Sistem Informasi Geografi (GIS): Pengenalan kepada perspektif komputer

Abstrak

Sistem Informasi Geografi (atau dalam bahasa Inggeris, GIS) boleh ditakrifkan sebagai satu sistem untuk menangkap, menyimpan, memeriksa, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisis dan memaparkan data yang berkaitan dengan reruang yang berpandukan kepada bumi. Walau bagaimanapun, beberapa pakar terus mengkritik definisi dengan mencadangkan pandangan mereka tentang GIS. Menurut sejarah, GIS bermula pada tahun 1989 dalam perspektif peta, dan perkembangan tersebut berterusan sehingga hari ini dalam perspektif komputer. Terdapat beberapa komponen yang terlibat untuk mengendalikan sistem GIS komputer, seperti perkakasan, perisian, data, kaedah dan pengguna. Perisian dan perkakasan adalah pautan bersama-sama untuk membentuk komponen yang lengkap, sementara orang yang mengguna pula akan bertindak balas sebagai pengguna untuk mengumpulkan data dari permukaan bumi dan memindahkannya ke dalam bentuk digital sebelum analisis dijalankan untuk menghasilkan sebarang informasi. Kaedah GIS boleh dibahagikan kepada input data reruang, atribut pengurusan data, penerokaan data, analisis data, serta paparan data dan output data. Dengan kata lain, data spatial dari permukaan bumi akan dimasukkan ke komputer sebagai ‘softcopy’ atau data digital dan apabila ada perubahan, misalnya penggunaan tanah, di kawasan tertentu GIS mampu untuk meneroka dan mengelola data sehingga ia dikemaskini. Kemudian, data tersebut boleh digunakan untuk menganalisis dan menghasilkan maklumat baru. Bahkan GIS dapat memberi manfaat kepada masyarakat (misalnya perancangan bandar dan kartografi, perspektif perniagaan, penilaian kesan alam sekitar, pengurusan sumber asli, dan lain-lain). Bagaimanapun, alat ini juga mempunyai kelemahan dan kekurangan (contohnya kos yang agak mahal, memerlukan jumlah data yang besar dan lain-lain), di mana ia tidak dapat dielakkan untuk berlaku dalam kehidupan kita seharian.

Kata Kunci: aplikasi GIS, GIS, evolusi GIS, kelebihan GIS, kelemahan GIS, komponen GIS

Abstract
Despite continuing debate, Geographic Information System (GIS) can be defined as a system for capturing, storing, checking, manipulating, analyzing and displaying Earth- based spatial data. GIS began in 1989 in map perspectives and has sinced evolved into computer-based systems that it is known today. There are several components in the handling of GIS systems including hardware, software, data, methods, and users. Software and hardware are linked together to form a complete component; those who use them will in turn be collectors of Earth- based data transferring them into digital forms before carrying out any information- yeilding analysis. The GIS methods can be divided into spatial data inputing, attribute data management, data exploration, data analysis, and data displaying and outputing. In other words, Earth- based spatial data will be keyed into the computer as soft or digital data and when there are changes, such as in land use in a specific area, the GIS is able to explore and manage the new information. The GIS can even provide benefits to society such as in urban planning and cartography, business, environmental impact assessment, and natural resources management. However, there are weaknesses and disadvantages with the system such as its costliness and requiring large amounts of data in order to be doable.

Keywords: GIS, GIS advantages, GIS applications, GIS components, GIS evolution, GIS weaknesses


Citation of Article:
Hua, A.K. (2015). Sistem Informasi Geografi (GIS): Pengenalan kepada perspektif komputer. Geografia Malaysian Journal of Society and Space, 11(1), 24-31.

Pengenalan

Sistem Informasi Geografi, atau dikenali sebagai GIS dalam bahasa Inggeris, boleh rujuk sebagai 'sistem untuk menangkap, menyimpan, memeriksa, mengintegrasikan, memanipulasi, menganalisis dan memaparkan data yang berkait dengan spatial yang merujuk kepada bumi (Jabatan Alam Sekitar, 1987), atau ‘sistem maklumat yang berkaitan dengan data geografi yang boleh dirujuk, di mana GIS adalah satu sistem maklumat berasaskan komputer yang membolehkan penangkapan, pemodelan, penyimpanan, pencarian, perkongsian, manipulasi, analisis, dan penyajian data geografi’ (Worboy & Duckham, 2003). Walau bagaimanapun, sesetengah pakar dalam GIS terus membahaskan definisi GIS, sebagai contohnya GIS adalah 'satu set alat untuk mengumpul, menyimpan, mendapatkan semula, mengubah, dan memaparkan data ruang dari dunia sebenar untuk satu keperluan yang tertentu (Burrough, 1986), ‘sistem komputer yang boleh menyimpan dan menggunakan data yang menerangkan tempat-tempat di permukaan bumi’ (Rhind, 1989), dan ‘setiap set manual atau prosedur komputer yang digunakan untuk menyimpan dan memanipulasi data geografi yang dirujuk’ (Aronoff, 1989), ‘penggunaan secara am bagi apa-apa keupayaan berasaskan komputer untuk manipulasi data geografi, di mana GIS merangkumi perkakasan dan perisian dengan peranti khusus digunakan untuk peta input dan mewujudkan peta produk, bersama-sama dengan sistem komunikasi yang diperlukan untuk menghubungkan pelbagai unsur-unsur’ (Star & Estes, 1990) dan ‘satu sistem untuk membantu dalam membangunkan model di mana ia akan menjadi mustahil untuk sintesis data yang banyak dengan menggunakan cara lain’ (Martin, 1996). Jadi, evolusi dan perkembangan yang pesat dalam GIS menjadi lebih popular dan menarik terutama dalam melibatkan perisian maklumat geografi menjadi suatu keperluan yang mendadak untuk pengguna seperti organisasi awam dan swasta, ahli politik, pengajar dan pelajar, dan lain-lain.

Menurut sejarah dalam pembangunan peta, secara umumnya peta telah digunakan untuk mewakili permukaan bumi pada zaman terdahuku atau dalam tamadun yang terawal (Aronoff, 1989). Merujuk kepada buku yang bertajuk "Sistem Informasi Geografi: Perspektif Pengurusan", yang ditulis oleh Stan Aronoff pada tahun 1989, peta digunakan untuk menunjukkan taburan ruang ciri-ciri geografi oleh ahli pelayaran, juru ukur tanah, dan tentera, yang dikuasai oleh kerajaan Rom. Walau bagaimanapun, pengukuran dan pembuatan peta mengalami penurunan akibat kejatuhan Empayar Rom. Peta diberi perhatian sekali lagi oleh Eropah kerana pihak kerajaan menyedari bahawa nilai peta dapat digunakan dalam merakam dan merancang dalam penggunaan tanah mereka pada abad kelapan belas. Pada masa ini, peta yang dikeluarkan hanyalah menunjukkan topografi tanah dan sesebuah sempadan unit pentadbiran. Kajian terhadap sumber asli terus berkembang, menyebabkan peta tematik didorong untuk digunakan dalam mewakili taburan ruang ciri seperti geologi, geomorfologi, tanah, dan tumbuh-tumbuhan. Ilmu dan teknologi yang berkembang pada abad kedua puluh, dan permintaan terhadap data geografi yang dihasilkan dalam bentuk peta meningkat. Perkembangan teknologi seperti foto udara dan penderiaan jauh berasaskan satelit, menjadikan produktiviti data geografi mula meningkat dua kali ganda dengan penggunaan yang lebih luas dan analisis yang lebih canggih. Jadi, data geografi yang terkini dapat dihasilkan dengan lebih cepat, dan menjadi maklumat panduan yang penting bagi pengguna dalam kehidupan seharian, sebagai contoh “Global Positioning System” (GPS).

