - 2042 bila tidak ada intervensi kebijakan misalnya dengan pembatasan pertambahan penduduk,
maka hasil simulasi menunjukkan terjadi pertumbuhan yang pesat selama peiode tersebut. Apabila tidak ada upaya penurunan jumlah penduduk, maka
pertambahan penduduk yang terus meningkat tersebut akan menyebabkan kondisi ”overshoot” yang merugikan bagi kehidupan manusia. Peningkatan
jumlah penduduk akhirnya menemui masalah dalam penanganan limbah dan erosi, hal ini memberikan petunjuk bahwa permasalahan limbah dan erosi
memiliki bentuk struktur Archetype Tragedy of the Commons. Artinya ada banyak pelaku yang berlomba tapi akhirnya menemui masalah. Fraksi
pertumbuhan jumlah penduduk Fr_ jml_pddk_tot selama ini adalah 3,27. Penurunan fraksi pertumbuhan jumlah penduduk dari 3,27 menjadi 2
meskipun memberikan pengaruh penurunan yang nyata terhadap Level Stock dan laju rate, namun tidak mengubah prilaku pola pertumbuhan penduduk
Gambar 70. Hasil simulasi menunjukkan bahwa dengan penurunan fraksi pertumbuhan jumlah penduduk ternyata dapat menurunkan jumlah penduduk
dari 79.759,76 jiwa menjadi 68.083,38 jiwa pada tahun 2042.
Gambar 70. Pertumbuhan jumlah penduduk berdasarkan perbedaan fraksi penduduk
Jumlah sampah yang meningkat diakibatkan oleh peningkatan jumlah penduduk yang pesat 2002 – 2042. Hasil simulasi menunjukkan bahwa jumlah
sampah meningkat dari 39.936,48 ton menjadi 72.780,79 ton pada tahun 2042 Gambar 71 dan Tabel 31. Peningkatan jumlah sampah akan mengakibatkan
percepatan pendangkalan dan peningkatan limbah organik.
Gambar 71. Pertumbuhan jumlah sampah Seiring dengan peningkatan jumlah penduduk di DAS Sentani maka
meningkat pula jumlah penduduk yang tinggal di Sekitar Danau. Jumlah penduduk di sekitar Danau meningkat dari 1038 jiwa menjadi 7161 jiwa pada
akhir simulasi. Peningkatan jumlah penduduk di sekitar Danau diikuti pula dengan meningkatnya jumlah limbah feses di Danau Sentani. Menurut
Sasimartoyo 2001 rata - rata massa limbah feses manusia per hari 1.141 gram 0.416465 tonthn yang terdiri dari tinja 86 gram dan urine 1.055 gram.
Karakteristik limbah manusia terdiri atas tinja, urine, bahan organik, Nitrogen, Phosporic acid, dan Potasium. Hasil simulasi menunjukkan jumlah limbah feses
meningkat dari 432, 29 ton menjadi 3.125,17 ton pada tahun 2042 Gambar 72. Peningkatan limbah feses yang pesat ini akan mengakibatkan berkembangnya
penyakit. Hasil wawancara dengan masyarakat yang tinggal di Danau Sentani 99 mengkonsumsi air Danau sebagai air minum dan kebutuhan MCK.
Sebagian besar masyarakat terkena penyakit TBC, paru – paru, dan penyakit kulit. Hasil wawancara menyebutkan bahwa 99 masyarakat di Danau Sentani
membuang limbah fesesnya ke Danau Sentani. Kondisi ini sangat memperburuk sanitasi lingkungan, oleh sebab itu dibutuhkan peran dan perhatian dari semua
pihak.
Gambar 72. Pertumbuhan jumlah limbah feses manusia Peningkatan jumlah penduduk telah mendorong meningkatnya jumlah
pembudidaya KJA di Danau Sentani. Jumlah pembudidaya KJA meningkat dari 601 jiwa menjadi 6.473 jiwa pada akhir simulasi. Hal ini mengakibtkan
peningkatan jumlah KJA , jumlah ikan tebar, jumlah pakan dan jumlah limbah. Menurut hasil wawancara dengan Dinas Perikanan dan Kelautan Kabupaten
Jayapura 2007 menyebutkan bahwa dalam 1 petak KJA terdiri atas 500 ekor ikan, berat biomassa 1 ekor ikan 20 gram – 30 gram, jumlah pakan 3 dari
berat biomassa, dan jumlah limbah pakan 70 dari pakan. Data – data ini dijadikan dasar dalam analisis simulasi model limbah KJA. Hasil simulasi periode
2002 – 2042 menunjukkan bahwa jumlah KJA meningkat dari 950 petak menjadi 3.463 petak, jumlah ikan tebar meningkat dari 475.203 ekor menjadi
1.731.548,07 ekor, jumlah pakan meningkat dari 104,07 ton menjadi 379,21 ton, dan jumlah limbah KJA meningkat dari 52,36 ton menjadi 379,65 ton.
