Kajian Kontaminan Nitrogen dan Fosfor di Areal Perkebunan Kelapa Sawit PTP. Nusantara Iv Kebun Pabatu Pada Musim Hujan Chapter III V
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2015 sampai dengan
Maret 2016. Tempat penelitian berada di sub Das Sei Kalemba (DAS Padang)
dengan luasan 734 ha atau merupakan Perkebunan Kelapa Sawit PTPN 4 kebun
Pabatu Kab. Serdang Berdagei Provinsi Sumatera Utara, secara geografis terletak
30 12” 20’ s/d 30 16” 50’ LU dan 990 7” 30’ BT.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat
komputer dengan software Microsoft Office, water level logger, GPS, Arcgis Ver
10.1, sekat ukur Cipoletti.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta DEM, data
debit sungai, sampel air sungai.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah observasi lapangan dan data
penelitian yang digunakan terdiri atas data primer dan data sekunder.
Data primer diperoleh secara langsung dengan observasi di daerah subDAS. Data primer di sungai meliputi pengambilan sample air secara komposit
untuk dilakukan analisis total nitrogen (TN) dan total fosfor (TP). Pengambilan
sample dilakukan setiap 2 (dua) minggu sekali. Pada sungai juga diukur tinggi
muka air setiap 30 menit digunakan alat water level loggers.
21
Universitas Sumatera Utara
22
Data sekunder diperoleh dari instansi-instansi terkait yaitu data curah hujan, data
jaringan sungai, batas DAS dan sub-DAS diperoleh melalui analisis data DEM.
Prosedur Penelitian
A. Pengukuran Debit
1. Pembuatan Sekat Ukur Cipoletti dan bangunan water level logger.
a. Membuat Peta DAS/sub DAS menggunakan software ArcGis Ver
10.1.
b. Menentukan titik outlet/tempat pengukuran debit sungai dan
pengambilan sampel air.
2. Pengukuran tinggi muka air dengan water level logger.
3. Perhitungan Debit
Perhitungan debit dilakukan dengan Persamaan 2.
B. Pengambilan sampel di lapangan
1. Pengamatan data primer/pengambilan sampel air.
2. Pengumpulan data sekunder berupa data curah hujan dan data pemupukan.
3. Analisa Total Nitrogen (TN) dan Total Fosfor (TP)
C. Pengujian di laboratorium
1.
Menganalisis Nitrogen total tanah dengan metode Kjeldhal
2.
Menganalisis Fosfor tersedia tanah dengan metode Asam Askorbat dengan
menggunakan alat spektrometer.
Universitas Sumatera Utara
23
Parameter Penelitian
1.
Kandungan Total Nitrogen
Kandungan total Nitrogen dapat dihitung dari Persamaan (1).
2.
Kandungan Total Fosfor
Kandungan total Fosfor dapat dihitung dengan rumus :
y = 0,195x – 0,021
Dimana : y =
absorben (hasil yang didapat dengan menggunakan
spektrometer)
3.
Hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total Fosfor
Hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total Fosfor dilakukan dengan
cara membandingkan hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total
Fosfor menggunakan grafik.
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Debit Sungai
Pengukuran debit sungai dilakukan dengan menggunakan sekat ukur
Cipoletti dimana tinggi muka air didapat dengan menggunakan alat water level
logger yang mencatat data tinggi muka air setiap 30 menit. Penggunaan sekat ukur
Cipoletti ditujukan agar mempermudah dalam mengukur debit sungai yang
berukuran kecil dengan akurat. Hal ini sesuai dengan pernyataan Mawardi (2007)
yang mengatakan sekat ukur Cipoletti dapat digunakan untuk mengukur debit air
pada saluran yang berukuran kecil, misalnya saluran sekunder dan tersier. Debit
sungai bulan September 2015-Maret 2016 dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Debit Sungai Rata Rata bulan September 2015- Februari 2016
Bulan
Debit rata-rata (liter/det)
September
48,63
Oktober
49,07
November
82.06
Desember
54,24
Januari
63,76
Februari
52,50
Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai tertinggi debit sungai ratarata harian pada bulan September 2015-Februari 2016 sebesar 82,60 liter/detik
yaitu terjadi pada bulan November dan yang terendah sebesar 48,63 liter/detik
yang terjadi pada bulan September. Hal ini disebabkan karena jumlah hari hujan
dan intensitas hujan yang berbeda yang mengakibatkan perbedan debit aliran
sungai.
