Senin, 19 Desember 2011

MASALAH KELANGKAAN AIR


A.  Permasalahan
Secara normal air melalui system Hidrologi akan selalu tersedia untuk kepentingan manusia, hewan, tumbuh-tumbuhan. Apabila proses siklus Hidrologi ini terganggu, seperti adanya kerusakan – kerusakan pada jaringan penyimpan air di bumi seperti kerusakan hutan, pemukiman yang padat dan sebagainya, maka air yang jatuh kebumi sebagian besar akan menguap kembali ke atmosfir atau mengalir langsung ( run-off) ke laut, sehingga hanya sebagian kecil yang tersedia  bagi manusia, sehingga   menyebabkan terjadinya kelangkaan air.
Penggunaan sumberdaya air yang baik dimaksudkan agar air dapat digunakan secara optimal dalam jangka waktu yang panjang dengan kualitas yang baik, kuantitas yang tetap dan berkesinambungan dari generasi ke generasi.
Permasalahan pokok dalam penggunaan sumberdaya air adalah :
1.       Pengalokasian air yang tersedia diantara berbagai sektor pengguna
Air dimanfaatkan oleh berbagai sector antara lain rumah tangga, industri dan infrastruktur, sector pertanian.   Masalah yang terpenting ialah  bagaimana mengalokasikan  air keberbagai sektor agar mendapatkan ,anfaat sosial yang optimal, jangan sampai ada penggunaan yang berlebihan diantara sektor –sektor lain sedangkan disektor  tertentu kekurangan air.  Hal yang tidak boleh dilupakan dalam pengalokasian air adalah dengan memegang  prinsip nilai guna batas yang sama diantara banyak pelanggan.

2.   Masalah distribusi air diantara pemakai
      Dalam pendistribuasian air harus dipikirkan  supaya para pemakai air  mendapatkan jatah sesuai kebutuhannya secara adil, sehingga air  selalu tersdia dalam jumlah yang cukup dan secara kontinyu.

3.   Masalah pendistribusian di  antara daerah
      Hal ini berkaitan  dengan kebutuhan masing-masing daerah  serta harus memperhatikan  keberadaan suatu daerah,  misalnya daerah yang kering  yang segera harus mendapatkan air  dari daerah daerah yang basah. Pendistribusian air untuk daerah-daerah tertentu dapat dilakukan dengan   pembuatan saluran pipa, irigasi, sungai buatan, atau angkutan, juga perlu dipikirkan prioritas dalam pendistribusian   air.

4.   Masalah distribusi air diantara waktu.
      Hal ini menyangkut bagaimana menjaga kapasitas air yang tersedia dalam jangka waktu  tertentu selalu dapat memenuhi permintaan. Untuk itu perlu pemeliharaan sumber-sumber  penyediaan air seperti pelindungan terhadap hutan, pembuatan waduk untuk penyimpan air, dimusim hujan, pencegahan penguapan air agar terjaga, serta tersedianya air secara tetap dimasa-masa yang akan dating.

5    Siapa yang menjadi pengelolah   sumberdaya air.
       Pengelolaan air dapat dilakukan oleh pemerintah ataupun swasta. Yang menjadi persoalan adalah jika diserahkan ke pihak swasta akan timbul masalah harga karena swasta berpedoman pada prinsip efisiensi dan motif mencari  laba. Mengingat air adalah suatu kebutuhan, maka aspek keadilan perlu mendapat perhatian dari pemerintah.
      Kelangkaan air dapat disebabkan antara lain karena rusaknya jaringan penyimpan air di bumi, adanya pencemaran dan  pengelolaan air yang tidak optimal. Kerusakan jaringan penyimpan air dibumi  disebabkan karena adanya pengrusakan hutan, karena hutan dijadikan lahan pertanian, area  pemukiman dan juga eksploitasi lain yang mengubah hutan menjadi suatu kawasan rekreasi  atau pun pertambangan  dan lain sebagainya, yang pengelolaanya tidak memperhatikan dampak terhadap lingkungan yang dikenal dengan pembangunan yang tidak berwawasan lingkungan.
      Dampak pencemaran terhadap kelangkaan air disebabkan karena  pencemaran terhadap badan air mengakibatkan  kualitas air menurun, sehingga tidak dapat digunakan secara langsung untuk kebutuhan hidup mabusia.  Air yang tercemar memerlukan  suatu perlakuan yang khusus yaitu melalui proses pengelolaan, dimaba proses pengelolaan air ini membutuhkan waktu, biaya dan teknologi, yang kesemuanya berkonsekwensi pada biaya.  Besarnya biaya yang diperlukan untuk proses pengelolaan air yang tercemar menjadi air  yang dapat dimanfaatkan akan menjadi tanggungan apar konsumen, sehingga untuk mendapatkan air yang memenuhi syarat menjadi sesuatu yang langkah dan mahal.