Perkembangan sejarah GIS dapat digambarkan melalui Coppock dan Rhind pada tahun 1991, dengan judul jurnalnya yang bertajuk "Sejarah GIS". Sejarah GIS secara umum dapat diketengahkan oleh Charles Picquet, seorang ahli geografi Perancis, yang menjadi tunggak utama yang melahirkan GIS, dengan menerapkan analisis spatial ke dalam epidemiologi pada tahun 1832. Bermula dari situlah John Snow yang merupakan pengguna paling awal menggunakan kaedah geografi untuk meramalkan wabak penyakit kolera pada tahun 1854. Pembangunan teknologi GIS adalah setara dengan perkembangan teknologi lain. Selepas itu, kerajaan Kanada mula mengembangkan operasi sebenar GIS, dan ianya dinamakan sebagai Sistem Informasi Geografi Kanada atau CGIS. CGIS yang mula digunakan pada tahun 1960, dengan fungsinya untuk menyimpan, memanipulasi dan mengkaji data yang dikumpulkan untuk kegunaan Tanah Inventori Kanada atau Canada Land Inventory. GIS dikembangkan lagi untuk menjadi lebih maju di mana ia dapat memberikan leupayaan dalam kajian untuk pengimbasan, penindihan dan pengukuran tempat-tempat geografi. Pembangunan GIS masih berterusan pada awal tahun 1980 dengan syarikat yang berlainan berkumpul untuk membuat dan menghasilkan perisian GIS yang lebih maju dan sesuai untuk digunakan oleh semua pengguna. Pada akhir abad kedua puluh, pertumbuhan GIS telah merebakn dan disebarkan dengan cepat ke seluruh dunia dan pengguna yang menggunakannya dapat mengekstrak data GIS melalui komputer atau internet.

Komponen GIS
Seperti yang dibincangkan sebelum ini, GIS dapat dianggap sebagai satu pakej perisian, yang meliputi pelbagai alat komponen yang digunakan untuk memasukkan data, memanipulasi data, menganalisis data, dan menghasilkan data (Heywood et al, 2002). Komponen GIS boleh dibahagikan kepada tiga bahagian utama, iaitu sistem komputer (perkakasan dan sistem operasi); perisian GIS (ArcGIS), yang melibatkan data GIS (data spatial dan pengurusan data) dan kaedah penggunaan (prosedur analisis); dan orang-orang yang menggunakannya (pengguna GIS) (Rajah 1) (Heywood et al., 2002). Setiap komponen adalah penting untuk menjalankan GIS dalam pelbagai bidang. Jika terdapat mana-mana komponen yang tidak mencukupi atau hilang, GIS tidak dapat beroperasi dengan baik. Sebagai contoh, sebelum memasukkan sebarang data yang diambil secara primer atau menjalankan analisis data, adalah wajib untuk mempunyai keperluan asas (iaitu tiga komponen utama) untuk mengendalikan GIS seperti perkakasan, perisian, dan pengguna. Perkakasan disebut sebagai komputer yang terdiri daripada monitor, unit sistem atau CPU, papan kekunci dan tetikus (Heywood et al., 2002). Teknologi komputer harus memiliki kemampuan kuasa yang tinggi untuk menjalankan perisian GIS, memori yang mencukupi untuk menyimpan jumlah data yang besar dan mempunyai kualiti yang baik dengan resolusi tinggi pada skrin grafik warna (di mana ia penting untuk membantu dalam menentukan maklumat yang dihasilkan atau diberikan melalui penggunaan warna yang berbeza).

Selepas perkakasan, perisian pula akan mengambil bahagian sebagai peranan kedua penting yang melibatkan dengan proses input, proses menyimpan, proses mengurus, proses menukar, proses menganalisis, dan proses output yang wajib hanya melibatkan perisian GIS untuk mengendalikan sistem dan data-data tersebut (Heywood et al., 2002 ). Pada asasnya, perisian ini boleh didapati daripada syarikat swasta sahaja, yang merupakan syarikat ESRI. Produk perisian yang boleh didapati adalah dalam bentuk ArcGIS, ArcView, ArcGIS Server, ArcIMS, ArcSDE, ArcGIS Mobile, dan ArcPad (ESRI Malaysia Portal Rasmi). Perisian ini sentiasa diperbaharui dengan versi baru, agar pengguna boleh menggunakannya untuk menerap segala maklumat bagi tujuan perancangan, pengurusan, atau pemodelan. Di dalam perisian ini, ia boleh dikelaskan kepada beberapa jenis yang merangkumi input data spatial, pengurusan data atribut, paparan data, penerokaan data, analisis data, dan pemodelan GIS (Chang, 2008). Bahagian ini akan diterangkan dengan lebih lanjutnya di dalam kaedah GIS. Komponen terakhir yang terlibat adalah orang-orang yang menggunakannya, dimana ianya juga merujuk kepada pengguna GIS (Heywood et al., 2002). Para pengguna GIS memainkan peranan yang penting dalam perancangan, pelaksanaan, operasi sistem, dan pengambilan keputusan berdasarkan output. Pada dasarnya, seorang pengguna akan diberi satu tanggungjawab dalam mengendalikan satu projek kecil yang melibatkan reka bentuk, pelaksanaan, dan output. Hasil daripada maklumat baru tersebut akan digunakan oleh sesebuah korporat, dimana terdapat sekumpulan kakitangan akan berinteraksi dengan GIS dalam cara yang berbeza. Pada masa ini, majoriti kakitangan akan didedahkan dengan applikasi GIS, di mana perkhidmatan dan layanan staf, serta aliran kerja akan diambil kira untuk melihat sama ada keperluan untuk melakukan penyusunan semula syarikat, membekalkan latihan kepada kakitangan dan dapat memastikan maklumat mengalir dengan lebih baik terutama kepada pelanggan. Kajian ini dijalankan adalah untuk melihat dan mengetengahkan kewujudan faktor (atau kelemahan) dalam GIS agar pembaharuan terhadap perisian GIS dapat diubahkan kepada lebih mesra pengguna atau ‘friendly user’, dan membantu dalam mengalirkan maklumat yang boleh digunakan untuk sektor perniagaan, organisasi kerajaan, sektor kesihatan, dan sebagainya, yang boleh membekalkan maklumat secara tepat, jitu dan peratusan yang tinggi untuk berjaya (Cambell & Masser, 1995).