24
Universitas Sumatera Utara
25
Kandungan Total Nitrogen
Pengujian kadar Nitrogen dilaksanakan di laboratorium dan metode yang
sering digunakan adalah metode Kjeldhal yang memiliki tingkat akurasi yang
baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bintang (2000) yang menyatakan untuk
menghitung kadar nitrogen dalam air biasanya menggunakan metode Kjeldhal.
Prinsip metode Kjeldhal adalah mula mula bahan didestruksi dengan asam sulfat
pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Ammonia yang
terjadi ditampung dan dititrasi denggan bantuan indikator.
Pengambilan sampel air pada lokasi penelitian dilakukan dengan dua cara
yaitu pengambilan sampel setiap dua minggu sekali dengan cara komposit dan
pengambilan sampel dengan menggunakan botol penampung di beberapa
ketinggian muka air, sehingga diperoleh jumlah sampel air sebanyak 48 sampel
dari bulan September 2015 sampai bulan Maret 2016. Pengambilan sampel setiap
dua minggu sekali menggunakan alat pengambil sampel dimana pengambilan
sampel dilakukan pada bagian hulu sekat ukur Cipoletti dan lebar sungai dibagi
atas 3 titik yaitu pada bagian kanan, kiri dan tengah aliran sungai agar dapat
mewakili seluruh penampang sungai.
Pada saat pengujian di laboratorium, sampel air disaring terlebih dahulu
dengan menggunakan kertas saring. Setelah disaring selanjutnya dilakukan proses
destilasi. Pada tahap destilasi amonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Setelah terdestilasi,
proses selanjutnya adalah melakukan tahap titrasi dengan menggunakan asam
klorida. Besarnya kandungan unsur Nitrogen berdasakan tanggal pengamatannya
dapat dilihat pada Gambar 2 Lampiran 5.
Universitas Sumatera Utara
26
60
40
30
Nitrogen (mg/l)
20
Batasan Air Minum
(mg/l)
10
0
02/09/2015
17/09/2015
30/09/2015
14/10/2015
28/10/2015
11/11/2015
25/11/2015
07/12/2015
01/01/2016
17/01/2016
06/02/2016
21/02/2016
Total Nitrogen (mg/l)
50
Batasan Air Bersih
(mg/l)
Tanggal Pengambilan Sampel
Gambar 2. Grafik Total Nitrogen Dalam Air
Berdasarkan Gambar 2 dan Lampiran 5 hasil kandungan nitrogen yang
terbesar yaitu 11,746 mg/l yang didapat pada pengambilan sampel tanggal 25
November 2015 dan kandungan nitrogen yang terendah adalah 1,398 mg/l yang
didapat dari beberapa kali pengambilan sampel. Dari data di atas dapat dilihat
bahwa kadar nitrogen tidak melebihi batasan air bersih, kemudian jika
dibandingkan dengan batasan air minum maka dapat dilihat pada umumnya tidak
melampaui batasan air minum yang diperbolehkan, tetapi ada yang melebihi dari
batasan air minum yang ditentukan oleh Peraturan Menteri Kesehatan No.416
yaitu batas normal kadar Nitrat pada air bersih adalah 50 mg/l dan pada air minum
10 mg/l.
Kandungan Total Fosfor
Fosfor merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan
algae, sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi tumbuhan dan alga
akuatik serta sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Effendi, 2003).
Universitas Sumatera Utara
27
Fosfor (P) merupakan salah satu unsur hara yang mutlak dibutuhkan oleh
tanaman berperan dalam menyimpan dan mentransfer energi serta sebagai
komponen protein dan asam nukleat. Oleh fungsi tersebut maka suplai P yang
tinggi ditunjukkan oleh perkembangan akar, perkembangan dan pembuahan yang
lebih cepat. Peranan P dalam menyimpan dan mentransfer energi merupakan yang
terpenting karena hal ini mempengaruhi berbagai proses lain dalam tanaman.
Kehadiran P dibutuhkan untuk reaksi biokimia penting seperti pemindahan ion,
kerja osmotik reaksi fotosintesis dan glikolisis. Keterlibatan P dalam reaksi reaksi
dasar biokimia tanaman menjadi sulit pengulasan peranannya (Barchia, 2009).