B.   Nilai dai air
      Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan dibumi.  Mahkluk  hidup yang ada dibumi ini tidak dapat terlepas dari kebutuhan akan air. Tidak akan ada kehidupan   seandainya dibumi ini tidak ada air.  Karena itu air merupakan suatu benda yang tak ternilai harganya. Demi mendapatkan air orang akan berupaya sekalipun mengeluarkan tenaga, waktu, dan biaya yang cukup besar. 

C.  Apa yang harus dilakukan
      Misi Kesehatan adalah ” Membuat Rakyat sehat”  Air merupaka satu indikator penentu untuk membuat rakyat  sehat. Ketersediaan air yang cukup dengan kualitas  yang memenuhi syarat serta selalu tersedia dengan kuantitas yang cukup akan dapat menentukan tingkat  kesehatan masyarakat.  Kebutuhan manusia akan air sangatlah kompleks antara lain umtk minum, masak, mandi, mencuci  dan lain sebagainya. 
      Mengingat betapa besarnya manfaat air bagi psoses keidupan, maka yang dapat dilakukan adalah :
1.   Pemberdayaan  Masyarakat   
            Memberikan penyuluhan kepada masyarakat agar dapat memanfaatkan air yang tersedia dengan baik sesuai kebutuhan, serta menjaga agar air tetap  dalam kualitas yang baik  tidak  tercemar, antara lain dengan  menghindari pemanfaatan sungai  ataupun sumber-sumber air sebagai tempat pembuangan sampah, dengan menyediakan tempat sampah.  Hal  ini dilakukan lewat kerja sama dengan masyarakat melalui program-program bantuan pemerintah, serta melibatkan organisasi-organisasi sosial kemasyarakatan yang ada di daerah masing-masing.
2    Konservasi.
            Dalam konservasi ini memuat hal-hal yang dapat diusulkan kepada pihak-pihak yang terkait untuk bersama-sama peduli terhadap  air.   Ini berarti mengajurkan agar semua pihak menggunakan air hanya secukupnya saja untuk memenuhi kebutuhan tanpa pemborosan. Konservasi yang efektif biasanya meliputi suatu paket langkah pengendalian kebocoran, penggunaan peralatan untuk penghematan air, tarif yang berdaya mencegah pemborosan, dan kampanye untuk mendorong konsumen lebih sadar terhadap akibat penggunaan air yang boros. Langkah kedua ialah mengharuskan digunakannya peralatan yang menggunakan air dengan desain yang lebih efisien dari desain  lama yang menggunakan lebih banyak air, seperti Toilet, pancuran, dan kran hemat air. Pendidikan dan peran serta konsumen adalah unsur  yang sangat penting. Penggunaan air adalah jumlah keseluruhan dari berbagai kegiatan harian. Jadi mengubah sikap perilaku sangatlah penting terutama di tempat yang kondisi penyediaan airnya buruk atau peningkatan tarif airnya sedang diusulkan.
3.   Ketahanan.
      Ini berarti penggunaan teknologi dan sistem yang selalu siap bekerja dengan sumber-sumber daya yang dapat diperoleh dari lingkungan masyarakat yang dilayani, tanpa ketergantungan yang berlebih pada masukan dari luar. Sumber daya ini meliputi tidak saja keuangan, melainkan juga mengelola sistem dan ketrampilan yang diperlukan untuk merawat dan memperbaiki peralatan yang telah dipasang. Ketahanan juga meliputi peduli terhadap partisipasi masyarakat  dalam memilih teknologi yang akan diterapkan dan dalam menentukan cara mengelolanya, demikian juga dalam perencanaan, konstruksi, manajemen, dan operasi dan pemeliharaan yang tepat. Sistem yang tidak mampu berjalan atau yang tidak dimanfaatkan oleh masyarakat yang seharusnya dilayani merupakan penyia-nyiaan investasi sumberdaya.
4.       Penggunaan ulang air.
            Hal ini merupakan suatu masukan bagi pemerintah sebagai antisipasi terhadap kelangkaan air, untuk memanfaatkan air limbah jika sumber daya air tidak mencukupi.  Air limbah merupakan sumber penyediaan yang menarik, dan  dapat di pergunakan jika telah mengalami pengolahan, karena itu peningkatan penyediaan air cenderung mengakibatkan peningkataan penggunaan air limbah  untuk diolah. Masalah yang harus dipertimbangkan oleh perencana  dalam mengelolah air limbah untuk dipergunakan lagi adalah  memperhatikan sumber-sumber daya tersebut supaya penggunaan ulang ini tidak merusak  kesehatan  masyarakat.

