1 Jurnal Lingkungan dan Pembangunan, UI, Jakarta 22 (1) (Terakreditasi)

Transkripsi

1 Struktur Komunitas Makroinvertebrata, Plankton, dan Bakteri Sebagai Penduga Kualitas Lingkungan Air Tawar di Rawa Pening (Structure of Macroinvertebrate, Plankton and Bacteria Communities for Assessing Quality of Fresh Water Environment in Rawa Pening) Norma Afiati-Brotohadikusumo Fakultas Perikanan & Ilmu Kelautan, Universitas Diponegoro, Semarang Abstract Study of macro-invertebrate, plankton and bacteria communities in Lake Rawa Pening, Central Java, was carried out to assess degradation of water quality. Some routine chemical parameters were also incorporated. It was recorded that such assemblages like crustaceans, plankton, gastropods, bivalves, insects larvae, as well as fish, did show preferences to live in a certain regime of water quality, hence confirming their use as bioindicators. It appeared that macro-invertebrates community along with plankton and routine bacteriologic parameters are more responsive than that of merely physics and chemistry analyses in estimating the condition of fresh water environment. More specifically a turret gastropod Melanoides sp. seemed to be a good indicator of clean water. Comparison was made possible to similar study carried out in the other part of the country. Keywords: bioindicator, community structures, freshwater quality. Running title: Struktur komunitas biota sebagai penduga kualitas air Abstrak Struktur komunitas makroinvertebrata, plankton dan bakteri di Rawa Pening dikaji untuk digunakan sebagai penduga menurunnya kualitas perairan tersebut. Beberapa peubah kimiawi rutin juga dianalisis untuk maksud yang sama. Tampak bahwa Crustacea, plankton, Gastropoda, Bivalvia, larva serangga dan ikan cenderung untuk hidup di area dengan kualitas tertentu di suatu badan air, dengan demikian memperkuat kemungkinan penggunaannya sebagai bioindikator. Komunitas makroinvertebrata, bersama dengan plankton dan peubah bakteri ternyata lebih responsif untuk menaksir kualitas perairan, daripada bila hanya menggunakan peubah fisika-kimia. Lebih khusus, Gastropoda Melanoides sp agaknya dapat digunakan sebagai indikator perairan bersih. Kajian ini merupakan hasil perbandingan terhadap struktur komunitas serupa di daerah lain di Indonesia. Kata kunci: bioindikator, struktur komunitas, kualitas perairan tawar 1

2 PENDAHULUAN Penduga kualitas lingkungan perairan melalui analisis toksikologi terhadap organisme tertentu dalam uji hayati telah lama digunakan (Nielsen, 1991). Stres kimia mempengaruhi organisme pada tingkat individu meskipun variabilitas di antara individu sering menghasilkan respons yang berbeda nyata, misalnya dalam hal ketahanan terhadap kadar dan waktu pemaparan, reaksi detoksifikasi, serologi, biokimiawi, dan tingkah laku (Overbeck, 1988; Ostapczuk, 1995). Di alam organisme tidak pernah terpisah dari komunitasnya dan reaksi anggota komunitas terhadap berbagai komponen kimia lingkungan juga bervariasi. Dengan demikian, tidak mungkin dibuat satu panduan hayati ataupun kimiawi yang mampu mencakup seluruh spesies. Atas dasar itu dikembangkan pendugaan kualitas lingkungan melalui kajian struktur komunitas makroinvertebrata. Perubahan kimia pada suatu badan air akibat masuknya bahan pencemar menimbulkan respons pada tingkat subsel, sel, individu, populasi, maupun komunitas. Oleh karena kelompok individu biota merupakan kesatuan unit populasi yang terintegrasi membentuk komunitas maka gangguan pada kelompok individu ini akan menyebabkan perubahan pada struktur komunitas. Sampai saat ini dampak toksikologi pada komunitas biota air sukar dibuktikan secara langsung. Upaya mengkuantitatifkan dosis kimia pada suatu organisme sangat mahal dan prediksi dampaknya sukar dipisahkan dari respons komunitas (Jorgensen, 1991; Haffner & Metcalfe, 1997). Kehidupan organisme biasanya masih dapat bertahan dalam kondisi yang kurang menguntungkan dengan membentuk komunitas yang khas (Odum, 1971; Poole, 1974). Struktur komunitas yang khas inilah yang dijadikan indikator untuk menilai kemantapan ekosistem perairan tersebut. Persyaratan organisme bioindikator yang baik ialah mudah diperoleh, terdapat sepanjang tahun, berumur cukup panjang, berukuran cukup besar untuk keperluan analisis, jarang berpindah tempat, kasat mata, dan peka terhadap perubahan (Phillips, 1980). Untuk menduga kondisi perairan secara spesifik, cepat, dan praktis diperlukan bioindikator yang mudah dikenali masyarakat, misalnya komposisi makrobentos, bentuk larva dan bentuk dewasa serangga air, maupun tumbuhan air. Beberapa peneliti menggunakan struktur komunitas larvae serangga, cacing, hewan lunak dan invertebrata lain sebagai bioindikator di perairan tawar (Nielsen, 1991; Trihadiningrum & Tjondronegoro, 1998; Susanti, 1999). Kajian ini bermaksud menguatkan kedudukan struktur komunitas makroinvertebrata sebagai penaksir kualitas perairan dengan melakukan pembandingan terhadap struktur serupa yang digunakan di tempat lain di Indonesia. Lebih khusus, ingin diketahui apakah indeks struktur komunitas makroinvertebrata oleh Wetlands International Indonesia Programme (disingkat WIIP, Susanti, 1999; Lampiran 2) dapat diaplikasikan secara ilmiah seperti indeks Trihadiningrum & Tjondronegoro (1998, disingkat T&T; Lampiran 1). Panduan itu oleh Lembaga Swadaya Masyarakat WIIP disebarluaskan ke masyarakat sebagai panduan pengenalan lingkungan bagi anak-anak Indonesia. 2