Besarnya kandungan fosfor berdasakan tanggal pengamatannnya dapat dilihat
pada Gambar 3 dan Lampiran 6.
50
40
30
Fospor (mg/l)
20
Batasan Air Minum
(mg/l)
10
0
02/09/2015
17/09/2015
30/09/2015
14/10/2015
28/10/2015
11/11/2015
25/11/2015
07/12/2015
01/01/2016
17/01/2016
06/02/2016
21/02/2016
Total Fospor (mg/l)
60
Batasan Air Bersih
(mg/l)
Tanggal Pengambilan Sampel
Gambar 3. Grafik Total Fosfor Dalam Air.
Berdasarkan Gambar 3 dan Lampiran 6 dapat dilihat bahwa nilai
kandungan unsur Fosfor yang paling tinggi yaitu 7,96 mg/l pada pengambilan
sampel TP tanggal 25 November 2015 dan yang paling rendah yaitu 2,01 mg/l
pada pengambilan sampel TP tanggal 21 Februari 2016. Dari data diatas, dilihat
Universitas Sumatera Utara
28
bahwa kadar total Fosfor telah melebihi batasan standar air minum yaitu sebesar
0,2 mg/l dan jika dibandingkan dengan batasan air bersih kadar fosfor tersebut
tidak melampaui batasan air bersih yang diperbolehkan. Kadar Fosfat tersebut
dapat disebabkan oleh zat kimia seperti pemberian pupuk. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Sutrisno (2006) yang menyatakan Fosfat banyak terdapat diperairan
dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu, dan tubuh organisme.
Sumber utama Fosfat inorganik salah satunya dari pupuk pertanian.
Winarso (2005) menyatakan laporan dampak pengkayaan (eutrofikasi) di
sungai, danau dan lautan
telah dilaporkan. Alasan utamanya eutrofikasi adalah
tingginya jumlah nitrat dan fosfat yang menyebabkan ledakan pertumbuhan alga
yang menghilangkan oksigen dari air. Dalam sebagian besar kasus , nitrat dan
fosfat berasal dari limbah cair industri, limbah rumah tangga, dan lahan lahan
pertanian yang mengalami run off, limbah atau air berasal dari perikanan, debu,
dan sedimen hujan seperti lahan pertanian.
Hubungan Debit Sungai dengan Total Nitrogen dan Total Fosfor
Debit aliran sungai akan naik setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian
akan turun kembali setelah hujan selesai. Gambar tentang naik turunnya debit
sungai menurut waktu disebut hidrograf. Bentuk hidrograf sungai tegantung dari
sifat hujan dan sifat-sifat daerah aliran sungai yang bersangkutan (Arsyad, 2006).
Penggunaan pupuk Nitrogen dan Fosfat dalam bidang pertanian telah
dilakukan sejak lama secara meluas. Pupuk kimia ini dapat menghasilkan
produksi tanaman yang tinggi sehingga menguntungkan petani. Tetapi dilain
pihak, Nitrat dan Fosfat dapat mencemari sungai, danau, dan lautan. Sebetulnya
sumber pencemaran Nitrat ini tidak hanya berasal dari pupuk pertanian saja,
Universitas Sumatera Utara
29
karena di atmosfer bumi mengandung 78% gas nitrogen . Pada waktu hujan dan
terjadi kilat dan petir, di udara akan terbentuk amoniak dan nitrogen terbawa air
hujan menuju permukaan tanah (Poerwowidodo,1992).
Berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan pada musim hujan, maka
dapat dibandingkan total kandungan nitrogen dan total fosfor pada musim hujan
dan musim kemarau yang merupakan hasil penelitian saudara Kiki (2015). Pada
musim hujan didapat kandungan nitrogen yang berbanding lurus dengan debit air,
sedangkan pada musim kemarau total nitrogen relatif stabil dan tidak berbanding
lurus dengan debit sungai. Pada kandungan nilai fosfor antara musim hujan dan
musim kemarau mempunyai kecenderungan yang sama dengan debit air, yang
pada saat debit air meningkat maka kandungan fosfor pada sungai juga
40
35
30
25
20
15
10
5
0
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Total Nitrogen (mg/l)
Debit Rata-rata (l/det)
meningkat.