PRINSIP DAN CARA PERBAIKAN KUALITAS AIR


A.  Prinsip perbaikan kualitas air
Dengan makin berkembangnya populasi penduduk diseluruh dunia ini, maka akan berkembang juga jumlah maupun jenis pemanfaatan akan sumber daya air untuk mencukupi pola kehidupan yang  semakin maju mengikuti kemajuan peradaban. Ini akan membuat makin kompleksnya persoalan yang menyangkut persediaan sumber daya air karena terbatasnya ketersediaan air  dibeberapa daerah, dimana dengan pergantian musim akan berubah juga intensitas curah hujan yang menjadi sumber ketersediaa  air.  Makin mengecilnya kemampuan alam untuk menyimpan kelebihan air pada saat pasokan alam melimpah pada musim hujan karena desakan ruang hidup yang akan memperkecil kapasitas simpan  sumber daya air. Demikian juga makin banyaknya jenis aktivitas hidup dan aktifitas ekonomi yang juga akan meningkatkan industri disegala bidang, sehingga akan  makin banyak juga limbah yang akan diproduksi sebagai hasil samping kemajuan peradaban ini yang akan mencemari lingkungan hidup khususnya sumber daya air. Mengingat  hal-hal tersebut, akan makin  terasa perlunya pengembangan  sumber daya air  yang ada secara optimal untuk memenuhi kebutuhan yang akan semakin meningkat terus dari tahun ketahun padahal ketersediaan air dalam alam ini  mempunyai keterbatasan.

B.   Cara perbaikan kualitas air secara sederhana.
          Air yang telah tercemar ataupun terkontaminasi sehingga kualitasnya menurun  bahkan tidak dapat digunakan lagi, perlu dilakukan perbaikan secara kualitas maupun kuantitas. Adapun cara perbaikan air dapat dilakukan dengan cara yang sederhana antara lain :
1.   Sedimentasi
Sedimentasi adalah proses pengendapan partikel-partikel padat yang tersuspensi dalam cairan/zat cair dengan menggunakan pengaruh gravitasi, untuk mengendapkan partikel-partikel tersuspensi yang lebih kuat daripada air, dan unutk mereduksi bahan-bahan tersuspensi (kekeruhan) dari dalam air dan dapat juga berfungsi untuk mereduksi kandungan organisme (patogen) tertentu dalam air.
2    Koagulasi / Flokulasi
Koagulasi / Flokulasi adalah proses pengumpulan partikel-partikel halus yang tidak dapat diendapkan secara gravitasi, menjadi partikel yang lebih besar sehingga bisa diendapkan, dengan jalan menambahkan bahan koagulasi antara lain yang sering digunakan adalah tawas. Secara tradisional untuk koagulasi air, banyak dipakai seperti biji kelor, karat besi, tanah gambut, dan lain sebagainya. Kegunaannya adalah untuk memudahkan partikel-partikel tersuspensi yang sangat lembut dapat diendapkan.
3.   Aerasi
Aerasi adalah proses pengelolahan air dengan cara mengontakkannya dengan udara, tujuannya adalah untuk penambahan jumlah oksigen, penurunan jumlah karbon dioksida, dan berbagai  senyawa yang bersifat volatile yang berkaitan untuk rasa dan bau, agar menghasilkan air minum yang baik.
4    Filtrasi
Filtrasi adalah proses penyaringan air menembus media berpori-pori. Penyaringan yang dimaksud adalah penyaringan dengan melewatkan air melalui bahan berbentuk butiran yang diatur sedemikian rupa sehingga zat padatnya tertinggal pada butiran tersebut. Bahan yang umum digunakan untuk penyaringan adalah pasir. Dalam proses penyaringan yang kita amati adalah kekeruhan. Kekeruhan air yang masuk saringan, dan kekeruhan air yang keluar dari saringan. Jenis-jenis saringan terdiri dari, saringan pasir yang terdiri dari saringan pasir lambat, saringan pasir cepat. Di samping saringan pasir, masih ada beberapa saringan yang diperkenalkan antara lain : penyaringan dengan kain, untuk menyaring kotoran, daun dan binatang kecil, parasit besar, misalnya telur cacing dan protozoa. Penyaringan dengan bejana tanah liat atau berpori dapat menyaring kista, telur cacing dan cercaria. Saringan arang batok yang dapat berfungsi menjernihkan air.