Gambar 73. Pertumbuhan jumlah limbah KJA Dengan meningkatnya jumlah penduduk maka mengakibatkan
meningkatnya luas pemukiman dan berdampak pada meningkatnya erosi pemukiman. Hasil simulasi menunjukkan bahwa luas pemukiman meningkat dari
1.117,01 ha menjadi 22.965,12 ha dan erosi pemukiman meningkat dari 9506,26
ton menjadi 4,33 x 10
8
ton Gambar 76. Pada kondisi ini luas hutan di akhir simulasi telah habis atau 0 ha, oleh sebab itu untuk menekan laju pertumbuhan
penduduk dan menekan laju pertumbuhan penggunaan luas hutan untuk pemukiman maka perlu diadakan intervensi kebijakan dan penguatan
kelembagaan Danau Sentani melalui : penegakan regulasi, koordinasi daerah, memperkuat hubungan antar stakeholder, kompromi tingkat kebutuhan, dan
pembangunan organisasi berbasis masyarakat.
Gambar 74. Perkembangan erosi pemukiman Dalam sektor pertanaian, seiring dengan peningkatan jumlah penduduk
mengakibatkan meningkatnya luas pertanian dan berdampak pada meningkatnya erosi pertanian. Hasil simulasi menunjukkan bahwa luas pertanian meningkat
dari 3.505,2 ha menjadi 8.836,73 ha dan erosi pertanian meningkat dari 63.462,01 ton menjadi 4,63 x 10
8
ton Gambar 75. Pada kondisi ini luas hutan di akhir simulasi telah habis atau 0 ha, oleh sebab itu untuk menekan laju
pertumbuhan penduduk dan menekan laju pertumbuhan penggunaan luas hutan untuk pertanian maka perlu diadakan intervensi kebijakan dan penguatan
kelembagaan Danau Sentani melalui : penegakan regulasi, koordinasi daerah, memperkuat hubungan antar stakeholder, kompromi tingkat kebutuhan, dan
pembangunan organisasi berbasis masyarakat.
Gambar 75. Perkembangan erosi pertanian
Total luas pemukiman dan luas pertanian meningkat dari 4.622,21 ha menjadi 31.801,85 ha pada tahun 2042. Luas hutan pada awal simulasi adalah
65.865 ha. Selisih antara total luas pemukiman dan pertanian 31.801,85 ha dengan luas hutan akhir simulasi adalah 31.801,85 ha, pada kondisi ini
menunjukkan bahwa penduduk telah menggunakan lahan di luar DAS Sentani untuk pemukiman dan pertanian atau sebagian telah menempati Danau Sentani
sebagai tempat pemukiman sekaligus menjadi nelayan atau pembudidaya KJA. Kondisi ini semakin memperburuk kualitas air Danau Sentani, karena
meningkatnya limbah KJA, dan limbah feses manusia Gambar 72. Dalam pemanfaatan Danau Sentani, serta pemanfaatan lahan untuk pemukiman dan
pertanian akhirnya menemui masalah limbah dan menipisnya keterbatasan ketersediaan lahan, hal ini memberikan petunjuk bahwa pemanfaatan lahan
memiliki bentuk struktur Archetype Limit to Success dan Tragedy of the Commons Kim dan Anderson,1998.
Gambar 76. Perkembangan luas hutan di DAS Sentani Dalam sektor peternakan babi, meningkatnya jumlah peternak babi,
jumlah babi dan limbah tinja babi diakibatkan oleh meningkatnya jumlah penduduk. Menurut Soeminto 1987 dalam Setiawan 2007, kotoran dari seekor
babi ternak dewasa terdiri atas 2,72 Kghari kotoran padat dan 1,59 KgHari kotoran cair. Hasil simulasi menunjukkan bahwa peternak babi meningkat dari
659,65 menjadi 1.441,60 peternak, jumlah babi meningkat dari 2638 ekor menjadi 189.384 ekor, dan limbah babi meningkat dari 4.150,28 ton menjadi
91.034,71 ton Gambar 72.
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
Peningkatan total beban pencemaran akan mempengaruhi meningkatnya konsentrasi TDS di Danau. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata
konsentrasi TDS pada periode 2002 - 2014 meningkat dari 137,70 mgl menjadi 911,82 mgl nilai ini masih di bawah nilai baku mutu TDS yaitu 1000 mgl. Nilai
konsentrasi TDS terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2014 sampai akhir simulasi Gambar 92.
Gambar 92. Nilai baku mutu TDS dan Perkembangan konsentrasi TDS Konsentrasi COD di Danau Sentani dipengaruhi oleh
beban pencemaran di Sungai inlet. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi COD
pada periode 2002 - 2040 meningkat dari 3,10 mgl menjadi 10,62 mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu COD yaitu 10 mgl. Nilai konsentrasi COD terus
meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2041 sampai akhir simulasi Gambar 93.