Kaedah GIS
Merujuk kepada perbincangan diatas, kaedah GIS juga merupakan salah satu komponen penting untuk mengendalikan sistem GIS selepas komponen asas (rajah 2). Kaedah-kaedah ini terdiri daripada input data spatial, pengurusan data atribut, paparan data, penerokaan data, analisis dan pemodelan data GIS; yang boleh menjelaskan sebagai berikut:

Input data spatial
Sebagai pengguna GIS, kita boleh menjalankan sesuatu analisis dengan menggunakan data yang ada atau dengan mencipta data baru. Kaedah ini adalah langkah pertama sebelum sebarang maklumat dimasukkan atau ‘key-in’ ke dalam GIS. Pada asasnya, data yang diperlolehi daripada jabatan lain dikenali sebagai data sekunder dan data ini boleh diambil daripada sektor kerajaan atau sektor swasta. Sementara itu, proses untuk menghasilkan data baru atau data spatial digital akan memerlukan maklumat daripada imej satelit, data GPS, tinjauan lapangan, alamat jalan, dan teks fail dengan koordinat-x, y (Chang, 2008) (Heywood et al., 2002). Namun demikian, jika maklumat diperolehi daripada peta, maka peta kertas masih kekal sebagai sumber data utama. Mana-mana kertas peta yang berada dalam bentuk ‘hard copy’ perlu melalui proses imbasan untuk menukar peta ke dalam format digital (Aronoff, 1989). Peta yang baru didigitalkan memerlukan penyuntingan dan transformasi geometri. Apabila proses pendigitan peta dilakukan, dan jika terdapat sebarang kesilapan seperti poligon hilang atau garis menyimpang, atau topologi yang melengkok dan poligon tidak tertutup rapat yang berkaitan dengan lokasi data ruang tertentu, pada dasarnya kesalahan ini boleh dihapuskan atau dibetulkan (Chang, 2008) (Heywood et al., 2002). Setelah proses pendigitan dilakukan, transformasi geometri akan terlibat untuk memindahkan peta digital berada dalam kedudukan yang sama seperti di atas peta sumber fizikal, yang merujuk kepada dunia sebenar sistem koordinat. Antara kelebihannya, transformasi geometri bukan sahaja boleh bertindak balas sebagai satu set titik kawalan untuk meminimumkan kesalahan transformasi, tetapi ia juga membantu dalam menukar imej dari satelit yang direkodkan imej dalam baris dan lajur kepada koordinat unjuran (Chang, 2008) (Heywood et al., 2002).

Pengurusan data atribut
Kemudian, sumber peta dapat dipindahkan kepada peta digital yang dapat dibaca oleh GIS, namun pangkalan data masih belum lengkap sepenuhnya kerana pengguna perlu memasukkan dan mengesahkan data atribut (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002) (Aronoff, 1989). Data atribut dalam GIS adalah ditakrifkan sebagai jadual, di mana setiap baris boleh diungkapkan sebagai ciri ruang, dan setiap lajur pula dilabelkan sebagai ciri. Oleh kerana itu, data atribut menjadi semakin mudah dan senang untuk proses input data, carian, pengambilan, manipulasi dan output. Jadi, proses untuk mereka bentuk pangkalan data yang dapat melihat perhubungan akan melibatkan dua unsur, yang merujuk kepada kunci data (boleh dirujuk sebagai sambungan antara catatan yang sesuai dalam dua jadual) dan jenis data (diguna untuk lihat bagaimana jadual bergabung dan berkait) (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Dalam maklumat tambahan, pengurusan data atribut boleh membantu untuk menambah atau memadam mana-mana bidang mahupun sebarang maklumat atau bahkan menciptakan medan maklumat baru dalam bidang yang ada.

Penerokaan data
Penerokaan data melibatkan aktiviti meneroka trend secara umum dalam data, atau boleh dilihat secara lebih dekat pada subset data, dan boleh fokus pada dua set data yang mungkin mempunyai hubungkait antara set data tersebut (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Pakej GIS adalah alat komputer yang mampu melakukan eksplorasi, dimana ia boleh memaparkan beberapa peta, graf dan jadual dengan menghubungkan kepada paparan komputer; yang juga dapat memilih subset data dari satu jadual yang dapat menonjolkan ciri kesamaan dalam graf dan peta (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Dengan kata lain, GIS mempunyai kemampuan untuk melakukan aktiviti penerokaan data dengan alat visual interaktif dan dinamik yang berkaitan. Eksplorasi Data juga mempunyai kelebihan dalam meneroka data ruang dan data atribut dengan berinteraksi bersama dengan klasifikasi data, pengumpulan data, dan peta perbandingan (Worboy & Duckham, 2003).

Analisis data
Dalam GIS, terdapat dua jenis format data yang boleh digunakan dalam menganalisis data, iaitu data vektor dan data raster (Chang, 2008). Dalam data vektor, analisis ini akan melibatkan beberapa kaedah seperti penimbalan atau ‘buffering’, pertindihan atau ‘overlay’, pengukuran jarak, statistik ruang, dan manipulasi peta (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Sementara itu, data raster pula boleh membantu dalam menganalisis seperti pengumpulan kepada tempatan, kaedah kejiranan, kaedah berzon, dan kaedah operasi global (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Dalam penimbalan, kaedah ini boleh digunakan untuk menciptakan zon penampan daripada ciri yang dipilih untuk menentukan sesuatu kawasan tertentu; pertindihan pula akan digunakan untuk menggabungkan geometri dan ciri-ciri di lapisan yang berbeza untuk menghasilkan maklumat atau output; pengukuran jarak digunakan untuk mengira jarak antara ciri-ciri ruang; statistik spatial adalah untuk mengesan spatial kebergantungan dan corak diantara ciri-ciri; dan manipulasi peta adalah untuk mengurus dan mengubah lapisan dalam pangkalan data (Chang, 2008). Namun, keadaan adalah berbeza untuk data raster, dimana kaedahnya akan melibatkan dengan fungsi matematik dalam format sel. Sebagai contoh, operasi tempatan adalah sama dengan sel individu; operasi kejiranan adalah sama dengan 3-ke-3 sel; operasi zon adalah sama dengan sekumpulan sel-sel dengan nilai yang sama atau keserupaan ciri-ciri; dan operasi global adalah sama dengan seluruh raster (Chang, 2008).

