6 Bab II Tinjauan Pustaka II.1 Sungai Sungai merupakan suatu bentuk ekosistem aquatik yang mempunyai peran penting dalam daur hidrologi dan berfungsi sebagai daerah tangkapan air (catchment area) bagi daerah sekitarnya, sehingga kondisi suatu sungai sangat dipengaruhi oleh karakteristik yang dimiliki oleh lingkungan sekitarnya. Sungai merupakan tempat atau wadah aliran alami yang mengalir secara gravitasi, dimulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi kanan dan kirinya serta sepanjang pengalirannya oleh garis sempadan sungai. Sungai merupakan bagian dari siklus hidrologi, dimana air yang mengalir di sungai berasal dari air hujan, baik yang berupa aliran permukaan yang masuk ke sungai, maupun yang masuk ke dalam tanah terlebih dahulu terlebih dahulu mengisi tampungan air tanah, dan secara perlahan keluar lewat mata air masuk ke sungai (Yulistiyanto, 2013). Sungai dicirikan oleh arus yang searah dan relatif kencang, dengan kecepatan berkisar 0,1- 1,0 m/detik, serta sangat dipengaruhi oleh waktu, iklim dan pola drainase. Pada perairan sungai, biasanya terjadi percampuran massa air secara menyeluruh dan tidak terbentuk stratifikasi vertikal kolom air seperti pada perairan lentik (waduk). Kecepatan arus, erosi dan sedimentasi merupakan fenomena yang biasa terjadi di sungai sehingga kehidupan flora dan fauna sangat dipengaruhi oleh ketiga variabel tersebut. Klasifikasi perairan lentik sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan perbedaan suhu air, sedangkan klasifikasi perairan lotik (sungai) justru dipengaruhi oleh kecepatan arus dan pergerakan air, jenis sedimen dasar, erosi, dan sedimen (Effendi, 2003). Debit sungai adalah besaran volume air yang mengalir per satuan waktu. Volume air dihitung berdasarkan luas penampang dikalikan dengan tinggi air. Sumber air sungai terbesar berasal dari curah hujan, di bagian hulu umumnya curah hujannya lebih tinggi, dibanding di daerah tengah dan hilir. Sumber lainnya berasal dari aliran bawah tanah, yang dibedakan menjadi air sub surface runoff, mata air dan air bawah tanah (base flow). Pada musim penghujan, aliran bawah tanah 7 bersumber dari air hujan, yang masuk melalui peristiwa infiltrasi perkolasi. Air perkolasi menuju ke lapisan air tanah dalam (ground water), namun sering ada yang keluar kesamping (sub-surface runoff). Air aliran samping ini sering keluar pada waktu musim hujan dan atau musim kemarau, yang berbeda dengan aliran bawah tanah yang akan keluar pada waktu musim kemarau (Waryono, 2002). Kerapatan aliran sungai menggambarkan kapasitas penyimpanan air permukaan dalam cekungan-cekungan seperti danau, rawa dan badan sungai yang mengalir di suatu Daerah Aliran Sungai (DAS). Kerapatan aliran sungai dapat dihitung dari rasio total panjang jaringan sungai terhadap luas DAS yang bersangkutan. Semakin tinggi tingkat kerapatan aliran sungai, berarti semakin banyak air yang dapat tertampung di badan-badan sungai. Kerapatan aliran sungai adalah suatu angka indeks yang menunjukkan banyaknya anak sungai di dalam suatu DAS (Rahayu S., et al., 2009). Indeks tersebut dapat diperoleh dengan persamaan: &@ L Å º ............................................................(1) dimana: Dd= indeks kerapatan aliran sungai (km/km ); L= jumlah panjang sungai termasuk panjang anak-anak sungai (km); A= luas DAS (km) Indeks kerapatan aliran sungai diklasifikasikan sebagai berikut : Dd: < 0.25 km/km : rendah Dd: 0.25 - 10 km/km : sedang Dd: 10 - 25 km/km : tinggi Dd: > 25 km/km : sangat tinggi Berdasarkan indeks tersebut dapat dikatakan bahwa indeks kerapatan sungai menjadi kecil pada kondisi geologi yang permeable, tetapi menjadi besar untuk daerah yang curah hujannya tinggi. Disamping itu, jika nilai kerapatan aliran sungai: x < 1 mile/mile 2 (0.62 km/km ), maka DAS akan sering mengalami penggenangan 8 x > 5 mile/mile 2 (3.10 km/km ), maka DAS akan sering mengalami kekeringan II.2 Pencemaran Air Sungai dan Sumbernya Peningkatan jumlah dan aktivitas penduduk berdampak pada meningkatnya produksi limbah yang menyebabkan terdegradasinya kualitas air sungai. Penurunan kualitas air sungai disebabkan oleh pencemaran