Gambar 7. Lokasi penelitian

Transkripsi

1 3. METODA PENELITIAN 3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di muara Sungai Angke dan perairan Muara Angke, Jakarta Utara (Gambar 7). Lokasi tersebut dipilih atas dasar pertimbangan, Sungai Angke merupakan salah satu sungai yang bermuara ke Teluk Jakarta, dan hingga saat ini masih dijadikan sebagai tempat pembuangan limbah (domestik dan industri) yang umumnya tanpa mengalami pengolahan terlebih dahulu. Pertimbangan lainnya, di Muara Angke perkembangan budidaya kerang hijau cukup pesat, bahkan jumlahnya relatif selalu bertambah dari tahun ke tahun. Waktu penelitian yaitu selama 4 bulan yaitu pada bulan November Februari Gambar 7. Lokasi penelitian 3.2. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam pengambilan dan pengukuran contoh merupakan alat dan bahan pendukung dalam pengambilan, penanganan dan analisis sampel. Alat yang digunakan terdiri dari ekman grab, vandorn water sampler, botol

2 46 contoh volume 500 ml dan 300 ml; ph meter merk Hanna Instrument tipe phel 1; GPS merk Garmin GPSmap 60CSx; refraktometer merek atago S/Mill.E; coolbox; oven; AAS merek ZEE nit 700. Bahan yang digunakan terdiri dari pengawet sampel (H 2 SO 4, HCl, HNO 3, Na-EDTA), larutan ph 7, larutan standar logam (Hg, Cd, dan Pb) larutan buffer (NH 4 Cl dan NH 4 OH), serta reagen untuk analisa oksigen terlarut Metoda Pengumpulan Data Pengukuran parameter fisik dan kimia dilakukan dengan dua cara, yakni cara langsung (insitu) dan analisa laboratorium. Pengamatan dan pengukuran langsung insitu dilakukan terhadap parameter suhu, ph, salinitas dan oksigen terlarut. Analisa laboratorium untuk parameter BOD, COD, logam berat pada air, sedimen dan organ tubuh kerang hijau dilaksanakan di laboratorium Balai Pengujian Mutu dan Pengolahan Hasil Perikanan dan Kelautan Provinsi DKI Jakarta. Data yang diambil pada penelitian ini antara lain : 1. Data primer berupa data fisik (suhu, salinitas), kimia (ph, dissolved oxygen/do, chemical oxygen demand/cod, biochemichal oxygen demand/bod, logam berat (timah hitam, merkuri dan kadmium) pada air serta sedimen dan kerang hijau, serta informasi malformasi kerang hijau yang ditinjau secara morfologinya. 2. Data sekunder time series, selama 6 tahun berupa data kualitas air, sedimen dan kandungan logam berat pada kerang hijau, data kependudukan, data aktivitas budidaya kerang hijau, data aktivitas dan jumlah industri yang berasal dari dinas/instansi/lembaga yang terkait dengan pengelolaan dan penelitian sungai dan Perairan Muara Angke. Pengambilan sampel air laut, sampel sedimen dan kerang hijau dilakukan di dua stasiun sebanyak empat kali dari Nopember 2010 hingga Februari Penentuan titik stasiun dilakukan dengan bantuan GPS. Pengambilan contoh air dilakukan pada waktu air surut secara komposit, yaitu pencampuran dari contoh air yang berasal dari lapisan permukaan, dan lapisan pada kedalaman 20 cm sebelum dasar air. Pengambilan sampel yang dilakukan waktu air surut dilakukan untuk mendapat data pengaruh aliran beban limbah dominan.