Paparan data dan output data
Sebagai pengguna dan pakar GIS, adalah kewajipan bagi mereka untuk berurusan dengan pembuatan dan penghasilan peta dalam kehidupan seharian. Pada dasarnya peta akan disediakan untuk tujuan dipersembahkan atau visualisasi data sahaja yang berasal dari permintaan data dan analisis data; dan sebagian besar peta hadir dalam bentuk tajuk, sub-tajuk, badan, legenda, arah mata angin, bar skala, penghargaan, garisan pemisahan dan persempadanan (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Dengan kata lain, peta yang dihasilkan harus mempunyai fungsi yang diperlukan untuk keperluan pengguna (Aronoff, 1989). Unsur-unsur dalam peta adalah penting bagi pembaca peta untuk menerima maklumat terutamanya melibatkan dengan ruang (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Dalam proses untuk menghasilkan peta, pembuat peta akan perlu melibatkan beberapa prosedur seperti memilih unsur-unsur yang sesuai untuk mewakili maklumat spatial dan mereka bentuk peta. Jika kedua-duanya dilakukan dengan cuai, kualiti peta yang dihasilkan akan menjadi teruk dan penuh dengan maklumat yang tidak berguna (Chang, 2008). Sebagai contoh, jika pembuat peta tidak mempunyai pemahaman asas mengenai simbol peta dan warna akan menyebabkan peta dihasilkan dalam kualiti buruk dengan maklumat yang berbeza dalam kesesuaian dengan standard kartografi. Situasi ini adalah sama dalam perancangan peta, jika pembuat peta itu tidak mempunyai pengalaman dalam susunan atur dan hierarki visual akan menghasilkan peta yang boleh mengelirukan pembaca untuk mendapatkan maklumat (Chang, 2008) (Worboy & Duckham, 2003) (Heywood et al., 2002). Akhir sekali, laporan yang dikeluarkan daripada GIS boleh dihasilkan dalam bentuk peta, jadual statistik, atau teks dalam bentuk salinan keras seperti kertas dan atau softcopy seperti fail elektronik (Aronoff, 1989).

Aplikasi GIS
GIS telah banyak digunakan dalam pelbagai aktiviti (Rajah 3) (Heywood et al., 2002). Dalam sektor kerajaan terutama bagi sosio-ekonomi, kebiasaannya GIS akan digunakan dalam jabatan kesihatan, jabatan kerajaan tempatan, jabatan perancangan pengangkutan, jabatan perancangan perkhidmatan, dan jabatan pengurusan bandar (Heywood et al., 2002). Bukan itu sahaja, GIS juga banyak terlibat dalam aktiviti utiliti, di mana GIS digunakan dalam pengurusan rangkaian, penyediaan perkhidmatan, telekomunikasi, dan pembaikan kecemasan (Heywood et al., 2002). Sementara itu, agensi-agensi pertahanan akan menggunakan GIS untuk mengenal pasti tapak, perancangan sokongan taktikal, pemodelan arahan mudah alih, dan penyepaduan data perisikan (Heywood et al., 2002). Seterusnya, sektor perdagangan dan sektor perniagaan juga menggunakan GIS untuk melihat analisis pasaran saham, insurans, pengurusan kewangan, pemasaran langsung, pemasaran sasaran, dan lokasi tapak runcit (Heywood et al., 2002). Akhir sekali, GIS menjadi alat penting dalam pengurusan alam sekitar, di mana GIS digunakan dalam pemilihan lokasi tapak pelupusan dan pemetaan potensi mineral, pemantauan pencemaran, penilaian risiko bahaya semula jadi, pengurusan sumber, dan penilaian kesan alam sekitar (Heywood et al., 2002).

Kelebihan dan kekurangan GIS
Terdapat beberapa kelebihan dan kekurangan dalam penggunaan GIS (Heywood et al., 2002). Kelebihan GIS dapat membantu dalam meningkatkan integrasi organisasi; membolehkan pengguna untuk melihat, memahami, menyoal, menafsirkan, dan menggambarkan data dalam banyak cara dan mengungkapkannya dengan hubungan, pola, dan trend, dalam bentuk peta, globe, laporan, dan carta; menyediakan soalan-jawapan dan menyelesaikan masalah dengan melihat kepada data dengan cepat dan mudah difahami; membantu untuk diintegrasikan ke dalam setiap kerangka sistem maklumat perusahaan; dan menyediakan lebih banyak peluang pekerjaan. Namun, kelemahan dalam menggunakan GIS adalah peralatan GIS akan memerlukan kos yang agak mahal; data diperlukan dalam sejumlah yang besar untuk input sebelum melakukan sebarang analisis; kegagalan dalam memulakan atau mengekalkan usaha tambahan untuk melaksanakan sepenuhnya GIS (contohnya tambahan data daripada permukaan bumi ke dalam GIS), tetapi berkemungkinan harapan yang besar itu masih ada; dan apabila data yang dipaparkan dalam skala yang lebih besar, kesalahan teknikal dalam geografi berkemungkinan boleh berlaku disebabkan oleh peningkatan semula jadi bentuk muka bimu di pusingan.


Kesimpulan

Kesimpulannya, GIS menjadi alat yang penting dalam perspektif komputer pada masa kini kerana GIS mempunyai keupayaan aplikasi dalam pelbagai bidang, misalnya perancangan bandar dan kartografi, penilaian kesan alam sekitar dan pengurusan sumber asli. Selain itu, GPS atau Sistem Kedudukan Global menjadi alat untuk memberi maklumat tentang sesuatu lokasi pelancongan dan manfaat dalam mengesan sesuatu bahan tertentu. GIS juga memainkan peranan dalam perspektif perniagaan, dimana alat ini adalah sangat berkesan dalam pengiklanan dan pemasaran, jualan, dan logistik dimana ianya digunakan untuk mencari dan memulakan perniagaan seperti tapak perniagaan yang strategik. Sebagai umum, pengguna GIS boleh melibatkan dengan polis dan agensi-agensi penguatkuasaan undang-undang, strategi perancangan, perhutanan, industri, jurutera alam sekitar, profesional hartanah, profesional telekomunikasi, organisasi tindak balas kecemasan, jabatan kerajaan (daerah dan persekutuan), kesihatan, pengangkutan, geografi, dan pembangunan pemasaran. Penyelidikan ini menyediakan platform untuk memahami lebih lanjut tentang komponen, kaedah, dan aplikasi GIS, terutama bagi pengguna baru yang mempunyai minat untuk mempelajari tentang alat GIS. Akhir sekali, walaupun terdapat beberapa kelemahan di dalam GIS, tetapi kelemahan tersebut tidak akan menghalang dan menghentikan pengguna GIS untuk mengaplikasikan di dalam kehidupan seharian yang sebenar.


Rujukan

Aronoff S (1989) Geographical information systems: A management perspective. Ottawa, WDL Publications.

Burrough PA (1986) Principles of Geographical Information Systems for Land Resources Assessment. Clarendon Press, Oxford.

Cambell H, Masser I (1995) GIS In Organizations: How Effective Are GIS In Practice? International Journal of Geographical Information Science 13, 67-84.

Chang KS (2008) Introduction to Geographic Information Systems. Forth edition. McGraw-Hill International Edition.

Coppocck JT, Rhind WR (1991) The history of GIS. Geographical information systems: Principles and Applications 1 1, 21-43.

Department of the Environment (1987) Handling Geographic Information. Report of the Committee of Enquiry chaired by Lord Chorley. HMSO, London.

ESRI Malaysia Official Portal (n.d). ESRI Products. Available from: http://www.esrimalaysia.com.my/products.html.Heywood I, Cornelius S, Carver S (2002) An introduction to Geographical Information Systems, 2nd ed.