pada air permukaan dan air bawah permukaan, yang berasal dari limbah penduduk, industri, pertanian dan pertenakan. Polutan yang masuk ke sungai dapat berupa bahan-bahan yang banyak mengandung bibit penyakit, bahan-bahan yang banyak membutuhkan oksigen untuk penguraiannya, bahan-bahan kimia organik dari kebocoran limbah industri atau limbah pupuk pertanian, serta pencemaran yang berasal intrusi air laut. Pengelolaan air limbah sebelum dibuang ke sungai yang dapat berupa buangan dari rumah tangga, perkantoran, hotel, restoran, rumah sakit dan sebagainya perlu diatur dengan tegas disertai dengan pembuatan perda yang mengikat dan dikawal pelaksanaanya. Sistem pengolahan air limbah tersebut dapat menggunakan septictank individual, IPAL komunal, maupun yang mengalirkan air limbah melalui jaringan riol menuju satu instalasi pengolahan air terpusat (Marlina, 2011). Sumber pencemar air sungai yang lain dapat berasal dari penggunaan peptisida oleh petani, untuk memberantas hama tanaman dan serangga penyebar penyakit lain secara berlebihan. Terjadinya pembusukan sampah yang berlebihan di perairan dapat pula menyebabkan pencemaran, dimana kada oksigen yang terlarut dalam air semakin berkurang karena sebagian besar digunakan oleh bakteri pembusuk. Berdasarkan keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.1 tahun 2010 tentang penerapan Daya Tampung Beban Pencemaran pada Sumber Air, karakteristik sumber pencemar air terdiri dari dua yaitu: x Sumber pencemar tertentu (point source) terdiri dari saluran irigasi, drainase anak sungai, outlet limbah industri atau domestik (IPAL, rumah tangga, hotel dan rumah sakit). 9 x Sumber pencemar tak tentu (non point source/ diffuse source) terdiri dari rumah tangga tanpa IPAL, peternakan, pertanian dan pertambangan). Beberapa jenis pencemar dan sumber pencemar yang dikemukakan oleh Davis dan Cornwell, 1991 dalam Effendi 2003, secara ringkas seperti terlihat pada Tabel II.1. Tabel II.1 Jenis Pencemar dan Sumbernya Jenis Pencemar Sumber Tertentu (Point Source) Sumber Tak Tertentu (Non Point Source) Limbah Domestik Limbah Industri Limpasan Daerah Pertanian Limpasan Daerah Perkotaan 1. Limbah yang dapat menurunkan kadar oksigen X X X X 2. Nutrien X X X X 3. Patogen X X X X 4. Sedimen X X X X 5. Garam-garaman - X X X 6. Logam yang toksik - X - X 7. Bahan Organik yang Toksik - X X - 8. Pencemaran Panas - X - - Sumber : Davis dan Cornwell (1991) dalam Effendi (2003) Beberapa karakteristik atau indikator kualitas air yang disarankan untuk dianalisis sehubungan pemanfaatan sumberdaya air untuk berbagai keperluan, antara lain parameter fisika, kimia dan biologi (Effendi, 2003 dalam Setiari, 2012). Indikator atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati dapat digolongkan menjadi : x Pengamatan secara fisik, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan tingkat kejernihan air (kekeruhan), perubahan suhu, warna dan adanya perubahan warna, bau dan rasa. x Pengamatan secara kimiawi, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan zat kimia yang terlarut dan perubahan pH. x Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri patogen. II.3 Self Purification Self purification merupakan suatu proses alami dimana sungai mempertahankan kondisi asalnya melawan bahan-bahan asing yang masuk ke dalam sungai. 10 Kemampuan badan air untuk membersihkan dirinya sendiri dari pencemar. Penghilangan zat organik, nutrisi tanaman, atau pencemar lainnya dari suatu danau atau sungai oleh aktivitas bilogis dari komunitas yang hidup di dalamnya. Bahan biodegradable yang masuk ke badan air, sedikit demi sedikit digunakan mikroorganisme dalam air, menurunkan tingkat pencemar. (Jati, 2006 dalam Marlina, 2011) Pengembangan pemurniann alami (Self purification) terdiri dari beberapa zona, yaitu: 1. Zona air bersih, zona ini terdapat jauh di hulu sungai, jauh dari sumber pencemaran, indikatornya adalah masih dapat dimanfaatkannya air sebagai bahan baku air minum. 2. Zona dekomposisi, zona ini terdapat pada daerah sumber pencemar, limbah yang mengalir akan didekomposisi. Proses pembongkaran bahan organik oleh bakteri dan organisme.