AIR DAN KESEHATAN


A.   Pengaruh air terhadap kesehatan.
      Air pada umumnya dan air minum pada khususnya adalah unsur penting yang sangat berperan dalam kehidupan manusia maupun organisme lainnya. Sebagaian besar tubuh manusia terdiri dari air. Sekitar 80% dari tubuh manusia asalah terdiri dari cairan. Sekitar 33% di jaringan lemak dan tulang, 77% di dalam daging, 80% pada paru-paru dan ginjal 84% pada jaringan saraf, cairan tubuh (plasma 99% dan air ludah sampai 99,5%).
            Air dibutuhkan oleh organ tubuh manusia agar dapat melangsungkan metabolisme, sistem asimilasi, menjaga keseimbangan, memperlancar proses pencernaan, melarutkan dan membuang racun dari ginjal, melarutkan sisa-sisa zat kimia tubuh, serta memperingan kerja ginjal. Juga penting dalam mendukung kehidupan manusia, tetapi air juga mempunyai potensi besar sebagai penyebab penyakit, baik penyakit infeksi maupun penyakit non infeksi.

B.   Penyakit Infeksi yang berhubungan dengan air
1) Water Borne Disease (penyakit dengan perantara air)
Adalah penyakit yang ditularkan langsung melalui air yang tercemar oleh kotoran. Penyakit-penyakit ini hanya dapat menyebar apabila mikroba penyebabnya dapat masuk ke dalam sumber air yang dipakai masyarakat untuk memenuhi kebutuhannya sehari-hari. Jenis mikroba yang dapat menyebar lewat air yakni virus, bakteri, protozoa, metazoa. Penyakit yang termasuk kategori ini antara lain cholera, thypus dysentri, parathypus, hepatitis infeksiosa, poliomyeltis, giardiasis dan diare. Kuman thypus maupun cholera dapat bertahan cukup lama di dalam lingkungan air. Masuknya kuman ke dalam air antara lain disebabkan oleh karena banyak masyarakat yang membuang hajat lengsung ke perairan bebas, dan inilah juga yang merupakan penghambat dalam usaha pemberantasannya.



