Air hujan yang selama berabad-abad dipandang sebagai simbol kemurnian alami kini telah bertransformasi menjadi "kurir" polutan berbahaya. Setiap tetesan yang jatuh membawa beban tersembunyi berupa partikel plastik mikroskopis yang tidak kasat mata. Secara global, fenomena "hujan plastik" telah mencapai skala mengkhawatirkan dengan lebih dari 1.000 ton mikroplastik mengendap setiap tahun di area konservasi (Brahney et al., 2020). Dampak biologis dari polusi ini sangat fatal; mikroplastik dengan diameter <130 µm memiliki kemampuan untuk berpindah ke jaringan tubuh, memicu respons imun lokal, serta stres oksidatif yang ditandai dengan produksi Reactive Oxygen Species (ROS) yang berujung pada kerusakan DNA (Vethaak & Legler, 2021; Luo et al., 2025). Kondisi ini sangat mengkhawatirkan mengingat masyarakat Indonesia tercatat sebagai konsumen mikroplastik tertinggi di dunia dengan estimasi asupan mencapai 15 gram per bulan (Environmental Science & Technology, 2024).

Ancaman ini telah terkonfirmasi secara kuantitatif di wilayah pesisir Jawa Tengah. Di Perairan Semarang, kelimpahan mikroplastik pada sedimen mencapai angka kritis sebesar 2.577 partikel/kg (Ibrahim et al., 2023). Kondisi serupa ditemukan di Pemalang, di mana kelimpahan mikroplastik di estuari mencapai 19,10 x 10² partikel/m³, dengan konsentrasi tertinggi ditemukan di area wisata seperti Pantai Widuri (Rifandi & Ratnasari, 2023). Hal ini menunjukkan bahwa wilayah pesisir dengan aktivitas antropogenik tinggi merupakan titik akumulasi polutan mikro yang sangat rentan. Kondisi ini menjadi sangat relevan bagi Kota Tegal. Sebagai kota pesisir yang strategis dengan aktivitas industri logam, galangan kapal, dan kepadatan lalu lintas tinggi di jalur Pantura, Kota Tegal memiliki risiko paparan mikroplastik udara yang signifikan. Aktivitas industri dan transportasi di wilayah perkotaan Tegal menyumbang polutan serat sintetis dan fragmen ban yang dapat terdegradasi melalui hujan ke pemukiman padat penduduk. Kurangnya infrastruktur monitoring kualitas air hujan di tingkat lokal menyebabkan masyarakat Tegal rentan mengonsumsi atau menggunakan air hujan yang terkontaminasi tanpa peringatan dini, yang dalam jangka panjang dapat mengancam kesehatan masyarakat dan ekosistem muara di pesisir Tegal.

Risiko tersebut diperparah oleh karakteristik demografis Kota Tegal sebagai “Kota Bahari” dengan kepadatan penduduk mencapai 9.814 jiwa per kilometer persegi. Penelitian Fachrezi (2025) di kawasan Pantai Alam Indah (PAI), Batam Sari, dan Pulau Kodok menunjukkan bahwa sampah plastik merupakan kategori limbah yang paling mendominasi, dengan kepadatan tertinggi di Pantai Alam Indah sebesar 0,87 keping per meter persegi. Selain itu, pasca berakhirnya proyek internasional Rethinking Plastics pada periode 2019-2022, proporsi sampah plastik di Kota Tegal kembali mengalami lonjakan signifikan, dari 14,00% menjadi 24,00% hanya dalam kurun waktu satu tahun (Aghisna & Khoirunnisa, 2025). Timbulan sampah sebesar 2,2 ton per hari di kawasan Pelabuhan Tegalsari yang terpapar cuaca ekstrem pesisir mempercepat proses fragmentasi plastik menjadi mikroplastik, yang kemudian tersuspensi di udara dan kembali mengendap melalui hujan ke wilayah permukiman warga.

Tabel 1. Persentase Komposisi Sampah di Kota Tegal, 2018-2023

Sumber: Data DLH Kota Tegal (diolah kembali dari Aghisna & Khoirunnisa, 2025)

Menyadari urgensi polusi plastik yang kian meluas, pemerintah telah menetapkan Peraturan Presiden Nomor 83 Tahun 2018 tentang Penanganan Sampah Laut melalui Rencana Aksi Nasional Penanganan Sampah Laut (RAN-PSL), dengan target pengurangan sampah plastik di laut sebesar 70% pada tahun 2025. Program ini dijalankan melalui lima pilar utama, meliputi pengelolaan sampah dari darat, perubahan perilaku masyarakat, serta penguatan riset dan pengembangan teknologi (Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, 2023). Implementasi kebijakan tersebut menunjukkan komitmen nasional yang kuat dan mulai menekan kebocoran sampah plastik ke lingkungan, sejalan dengan agenda global seperti Global Plastics Treaty.