3 BAHAN DAN METODE Danau Rawa Pening di Kabupaten Salatiga, Jawa Tengah berfungsi sebagai penyedia air baku untuk air minum, tetapi karena tekanan perkembangan penduduk maka danau itu juga menjadi pusat pembuangan limbah kegiatan pertanian, perikanan, industri, dan jasa pariwisata termasuk restoran. Stasiun pengambilan sampel dipilih pada empat lokasi yang dianggap mewakili area penerimaan limbah dari masing-masing kegiatan, dan satu stasiun lainnya berupa mata air di dekat rawa yang digunakan sebagai pemasok air baku (Gambar 1). Pengambilan sampel di stasiun 1, 2, 3, dan 5 dilakukan menggunakan perahu, sedangkan di mata air Muncul (stasiun 4) dilakukan melalui darat. (ruang untuk Gambar 1) Penelitian dilakukan pada awal musim hujan di lima stasiun pengamatan selama bulan Nopember Pengambilan sampel untuk setiap stasiun diulang masing-masing tiga kali. Karakteristik bakteri air, kelimpahan plankton, dan kualitas fisika-kimiawi air digunakan sebagai peubah pembanding sekaligus pendukung. Sampel untuk uji bakteri air disimpan di botol steril berkapasitas 300 ml di dalam kotak es selama di lapangan dan diuji menurut APHA (1976). Sampel plankton diambil dengan cara menyaring 100 liter air rawa dari kedalaman m menggunakan jaring plankton bermata saring 50 mesh (254µm). Sampel makrozoobentos diperoleh dengan cara mengayak sedimen basah dengan ayakan bermata saring 25 mesh (0.508 mm). Kedua jenis sampel ini diwarnai dengan rose bengal dan diawetkan dalam alkohol 70%. Identifikasi makroinvertebrata dan plankton dilakukan menurut Needham & Needham (1962), Wickstead (1965), APHA (1976), dan Pennak (1978). Sampel plankton dalam bilik hitung Sedgwick-Rafter dihitung sebanyak tiga ulangan untuk mengetahui kelimpahan jenisnya (Wetzel & Likens, 1979). Selanjutnya penyebaran beberapa jenis plankton yang merupakan indikator khas suatu perairan ditabulasikan (APHA 1976). Indeks dominasi, kemerataan jenis dan keanekaragaman jenis Shannon untuk plankton dan makroinvertebrata dihitung menurut Magurran (1988), Seed & Afiati- Brotohadikusumo (1994). Terhadap sampel ikan yang diperoleh dilakukan identifikasi (Saanin, 1984a, b). Sampel untuk analisis fisika dan kimia diperoleh dari stasiun pengamatan yang sama dengan sampel untuk analisis biota. Struktur komunitas makrozoobentos (Lampiran 4) dibandingkan terhadap indeks T&T (Trihadiningrum & Tjondronegoro, 1998; Lampiran 1), indeks WIIP (Susanti 1999, Lampiran 2) dan indeks Trent (Nielsen, 1991; Lampiran 3). Bobot skor ke enam kelas kualitas air pada indeks WIIP dan T&T dapat dikatakan sama. Hanya bila pada indeks T&T angka kecil berarti perairan bersih, pada indeks WIIP angka kecil berarti sebaliknya. Lebih lanjut, dalam pembandingan terhadap indeks T&T (1998), bila terdapat taksa yang berbeda kelas, maka untuk penggolongannya digunakan kelas yang skornya lebih kecil. Baku mutu kualitas air golongan B (PP no. 20/1990), khususnya seksi fisika, kimia anorganik, dan seksi bakteri digunakan sebagai rujukan hasil analisis (Tabel 1, 6, 7) karena Rawa Pening digunakan sebagai sumber air baku untuk air minum. 3