2) Water Washed Disease
Adalah penyakit yang disebabkan oleh kurangnya air untuk pemeliharaan hygiene perorangan, khususnya untuk menjaga kebersihan diri sehingga dapat menimbulkan berbagai penyakit kulit dan juga mata. Hal ini terjadi karena bakteri yang selalu ada pada kulit dan mata mempunyai kesempatan untuk berkembang apalagi di antara masyarakat dengan keadaan gizi yang kurang. Penyakit yang tergolong dalam kelompok ini seperti scabies, trachoma, serta segala penyakit kulit yang disebabkan oleh jamur dan bakteri, di mana penyakit-penyakit ini dapat menular. Penularan ini dipermudah apabila masyarakat tidak memelihara kebersihan badannya, karena kebiasaan hidupnya yang tidak hygienis, ataupun karena tidak cukup tersedia air bersih untuk pribadi.
3) Water Based desease (penyakit yg  siklus hidup penyebabnya berada  di air)
             Adalah penyakit yang ditularkan oleh bibit penyakit yang sebagian siklus hidupnya di air. Penyakit yang termasuk dalam kategiri ini adalah schistosomiasis, penyakit ini disebabkan oleh cacing daun ayng mempunyai siklus hidup sebagian di air, untuk dapat hidup terus telurnya harus berada di perairan, menetas menjadi larva, miracidium dan untuk dapat berubah menjadi larva infektif, ia harus masuk ke dalam tubuh siput air, setelah berubah menjadi larva cercaria, keluar dari tubuh siput berenang dengan bebas di perairan. Larva ini dapat memasuki kulit orang sehat yang kebetulan berada di air tersebut. Kunci pemberantasannya terletak pada isolasi perairan dan tidak ada lagi pemasukan mikrofilaria baru ke dalam perairan. Jenis penyakit lain yaitu dracontiasis yang disebabkan oleh cacing drancunculus Medinensis yang masuk ke dalam tubuh manusia karena meminum air mentah yang mengandung Cyclops, yakni hospes perantara larva cacing pada air. Pemberantasannya padahal mudah yakni dengan meminum air matang atau yang telah disaring, sehingga Cyclops mati atau tersaring.
4) Insect Related Disease (penyakit yang ditularkan oleh serangga)
Adalah penyakit yang ditularkan oleh serangga yang siklus hidupnya di air seperti, malaria, filariasis, demam berdarah, di mana vektornya adalah nyamuk. Sebagaimana diketahui nyamuk seka bersarang di air. Tempat-tempat yang dapat dijadikan sarang banyak sekali, mulai dari jambangan bunga, kaleng-kaleng bekas, potongan bambu, yang berisi air hujan sampai pada tempat-tempat penampungan air yang besar dan tidak tertutup. Pemberantasannya adalah dengan cara pengendalian populasi vektor, serta pemeliharaan loingkungan air. Pemberantasan/pengendalian vektor bukanlah hal yang sederhana. Usaha ini harus dilaksanakan secara kontinu jangan membiarkan sarang yang telah ada, ataupun menciptakan sarang yang baru. Dalam pemberantasannya peran serta masyarakat untuk mencegah penyebarannya sangat penting dan menjadi faktor penentu keberhasilan pemberantasan.
C.  Penyakit non infeksi yang berhubungan dengan air
Penyakit-penyakit non infeksi yang berhubungan  dengan air umumnya disebabkan oleh karena zat-zat kimia. Antara lain  penyakit yang dapat timbul akibat mengkonsumsi air mangandung bahan kimia seperti:
1) Klorida (Cl)
Klorida dalam air asalnya dari alam, limbah rumah tangga dari buangan industri, buangan penduduk ayng mengandung garam-garam, dan dari industri air laut. Konsentrasi yang melebihi 250 mg/l dapat mempengaruhi rasa pada air. Dalam jumlah yang kecil dapat menyebabkan caries gigi.
      Klorida komponen lain dari garam, berkaitan dengan hipertensi. Klorida mungkin mempengaruhi pengaturan hormon pada retensi air dan garam pada ginjal. Ginjal menghasilkan suatu enzim yang disebut  renin yang mengatur kadar air dan natrium dalam badan. Pada kondisi normal renin membantu pengaturan tekanan darah, tetapi klorida mungkin mengurangi sekresi enzim ini dan menyebabkan tekanan darah tetap tinggi. Konsumsi air tanah yang memiliki kadar klorida yang tinggi pada fungsi tubuh manusia akan mengakibatkan gangguan ginjal dan hipertensi. Hal ini terjadi setelah bertahun-tahun mengkonsumsi air tanah tersebut.
2) Natrium
Merupakan salah satu jenis mineral makro. Mineral makro adalah mineral yang terdapat di dalam tubuh manusia dalam jumlah besar. Mineral makro terdapat dalam bahan pangan dan air minum antara lain natrium, dan klorida.
            Jika tubuh kekurangan natrium secara naluri orang ingin mencari makan yang beragam, sebaliknya jika tubuh mengandung natrium terlalu banyak, dalam keadaan normal orang akan merasa haus dan akan minum lebih banyak, sehingga mengakibatkan cairan dalam tubuh meningkat. Jika hal ini terjadi berarti akan membebani sistem peredaran darah   yang menyebabkan  tekanan darah meningkat
3)      Hg ( Mercury, air raksa)
Efek toksisitas mercury  akibat terakumulasi  dalam tubuh, terutama pada susunan saraf pusat, ginjal, saluran pencernaan, dan gangguan pada mata serta cardiovaskuler, dan keterbelakangan mental pada bayi.
4)   As  ( Arsenik)
            Arsenik memiliki  sifat karsinogenik, dimana terdapat hasil penelitian  menunjukan ada hubungan antara kanker pada bagian tubuh dengan mengkonmsumsi air yang mengandung Arsenik  Arsenik juga dapat menyebabkan gangguan pada sistim pencernaan dan kanker kulit, empedu dan hati.