Gambar 93. Nilai baku mutu COD dan Perkembangan konsentrasi COD Beban pencemaran yang terus meningkat akan mempengaruhi
konsentrasi BOD di Danau Sentani. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi BOD pada periode 2002 - 2010 meningkat dari 1,78 mgl
menjadi 1,95 mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu BOD yaitu 2 mgl. Nilai konsentrasi BOD terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2011
sampai akhir simulasi Gambar 94.
Gambar 94. Nilai baku mutu BOD dan Perkembangan konsentrasi BOD Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi
− 3
NO
pada periode 2002 - 2024 meningkat dari 0,27 mgl menjadi 9,92 mgl, nilai ini masih di
bawah nilai baku mutu
− 3
NO
yaitu 10 mgl. Nilai konsentrasi
− 3
NO
terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2025 sampai akhir simulasi
Gambar 95.
Gambar 95. Nilai baku mutu
− 3
NO
dan Perkembangan konsentrasi
− 3
NO
Seiring dengan peningkatan total beban pencemaran maka akan
meningkat pula konsentrasi
− 3
4
PO
di Danau. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi
− 3
4
PO
pada periode 2002 - 2007 meningkat dari 0,05 mgl menjadi 0,18 mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu
− 3
4
PO
yaitu 0,20 mgl. Nilai konsentrasi
− 3
4
PO
terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2008 sampai akhir simulasi Gambar 96.
Gambar 96. Nilai baku mutu
− 3
4
PO
dan Perkembangan konsentrasi
− 3
4
PO
Meningkatnya konsentrasi Fe di Danau Sentani disebabkan oleh peningkatan total
beban pencemaran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi Fe pada periode 2002 - 2015 meningkat dari 0,01 mgl menjadi
0,26 mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu Fe yaitu 0,30 mgl. Nilai konsentrasi Fe terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2016
sampai akhir simulasi Gambar 97.
Gambar 97. Nilai baku mutu Fe dan Perkembangan konsentrasi Fe Nilai konsentrasi Cu terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada
periode 2002 sampai akhir simulasi, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani. Oleh sebab itu dibutuhkan penananganan terhadap
sumber pencemar Cu melalui intervensi kebijakan dan penguatan kelembagaan Gambar 98.
Gambar 98. Nilai baku mutu Cu dan Perkembangan konsentrasi Cu Simulasi pada periode 2002 – 2042 menunjukkan bahwa total
beban pencemaran akan mempengaruhi konsentrasi Cl di Danau. Hasil simulasi
menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi Cl pada periode 2002 - 2042 menurun dari 13,13 mgL menjadi 0,10 mgL, nilai ini masih di bawah nilai baku
mutu Cl yaitu 600 mgL Gambar 99.
Gambar 99. Nilai baku mutu Cl dan Perkembangan konsentrasi Cl Konsentrasi Zn di Danau Sentani sangat dipengaruhi oleh peningkatan
total beban pencemaran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata
konsentrasi Zn pada periode 2002 - 2008 meningkat dari 0,04 mgl menjadi 0,05 mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu Zn yaitu 0,05 mgl. Nilai konsentrasi
Zn terus meningkat melebihi nilai baku mutu pada periode 2009 sampai akhir simulasi, kondisi ini akan mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani
Gambar 100.
Gambar 100. Nilai baku mutu Zn dan Perkembangan konsentrasi Zn Gambar 101 memperlihatkan bahwa meningkatnya konsentrasi
− 2
4
SO
di Danau dipengaruhi oleh peningkatan total
beban pencemaran. Hasil simulasi menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi
− 2
4
SO
pada periode 2002 - 2006 terus menurun dari 31,60 mgl menjadi 2 x 10
-9
mgl, nilai ini masih di bawah nilai baku mutu
− 2
4
SO
yaitu 400 mgl.
Gambar 101. Nilai baku mutu
− 2
4
SO
dan Perkembangan konsentrasi
− 2
4
SO
Dari hasil simulasi Gambar 96 sampai dengan Gambar 105 di atas menunjukkan bahwa rata – rata konsentrasi kualitas air di Danau Sentani terus
meningkat pada periode 2002 – 2042, sehingga cenderung nilai kualitas airnya berada di atas nilai baku mutu PP 82 Tahun 2001. Hal ini membuktikan bahwa
kondisi sumber pencemar harus tetap dikontrol agar tidak mengganggu keseimbangan ekologi Danau Sentani. Oleh sebab itu dibutuhkan penananganan
terhadap sumber pencemar melalui intervensi kebijakan dan penguatan kelembagaan.
Seiring dengan pertambahan populasi penduduk dan total beban pencemaran maka daya dukung lingkungan terus menurun secara drastis
Gambar 102 dan Gambar 103.