4 HASIL Hasil identifikasi organisme dari contoh air tawar di Rawa Pening disajikan pada Tabel 1, Tabel 2, dan Lampiran 4. Kualitas fisika dan kimia air disajikan pada Tabel 6. Total bakteri dan Escherichia coli tidak dipersyaratkan dalam baku mutu air golongan B (PP 20/1990). Jumlah bakteri koliform dan bakteri koli feses di stasiun 1 tidak memenuhi kriteria kualitas bakteri, demikian pula di stasiun 2 bila ditinjau dari peubah bakteri koli feses (Tabel 1). Kuantitas bakteri air di stasiun 3, 4, dan 5 - yang merupakan bagian tengah rawa, tempat masuk, serta tempat keluarnya air - masih memenuhi syarat baku mutu air golongan B. Peubah Bakteri Air Unit Analisis Tabel 1 Kualitas bakteri air di lima stasiun pengamatan di Rawa Pening MPN/stasiun, 10 3 BM Air gol B Total bakteri Sel/ml t.c Total koliform Sel/100ml Bakteri koli feses Sel/100ml < Escherichia coli Kualitatif t.c BM Air gol. B: Baku Mutu Kualitas Air Golongan B (PP no. 20/1990) MPN: Most Probable Number; t.c: tidak tercantum; (+): terdeteksi; (-): tidak terdeteksi Mikroalgae Oscillatoria sp dan zooplankton Keratella sp tersebar paling merata di antara spesies yang lain. Dominasi jumlah individu oleh diatom Melosira sp menyebabkan indeks dominasi (berkisar antara 0 sampai 1) di stasiun 3 mencapai 0.884, hanya stasiun 4 yang tidak memperlihatkan kecenderungan adanya dominasi (Tabel 2). Tabel 2 Jenis plankton di lima stasiun pengamatan di Rawa Pening Plankton Jumlah individu/liter/stasiun

5 Chlorophyta Hydrodictyon sp Mougeotia sp Pediastrum simple Chrysophyta Amphora sp Asterionella sp Cymbella sp Diatoma sp Fragilaria sp Melosira sp Navicula sp Nitzschia sp Surirella robusta Cyanophyta Marssoniela sp Merismopedia sp Myosarcina sp Oscillatoria sp Spirulina sp Euglenophyta Euglena sp Pyrrophyta Peridinium sp Zooplankton Cothurnia sp Dipleuchlanis sp Keratella sp Nauplius Cyclops sp Rotifera Indeks dominasi, c Kelimpahan Total