Selasa, 12 Juli 2011

Monitoring DAS Terpadu

Komponen yang paling penting dari sebuah kerangka kerja untuk pemantauan daerah aliran sungai adalah pengembangan dan penggunaan pendekatan terpadu untuk pemantauan yang menarik pada perencanaan yang berbasis risiko dan juga analisis, pemodelan dan statistik sampling dan desain. Pendekatan ini mengakui simbiosis antara penilaian risiko, pemantauan, pemodelan dan penelitian. Penilaian risiko digunakan untuk memprioritaskan dan mengukur resiko kesehatan dan lingkungan, pemantauan memberikan masukan dan kredibilitas untuk model-model serta potensi baru untuk mendeteksi atau masalah atau kondisi tak terduga, model memberikan wawasan dan kemampuan prediktif, dan penelitian yang digunakan untuk meningkatkan metode analitik dan memberikan informasi tambahan mengenai sifat dan besarnya resiko kesehatan lingkungan. Pendekatan harus memberikan penilaian tentang alam dan sumber antropogenik stres dengan sistem penilaian kualitas air tren dalam menanggapi tekanan bertindak dalam konser, baik atas pendek (> 1-5 thn) dan lebih lama (5 thn) istilah; penilaian terhadap kesehatan manusia dan risiko lingkungan yang diajukan oleh berbagai sistem tekanan dan dampak dari tindakan-tindakan manajemen dilaksanakan untuk memperbaiki sistem sumber yang stres di sepanjang daerah aliran sungai.
Sebuah pendekatan berbasis risiko yang harus digunakan untuk mengidentifikasi dan memprioritaskan masalah-masalah potensi di DAS, sebagian melalui penentuan tekanan yang menimbulkan risiko terbesar bagi kesehatan manusia dari integritas ekologi, dan untuk tekanan yang terbesar ada ketidakpastian. Kesehatan manusia dan metode penilaian risiko ekologis telah dijelaskan oleh Dewan Riset Nasional (NAS, 1983) untuk bahan kimia, oleh Risk ILSI Science Institute (1996) untuk patogen, dan oleh US
EPA (1992) dan Suter (1993) untuk efek ekologi (termasuk penilaian risiko dalam konteks analisis tingkat DAS). Metode ini memberikan dasar-dasar untuk pemantauan berbasis risiko, sebagaimana ditunjukkan dalam TVA's Holton River Basin (Chen et al., 1996).