Gambar 102. Hubungan Populasi penduduk dengan daya dukung lingkungan
Gambar 103. Hubungan Total sumber pencemar dengan daya dukung lingkungan
4.6.4. Analisis Kebijakan 4.6.4.1. Skenario – Skenario Kebijakan
Skenario yang dilakukan adalah skenario pesimis P, moderat M, optimis O dan sangat optimis SO. Skenario optimis adalah intervensi fungsional
terhadap laju pertambahan penduduk dari 3,27 menjadi 2. Skenario moderat adalah intervensi fungsional terhadap laju pertambahan penduduk sebesar 2
dan intervensi struktural sebesar 10 yaitu menurunkan jumlah sumber pencemar. Skenario optimis adalah intervensi fungsional terhadap laju
pertambahan penduduk sebesar 1,5. Skenario sangat optimis adalah intervensi fungsional terhadap laju pertambahan penduduk sebesar 1,5 dan intervensi
struktural sebesar 20 yaitu menurunkan jumlah sumber pencemar Gambar 104.
Gambar 104. Hasil skenario model sumber pencemar
179
4.6.4.2. Pengembangan Kebijakan Alternatif
Analisis kebijakan adalah pengetahuan tentang cara – cara yang strategis dalam mempengaruhi sistem mencapai tujuan yang diinginkan. Salah satu aspek
penting dalam proses analisis kebijakan dengan metode sistem dinamis adalah simulasi model. Simulasi model adalah tiruan perilaku sistem nyata. Dengan
menirukan perilaku sistem nyata tersebut maka proses analisis akan lebih cepat, bersifat holistik, hemat, dan dapat dipertanggungjawabkan. Dalam hal ini akan
diuraikan tentang bagaimana melakukan analisis kebijakan tersebut secara teknis dan operasional dengan simulasi model Muhamadi 2001. Analisis
kebijakan ini dilakukan dengan melakukan intervensi fungsional dan intervensi struktural. Intervensi fungsional adalah intervensi terhadap parameter tertentu
atau kombinasi parameter. Intervensi struktural adalah intervensi dengan mengubah unsur, mengubah hubungan yang membentuk struktur model atau
intervensi dengan menambahkan sub model penghubung ke dalam model awal. Fasilitas intervensi adalah dengan menggunakan fungsi – fungsi khusus seperti :
IF, STEP, GRAPH, Sinus, S etengah sinus, Trend, Ramp, Pulsa, Random dan Forecast. Penggunaan fasilitas ini sesuai dengan antisipasi perubahan
parameter yang mungkin terjadi dalam dunia nyata.
Gambar 105. Pertambahan jumlah sampah berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Pertama – tama dilakukan intervensi fungsional terhadap parameter penduduk yaitu dengan kebijakan menurunkan fraksi pertambahan jumlah
penduduk dari 3,27 menjadi 2 . Hasil simulasi menunjukkan bahwa penurunan fraksi pertumbuhan jumlah penduduk dapat menurunkan jumlah
sampah dari 72.780,79 ton menjadi 62.126,09 ton pada tahun 2042 Gambar 105. Penelitian ini memperkuat simpulan Kholil 2005, bahwa upaya penurunan
produksi sampah akan dapat berhasil secara efektif bila kebijakan yang ditempuh
180
adalah dengan mengurangi pertumbuhan penduduk. Secara teknis penurunan fraksi pertambahan jumlah penduduk dapat ditempuh melalui beberapa kebijakan
misalnya pembatasan migrasi, pembatasan usia nikah, dan sosialisasi program KB secara besar – besaran. Pertambahan penduduk merupakan faktor
pengungkit leverage factor hal ini memperkuat simpulan Neto et al. 2006 pertambahan populasi dan perkembangan industri sejalan dengan meningkatnya
pencemaran air dan degradasi lingkungan. Sedangkan pembatasan kaum imigran dari luar Kabupaten Jayapura dapat dilakukan melalui kebijakan PEMDA
dengan pengembangan pusat – pusat bisnis, industri, pertanian, perkebunan dan perumahan di wilayah penyangga kabupaten hinterland Jayapura yaitu
Kabupaten Keerom dan Kabupaten Sarmi, sehingga terjadi perpindahan mobilisasi penduduk dari Kabupaten Jayapura ke daerah hinterland tersebut.
Jumlah feses berkurang dari 3.125,17 ton menjadi 2.463,17 ton setelah diadakan kebijakan penurunan fraksi pertambahan penduduk dari 3,27 menjadi
2. Secara teknis penurunan pertambahan jumlah penduduk di dalam Danau dapat ditempuh melalui beberapa kebijakan misalnya penerapan penegakan
hukum pada wilayah pemukiman di sempadan sungai 50-100 meter dan danau 50 -100 meter dari titik pasang tertinggi Kepres No 32 Tahun 1990 pasal 16 –
18. Teknis kebijakan lain adalah pembangunan pemukiman baru perumahan di kawasan yang layak lingkungan sesuai RTRW.
Kebijakan penurunan fraksi pertambahan jumlah penduduk berdampak pada perlambatan habisnya ketersediaan lahan hutan, sehingga pada tahun
2042 lahan hutan masih tersisa 5.175,30 ha. Apabila tanpa intervensi fungsional maka luas hutan akan habis 0 ha pada akhir simulasi tersebut Gambar 106.