Martin D (1996) Geographic Information Systems: Socio-economic applications, 2nd ed. Routledge, London.

Rhind DW (1989) Why GIS? ARC News (Summer), 28-9.

Star JL, Estes JE (1990) Geographic Information Systems: An introduction. Prentice-Hall, Englewood Cliffs.Worboys M, Duckham M (2003) GIS: A computing perspective, 2nd ed. Taylor and Francis, London.

Kualiti air Sungai UTM: Satu penilaian awal berpandukan enam parameter Indeks Kualiti Air

Abstrak

Sudah menjadi pengetahuan umum bahawa pembangunan pesat telah mencemarkan banyak sungai di Malaysia di mana daripada 150 batang sungai utama, 41peratus telah tercemar. Kajian ini menampilkan satu lagi contoh hakikat ini. Kualiti air Sungai UTM diniali dengan berpandukan enam parameter utama Indeks Kualiti Air, iaitu Oksigen Terlarut (DO), Permintaan Oksigen Biokimia (BOD), Permintaan Oksigen Kimia (COD), Nitrogen Ammonia (NH3N), Indeks Kealkalian (pH), dan Pepejal Terampai (SS). Manakala suhu (°C) sebagai faktor luaran juga turut diambil kira dalam mempengaruhi kepekatan enam parameter kualiti air sungai tersebut. Sebanyak lapan stesen yang terletak di sepanjang Sungai UTM telah dijadikan sampel kajian ini. Analisis data telah dilakukan di tapak dan di makmal. Hasil analisis menunjukkan COD, BOD, dan NH3N didapati tinggi di beberapa stesen di bahagian pertengahan Sungai UTM, diikuti dengan parameter SS yang mempunyai nilai tinggi di bahagian hulu Sungai UTM, dan nilai parameter DO pula tinggi di akhir bahagian pertengahan dan muara Sungai UTM. Manakala pH pula berada pada keadaan neutral, iaitu tidak berasid dan tidak beralkali. Pencemaran ini berlaku disebabkan pelepasan sisa cecair dan pepejal akibat aktiviti pembasuhan, pembinaan, pemeliharaan kuda dan padang permainan di kawasan berhampiran. Oleh itu, pengurusan dan pengawalan harus diperketatkan bagi mengelakkan pencemaran air sungai UTM daripada berterusan.

Kata Kunci: kepekatan, pencemaran air, pengawetan, penilaian kualiti air, sisa, sumber air

Abstract
It is a well-known fact that rapid development has caused widespread water pollution in Malaysia where 41 per cent of the 150 main rivers are polluted. This study provides another illustration of this fact . The water quality of the UTM River was assessed according to the six main parameters of Water Quality Index, namely, Dissolved Oxygen (DO), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Ammonia Nitrogen (NH3N), Alcalinity or Acidity Index (pH), and Suspended Solid (SS). Water temperature (°C) was considered as an external factor and a total of eight stations along UTM River are choosen as samples for the study. The results revealed that the value of COD, BOD, and NH3N was high at some stations in the middle of the river. The SS parameter that had high value at the upstream, and the DO parameter value was high at the middle-end and at the downstream. The pH value is in neutral condition where neither it is acidic nor alkaline. The overall contamination of the UTM river occured due to liquid and solid waste from construction, horse stables and football fields. Tightening solid waste disposal along the river would reduce this pollution trend.

Keywords: pollutants, solid waste, water pollution, water quality assessment, Water Quality Index, water resources


Citation of Article:
Maarof, N., & Hua, A.K. (2015). Kualiti air Sungai UTM: Satu penilaian awal berpandukan enam parameter Indeks Kualiti Air. Geografia Malaysian Journal of Society and Space, 11(1), 107-115.

Pengenalan

Malaysia merupakan sebuah negara yang sedang membangun dengan pesat yang mampu bersaing dengan negera-negara Asia lain seperti Singapura dan Korea Selatan. Kemajuan ini juga membawa kepada peningkatan dalam pembangunan terhadap kawasan berhampiran sungai di negara ini. Menurut Jabatan Alam Sekitar (2008), Semenanjung Malaysia mempunyai 150 batang sungai utama yang mengalir di setiap negeri (Jadual 1). Antara sungai yang terpanjang di Semenanjung Malaysia termasuklah Sungai Pahang, Sungai Kelantan dan Sungai Perak. Di negeri Sabah dan Sarawak sungai utamanya termasuklah Sungai Rajang dan Sungai Baram. Sungai-sungai ini merupakan nadir bagi kehidupan manusia di kawasan tersebut. Sekalipun dalam era moden, manusia masih terus ‘bergantung’ kepadanya untuk mendapatkan sumber semula jadi, iaitu sumber air. Oleh kerana kepentinganya kepada kehidupan manusia, justeru sungai sering menjadi tajuk perbincangan dalam kalangan masyarakat. Isu utama yang sering dibincangkan adalah kualiti air sungai yang semakin merosot. Kemerosotan kualiti air sungai adalah disebabkan oleh pencemaran daripada pelbagai bahan pencemar. Di Malaysia, pencemaran air sungai boleh berlaku akibat daripada pembuangan sisa kumbahan daripada kawasan bandar. Proses pembandaran dan perindustrian yang pesat telah menyebabkan peningkatan kadar pembuangan bahan sisa ke dalam sistem akuatik yang akhirnya menyebabkan kualiti air merosot. Jabatan Alam Sekitar Malaysia (2008) melaporkan bahawa punca utama yang menyebabkan kemerosotan kualiti air sungai ialah kumbahan domestik, perindustrian, penternakan haiwan dan industri berasaskan pertanian. Kemerosotan kualiti air ini boleh menyebabkan keadaan asalnya berubah bentuk, dan keadaan ini boleh diukur dengan merujuk kepada parameter seprti parameter fizikal, parameter kimia, parameter biologi, dan logam.