Tanggal Pengambilan Sampel
Debit (l/det)
Gambar 4. Grafik Hubungan Debit Sungai dengan TN
Gambar 4 menunjukan bahwa antara debit sungai dengan Total Nitrogen
(TN) menunjukkan adanya kecenderungan hubungan diantara keduanya. Nilai
TN dalam rentang waktu penelitian dari bulan September 2015 hingga Februari
Universitas Sumatera Utara
30
2016 menunjukkan nilai TN yang berbanding lurus dengan debit air baik dalam
kondisi adanya atau tidak adanya hujan dan ada atau tidak adanya pemupukan.
Nitrogen yang terbawa ke sungai merupakan kandungan dari pupuk NPK yang
diaplikasikan dikebun PTPN IV Kebun Pabatu sebagai sumber nitrogen.
Winarso (2005) menyatakan kenyataan hasil penelitian menunjukkan
bahwa aplikasi bahan organik dapat secara kuat mempromosikan pelepasan gas
rumah kaca CH4 dan N2O dari lahan pertanian, seperti peningkatan run off ke
dalam air tanah. Banyak ahli tanah berpendapat bahwa nitrat yang menyebabkan
polusi air tanah tidak berasal dari utamanya pupuk anorganik, tetapi dari
mineralisasi bahan organik tanah yang mengandung nitrogen.
Gambar 5. Grafik Hubungan Debit Sungai dengan TP
Gambar 5 menunjukkan adanya kecenderungan hubungan antara debit
sungai dengan total Fosfor (TP) yaitu semakin besar debit sungai maka
kandungan TP semakin besar, ini disebabkan ketika debit air meningkat maka air
akan membawa unsur yang ada di sekitar badan sungai. Sebagian besar debit
Universitas Sumatera Utara
31
aliran pada sungai kecil yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari
air tanah atau mata air dan debit aliran air permukaan (air hujan).
Maryono (2005) menyatakan sebagian besar debit aliran pada sungai kecil
yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari air tanah atau mata air
dan debit aliran air permukaan (air hujan). Dengan demikian aliran air pada
sungai kecil pada umumnya lebih menggambarkan kondisi hujan daerah yang
bersangkutan. Sedangkan sungai besar, sebagian besar debit alirannya berasal dari
sungai-sungai kecil dan sungai sedang diatasnya.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Besar total Nitrogen yang tertinggi didapat pada pengambilan sampel
tanggal 25 November 2015 yaitu sebesar 11,746 mg/l dan yang terendah
sebesar 1.398 mg/l yaitu pada beberapa kali pengambilan sampel.
2. Besar total Fosfor yang tertinggi didapat pada pengambilan sampel tanggal
25 November 2015 sebesar 7,963 mg/l dan yang terendah sebesar 2,014
mg/l yaitu pada pengambilan sampel tanggal 21 Februari 2016.
3. Kandungan total Nitrogen dalam Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
melebihi batasan nirogen yang telah ditentukan menurut peraturan Menteri
Kesehatan No. 416/1990 adalah 50 mg/liter untuk air bersih dan 10
mg/liter untuk air minum.
4. Kandungan total Fosfor dalam Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
melebihi dari batasan Fosfor yang telah ditentukan yaitu sebesar 0,2
mg/liter. Hal ini dapat meyebabkan kerusakan badan air seperti
pertumbuhan secara cepat tumbuhan alga (eutrofikasi).
5. Total Nitrogen (TN) pada Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
menunjukan adanya kecenderungan hubungan dengan debit sungai.
6. Total Fosfor (TP) pada Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang) menunjukan
adanya
kecenderungan
hubungan
dengan
curah
hujan
walaupun
kecenderungannya tidak linear.
32
Universitas Sumatera Utara
33
Saran
1. Perlu penelitian lanjutan dengan mempertimbangkan pengaruh jarak
limpasan air dari lokasi pemupukan ke badan sungai, besarnya curah hujan
dan limpasan serta kemampuan infiltrasi tanah.
Universitas Sumatera Utara
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2015 sampai dengan
Maret 2016. Tempat penelitian berada di sub Das Sei Kalemba (DAS Padang)
dengan luasan 734 ha atau merupakan Perkebunan Kelapa Sawit PTPN 4 kebun
Pabatu Kab. Serdang Berdagei Provinsi Sumatera Utara, secara geografis terletak
30 12” 20’ s/d 30 16” 50’ LU dan 990 7” 30’ BT.