Apabila luas hutan dan pemukiman dijumlahkan, maka kebijakan penurunan fraksi pertambahan jumlah penduduk berdampak pada penurunan total luas
pemukiman dan pertanian. Pada akhir simulasi total luas pemukiman dan pertanian berkurang dari 31.801,85 ha menjadi 27.146,24 ha Gambar 106.
181
Gambar 106. Penurunan luas hutan berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Gambar 107. Penurunan total luas hutan dan pemukiman berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Dampak dari kebijakan penurunan fraksi pertambahan jumlah penduduk adalah terjadi penurunan luas lahan terpakai baik lahan pemukiman maupun
lahan pertanian dan akhirnya berpengaruh pada penurunan erosi pemukiman serta erosi pertanian. Pada akhir simulasi luas pemukiman berkurang dari
22.965,12 ha menjadi 19.603 ha dan luas lahan pertanian yang terpakai berkurang dari 8.836,73 ha menjadi 7.543,08 ha. Pada akhir simulasi erosi
pemukiman berkurang dari 4,33 x 10
8
ton menjadi 3,7 x 10
8
ton dan erosi pertanian berkurang dari 4,63 x 10
10
ton menjadi 3,95 x 10
10
ton Gambar 108 dan Gambar 109.
182
Gambar 108. Penurunan luas pemukiman berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Gambar 109. Penurunan luas pertanian berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Hasil simulasi menunjukkan bahwa kebijakan penurunan fraksi pertambahan jumlah penduduk ternyata berdampak pada penurunan jumlah
limbah yaitu limbah KJA, limbah ternak babi, limbah ternak sapi, limbah feses manusia, jumlah sampah, serta berpengaruh pada penurunan erosi pemukiman
serta erosi pertanian. Hasil simulasi menunjukkan jumlah limbah KJA berkurang dari 379,65 ton menjadi 345,51 ton, limbah babi berkurang dari 91.034,71 ton
menjadi 77.707,74 ton, limbah ternak sapi berkurang dari 334.309,48 ton menjadi 285.368,45 ton, limbah tinja penduduk berkurang dari 3.125,17 ton menjadi
2.463,17 ton, jumlah sampah berkurang dari 72.780,79 ton menjadi 62.126,09 ton, serta erosi pemukiman berkurang dari 4,33 x 10
8
ton menjadi 3,7 x 10
8
ton dan erosi pertanian berkurang dari 4,63 x 10
10
ton menjadi 3,95 x 10
10
ton pada akhir simulasi. Total sumber pencemar adalah penjumlahan dari jumlah masing –
masing limbah dan erosi. Pada akhir simulasi total sumber pencemar berkurang dari 4,68 x 10
10
ton menjadi 3,99 x 10
10
ton Gambar 110.
183
Gambar 110. Penurunan total sumber pencemar berdasarkan intervensi fraksi pertambahan penduduk
Secara bersama – sama perlu juga dilakukan kebijakan intervensi dalam bentuk intervensi struktural terhadap jumlah jumlah KJA, luas pemukiman, luas
pertanian, jumlah sapi, dan jumlah babi. Sedangkan untuk menekan berkurangnya jumlah sampah maka perlu diadakan sosialiasasi guna
meningkatkan partisipasi masyarakat. Sedangkan untuk menekan pertambahan pemukim danau maka perlu penegakan regulasi berkaitan dengan pemukiman di
sempadan dan di dalam danau. Intervensi struktural dilakukan dengan menggunakan fungsi STEP, yaitu dengan cara menurunkan jumlah KJA, luas
pemukiman, luas pertanian, jumlah sapi, dan jumlah babi masing – masing sebesar 10 . Hasil simulasi model setelah dilakukan intervensi struktural
menunjukkan total sumber pencemar berkurang dari 4,68 x 10
10
ton menjadi 3,59 x 10
10
ton pada akhir simulasi. Upaya pemecahan masalah tanpa diduga memiliki dampak buruk terhadap sektor lain, seperti intervensi menurunkan jumlah KJA,
luas pertanian, jumlah sapi dan jumlah babi dapat berdampak buruk terhadap penghidupan atau ekonomi penduduk, hal ini memberikan petunjuk bahwa upaya
pemecahan masalah melalui intervensi STEP tersebut mengikuti bentuk struktur Archetype Shifting the Burden. Perbandingan hasil simulasi model antara tanpa
intervensi, intervensi fungsional menurunkan fraksi pertambahan penduduk 2, dan intervensi struktural menurunkan sumber pencemar 10 masing – masing
adalah : 4,68 x 10
10
ton, 3,99 x 10
10
ton dan 3,59 x 10
10
ton Gambar 111. Ternyata intervensi struktural tidak berpengaruh nyata dalam menurunkan total
sumber pencemar, hal ini berarti juga tidak berpengaruh nyata terhadap beban pencemaran dan kapasitas asimilasi.