6 Jumlah Taksa, S Indeks Keanekaan Jenis, H Keanekaragaman Maksimum, H maks Indeks Kemerataan Jenis, e Keterangan: Indeks Dominasi, c : c = Σ(n i /N) 2 Kelimpahan Total : Jumlah seluruh individu per liter contoh pada satu stasiun Jumlah Taksa, S : S (: species richness) Indeks Keanekaan Jenis Shannon : H = Σ(n i /N) ln (n i /N) Keanekaragaman Maksimum, H maks : H maks = ln S Indeks Kemerataan Jenis, e : e = H /H maks Tabel 3 memperlihatkan stasiun 2 dan 3 mempunyai potensi tercemar dan dapat menyebabkan air berbau dan berasa, meskipun secara kualitatif perubahan bau dan rasa ini belum terasa. Stasiun 4 memiliki 6 jenis mikroalga Diatomeae yang dapat menyebabkan sumbatan. Keadaan serupa juga dijumpai di stasiun 3 dan 4 meskipun jumlah jenisnya lebih sedikit. Di stasiun 3 diatom Melosira sp yang berpotensi sebagai penyumbat dijumpai dalam kerapatan sangat tinggi (4,862 individu/l). Tidak terdeteksinya unsur hara NO 3 dan ph yang paling tinggi (8.6) di stasiun 3 mungkin ada kaitannya dengan kerapatan diatom tersebut. ph relatif tinggi dipandang wajar terdapat pada area di mana air terkonsentrasi dengan waktu tinggal terlama (Baker, 1973). Tabel 3 Distribusi mikroalga-indikator (APHA, 1976) di lima stasiun pengamatan Rawa Pening Mikroalga-indikator (APHA, 1976) Alga Indikator Penyebab Rasa & Bau Asterionella sp Peridinium sp Hydrodictyon sp Alga Indikator Penyumbat Saluran Stasiun Pengamatan

7 Navicula sp Oscillatoria sp Asterionella sp Diatoma sp Fragillaria sp Cymbella sp Melosira sp Alga Indikator Perairan Tercemar Nitzschia sp Euglena sp Oscillatoria sp Alga Indikator Perairan Bersih Navicula sp Surirella sp Mikroalgae yang khas hidup di air tercemar yaitu Nitzchia (stasiun 2), Euglena (stasiun 3) dan terutama Oscillatoria (stasiun 1, 3, 4, 5) menyebar di semua stasiun. Meskipun demikian di stasiun 4 dan 5 ditemukan pula spesies yang mencirikan kondisi perairan bersih (Navicula dan Surirella). Mereka terdapat dalam kerapatan yang relatif sama rendah dengan kerapatan Nitzchia, Euglena dan Oscillatoria (Tabel 2). Pada struktur komunitas makrobentos, siput Melanoides sp dan udang air tawar Palaemon sp tersebar merata dalam jumlah dominan di 3 dari 5 stasiun pengamatan (Lampiran 4). Meskipun demikian indeks T&T (1998) tidak menganjurkan penggunaan Palaemonidae (Crustacea) karena penyebarannya dipandang sporadis. Indeks dominasi tertinggi terdapat di stasiun 4 karena dominasi jumlah siput Melanoides sp (Tabel 4, Lampiran 4). 7

8 Tabel 4 Kelimpahan dan keanekaragaman makrozoobentos di lima stasiun pengamatan di Rawa Pening Makrozoobentos Stasiun Pengamatan Indeks dominasi, c Kelimpahan Total Jumlah Taksa Indeks keanekaan, H Keanekaragaman Maksimum Indeks Kemerataan Jenis, e Indeks T&T dan indeks WIIP mengidentifikasi jenis indikator makroinvertebrata hanya sampai tahap kelas dan ordo (Lampiran 1 dan 2). Sedangkan Tabel 5A dan 5B mengadopsi indeks T&T dan WIIP pada bagian yang sesuai dengan sampel biota yang ditemukan di Rawa Pening. Tabel 5 Kesesuaian taksa makroinvertebrata terhadap Indeks WIIP (A), Indeks T&T (B) dan Jenis-jenis Ikan Utama (C) yang diperoleh di Rawa Pening A Sts Taksa Makrobentos yang Sesuai dengan Indeks WIIP (1999) 1 Kepiting sungai: Gecarcinus sp., Gastropoda tanpa operkulum: Lymnaea sp. 2 Crustacea: Gecarcinus sp, Palaemon sp, Hemiptera dewasa, Gastropoda: Lymnaea sp, Pila sp 3 Crustacea: Palaemon sp, Gastropoda dengan operkulum >15mm: Melanoides sp, Skor WIIP Jumlah Perhitungan Skor Kualitas Air WIIP tiap takson taksa Skor WIIP WIIP 3, 3 2 6/2 3 Kotor 3, 8, 5, 3, /5 5 Sedang/Menengah 8, 6, /3 6.6 Agak Bersih Bersih 8