Alat dan Bahan Penelitian
Alat-alat yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah seperangkat
komputer dengan software Microsoft Office, water level logger, GPS, Arcgis Ver
10.1, sekat ukur Cipoletti.
Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah peta DEM, data
debit sungai, sampel air sungai.
Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan adalah observasi lapangan dan data
penelitian yang digunakan terdiri atas data primer dan data sekunder.
Data primer diperoleh secara langsung dengan observasi di daerah subDAS. Data primer di sungai meliputi pengambilan sample air secara komposit
untuk dilakukan analisis total nitrogen (TN) dan total fosfor (TP). Pengambilan
sample dilakukan setiap 2 (dua) minggu sekali. Pada sungai juga diukur tinggi
muka air setiap 30 menit digunakan alat water level loggers.
21
Universitas Sumatera Utara
22
Data sekunder diperoleh dari instansi-instansi terkait yaitu data curah hujan, data
jaringan sungai, batas DAS dan sub-DAS diperoleh melalui analisis data DEM.
Prosedur Penelitian
A. Pengukuran Debit
1. Pembuatan Sekat Ukur Cipoletti dan bangunan water level logger.
a. Membuat Peta DAS/sub DAS menggunakan software ArcGis Ver
10.1.
b. Menentukan titik outlet/tempat pengukuran debit sungai dan
pengambilan sampel air.
2. Pengukuran tinggi muka air dengan water level logger.
3. Perhitungan Debit
Perhitungan debit dilakukan dengan Persamaan 2.
B. Pengambilan sampel di lapangan
1. Pengamatan data primer/pengambilan sampel air.
2. Pengumpulan data sekunder berupa data curah hujan dan data pemupukan.
3. Analisa Total Nitrogen (TN) dan Total Fosfor (TP)
C. Pengujian di laboratorium
1.
Menganalisis Nitrogen total tanah dengan metode Kjeldhal
2.
Menganalisis Fosfor tersedia tanah dengan metode Asam Askorbat dengan
menggunakan alat spektrometer.
Universitas Sumatera Utara
23
Parameter Penelitian
1.
Kandungan Total Nitrogen
Kandungan total Nitrogen dapat dihitung dari Persamaan (1).
2.
Kandungan Total Fosfor
Kandungan total Fosfor dapat dihitung dengan rumus :
y = 0,195x – 0,021
Dimana : y =
absorben (hasil yang didapat dengan menggunakan
spektrometer)
3.
Hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total Fosfor
Hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total Fosfor dilakukan dengan
cara membandingkan hubungan debit air dengan total Nitrogen dan total
Fosfor menggunakan grafik.
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Debit Sungai
Pengukuran debit sungai dilakukan dengan menggunakan sekat ukur
Cipoletti dimana tinggi muka air didapat dengan menggunakan alat water level
logger yang mencatat data tinggi muka air setiap 30 menit. Penggunaan sekat ukur
Cipoletti ditujukan agar mempermudah dalam mengukur debit sungai yang
berukuran kecil dengan akurat. Hal ini sesuai dengan pernyataan Mawardi (2007)
yang mengatakan sekat ukur Cipoletti dapat digunakan untuk mengukur debit air
pada saluran yang berukuran kecil, misalnya saluran sekunder dan tersier. Debit
sungai bulan September 2015-Maret 2016 dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Debit Sungai Rata Rata bulan September 2015- Februari 2016
Bulan
Debit rata-rata (liter/det)
September
48,63
Oktober
49,07
November
82.06
Desember
54,24
Januari
63,76
Februari
52,50
Berdasarkan Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai tertinggi debit sungai ratarata harian pada bulan September 2015-Februari 2016 sebesar 82,60 liter/detik
yaitu terjadi pada bulan November dan yang terendah sebesar 48,63 liter/detik
yang terjadi pada bulan September. Hal ini disebabkan karena jumlah hari hujan
dan intensitas hujan yang berbeda yang mengakibatkan perbedan debit aliran
sungai.
24
Universitas Sumatera Utara
25
Kandungan Total Nitrogen
Pengujian kadar Nitrogen dilaksanakan di laboratorium dan metode yang
sering digunakan adalah metode Kjeldhal yang memiliki tingkat akurasi yang
baik. Hal ini sesuai dengan pernyataan Bintang (2000) yang menyatakan untuk
menghitung kadar nitrogen dalam air biasanya menggunakan metode Kjeldhal.
