Kualitas air sering dianggap hal biasa. Padahal di kota besar seperti Surabaya, pertumbuhan penduduk yang tinggi membuat kebutuhan air meningkat dari tahun ke tahun. Di balik air yang digunakan untuk mandi, mencuci, hingga memasak, terdapat pertanyaan penting: apakah kualitas air yang digunakan masyarakat benar-benar aman?
Pertanyaan tersebut menjadi dasar penelitian yang dilakukan oleh Toha Saifudin dan tim dalam artikel ilmiah berjudul 鈥Application of Co-Kriging Method to Estimate Water Hardness with Secondary Variable PH in West Surabaya鈥. Penelitian ini mencoba menjawab persoalan kualitas air melalui pendekatan statistika spasial dan pemodelan matematis. Fokusnya adalah memetakan tingkat kesadahan air di wilayah Surabaya Barat menggunakan metode Co-Kriging dengan pH sebagai variabel pendukung.
Kesadahan air mungkin terdengar asing bagi sebagian masyarakat. Sederhananya, kesadahan menunjukkan kandungan mineral tertentu di dalam air, terutama kalsium (Ca) dan magnesium (Mg). Air dengan tingkat kesadahan tinggi memang tidak selalu berbahaya, tetapi dapat menimbulkan berbagai dampak, seperti endapan pada pipa, kerak pada peralatan rumah tangga, hingga memengaruhi kualitas penggunaan air sehari-hari. Dalam standar kualitas air bersih, tingkat kesadahan yang diperbolehkan maksimal sebesar 500 mg/L.
Menariknya, penelitian ini tidak hanya mengukur kesadahan secara langsung. Para peneliti memanfaatkan pH sebagai variabel sekunder. pH merupakan ukuran tingkat keasaman atau kebasaan air. Nilai pH air yang terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat mengubah rasa, warna, bahkan kestabilan air. Oleh sebab itu, pH sering digunakan sebagai indikator penting dalam pengawasan kualitas air.
Namun, mengukur kualitas air di semua titik wilayah kota bukanlah pekerjaan sederhana. Diperlukan biaya, tenaga, dan waktu yang besar. Di sinilah matematika memainkan peran penting. Penelitian ini menggunakan metode Co-Kriging, suatu teknik statistika spasial yang memungkinkan peneliti memperkirakan nilai di lokasi yang belum diamati berdasarkan hubungan antarwilayah dan keterkaitan antarvariabel. Dengan kata lain, data dari beberapa titik pengamatan dapat digunakan untuk memprediksi kondisi wilayah lain yang belum diukur.
Dalam penelitian tersebut, data diambil dari berbagai wilayah Surabaya Barat, lalu diuji menggunakan beberapa model semivariogram, yaitu spherical, exponential, dan gaussian. Ketiga model tersebut dibandingkan berdasarkan tingkat kesalahan prediksi menggunakan ukuran MSE dan MAPE. Semakin kecil nilainya, semakin baik kemampuan model dalam melakukan prediksi. Hasilnya menunjukkan bahwa model Gaussian memberikan performa terbaik dibanding model lainnya. Model ini menghasilkan nilai MSE sebesar 1068,9 dan MAPE sebesar 18,87%, yang menunjukkan tingkat akurasi prediksi yang baik.
Temuan lain yang cukup menarik adalah kondisi kualitas air di Surabaya Barat secara umum masih tergolong baik. Penelitian menemukan rata-rata kesadahan air sebesar 146,4 mg/L, jauh di bawah ambang batas maksimum 500 mg/L. Nilai tersebut mengindikasikan bahwa air di wilayah Surabaya Barat masih masuk kategori air bersih. Sementara itu, rata-rata pH air mencapai 7,7143 yang menunjukkan kondisi air sedikit bersifat basa.
Hasil ini memberikan kabar baik bagi masyarakat. Namun, penelitian juga menunjukkan adanya variasi tingkat kesadahan antarwilayah. Artinya, kualitas air di setiap lokasi tidak selalu sama. Beberapa wilayah memiliki karakteristik yang berbeda sehingga tetap memerlukan pengawasan berkala. Hal ini penting mengingat perubahan lingkungan, aktivitas industri, maupun pertumbuhan permukiman dapat memengaruhi kualitas air dari waktu ke waktu.
Dari sudut pandang yang lebih luas, penelitian ini memperlihatkan bahwa matematika bukan sekadar kumpulan rumus di ruang kelas. Metode statistika dan analisis spasial ternyata dapat membantu menjawab persoalan nyata di masyarakat. Dengan bantuan pemodelan seperti Co-Kriging, pemerintah maupun lembaga lingkungan dapat membuat peta kualitas air secara lebih efisien tanpa harus melakukan pengukuran di setiap titik wilayah.
Pada akhirnya, air bersih bukan hanya persoalan ketersediaan, tetapi juga persoalan kualitas. Kemampuan memprediksi kondisi air melalui pendekatan ilmiah dapat menjadi langkah awal untuk menjaga kesehatan masyarakat dan mendukung pembangunan berkelanjutan. Ketika data, teknologi, dan matematika bekerja bersama, keputusan terkait pengelolaan lingkungan dapat dibuat dengan lebih tepat sasaran.
Penulis: Toha Saifudin
Judul artikel jurnal Scopus yang menjadi dasar opini:
Saifudin, T., Lu鈥檒u鈥檃, N., Putra, M.R.A., Wardhani, V.N.R., Galena, M.V., and Yuniar, M.A.D.P. Application of Co-Kriging Method to Estimate Water Hardness with Secondary Variable PH in West Surabaya. AIP Conf. Proc. 3326, 080014, March 04 2026.
Link artikel:
