Pengembangan pendekatan regulasi baru untuk menjamin kualitas air minum dan mengendalikan polusi di Jawa Timur

Proyek ini berupaya membangun, bersama dengan Dinas Lingkungan Hidup Jatim (DLH Jatim) – Badan Pengendalian Lingkungan Hidup Jawa Timur – metode uji biologis (bio-assay) baru untuk melakukan evaluasi tahap pertama terkait kadar toksisitas kimia dalam air. Tiga studi kasus dipertimbangkan:

• Perubahan kadar toksisitas air akibat pembuangan limbah domestik ke Sungai Brantas di Jawa Timur.
• Kualitas air yang berasal dari jaringan pipa di Kota Surabaya.
• Kualitas berbagai produk air minum dalam kemasan.

Hasilnya dibandingkan dengan pasokan air, lahan basah, pembuangan air limbah dan sampel air yang berasal dari jaringan pipa di Melbourne, Australia. Untuk pertama kalinya, alternatif dari pendekatan analisis kimia telah digunakan di Indonesia untuk mengevaluasi kualitas air dari kandungan bahan kimia yang dapat menyebabkan toksisitas akut atau kronis bagi manusia dan lingkungan. Sungai dan lingkungan terkait di Jawa Timur sangat tercemar akibat pengolahan air limbah yang tidak memadai.

DLH Jatim memiliki keterbatasan biaya dan keahlian untuk melakukan analisis kimia. Bahan kimia, lain halnya dengan keamanan patogen, yang terkandung dalam air yang berasal dari jaringan kimia juga tidak diketahui secara jelas. Metodologi yang disiapkan menyediakan penilaian awal yang berbiaya rendah dan menggunakan teknologi sederhana terkait potensi toksisitas kimia akut atau kronis akibat pembuangan limbah ke lingkungan dan air yang dikonsumsi manusia (untuk keperluan memasak dan minum). Studi sebelumnya menunjukkan adanya korelasi langsung antara toksisitas kimia yang diakibatkan oleh lebih dari 3000 senyawa kimia dan respon bioluminesensi dari Vibrio fisheri. Metode yang diadaptasi memungkinkan kerangka peraturan tingkat tinggi untuk limbah dan memberikan umpan balik tentang kesesuaian pendekatan pengolahan air saat ini untuk pasokan air dari jaringan pipa, di mana proses analisis kimia yang berbiaya tinggi menjadi pertimbangan penting tetapi menempati urutan kedua.

Proyek ini bertujuan untuk:

• Membangun laboratorium untuk penapisan sampel air dari berbagai sumber, termasuk air limbah, limbah industri, sungai dan air yang dialokasikan untuk keperluan minum.
• Mengembangkan program lapangan untuk penapisan kesehatan sungai yang konsisten dengan pedoman EPA di AS dan Australia yang tidak memerlukan analisis mendalam yang berupaya untuk mengidentifikasi toksin yang sebenarnya dikeluarkan.
• Melatih personel dari ITS dalam metode uji biologis dan eko-toksikologi yang lebih de
• Beralih ke filosofi di mana uji biologis lebih sering digunakan dalam mengidentifikasi sumber sekunder daripada analisis kimia rutin untuk air.
• Menggunakan informasi dari uji rutin sungai dan air yang dapat diminum sebagai sumber informasi yang digunakan dalam penyusunan regulasi baru dan untuk memilih infrastruktur untuk pengolahan air dan air limbah.

Metode

Metodologi yang ditetapkan melalui penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dan dijabarkan lebih lanjut dalam penelitian ini menunjukkan bahwa sampel air perlu memiliki titik konsentrasi> 400 dan pengurangan respons photobacterium <50 persen (LC50) agar dapat dinyatakan tidak beracun secara kimiawi dan dapat diminum. Sebuah studi menunjukkan bahwa  LC50 selalu lebih dari 400 pada sampel air yang memenuhi standar air minum Australia dari segi analisis kimia untuk 1200 bahan kimia dan tidak menunjukkan respons terhadap uji biologis spesifik reseptor. Tinjauan kualitatif dari hasil pengujian menunjukkan:

• Pengambilan sampel longitudinal Sungai Brantas sepanjang lebih dari 200 kilometer menunjukkan bahwa, di hulu sungai sekalipun, LC50 dari semua sampel air <10 atau setidaknya 20 kali lebih beracun daripada batasan yang dianggap aman untuk air minum. Beberapa sampel kaya nutrisi sehingga menimbulkan peningkatan respons photobacterium dalam durasi singkat (5 menit). Sampel tersebut dinyatakan sangat toksik dalam durasi yang lebih lama (10 menit).
• Pengambilan sampel dan analisis sampel air dari sistem air pada jaringan pipa di salah satu kabupaten di Surabaya, dari lokasi yang berdekatan dengan instalasi pengolahan air dan kemudian di berbagai titik dalam sistem, menunjukkan hasil yang sangat bervariasi, antara lain dengan nilai LC50 dari <20 hingga 150. Tak satu pun dari sampel, menurut analisis ini, dinyatakan aman untuk dikonsumsi manusia, bahkan setelah direbus. Data menunjukkan bahwa jaringan distribusi sangat keropos.
• Analisis yang dilakukan terhadap berbagai sampel air minum menunjukkan LC50 > 100 dalam semua kasus di mana tidak ada respons pada rasio konsentrasi tersebut. Kondisi ini menunjukkan bahwa air tersebut kemungkinan besar aman untuk diminum.

Hadil dan capaian

Pengujian toksisitas sederhana menggunakan uji biologis mampu menunjukkan peningkatan toksisitas kimia secara longitudinal di Sungai Brantas menggunakan metodologi berbiaya rendah. Data konsisten dengan dan berkorelasi dengan pengukuran COD. Air di bagian hulu sungai dinyatakan sangat toksik. Ini memberikan dasar untuk penilaian debit ke sungai tanpa menggunakan atau membutuhkan metode laboratorium yang mahal (sebagai penilaian awal). Selain itu, proses pengolahan air yang berasal dari Sungai Brantas dan kemudian didistribusikan ke dalam sistem jaringan pipa air Surabaya secara jelas terlihat kurang memadai. Banyak sampel dalam sistem distribusi dinyatakan sangat toksik secara kimiawi. Ini merupakan indikator utama bagi perencanaan instalasi pengolahan di masa depan dan bertentangan dengan hal-hal yang diyakini saat ini tentang keselamatan air dalam sistem jaringan distribusi dan kecukupan proses pemeliharaan. Salah satu kesalahpahaman yang umum terjadi adalah bahwa air dianggap aman jika terbukti bebas dari patogen. Air pada beberapa titik dalam sistem jaringan distribusi lebih toksik secara kimia daripada limbah cair sekunder yang diolah dari instalasi pengolahan air limbah di Melbourne, Australia. Fakta ini mengkhawatirkan tetapi mungkin tidak mengherankan mengingat bahwa air yang memasuki proses pengolahan berasal dari bagian hilir sungai dengan penghuni sekitar sejumlah 20 juta orang dan pengolahan air limbah yang terbatas. Penggunaan proses pengolahan standar dalam proses produksi air untuk konsumsi manusia dari sumber yang sangat terkontaminasi terbukti sangat tidak memadai.