Prinsip metode Kjeldhal adalah mula mula bahan didestruksi dengan asam sulfat
pekat menggunakan katalis selenium oksiklorida atau butiran Zn. Ammonia yang
terjadi ditampung dan dititrasi denggan bantuan indikator.
Pengambilan sampel air pada lokasi penelitian dilakukan dengan dua cara
yaitu pengambilan sampel setiap dua minggu sekali dengan cara komposit dan
pengambilan sampel dengan menggunakan botol penampung di beberapa
ketinggian muka air, sehingga diperoleh jumlah sampel air sebanyak 48 sampel
dari bulan September 2015 sampai bulan Maret 2016. Pengambilan sampel setiap
dua minggu sekali menggunakan alat pengambil sampel dimana pengambilan
sampel dilakukan pada bagian hulu sekat ukur Cipoletti dan lebar sungai dibagi
atas 3 titik yaitu pada bagian kanan, kiri dan tengah aliran sungai agar dapat
mewakili seluruh penampang sungai.
Pada saat pengujian di laboratorium, sampel air disaring terlebih dahulu
dengan menggunakan kertas saring. Setelah disaring selanjutnya dilakukan proses
destilasi. Pada tahap destilasi amonium sulfat dipecah menjadi ammonia (NH3)
dengan penambahan NaOH sampai alkalis dan dipanaskan. Setelah terdestilasi,
proses selanjutnya adalah melakukan tahap titrasi dengan menggunakan asam
klorida. Besarnya kandungan unsur Nitrogen berdasakan tanggal pengamatannya
dapat dilihat pada Gambar 2 Lampiran 5.
Universitas Sumatera Utara
26
60
40
30
Nitrogen (mg/l)
20
Batasan Air Minum
(mg/l)
10
0
02/09/2015
17/09/2015
30/09/2015
14/10/2015
28/10/2015
11/11/2015
25/11/2015
07/12/2015
01/01/2016
17/01/2016
06/02/2016
21/02/2016
Total Nitrogen (mg/l)
50
Batasan Air Bersih
(mg/l)
Tanggal Pengambilan Sampel
Gambar 2. Grafik Total Nitrogen Dalam Air
Berdasarkan Gambar 2 dan Lampiran 5 hasil kandungan nitrogen yang
terbesar yaitu 11,746 mg/l yang didapat pada pengambilan sampel tanggal 25
November 2015 dan kandungan nitrogen yang terendah adalah 1,398 mg/l yang
didapat dari beberapa kali pengambilan sampel. Dari data di atas dapat dilihat
bahwa kadar nitrogen tidak melebihi batasan air bersih, kemudian jika
dibandingkan dengan batasan air minum maka dapat dilihat pada umumnya tidak
melampaui batasan air minum yang diperbolehkan, tetapi ada yang melebihi dari
batasan air minum yang ditentukan oleh Peraturan Menteri Kesehatan No.416
yaitu batas normal kadar Nitrat pada air bersih adalah 50 mg/l dan pada air minum
10 mg/l.
Kandungan Total Fosfor
Fosfor merupakan unsur yang esensial bagi tumbuhan tingkat tinggi dan
algae, sehingga unsur ini menjadi faktor pembatas bagi tumbuhan dan alga
akuatik serta sangat mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Effendi, 2003).
Universitas Sumatera Utara
27
Fosfor (P) merupakan salah satu unsur hara yang mutlak dibutuhkan oleh
tanaman berperan dalam menyimpan dan mentransfer energi serta sebagai
komponen protein dan asam nukleat. Oleh fungsi tersebut maka suplai P yang
tinggi ditunjukkan oleh perkembangan akar, perkembangan dan pembuahan yang
lebih cepat. Peranan P dalam menyimpan dan mentransfer energi merupakan yang
terpenting karena hal ini mempengaruhi berbagai proses lain dalam tanaman.
Kehadiran P dibutuhkan untuk reaksi biokimia penting seperti pemindahan ion,
kerja osmotik reaksi fotosintesis dan glikolisis. Keterlibatan P dalam reaksi reaksi
dasar biokimia tanaman menjadi sulit pengulasan peranannya (Barchia, 2009).