3 47 Contoh air diambil dengan menggunakan alat van dorn sampler bervolume 3 liter. Contoh air dimasukkan ke dalam botol contoh berukuran 500 ml. Selanjutnya sample air di saring menggunakan kertas saring milliophore 0,45 m. Proses pengawetan dengan menggunakan asam sulfat pekat 98% 0,3 ml untuk pengujian COD, untuk parameter logam berat diberi pengawet asam nitrat pekat 0,1 N sebanyak 0,3 ml, sedangkan parameter BOD tidak diberi pengawet. Kemudian contoh diberi label dan dimasukkan dalam coolbox menggunakan es batu untuk dibawa ke laboratorium guna keperluan pengujian. Pengambilan contoh sedimen dilakukan dengan eckman grab (bukaan 15 x 20 cm). Selanjutnya contoh sedimen dimasukkan ke dalam kantong plastik dan disimpan dalam coolbox. Nilai ph sedimen didapatkan dengan cara mencampurkan 10 g sedimen dengan 50 ml aquades yang bebas ion kemudian di aduk dengan stirer selama 30 menit, kemudian diukur dengan ph meter sesuai metode BPPT (2005). Kerang hijau diambil dengan sekop atau tangan, kemudian disimpan dalam kantong plastik dan disimpan dalam coolbox. Contoh kerang hijau yang diambil ditentukan berdasarkan usia kerang 1-2 bulan, 3-4 bulan, dan 5-6 bulan yang masing-masing berjumlah 240 individu. Usia hingga 6 bulan diambil dengan pertimbangan usia panen dari budidaya kerang hijau. Metode analisa parameter fisik, kimia dan biologi perairan laut yang digunakan disajikan pada Tabel 12. Penentuan konsentrasi logam berat dengan cara langsung untuk sampel air dan cara kering (pengabuan) untuk sampel padatan/sedimen dan organ kerang hijau. Pengukuran logam berat dengan menggunakan AAS (atomic absorption spectrofotometry); selanjutnya dihitung dengan formula: Logam Berat (ppm) Ac Ab a x100.(1) bxw ( gr) x1000 Keterangan : Ac = Absorban contoh Ab = Absorban blanko a = Intercept dari persamaan regresi standar b = Slope dari persamaan regresi standar W = Berat sampel (g) 3.4. Analisis Data Data dianalisis dengan metode deskriptif kuantitatif terhadap parameter-parameter fisika-kimia perairan, beban pencemaran dan analisis kandungan logam berat pada

4 48 kerang hijau. Selain itu juga membangun model dinamik untuk melihat model akumulasi pencemaran logam berat di Teluk Jakarta Beban Pencemaran Beban pencemaran dihitung berdasarkan Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup Nomor 3 Tahun 1991 tentang Perhitungan Debit Limbah Cair Maksimum dan Beban Pencemaran Maksimum. Beban limbah yang berasal dari darat melalui Sungai Angke yang menuju Perairan Muara Angke diukur melalui perkalian debit sungai (2) dengan konsentrasi limbah (3). Tabel 12. Parameter kualitas air yang diteliti serta metode analisa dan pengukurannya Parameter Satuan Metode Analisa/Alat Lokasi Fisika 1. Suhu o C Thermometer 2. ph - ph meter 3. Salinitas Refraktometer Kimia 1. Oksigen terlarut mg O 2 /l Elektrokimiawi 2. BOD mg O 2 /l Inkubasi dan titrimetri winkler 3. COD mg O 2 /l Titrimetri refluks 4. Cd mg/l 5. Pb mg/l 6. Hg mg/l Biologi (kerang hijau) 1. Cd pada insang 2. Cd pada daging 3. Cd pada hepatopankreas 4. Pb pada insang 5. Pb pada daging 6. Pb pada hepatopankreas 7. Hg pada insang 8. Hg pada daging 9. Hg pada hepatopankreas