Informasi mengenai kesehatan manusia tertentu atau risiko ekologi harus mendorong pengembangan kompartemen yang tepat dari sistem-model yang luas. Kebutuhan sistem-model yang luas, atau kompartemen, kemudian akan membimbing pengembangan dan pelaksanaan program pemantauan untuk masalah tertentu atau risiko. Sebagai contoh, pendekatan ini dapat mengidentifikasi pestisida sebagai sumber risiko yang signifikan bagi kesehatan manusia atau ekosistem. Dalam hal ini, sebuah kompartemen khusus dari model untuk seluruh sistem harus menangani sumber, nasib dan pengangkutan pestisida, dan pemantauan data untuk pestisida harus dikumpulkan untuk memenuhi kebutuhan sistem-model yang luas, termasuk kalibrasi dan validasi model. Selain pengembangan model informasi, pemantauan berbasis risiko yang harus menyediakan data untuk memfasilitasi penentuan tingkat risiko yang dapat diterima dan relatif risiko dan untuk menilai efektivitas kegiatan manajemen yang dirancang untuk mengurangi atau menghilangkan risiko.
Pemantauan berbasis risiko untuk efek ekologis biasanya harus berfokus pada ikan, invertebrata, dan ganggang (termasuk periphyton) di kedua waduk dan sungai pengumpan. Organisme perairan ini dapat digunakan untuk mengintegrasikan pengaruh kumulatif stres pada ekosistem dan komponen. Sejak biologis integritas ekosistem air tergantung pada sejumlah faktor, termasuk kualitas air, habitat, aliran, energi dan interaksi biotik, sebuah pendekatan berbasis risiko untuk pemantauan harus mencakup penilaian terhadap integritas biotik, melalui penggunaan Index of biotik Integritas ( IBI), sebuah Bioassessment Rapid Protokol, atau pendekatan yang serupa (misalnya, lihat Novotny dan Witte, 1997; US EPA, 1997a; Plafkin et al., 1989; atau US EPA draft Dukungan Teknis Streaming Wadeable Dokumen untuk dikembangkan oleh Tim Biocriteria EPA Office of Air).
 