Besarnya kandungan fosfor berdasakan tanggal pengamatannnya dapat dilihat
pada Gambar 3 dan Lampiran 6.
50
40
30
Fospor (mg/l)
20
Batasan Air Minum
(mg/l)
10
0
02/09/2015
17/09/2015
30/09/2015
14/10/2015
28/10/2015
11/11/2015
25/11/2015
07/12/2015
01/01/2016
17/01/2016
06/02/2016
21/02/2016
Total Fospor (mg/l)
60
Batasan Air Bersih
(mg/l)
Tanggal Pengambilan Sampel
Gambar 3. Grafik Total Fosfor Dalam Air.
Berdasarkan Gambar 3 dan Lampiran 6 dapat dilihat bahwa nilai
kandungan unsur Fosfor yang paling tinggi yaitu 7,96 mg/l pada pengambilan
sampel TP tanggal 25 November 2015 dan yang paling rendah yaitu 2,01 mg/l
pada pengambilan sampel TP tanggal 21 Februari 2016. Dari data diatas, dilihat
Universitas Sumatera Utara
28
bahwa kadar total Fosfor telah melebihi batasan standar air minum yaitu sebesar
0,2 mg/l dan jika dibandingkan dengan batasan air bersih kadar fosfor tersebut
tidak melampaui batasan air bersih yang diperbolehkan. Kadar Fosfat tersebut
dapat disebabkan oleh zat kimia seperti pemberian pupuk. Hal ini sesuai dengan
pernyataan Sutrisno (2006) yang menyatakan Fosfat banyak terdapat diperairan
dalam bentuk inorganik dan organik sebagai larutan, debu, dan tubuh organisme.
Sumber utama Fosfat inorganik salah satunya dari pupuk pertanian.
Winarso (2005) menyatakan laporan dampak pengkayaan (eutrofikasi) di
sungai, danau dan lautan
telah dilaporkan. Alasan utamanya eutrofikasi adalah
tingginya jumlah nitrat dan fosfat yang menyebabkan ledakan pertumbuhan alga
yang menghilangkan oksigen dari air. Dalam sebagian besar kasus , nitrat dan
fosfat berasal dari limbah cair industri, limbah rumah tangga, dan lahan lahan
pertanian yang mengalami run off, limbah atau air berasal dari perikanan, debu,
dan sedimen hujan seperti lahan pertanian.
Hubungan Debit Sungai dengan Total Nitrogen dan Total Fosfor
Debit aliran sungai akan naik setelah terjadi hujan yang cukup, kemudian
akan turun kembali setelah hujan selesai. Gambar tentang naik turunnya debit
sungai menurut waktu disebut hidrograf. Bentuk hidrograf sungai tegantung dari
sifat hujan dan sifat-sifat daerah aliran sungai yang bersangkutan (Arsyad, 2006).
Penggunaan pupuk Nitrogen dan Fosfat dalam bidang pertanian telah
dilakukan sejak lama secara meluas. Pupuk kimia ini dapat menghasilkan
produksi tanaman yang tinggi sehingga menguntungkan petani. Tetapi dilain
pihak, Nitrat dan Fosfat dapat mencemari sungai, danau, dan lautan. Sebetulnya
sumber pencemaran Nitrat ini tidak hanya berasal dari pupuk pertanian saja,
Universitas Sumatera Utara
29
karena di atmosfer bumi mengandung 78% gas nitrogen . Pada waktu hujan dan
terjadi kilat dan petir, di udara akan terbentuk amoniak dan nitrogen terbawa air
hujan menuju permukaan tanah (Poerwowidodo,1992).
Berdasarkan hasil penelitian yang dilaksanakan pada musim hujan, maka
dapat dibandingkan total kandungan nitrogen dan total fosfor pada musim hujan
dan musim kemarau yang merupakan hasil penelitian saudara Kiki (2015). Pada
musim hujan didapat kandungan nitrogen yang berbanding lurus dengan debit air,
sedangkan pada musim kemarau total nitrogen relatif stabil dan tidak berbanding
lurus dengan debit sungai. Pada kandungan nilai fosfor antara musim hujan dan
musim kemarau mempunyai kecenderungan yang sama dengan debit air, yang
pada saat debit air meningkat maka kandungan fosfor pada sungai juga
40
35
30
25
20
15
10
5
0
450
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Total Nitrogen (mg/l)
Debit Rata-rata (l/det)
meningkat.