184
Gambar 111. Penurunan total sumber pencemar berdasarkan intervensi fungsional dan struktural
Hasil simulasi model setelah dilakukan intervensi struktural melalui fungsi STEP dengan cara menurunkan luas pemukiman dan luas pertanian sebesar 10
yang dimulai pada tahun 2009, ternyata tidak berpengaruh nyata terhadap waktu habisnya luas hutan 0 ha. Jika tanpa intervensi ternyata luas hutan habis
terpakai pada tahun 2042, dengan intevensi fungsional menurunkan fraksi pertumbuhan penduduk 2 maka luas hutan habis terpakai pada tahun 2044,
dan dengan intervensi struktural menurunkan luas pemukiman dan pertanian 10 ternyata luas hutan habis pada tahun 2048. Jika dibandingkan hasil simulasi
antara tanpa intervensi, intervensi fungsional dan intervensi struktural maka sisa luas hutan pada tahun 2042 berturut – turut sisanya adalah 0 ha, 5.175,30 ha
dan 12.262,48 ha. Seiring dengan penurunan total luas pemukiman dan pertanian maka mengakibatkan menurunnya luas hutan Gambar 112.
Gambar 112. Hubungan Penurunan total luas pemukiman dan pertanian terhadap luas hutan berdasarkan intervensi dan tanpa intervensi
185
Secara teknis penurunan jumlah KJA dapat ditempuh melalui beberapa kebijakan misalnya penegakan regulasi pembatasan luas KJA sebesar 1 dari Luas
Danau 96,3 ha. Teknis kebijakan dalam upaya memperlambat peningkatanan luas pemukiman ditempuh melalui pelarangan ijin mendirikan bangunan IMB di
kawasanan yang tidak sesuai RTRW, IMB BTN susun, rumah panggung, pemberian pengharggaan bagi developer yang mengikuti persyaratan ekologis
pasal 7 UU No. 4 Tahun 1992, penegakan hukum melalui Kepres No. 32 Tahun 1990 pasal 16 – 18 tentang pelarangan pembangunan pemukiman di daerah
sempadan. Upaya memperlambat peningkatan laju luas pertanian dapat ditempuh melalui teknis kebijakan intensifikasi pertanian, agroforestry wanatani,
teknik konservasi pertanian, dan pelarangan pembakaran hutan lahan pertanian. Upaya penurunan erosi karena penggunaan lahan dapat ditempuh
dengan pembatasan penambangan galian C, teknik konservasi penanaman searah kontur, terras, reboisasi dan pelarangan perambahan hutan. Secara
teknis penurunan jumlah ternak sapi dan babi sulit diterapkan karena menyangkut sumber pendapatan ekonomi penduduk. Teknis kebijakan yang
dapat dilakukan adalah pelatihan pemanfaatan limbah ternak misalnya kompos dan sumber energi biogas dengan pendekatan Reduce, Reuse, Recycle,
Recovery dan Participation 4R + P. Hal ini merupakan bagian dari pemberdayaan masyarakat dalam hal penanganan sampah Kabupaten
Jayapura.
4.6.4.3. Analisis Kebijakan Alternatif
Berdasarkan pengembangan kebijakan di atas maka dilakukan analisis kebijakan alternatif dalam pengelolaan Danau Sentani yang sesuai dengan perkembangan
dan tuntutan masyarakat melalui beberapa cara, yaitu : 1 Penduduk : Sosialisasi program KB dan pembatasan usia nikah adalah
kebijakan yang tidak diinginkan dan tidak layak, dimana tidak mendapat dukungan pemerintah daerah propinsi Papua karena jumlah penduduk Papua
yang masih kurang. Jumlah penduduk Papua pada tahun 2005 diperkirakan 2.646.489 jiwa yang terdiri dari penduduk asli dan pendatang imigrasi BPS
Papua 2005. Menurut data sepertiga penduduk perkotaan adalah penduduk asli dan tiga perempat penduduk pedesaan adalah penduduk asli Pemda,
Bappenas, UNDP 2005. Kepadatan penduduk di Kabupaten Jayapura sekitar 6,01 orang per km
2
. Kebijakan yang layak diterapkan untuk
186
menurunkan laju pertumbuhan penduduk adalah pengaturan migrasi masuk ke kabupaten Jayapura dan kota Jayapura.
2 Limbah sampah, feses ternak dan manusia : Pengolahan dengan pendekatan sumber. Pergeseran pendekatan dari pendekatan ujung-pipa end-pipe of
solution ke pendekatan sumber. Dengan pendekatan sumber, maka sampah ditangani pada hulu sebelum sampah itu sampai ke tempat pengolahan akhir
hilir. Pada prinsipnya, pendekatan sumber menghendaki dikuranginya produk sampah yang akan dikirim ke tempat pengolahan akhir.
Pengembangan program pengelolaan sampah limbah dengan pendekatan Reduce, Reuse, Recycle, Recovery dan Participation 4R + P yang meliputi,
antara lain: waste to energy dan kompos. Sumber energi Biogas yang utama adalah kotoran ternak Sapi, Kerbau, Babi dan Kuda. Satu ekor ternak sapi
dapat menghasilkan kurang lebih 2 m
3
biogas gas bio per hari. 1 m
3
biogas setara dengan 0,46 kg LPG, 0,62 liter minyak tanah, atau 3,5 kg kayu bakar
Ditjen PPHP DEPTAN 2008. Kebijakan ini diinginkan karena sejalan dengan kebijakan zero waste dan diversifikasi energi renewable.
3 Pemukiman : IMB sesuai RTRW dan Penegakan hukum melalui Kepres No. 32 Tahun 1990 pasal 16–18 tentang pelarangan pembangunan pemukiman
di daerah sempadan. Kebijakan ini dinginkan dalam rangka kelestarian Danau Sentani.
4 Pertanian: Intensifikasi pertanian. Kebijakan ini diinginkan karena meningkatkan produksi pertanian dan melestarikan lingkungan.
4.7. Perangkat Lunak Model Pengelolaan Danau Sentani MoPeDS A. Konfigurasi Program
Program terdiri dari lima subsistem, yaitu subsistem Menu utama, subsistem sumber pencemar, subsistem beban pencemar, subsistem kualitas air dan
subsistem causal loop.
B. Instalasi Program
Perangkat lunak yang digunakan adalah Powersim 2005. Powersim 2005 membutuhkan spesifikasi komputer yaitu Windowa NTXPVista, Memori RAM
256 MB, Hardisk 40 MB, dan VGA 64 MB.
187
C. Langkah – Langkah Menjalankan Program
1 Klik program MoPeDS di direktori D 2 Klik Folder MoPeDS
3 Klik COVER dan klik ’MASUK’
Gambar 113. Tampilan awal program MoPeDS 4 Klik MENU UTAMA dan silahkan disimulasikan model yang diperlukan
seperti sumber pencemar, beban pencemar, kualitas air dan causal loop. 5 Klik menu ‘Sumber Pencemar’ dan klik masing – masing submenu
sumber pencemar secara bertahap seperti ‘SAMPAH, TINJA
PENDUDUK, KJA, EROSI PEMUKIMAN, EROSI PERTANIAN, BABI, SAPI DAN PENDUDUK.’ Dan klik variasi fraksi jumlah penduduk pada
Fr_jml_pddk_tot pada tombol Input Data.
188
Fr_j m l_pddk_t ot 0,0327
MODEL SUMBER PENCEMAR DANAU SENTANI I NPUT DATA
OUTPUT DATA
Pop_Pddk _t ot al 114.752,23
Jm l_Sam pah 104.711,41
Lim b_t inj a_Pddk 4.903,21
Jm l_Lim bah_KJA 592,77
Erosi_Pem ukim an 12.724.070.271,46
Erosi_Pert anian 1,85e12
Lim bah_babi_2 297.930,25
Lim bah_t ernak_sapi 1.151.850,32
TBS_Pencem ar _2 1,87e12
Fr_ j m l_ pddk_ t ot
0 , 0 1 5 0 , 0 2 0
0 , 0 2 5 0 , 0 3 0
01 Jan 2002 01 Jan 2012 01 Jan 2022 01 Jan 2032
50.000 100.000
150.000 200.000
250.000 300.000
Jml_Limbah_KJA Jml_Sampah
Limb_tinja_Pddk Erosi_Pemukiman
Erosi_Pertanian Limbah_ternak_sapi
Limbah_babi_2
Tahun
PENDUDUK SAMPAH
TI NJA PDDK
KJA EROSI PM
EROSI PT BABI
SAPI MENU
LUAS HUTAN
Gambar 114. Tampilan input data dan output data hasil simulasi model sumber pencemar
Ketika di klik KJA maka akan muncul jumlah limbah KJA untuk keadaan tanpa intervensi, intervensi fungsional dan intervensi struktural.