Parameter fisika dan kimia, serta patogen juga harus dipantau untuk memberikan informasi tentang kesehatan ekologi (status) dari ekosistem perairan, mengenai potensi resiko kesehatan manusia, dan pada kemanjuran kegiatan pengelolaan baik bagi kesehatan manusia dan ekologi risiko. Namun perlu dicatat, bahwa parameter kimia dan fisik mungkin terkait dengan skala daerah aliran sungai lebih besar daripada properti lanskap pola pada penggunaan lahan lokal. Tanah, geologi dan topografi adalah fitur daerah yang harus dipertimbangkan dalam penafsiran dan penggunaan data lanskap. Sebagai contoh, permeabilitas, kedalaman dan porositas tanah dan batuan dasar latar belakang mempengaruhi tingkat nutrisi dan ion terlarut (Couch, 1997; Hippe dan Garrett, 1997; Holmbeck-Pelham dan Rasmussen, 1997; US EPA, 1997a).
Demikian pula, kemiringan mempengaruhi tingkat erosi, kedalaman tanah dan tingkat pelapukan. Ini adalah pertimbangan penting dalam pengembangan model dan lanskap dalam menggunakan data untuk menilai risiko penurunan kualitas air di daerah-daerah tertentu di dalam daerah aliran sungai.
Program pemantauan yang komprehensif dan terpadu harus didasarkan pada sistem  kedalaman, model hidrologi, informasi, atau dipandu oleh penilaian risiko kuantitatif. Model dapat digunakan untuk memandu pengumpulan dan sintesis informasi mengenai sumber, nasib, transportasi dan kontaminan dan efek dari stres yang lain, dan pada tingkat sistem efek dari tindakan dan strategi manajemen. Sebuah model untuk seluruh sistem harus mencakup darat terkait pemuatan, hidrologi dan kualitas air permukaan model, dan harus mampu pemodelan nasib dan transportasi dari semua faktor yang menimbulkan risiko bagi kesehatan manusia dan lingkungan, seperti polusi yang menyebabkan eutrofikasi, patogen dan beracun. Meskipun model pendekatan bagi beberapa parameter masih dalam tahap pengembangan (misalnya, untuk patogen dan THMs), tujuan jangka panjang untuk setiap program monitoring harus mengembangkan model kemampuan untuk semua parameter kualitas air kritis. Kemampuan pemodelan yang sesuai harus mencakup kalibrasi dan langkah-langkah validasi serta penilaian terhadap output pada model ketidakpastian dan perbandingan ketidakpastian dengan toleransi terhadap ketidakpastian dalam tindakan pengelolaan.
          Dasar bagi seluruh sistem model baik dikalibrasi model hidrologi yang menggunakan informasi meteorologi seperti peristiwa untuk memprediksi waktu-variabel aliran dan konsentrasi polutan. Para model hidrologi akan memberikan komprehensif penentuan sifat hidrolik sistem di bawah berbagai keadaan termasuk kejadian ekstrim seperti banjir dan kekeringan.
DAS akurat dan tingkat sistem anggaran hidrologi prasyarat untuk prediksi yang akurat kualitas air permukaan (U.S EPA, 1995, 1997a).
Data curah hujan, tingkat penguapan (ditentukan baik secara langsung dari air yang dihitung dengan model keseimbangan), kelembaban, ketinggian, jenis tanah dan hidrogeologi yang menyediakan beberapa komponen dasar dari suatu model hidrologi. Selain itu, sumber hidrologi daerah kritis (daerah yang menyumbang air dalam jumlah yang signifikan, atau bertanggung jawab atas dampak yang signifikan, seperti sumbangan polutan, untuk sebuah sistem) harus di identifikasi, yang akan meningkatkan pengembangan model hidrologi serta analisis kemanjuran strategi manajemen. Informasi dari daerah-daerah ini akan membantu menentukan koefisien limpasan sebagai fungsi dari properti, termasuk penggunaan lahan, daerah sumber ini. Para model hidrologi juga harus mampu meramalkan sistem ekstrem (misalnya, volume air dan tempat tinggal kali dalam waduk untuk daerah keduanya yang sangat basah dan tahun yang mengalami kekeringan).
Sebuah darat atau DAS model loading digabungkan dengan model hidrologi diperlukan untuk secara akurat memprediksi limpasan mengalir dan nasib dan pengangkutan bahan-bahan yang mengalir dari tanah ke sistem reservoir. Model ini akan memungkinkan prediksi dampak praktek pengelolaan dan perubahan penggunaan lahan di daerah aliran sungai. Akhirnya, model kualitas air terkait dengan model hidrologi dan darat diperlukan untuk memprediksi wajah dan transportasi polutan melalui seluruh sistem reservoir.
Penyimpanan, manajemen dan manipulasi data dan informasi untuk model hidrologi, serta pengembangan model itu sendiri, harus dilakukan dalam Sistem Informasi Geografis (GIS) kerangka kerja (US EPA, 1995). Sebagai contoh, sebuah prototipe dari GIS-Modeling ditambah Support System ini dikembangkan dengan mengintegrasikan ARC / INFO dengan pemuatan daerah aliran sungai dan kualitas air model untuk membentuk suatu model sistem pendukung yang disebut GEO-WAMS (geografis berbasis Daerah Aliran Sungai Analisis dan Pemodelan Sistem; DePinto et al ., 1994, 1996). Pendekatan model lain, baru-baru ini dikembangkan di US Geological Survey (USGS), yang disebut Sparrow (spasial Referenced Regression di DAS Atribut; Smith et al., 1997), dirancang untuk menafsirkan data dari jaringan pemantauan kualitas air dalam konteks DAS transportasi. Metode non-linear menggunakan analisis regresi untuk memperkirakan koefisien dalam model tahap perairan darat dan kontaminan transportasi melalui aliran sungai. Persamaan regresi berkaitan dengan tarif transportasi di sungai dan sungai ke deskriptor direferensikan GIS-sumber polusi, karakteristik permukaan tanah dan sungai-saluran jaringan. Model yang dihasilkan dapat digunakan untuk memberikan bias statistik ringkasan dari kondisi kualitas air di daerah aliran sungai dan untuk memprediksi dampak perubahan titik dan non-titik sumber kontaminasi. Karena proses kalibrasi statistik, semua perkiraan yang disertai dengan kesalahan perkiraan. Pendekatan-pendekatan lain untuk model DAS terpadu meliputi sistem GIBSI (Mailhot et al., 1997) dan sistem BSHM (Yu dan Schwartz, 1998).
Kalibrasi dan validasi model, yang sangat penting dalam menangani potensi bias dan ketidakpastian (Korfmacher, 1998), harus terjadi sebagai bagian dari pengembangan dan pelaksanaan model. Klorida atau konduktivitas, yang telah secara luas digunakan di seluruh Great Lakes baskom, mungkin sangat berguna sebagai pelacak untuk kalibrasi dan validasi model (Martin dkk., 1995; DePinto et al., 1995).