Tanggal Pengambilan Sampel
Debit (l/det)
Gambar 4. Grafik Hubungan Debit Sungai dengan TN
Gambar 4 menunjukan bahwa antara debit sungai dengan Total Nitrogen
(TN) menunjukkan adanya kecenderungan hubungan diantara keduanya. Nilai
TN dalam rentang waktu penelitian dari bulan September 2015 hingga Februari
Universitas Sumatera Utara
30
2016 menunjukkan nilai TN yang berbanding lurus dengan debit air baik dalam
kondisi adanya atau tidak adanya hujan dan ada atau tidak adanya pemupukan.
Nitrogen yang terbawa ke sungai merupakan kandungan dari pupuk NPK yang
diaplikasikan dikebun PTPN IV Kebun Pabatu sebagai sumber nitrogen.
Winarso (2005) menyatakan kenyataan hasil penelitian menunjukkan
bahwa aplikasi bahan organik dapat secara kuat mempromosikan pelepasan gas
rumah kaca CH4 dan N2O dari lahan pertanian, seperti peningkatan run off ke
dalam air tanah. Banyak ahli tanah berpendapat bahwa nitrat yang menyebabkan
polusi air tanah tidak berasal dari utamanya pupuk anorganik, tetapi dari
mineralisasi bahan organik tanah yang mengandung nitrogen.
Gambar 5. Grafik Hubungan Debit Sungai dengan TP
Gambar 5 menunjukkan adanya kecenderungan hubungan antara debit
sungai dengan total Fosfor (TP) yaitu semakin besar debit sungai maka
kandungan TP semakin besar, ini disebabkan ketika debit air meningkat maka air
akan membawa unsur yang ada di sekitar badan sungai. Sebagian besar debit
Universitas Sumatera Utara
31
aliran pada sungai kecil yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari
air tanah atau mata air dan debit aliran air permukaan (air hujan).
Maryono (2005) menyatakan sebagian besar debit aliran pada sungai kecil
yang masih alamiah adalah debit aliran yang berasal dari air tanah atau mata air
dan debit aliran air permukaan (air hujan). Dengan demikian aliran air pada
sungai kecil pada umumnya lebih menggambarkan kondisi hujan daerah yang
bersangkutan. Sedangkan sungai besar, sebagian besar debit alirannya berasal dari
sungai-sungai kecil dan sungai sedang diatasnya.
Universitas Sumatera Utara
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Besar total Nitrogen yang tertinggi didapat pada pengambilan sampel
tanggal 25 November 2015 yaitu sebesar 11,746 mg/l dan yang terendah
sebesar 1.398 mg/l yaitu pada beberapa kali pengambilan sampel.
2. Besar total Fosfor yang tertinggi didapat pada pengambilan sampel tanggal
25 November 2015 sebesar 7,963 mg/l dan yang terendah sebesar 2,014
mg/l yaitu pada pengambilan sampel tanggal 21 Februari 2016.
3. Kandungan total Nitrogen dalam Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
melebihi batasan nirogen yang telah ditentukan menurut peraturan Menteri
Kesehatan No. 416/1990 adalah 50 mg/liter untuk air bersih dan 10
mg/liter untuk air minum.
4. Kandungan total Fosfor dalam Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
melebihi dari batasan Fosfor yang telah ditentukan yaitu sebesar 0,2
mg/liter. Hal ini dapat meyebabkan kerusakan badan air seperti
pertumbuhan secara cepat tumbuhan alga (eutrofikasi).
5. Total Nitrogen (TN) pada Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang)
menunjukan adanya kecenderungan hubungan dengan debit sungai.
6. Total Fosfor (TP) pada Sub DAS Sei Kalemba (DAS Padang) menunjukan
adanya
kecenderungan
hubungan
dengan
curah
hujan
walaupun
kecenderungannya tidak linear.
32
Universitas Sumatera Utara
33
Saran
1. Perlu penelitian lanjutan dengan mempertimbangkan pengaruh jarak
limpasan air dari lokasi pemupukan ke badan sungai, besarnya curah hujan
dan limpasan serta kemampuan infiltrasi tanah.
Universitas Sumatera Utara