Namun demikian, efektivitas kebijakan ini masih menghadapi kendala serius pada aspek pemantauan polusi plastik berskala mikro, khususnya di udara dan air hujan. Sistem monitoring lingkungan yang berjalan saat ini masih berfokus pada parameter konvensional seperti pH, BOD, dan COD, sementara mikroplastik sebagai emerging contaminant belum terintegrasi dalam pemantauan rutin. Identifikasi mikroplastik masih bergantung pada analisis laboratorium statis yang mahal dan memakan waktu, sehingga tidak mampu menyediakan data instan untuk mendukung sistem peringatan dini. Ketiadaan data real-time mengenai kontaminasi mikroplastik, khususnya pada air hujan dan badan air permukaan, menyebabkan intervensi kebijakan cenderung bersifat reaktif dibandingkan preventif. Zhou et al. (2024) menegaskan bahwa tantangan utama dalam teknologi pemantauan daring saat ini adalah keterbatasan sensor konvensional dalam membedakan kontaminan baru secara cepat di lingkungan perairan yang kompleks. Akibatnya, terjadi keterlambatan informasi yang menghambat respons mitigasi dini serta meningkatkan risiko paparan mikroplastik bagi masyarakat.

Menjawab celah tersebut, diperlukan teknologi sensor cerdas yang mampu bekerja secara in-situ, cepat, dan ekonomis. OPTIRAIN hadir sebagai sistem turbidity sensing berbasis automated rotating-chamber yang memanfaatkan prinsip hamburan cahaya dan efek Tyndall untuk mendeteksi partikel tersuspensi berukuran mikro secara instan. Pendekatan ini terbukti efektif dalam membedakan karakteristik partikel di lingkungan air yang kompleks (Liu et al., 2021). Integrasi IoT dan geotagging memungkinkan OPTIRAIN menghasilkan data spasial secara real-time dan partisipatif, sehingga berpotensi menjadi solusi pemantauan mikroplastik yang presisi, berkelanjutan, dan selaras dengan arah kebijakan nasional serta visi Smart City.

DAFTAR PUSTAKA

Aghisna, R., & Khoirunnisa, K. (2025). IMPLEMENTASI KERJA SAMA INDONESIA-UNI EROPA DALAM PROYEK RETHINKING PLASTICS: STUDI KASUS DI KOTA TEGAL (2019–2022

Brahney, J., Hallerud, M., Heim, E., Hahnenberger, M., & Sukumaran, S. (2020). Plastic rain in protected areas of the United States. Science, 368(6496), 1257-1260.

Candra, J. E., & Hazimah, H. (2025). IoT-Based Smart Water Quality Monitoring System for Early Detection of Water Pollution in Batam City. Journal of Computer Networks, Architecture and High Performance Computing, 7(4), 1226-1234.

Fachrezi, M. F. (2025). Komposisi dan Kepadatan Sampah Laut (Marine Debris) di Pantai Wisata Kota Tegal. (Skripsi). Universitas Jenderal Soedirman, Purwokerto.

Ibrahim, F. T., Suprijanto, J., & Haryanti, D. (2023). Analisis kandungan mikroplastik pada sedimen di Perairan Semarang, Jawa Tengah. Journal of Marine Research, 12(1), 144-150.

ISO 12100:2010. Safety of machinery — General principles for design — Risk assessment and risk reduction. International Organization for Standardization.

ISO 7027-1:2016. Water quality — Determination of turbidity — Part 1: Quantitative methods. International Organization for Standardization.

Kementerian Kesehatan Republik Indonesia. (2023). Peraturan Menteri Kesehatan No. 2 Tahun 2023 tentang Kesehatan Lingkungan.

Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan (2023). Laporan Capaian Rencana Aksi Nasional Penanganan Sampah Laut. Tersedia di: https://ppkl.menlhk.go.id/website/filebox/1204/240125134444LKJ%20PPKPL%202023%20(1).pdf

Liu, T., Yu, S., Zhu, X., Liao, R., Zhuo, Z., He, Y., & Ma, H. (2021). In-situ detection method for microplastics in water by polarized light scattering. Frontiers in Marine Science, 8, 739683.

Luo, H., Li, Z., Xu, S., He, D., Sun, J., Xu, J., & Pan, X. (2025). Leaching behavior and toxic effect of plastic additives as influenced by aging process of microplastics. Journal of Hazardous Materials: Plastics, 100007.

Nicolai, E., Pizzoferrato, R., Li, Y., Frattegiani, S., Nucara, A., & Costa, G. (2022). A new optical method for quantitative detection of microplastics in water based on real-time fluorescence analysis. Water, 14(20), 3235.

Rifandi, R. A., & Ratnasari, A. V. (2023, July). Abundance of microplastics and hazard to the environment in Estuary Water in Pemalang, Central Java, Indonesia. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 1211, No. 1, p. 012012). IOP Publishing.

SNI 06-6989.25-2005. Cara uji kekeruhan air dengan metode nephelometri. Badan Standardisasi Nasional.

SNI ISO/IEC 30141:2018. Internet of Things (IoT) — Reference architecture. Badan Standardisasi Nasional.

Zhou, H., Deng, S., Wang, Y., Song, Y., Yin, W., Li, H., ... & Wang, H. C. (2024). Optical real-time online sensing technologies and challenges for emerging contaminants. In Water Security: Big Data-Driven Risk Identification, Assessment and Control of Emerging Contaminants (pp. 185-204). Elsevier.

Tabel 3. Penelitian Terdahulu

OPTIRAIN hadir sebagai inovasi pemantauan indikatif mikroplastik yang mengintegrasikan teknologi sensor optik, Internet of Things (IoT), dan sistem geotagging secara real-time. Inovasi ini dikembangkan untuk menjawab keterbatasan metode pemantauan mikroplastik sebelumnya yang masih bergantung pada analisis laboratorium mahal atau hanya berfokus pada parameter kualitas air konvensional. Dibandingkan penelitian Candra & Hazimah (2022), OPTIRAIN menawarkan pembaruan berupa kemampuan deteksi indikatif partikel mikro tersuspensi menggunakan pendekatan light scattering dan efek Tyndall. Sistem ini tidak hanya memantau parameter fisik-kimia dasar seperti TDS dan suhu, tetapi juga mampu memberikan peringatan dini terhadap potensi keberadaan mikroplastik pada air hujan secara otomatis dan real-time.

Sementara itu, dibandingkan penelitian Nicolai et al. (2022) yang menggunakan metode optik berbasis fluoresensi laboratorium dengan biaya tinggi, OPTIRAIN mengadaptasi prinsip deteksi optik ke dalam sistem sensor yang lebih sederhana, ekonomis, dan aplikatif untuk pemantauan lapangan (in-situ). Pendekatan ini memungkinkan proses monitoring dilakukan secara lebih luas dan berkelanjutan tanpa memerlukan instrumen laboratorium kompleks. Salah satu kebaruan utama OPTIRAIN terletak pada mekanisme automated rotating-chamber yang berfungsi menjaga homogenitas sampel air selama proses pembacaan sensor. Mekanisme ini membantu meminimalkan pengendapan partikel mikro di dasar chamber sehingga pembacaan sensor menjadi lebih stabil dan representatif dibandingkan sistem pemantauan statis konvensional.

Selain itu, OPTIRAIN dilengkapi fitur real-time geotagging berbasis GPS yang memungkinkan setiap data hasil pengukuran terhubung langsung dengan koordinat lokasi pengambilan sampel. Integrasi ini mendukung pemetaan spasial potensi pencemaran mikroplastik secara digital dan dapat dimanfaatkan sebagai dasar pengambilan keputusan berbasis data lingkungan.Keunggulan lainnya adalah kemampuan operasional in-situ dan berbasis komunitas. OPTIRAIN dirancang menggunakan komponen yang relatif ekonomis sehingga berpotensi diterapkan secara luas pada wilayah permukiman, kawasan pesisir, maupun lingkungan perkotaan sebagai sistem pemantauan lingkungan dan peringatan dini yang adaptif, partisipatif, serta berkelanjutan.

Tabel 4. Perbandingan Solusi OPTIRAIN Secara Singkat