Secara umumnya, ramai yang tidak memahami maksud yang tersirat dan tersurat tentang pencemaran air sungai. Pencemaran air sungai adalah merujuk kepada apa jua bahan yang berbahaya terhadap manusia ataupun alam sekitar yang masuk ke dalam sumber air di mana ianya tidak sepatutnya hadir. Jika pun hadir jumlah bahan berbahaya tersebut sepatutnya tidak melebihi aras yang dibenarkan. Sebenarnya, pencemaran air yang berlaku di sesebuah sungai adalah berpunca daripada dua sumber utama, iaitu sama ada punca yang bertitik atau punca yang tidak bertitik (Shrestha & Kazama, 2007; Young et al., 1989; Puckett, 1995; Udoyara & Robert, 1994). Punca bertitik merujuk kepada punca pencemaran yang mudah dan dapat dikesan dengan mata kasar di mana lazimnya aktiviti pencemar jenis ini menyalurkan terus sisa buangan ke dalam sesuatu sistem saliran yang akhirnya mengalir ke dalam sungai. Aktiviti daripada jenis ini termasuklah kegiatan harian penduduk bandar yang membuang bahan sisa seperti kumbahan domestik, pembetungan najis dan perniagaan; aktiviti penternakan turut melepaskan sisa kumbahan; aktiviti pertanian yang menyalurkan sisa pepejal, racun serangga dan baja kimia ke dalam sungai; dan industri pembuatan yang juga menyalurkan sisa cecair ke dalam sungai (Neumann et al., 2003; Fernando et al., 2005). Punca tidak bertitik pula adalah punca yang berupa agen dan bahan pencemarnya yang sumber asalnya tidak dapat dikesan tetapi bahan pencemarannya didapati mengalir ke dalam sungai, dan keadaan ini didorong oleh air hujan atau pelepasan air sisa di atas tanah yang boleh membawa kepada air larian permukaan atau resapan ke dalam tanah (Zhu et al., 2011; Lai et al., 2011). Bahan-bahan pencemar ini boleh dibawa oleh air larian permukaan ke dalam sungai, mahupun melalui air bawah tanah. Oleh itu, pencemaran melalui punca tidak bertitik adalah sukar untuk dilihat dan dinilai sumbangannya terhadap kadar penurunan kualiti air sungai. Pencemaran air sungai boleh dikatakan meningkat setiap tahun dan berlaku secara meluas. Perkara ini boleh dibuktikan melalui laporan Jabatan Alam Sekitar yang merekodkan 15,740 pencemaran air berlaku dalam tahun 2012 dan ianya adalah berpunca daripada pelbagai sumber seperti loji rawatan air sisa (63%), industri pembuatan (29%), ladang ternakan haiwan (5%), dan industri pertanian (3%) (DoE, 2012) (Rajah 1). Pencemaran air sungai tidak hanya berlaku di muara dan bahagian tengah sungai yang besar tetapi juga melibatkan hulu sungai sekalipun sungai yang kecil. Sehubungan itu, artikel ini hanya menumpukan kepada skop yang agak kecil, iaitu menilai kualiti air sungai yang mengalir di Universiti Teknologi Malaysia (dalam kajian ini disebut Sungai UTM) dengan merujuk kepada enam parameter Indeks Kualiti Air (IKA).

Kaedah

Kajian ini dilakukan di Sungai UTM, iaitu sungai yang mengalir melalui kampus Universiti Teknologi Malaysia, Skudai. Kawasan kajian ini dipilih berdasarkan beberapa perkara, iaitu tingginya kebarangkalian sungai ini mengalami pencemaran, serta wujudnya kedua-dua jenis punca pencemaran sama ada punca bertitik ataupun punca tidak bertitik. Pengambilan sampel air dilakukan sepanjang sungai yang mengalir di kampus UTM, iaitu di antara zon sekitar Arked Chengal dan kawasan rekrasi UTM, dengan pembahagian kepada hulu sungai, pertengahan sungai, dan hilir sungai. Sebanyak lapan stesen ditetapkan bagi tujuan pengambilan sampel air untuk dianalisis (Rajah 2 dan Jadual 2).

Merujuk kepada persampelan dan proses pengawetan air pula, botol sampel bersukatan dua liter dicuci dengan air bersih untuk membuang kotoran yang ada pada botol sampel. Sampel air akan diambil dengan menggunakan kaedah grab sampling atau dikenali sebagai pengambilan sampel air dengan tangan. Kaedah ini bersesuaian dengan keadaan Sungai UTM yang tidak terlalu dalam dan tidak lebar. Kaedah persampelan komposit yang lazim digunakan dalam kajian air sungai lebih sesuai sekiranya keadaan sungai adalah besar, dalam dan lebar dengan arus yang deras (AWWA, 2005). Sampel air yang diambil diawetkan dengan menggunakan asid sulfurik (H2SO4) untuk merendahkan kadar keaktifan mikroorganisma organik dalam sampel air. Sampel air seterusnya dimasukkan ke dalam bekas polistren berisi air. Setelah itu sampel akan dibawa ke makmal dan untuk disimpan. Sampel air haruslah disejukkan di bawah suhu empat darjah Celcius. Sebelum analisis makmal dilakukan, sampel air haruslah dibiarkan terlebih dahulu supaya suhunya mencapai suhu bilik. Suhu boleh mempengaruhi kejituan nilai parameter yang diuji. Ini kerana parameter tersebut lazimnya sensitif terhadap perubahan suhu.

Analisis kualiti air sungai boleh dilakukan di tapak kajian dan di makmal. Analisis bertujuan untuk mengenal pasti kandungan keenam-enam parameter Indeks Kualiti Air (IKA) yang terdapat di dalam air sungai. Parameter IKA yang dianalisis di tapak adalah suhu air, Oksigen Terlarut (DO) dan Indeks Kealkalian atau Keasidan (pH). Manakala parameter yang dianalisis di makmal adalah Permintaan Oksigen Kimia (COD), Nitrogen Ammonia (NH3N), Permintaan Oksigen Biokimia (BOD), dan Pepejal Terampai (SS) (Salam & Mahmood, 1988; Kasan, 2006). Sebagai maklumat tambahan, bagi menilai parameter Pepejal Terampai kaedah penurasan yang menggunakan kertas turas dilakukan untuk menapis dan mengasingkan pepejal daripada larutan. Semasa analisis dijalankan, kesemua enam parameter sama ada fizikal atau kimia dikira mengikut formula yang ditetapkan oleh Jabatan Alam Sekitar dan ia berbeza-beza antara satu parameter dengan satu parameter lain. Setiap sub parameter untuk kesemua enam parameter dianalisis sebanyak tiga kali bagi memastikan ketepatan nilai bacaan setiap parameter yang diuji.

Hasil Kajian dan Perbincangan

Hasil analisis ke atas setiap parameter kualiti air Sungai UTM adalah seperti ditunjukkan dalam Jadual 3.

Jadual 3 menunjukkan analisis yang berjaya dilakukan dengan melibatkan tahap Oksigen Terlarut (DO), Permintaan Biokimia (BOD), Permintaan Kimia (COD), Ammonia Nitrogen (NH3N), Pepejal Terampai (SS), dan pH (Indeks Kealkalian atau Keasidan). Walaubagaimanapun, suhu air Sungai UTM juga diambil kira sebagai faktor luaran yang boleh mempengaruhi abiliti air untuk melarut oksigen. Selain itu, parameter suhu air juga penting dalam memberi gambaran sama Sungai UTM cukup dilindungi oleh pancaran matahari.