189
Fr_ j m l_ pddk_ tot
0 , 0 1 5 0 , 0 2 0 0 , 0 2 5 0 , 0 3 0
Fr_ j m l_ pddk_ t ot _ 1
0 , 0 1 5 0 , 0 2 0
0 , 0 2 5 0 , 0 3 0
Jm l_Lim bah_KJA 592,77
01 Jan 2002 01 Jan 2012
01 Jan 2022 01 Jan 2032
100 200
300 400
500 600
Jml_Limbah_KJA Jml_Limbah_KJA_1
Jml_Limbah_KJA_2
TAHUN Ton
Jm l_Lim bah_KJA_1 487,08
JUMLAH LI MBAH KJA
Jm l_Lim bah_KJA_2 386,85
TANPA I NTERVENSI I NTERVENSI FUNGSI ONAL
I NTERVENSI STRUKTURAL
STEP DOWN 10 DARI JML KJA Th 2009
MENU UTAMA
BEBAN PENCEMAR
CAUSAL LOOP KELUAR
SUMBER PENCEMAR
KUALI TAS AI R
Gambar 115. Tampilan analisis kebijakan untuk limbah KJA 6 Klik menut ‘Beban Pencemar’ dan klik submenu beban pencemar secara
bertahap seperti TDS, BOD, COD,
− 3
4
PO
,
− 3
NO
, NH
3
, Cr, Cu, Fe, Zn, Cl, dan
− 2
4
SO
.
190
Fr_ jm l_ pddk_ tot
0 , 0 1 5 0 , 0 2 0 0 , 0 2 5 0 , 0 3 0
Fr_ j m l_ pddk_ t ot _ 1
0 , 0 1 5 0 , 0 2 0
0 , 0 2 5 0 , 0 3 0
BP_TDS_2 91.527.219,83
Konst _Kapasit as_asim ilasi 1.276,12
01 Jan 2002 01 Jan 2012
01 Jan 2022 01 Jan 2032
500 1.000
1.500 2.000
2.500 3.000
BP_TDS_2 Konst_Kapasitas_asimilasi
TAHUN Ton
BP TDS
BP TDS BP BOD
BP COD BP PO4
BP NO3 BP Zn
BP Cl BP Fe
BP Cu BP Cr
BP NH3 MENU
BP SO4 MENU UTAMA
BEBAN PENCEMAR
CAUSAL LOOP KELUAR
SUMBER PENCEMAR
KUALI TAS AI R
Gambar 116. Tampilan hasil simulasi beban pencemaran TDS 7 Klik menu ‘Kualitas Air’ dan klik submenu parameter Kualitas Air secara
bertahap seperti TDS, BOD, COD,
− 3
4
PO
,
− 3
NO
, NH
3
, Cr, Cu, Fe, Zn, Cl, dan
− 2
4
SO
8 Klik menu causal loop untuk mengetahui hubungan sebab akibat dari elemen – elemen yang ada pada sistem.
191
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis fisik, analisis kelembagaan, dan hasil simulasi model dinamik dapat disimpulkan sebagai berikut :
1 Kapasitas asimilasi untuk parameter TDS sebesar 12184,94 tonbulan, BOD sebesar 11,31973 tonbulan, COD sebesar 122,4184 tonbulan,
− 3
4
PO
sebesar 1,401685 tonbulan,
− 3
NO
sebesar 185,2202729 tonbulan, Fe sebesar 0,226383192 tonbulan, Cl sebesar 15286,18799 tonbulan,
− 2
4
SO
sebesar 1276,118 tonbulan, Zn sebesar 0,169118 tonbulan, Cu sebesar -0,06125 tonbulan, Cr sebesar 0,769953052 tonbulan, dan NH
3
sebesar 8,620493359 tonbulan. Parameter Cu,
− 3
4
PO
, Zn dan Fe telah berada di atas nilai kapasitas asimilasi, hal ini menunjukkan daya dukung
Danau Sentani telah menurun. 2 Elemen kunci dalam pengembangan model pengelolaan Danau Sentani
diawali oleh Penegakan hukum, Koordinasi daerah, Memperkuat hubungan antar stakeholder, Kompromi tingkat kebutuhan dan
Pembangunan OBM , sub elemen level 4 ini menjadi penggerak utama. 3 Pendekatan model dinamik untuk pengelolaan Danau Sentani dapat
membantu untuk mengetahui perkembangan sumber – sumber pencemar, beban pencemar, kualitas air dan daya dukung danau
kapasitas asimilasi. Sehingga kebijakan strategis berkaitan dengan degradasi Danau Sentani dapat diantisipasi secara lebih dini.
4 Sub Model Sumber Pencemar dapat digunakan sebagai alternatif dalam penanganan sampah, limbah KJA, Limbah feses manusia, limbah kotoran
sapi, limbah kotoran babi, erosi pemukiman dan erosi pertanian.
5
Sub Model Beban pencemaran dapat digunakan sebagai alternatif dalam penanganan beban pencemaran masing – masing parameter kualitas air,
dan kapasitas asimilasi sebagai salah satu faktor daya dukung lingkungan. Parameter tersebut antara lain : TDS, BOD, COD,
− 3
4
PO
,
− 3
NO
, NH
3
, Cr, Cu, Fe, Zn, Cl, dan
− 2
4
SO