5 49 Q = V x A.(2) Keterangan: Q = Debit Sungai V = Kecepatan aliran sungai (m/det) A = Luas penampang sungai (m 2 ) BPA = (CA) j x DA.(3) Keterangan : BPA = beban pencemaran sebenarnya (CA) j = kadar sebenarnya unsur j (mg/l) DA = hasil pengukuran debit limbah (m 3 /hari) Analisis Malformasi Kerang Hijau Analisis malformasi di lakukan berdasarkan morfologi eskternal dan internal. Morfologi eksternalnya dapat ditinjau dari ukuran terutama tinggi (tebal) cangkang (Riani 2004). Untuk keperluan ini setiap individu kerang hijau akan diukur tingginya. Selanjutnya ukuran tinggi kerang akan dibandingkan terhadap ukuran tinggi kerang normal. Jika mencapai 1,5 kali ukuran normal maka kerang dikategorikan mengalami malformasi. Analisis malformasi morfologi internal akan dilihat berdasarkan berat dan volume daging kerang hijau. Ukuran fisik dan daging kerang yang didapatkan akan dibandingkan dengan kerang hijau normal yang didapat dari studi literatur. Selanjutnya akan dihitung prosentase kerang yang mengalami malformasi yang ada dalam populasi kerang tersebut Model Akumulasi Logam Berat Model dibuat berdasarkan pendekatan dan kondisi aktual hasil studi serta teori yang ada. Pembuatan model akan dilakukan dengan bantuan software Stella versi 8. Model akumulasi dibangun berdasar beban limbah domestik dan industri hasil buangan kegiatan masyarakat Sungai Angke dan Muara Angke. Eriyatno (2003) menyatakan diperlukan tahap analisa yang dilakukan untuk membangun sebuah model adalah formulasi masalah, identifikasi sistem, pemodelan sistem serta verifikasi dan validasi. Formulasi masalah menurut Eriyatno (2003) sangat penting dalam perancangan model, dengan dasar penentuan informasi melalui identifikasi sistem yang dilakukan secara bertahap. Identifikasi sistem dilakukan dengan memberikan gambaran terhadap komponen yang terlibat, yakni parameter fisika dan kimia, logam berat dalam air,

6 50 sedimen dan biota serta malformasi kerang hijau. Komponen tersebut dimasukan dalam diagram lingkar sebab akibat dan diagram input-output. Diagram lingkar sebab akibat (Gambar 8) berupa hubungan sebab akibat yang di masukan ke dalam bahasa gambar tertentu yang dibuat garis saling terkait. Garis terkait digambarkan seperti panah, pangkal panah menggambarkan sebab sedangkan ujung panah menggambarkan akibat. Diagram input-output yang sering disebut diagram kotak gelap, menggambarkan hubungan input terhadap output yang dihasilkan berdasarkan formulasi masalah dan identifikasi sistem ditunjukan pada Gambar 9. Validasi model bertujuan untuk melihat kesesuaian hasil model dibandingkan dengan realitas sistem yang dikaji (Hatrisari 2007). Dengan kata lain validasi model menguji ketepatan stuktur dan keluaran model untuk menunjukan kesalahan yang minimum dengan cara membandingkan data aktual, termasuk menguji secara statistika. Verifikasi data empirik output model dilakukan dengan menggunakan uji statistik AME (absolute mean error), yakni uji penyimpangan rata-rata simulasi terhadap kondisi aktual. Formula AME sebagai berikut AME = [abs (Sr-Ar)]/Ar Sr = int (S)/[t(n)-t(0)] Ar = int (A)/[t(n)-t(0)].(3) Keterangan : A = nilai aktual S = nilai simulasi n = waktu abs = nilai absolut int = sigma fungsi waktu batas penyimpangan yang dapat diterima < 10%

7 51 Gambar 8. Diagram lingkar sebab akibat sistem akumulasi logam berat pada kerang hijau Input tak terkontol: - limbah - debit air - iklim - Jumlah penduduk Input terkontrol: -Peruntukan lahan -Teknologi -Pengolahan limbah -Kesadaran masyarakat -Persepsi masyarakat Input lingkungan: Kebijakan terkait pencemaran Akumulasi logam berat pada kerang hijau Parameter kinerja: Baku mutu Manajemen pengendalian Output dikehendaki: - beban pencemaran menurun - kualitas air memenuhi baku mutu - akumulasi minimal - tidak ada malformasi kerang Output tidak dikehendaki: - beban pencemaran meningkat - penurunan kualitas air - makin banyak malformasi kerang Gambar 9. Diagram input-output sistem akumulasi logam berat padaa kerang hijau