Oksigen Terlarut (DO)

Oksigen Terlarut merupakan salah satu parameter kualiti air yang menunjukkan tentang tahap Oksigen Terlarut dalam air apabila bersentuhan dengan udara di atmosfera. Kuantiti Oksigen Terlarut bergantung kepada tekanan udara, suhu dan kandungan garam terlarut. Jadual 3 menunjukkan keputusan analisis kepekatan DO dalam Sungai UTM dengan nilai paling tinggi ialah 5.62 mg/L di Stesen E dan nilai DO paling rendah adalah 3.83 mg/L di Stesen B. Jika dilihat secara keseluruhannya, nilai DO yang normal perlu berada pada tahap 7 mg/L dan ke atas (JAS, 2008), namun keputusan analisis tersebut menunjukkan kebanyakan nilai DO bagi 8 stesen adalah berada pada kedudukan 3 mg/L hingga 5mg/L dan keadaan ini membuktikan berlakunya kemorosotan kualiti air atau dikategorikan sebagai sederhana tercemar. Keadaan ini berlaku disebabkan oleh pelepasan air basuhan terutama daripada aktiviti pembinaan blok baru Makmal Kejuruteraan Awam dan Fakulti Mekanikal yang membuang bahan sisa buangan tersebut ke dalam longkang dan membiarkan ianya mengalir ke dalam sungai tanpa pengurusan air sisa. Jika aktiviti pelepasan sisa buangan ini berterusan tanpa kawalan, maka pencemaran ini akan menjejaskan kualiti hidupan akuatik disebabkan kadar oksigen terlarut yang terdapat di dalam air adalah sangat rendah dan boleh membawa kepada kematian.

Permintaan Oksigen Biokimia (BOD)

Permintaan Oksigen Biokimia merupakan ukuran kuantiti oksigen yang diperlukan mikro organisma untuk mengoksidakan bahan organik dalam keadaan berudara. Ujian parameter BOD dijalankan untuk mengetahui kuantiti oksigen yang digunakan semasa tindak balas penguraian bahan organik yang berlaku secara semula jadi. Merujuk kepada JAS (2008), tahap pengukuran nilai BOD air sungai yang bersih adalah sepatutnya berada pada nilai kurang daripada 1 mg/L. Merujuk kepada keputusan analisis Jadual 3, nilai BOD paling tinggi adalah 5.2945 di Stesen B dan nilai BOD paling rendah adalah 3.144 di Stesen H. Keputusan nilai BOD setiap stesen di sepanjang Sungai UTM menunjukkan ianya berada pada tahap 3 mg/L hingga 5 mg/L dan keadaan ini membuktikan kualiti air bagi parameter BOD adalah sederhana tercemar. Punca utama yang menyebabkan pencemaran air sungai boleh berlaku adalah sisa air basuhan, sisa pembinaan dan sisa kumbahan daripada kabin pekerja. Oleh kerana tercemar, air Sungai UTM yang demikain memerlukan rawatan yang intensif sebelum ianya boleh digunakan untuk minuman, khususnya ternakan.

Permintaan Oksigen Kimia (COD)

Parameter Permintaan Oksigen Kimia (COD) lazimnya digunakan untuk menyukat air yang tercemar oleh bahan kimia hasil daripada aktiviti manusia, dan ia boleh ditakrifkan sebagai jumlah oksigen yang diperlukan bagi pengoksidaan sesuatu bahan sebatian. Analisis menunjukkan nilai bacaan parameter COD paling rendah dicatatkan di Stesen A, iaitu 19 mg/L dan nilai ini terus meningkat sehingga nilai tertinggi, iaitu 29 mg/L di Stesen G. Bacaan parameter COD sepanjang Sungai UTM adalah tidak seragam, di mana catatan menunjukkan terdapatnya pola turun-naik yang ketara di setiap lapan stesen persampelan dan nilainya berada pada tahap melebihi nilai piawaian air bersih bagi parameter COD, iaitu 10 mg/L (JAS, 2008). Kenaikan nilai COD boleh dikaitkan dengan pembuangan sisa kimia seperti raksa dan kromium daripada projek pembinaan di kawasan berdekatan. Oleh itu, jika aktiviti pembinaan tidak dikawal dan tidak teratur, maka projek pembinaan tersebut boleh menyebabkan pencemaran Sungai UTM yang lebih serius dan pencemaran tersebut berbahaya kepada manusia dari segi penyakit kekurangan kromium, kerosakan otak dan hati.

Nitrogen Ammonia (NH3N)

Analisis Nitrogen Ammonia boleh digunakan untuk mengesan pencemaran yang disebabkan oleh baja tanaman (pertanian), najis haiwan dan juga sisa kumbahan domestik. Ammonia adalah sebatian yang biasanya terdiri daripada proses degradasi bahan organik bernitrogen. Ammonia yang tidak terion adalah toksik kepada hidupan akuatik. Apabila larut di dalam air, NH3 akan bertindak balas dengan air untuk membentuk ion ammonia NH4 dengan bakinya kekal sebagai NH3. NH3 boleh dioksidakan kepada nitrit NO2 dan kemudiannya kepada nitrat NO3 oleh bakteria Nitrosomonas dan nitrobacter. Proses pengoksidaan NH3 kepada NO3 pula menggunakan oksigen terlarut dalam kuantiti yang banyak. Kandungan NH3 dalam air diukur berdasarkan jumlah kepekatan ammonia. NH3 dalam konsentrasi yang sedikit dan juga NO3 menjadi sumber penting kepada pertumbuhan alga. Sebenarnya, kriteria air untuk hidupan akuatik bagi kandungan NH3N adalah 0.02 mg/L (Cornwell & Dawis, 1991). Merujuk kepada analisis penyelidikan ini, nilai Nitrogen Ammonia yang paling tinggi adalah 1.1 di Stesen H dan nilai paling rendah adalah 0.6 di Stesen D dan Stesen F. Peningkatan nilai di stesen H adalah disebabkan oleh kewujudan kandang kuda, padang permainan dan padang hoki di zon berkenaan. Sisa kumbahan dan buangan dari kawasan tersebut menjadi penyubang utama pencemaran air Sungai UTM. Proses larian permukaan yang membawa bersama sisa najis kuda daripada kandang kuda, sisa baja dan bahan lain dari padang permainan, ke dalam sungai tersebut. Selain itu, pertembungan antara sungai kecil dengan Sungai UTM juga menyebabkan nilai di Stesen H meningkat secara mendadak kerana sungai kecil tersebut membawa effluen dari pusat kumbahan UTM dan mengalirkan ke dalam sungai utama, iaitu Sungai UTM. Jika pencemaran ini berterusan, maka ia boleh merosakkan kesihatan manusia seperti menyebabkan sesak nafas, batuk, dan boleh menyebabkan kematian.

Indeks Kealkalian (pH)

Nilai pH merupakan indeks kealkalian atau keasidan yang penting. Parameter ini dapat mengesan kandungan asid atau bes daripada bahan galian dan bahan organik, dalam air sungai. Ia digunakan untuk mengenal pasti sama ada air sungai tersebut dalam keadaan berasid ataupun beralkali dengan mengukur kepekatan ion-ion hidrogen yang terdapat di dalam air tersebut. Julat nilai pH adalah di antara 0 hingga 14. Nilai pH 7 menunjukkan sifat yang neutral (baik). Nilai pH kurang daripada 7 menandakan air sungai bersifat asid. Seterusnya jika bacaan nilai pH melebihi 7 air sungai tersebut bersifat alkali. Nilai pH air sungai penting dalam menentukan kebolehidupan organisma dan bakteria. Ini kerana nilai pH yang terlalu tinggi atau terlalu rendah tidak sesuai bagi kehidupan organisma dan bakteria. Hasil analisis mendapati bahawa nilai pH bagi Sungai UTM adalah berbeza dari satu stesen ke satu stesen yang lain. Bacaan terendah direkodkan oleh Stesen A (6.69) manakala bacaan tertinggi direkodkan pada Stesen H (7.21). Ini menunjukkan secara keseluruhan purata Indeks Kealkalian (pH) air Sungai UTM menghampiri 7. Oleh itu dapat dikatakan bahawa air sungai tersebut masih lagi dalam keadaan selamat dan tidak terlalu berbahaya kepada hidupan. Aktiviti yang terdapat di sekitar stesen-stesen kajian tidak banyak mempengaruhi tahap kealkalian air Sungai UTM. Kadar pelepasan bahan galian dan organik agak terkawal. Kualiti air Sungai UTM perlu dikekalkan berada pada tahap kurang berasid kerana ianya berbahaya kepada manusia. Kehadirannya yang belebihan dalam badan manusia boleh dikaitkan dengan penyakit gout, kencing manis, penyakit jantung, dan darah tinggi; ataupun jika terlalu beralkali boleh menyebabkan penyakit seperti insiden pembentukan batu hempedu, batu ginjal, dan kehadiran alkali yang tinggi dalam darah juga memperberatkan kerja ginjal.

Pepejal Terampai (SS)

Pepejal terampai merupakan zarah-zarah bukan organik dalam air yang bersaiz lebih besar daripada 0.001 mm. Kebanyakan pepejal terampai wujud dalam sisa domestik yang terdiri daripada bahan organik. Jumlah pepejal terampai dalam kajian ini adalah jumlah pepejal yang terturas dalam proses penurasan yang kemudiannya dipanaskan pada suhu 103 °C. Ianya diukur berdasarkan kepekatan dalam unit mg/L (Tchobanoglous et al., 1985). Keputusan menunjukkan nilai parameter Pepejal Terampai paling tinggi adalah 37 mg/L di Stesen C dan nilai paling rendah ialah 14 mg/L di Stesen E. Analisis tersebut juga membuktikan bahawa pembangunan pesat seperti pembinaan bangunan dan jalan raya telah meningkatkan kadar kelajuan aliran air di permukaan tanah. Aliran air yang deras mampu mengangkut sisa-sisa pepejal ke dalam sungai. Misalnya kerja-kerja pembinaan bangunan baharu di Makmal Kejuruteraan Awam dan Fakulti Mekanikal yang terletak berhampiran Sungai UTM, telah meninggalkan banyak sisa pepejal seperti kayu, kotak, kertas selain kelodak. Bahan sisa tersebut diangkut dan akhirnya hanyut ke Sungai UTM. Selain itu, kekuatan dan kelajuan air yang mengalir menghakis tebing sungai dan menyumbangkan kepada pencemaran bahan pepejal terampai khususnya kelodak dan bahan organik.


Kesimpulan

Penyelidikan ini dijalankan khusus untuk menilai parameter kualiti air di Sungai UTM yang berpandukan kepada enam parameter utama Indeks Kualiti Air (IKA). Secara keseluruhannya, hasil analisis menunjukkan bahawa kualiti air Sungai UTM adalah pada tahap sederhana tercemar atau berada pada tahap kelas III. Hal ini kerana kadar konsentrasi parameter seperti COD, BOD, dan NH3N didapati tinggi di beberapa stesen di bahagian pertengahan sungai, diikuti dengan parameter SS yang mempunyai nilai tinggi di bahagian hulu Sungai UTM, dan nilai parameter DO tinggi di bahagian pertengahan dan muara Sungai UTM. Manakala pH pula berada pada keadaan neutral, iaitu tidak berasid dan tidak beralkali. Pencemaran ini berlaku disebabkan pelepasan sisa cecair dan pepejal akibat aktiviti pembasuhan, pembinaan, pemeliharaan kuda dan padang permainan di kawasan berhampiran. Aktiviti tersebut dijalankan sangat berdekatan dengan Sungai UTM. Hal ini menyumbangkan kepada berlakunya pencemaran air sungai tersebut. Pencemaran air di Sungai UTM berpunca daripada pencemaran titik dan tidak bertitik. Pencemaran tersebut bukan sahaja mengganggu ekosistem yang akhirnya menjejaskan hidupan air, malah ianya juga boleh menjejaskan kualiti hidup manusia melalui penyebaran penyakit yang berbahaya. Oleh itu, langkah pengawalan dan pengurusan yang lebih berkesan wajar dilakukan agar tahap pencemaran tidak berterusan sehingga mencapai tahap yang berbahaya dan tidak dapat diselamatkan.

Rujukan

AWWA (2005) Methods for the examination of water and wastewater. USA.

Cornwell DA, Davis JM (1991) Introduction to environmental engineering. P.W.S., Boston, Massachussets.

DoE (2012). Malaysia Environmental Quality Report. Department of Environment Malaysia, Kuala Lumpur.

Fernando MF, Ayan SF, Walter C, Ames DP, Rigo D (February 2005) Large-scale analytical water quality model coupled with GIS for simulation of point source pollution discharges. Environmental Modelling & Software 64, 58-71.

JAS (2008). Laporan Kualiti Alam. Jabatan Alam Sekitar, Kuala Lumpur.

Kasan NA (2006) Kualiti air sungai berdasarkan analisis kimia dan kepelbagaian alga (Thesis). Master of University Teknologi Malaysia.

Lai YC, Yang CP, Hsieh CY, Wu CY, Kao CM (November 9, 2011) Evaluation of non-point source pollution and river water quality using a multivariate two-model system. Journal of Hydrology 409, 583-595.

Neumann M, Liess M, Schulz R (May 2003) A quantitative sampling method for monitoring water quality in temporary channels or point sources and its application to pesticides contamination. Chemosphere 51, 509-513.

Puckett LJ (1995) Identifying the major sources of nutrient water pollution. Environ.Sci.Technol. 29, 408A-414A.

Salam A, Mahmood (1988) Study on physico chemical parameter of river system in Chitral, Pakistan.

Journal Zoologi 9, 18-26.

Shrestha, S. and Kazama, F. (April 4, 2007). Assessment of surface water quality using multivariate statistical techniques: A case study of the Fuji river basin, Japan. Environmental Risk and Emergency Management 22, 464-475.

Tchobanoglous G, Peavy HS, Rowe DR (1985) Environmental engineering. McGraw-Hill, Inc.

Udoyara ST, Robert J (March 23, 1994) Evaluating agricultural nonpoint source pollution using integrated Geographical Information System and hydrologic/water quality model. Journal of Environmental Quality 23, 25-35.

Yong RA, Onstad CA, Bosch DD, Anderson WP (1989) AGNPS: A non-point source pollution model for evaluating agricultural watersheds. Journal of Soil and Water Conservation 44, 168-173.

Zhu X, Wang JD, Gabriele HM, Fleming LE (April 2011) A water quality modeling study of non-point sources at recreational marine beaches. Water Research 45, 2985-2995.