9 Bivalvia: Unionidae 4 Odonata: Gomphidae, Gastropoda: Melanoides sp 5 Crustacea: Palaemon sp, Gastropoda dengan operculum >15mm: Melanoides sp 6, /2 8 Agak Bersih Bersih 8, /2 7 Agak Bersih Bersih B Sts Taksa Makrobentos yang Sesuai dengan Indeks T&T (1998) Skor T&T tiap takson DO (T&T) DO terukur BOD (T&T) BOD terukur Kualitas Air T&T 1 Crustacea, Gastropoda 3, Tercemar Sedang 2 Crustacea, dua spesies Gastropoda 3, 3, 3, Sedang - Tercemar dan Hemiptera 3 Gastropoda, Bivalvia 3, Sedang Ringan 4 Gastropoda, Odonata 3, 2 > Tercemar Ringan 5 Gastropoda Sedang Ringan C. Taksa Ikan (Pisces) St1 St 2 St 3 St 4 St 5 Poecilia cf. reticulatus Ophiocephalus cf. striatus Monopterus cf.albus Data lengkap mengenai kelimpahan, keanekaragaman dan kesesuaian makrobentos terhadap kedua indeks WIIP dan T&T disajikan sebagai Lampiran 4. Sampel makrobentos Rawa Pening (Lampiran 4) tidak memperlihatkan kesesuaian struktur komunitas dengan spesies indikator dalam Indeks Trent (Nielsen, 1991; Lampiran 3). Oleh karena itu pembandingan tidak dilanjutkan. Di stasiun 2 ditemukan dua spesies ikan non-labirintisi (Poecilia cf. reticulatus, Monopterus cf. albus) dan satu jenis ikan golongan labirintisi yaitu Channa (Ophiocephalus) cf. striatus, sedangkan di stasiun lain pada saat pengamatan tidak diperoleh ikan (Tabel 5C). Hasil analisis fisika-kimia disajikan dalam Tabel 6 berikut ini. 9

10 Tabel 6 Hasil analisis beberapa peubah fisika dan kimia contoh air di lima stasiun pengamatan Rawa Pening No Peubah Kimia Unit Hasil Analisis St.1 St. 2 St.3 St. 4 St. 5 BM Air Gol. B 1. Suhu air C C normal 2. Total padatan terlarut mg /l ph air Turbiditas NTU t.c 5. Konduktivitas µs/cm t.c 6. DO mg O 2 /l t.c 7. BOD 5 mg O 2 /l t.c 8. COD mg O 2 /l t.c 9. Nitrat mg /l N-NO t.t Nitrit mg /l N-NO Amoniak mg /l N-NH 3 t.t t.t t.t t.t t.t Minyak & lemak mg /l t.t t.t t.t t.t t.t Fenol total mg /l Sulfat mg/l SO Klorida mg /l Cl Tembaga mg /l Cu <0.01 <0.01 <0.01 <0.01 < Krom mg /l Cr <0.02 <0.02 <0.02 <0.02 < Kadmium mg /l Cd <0.002 <0.002 <0.002 <0.002 < Seng mg /l Zn <0.005 <0.005 <0.005 <0.005 < Timbal mg /l Pb <0.05 <0.05 <0.05 <0.05 < Besi mg /l Fe t.t: tidak terdeteksi; t.c: tidak tercantum; BM Air Gol. B: Baku mutu kualitas air golongan B (Lampiran PP no. 20/1990) Sejumlah 15 peubah kimia dan fisika memenuhi baku mutu air golongan B, hanya fenol yang di semua stasiun tidak memenuhi standar tersebut (Tabel 6). Fenol secara komersial digunakan dalam industri polimer, selain sebagai antiseptik dan desinfektan (Manahan, 1992). Mengingat jenis-jenis kegiatan di sekitar rawa, sulit diduga dari kegiatan mana limbah fenol kadar tinggi ini bersumber. 10

11 Tampak bahwa rata-rata hasil analisis fiska-kimia jauh lebih kecil daripada angka yang tercantum dalam baku mutu PP no. 20/1999; demikian pula kadar logam berat Cu, Cr, Cd, Zn dan Pb. Terdapat lima peubah yang tidak tercantum di dalam baku mutu, antara lain BOD 5 dan COD. Dua peubah terakhir ini merupakan parameter kunci penduga kebutuhan oksigen proses-proses hayati maupun non-hayati (Manahan, 1992). PEMBAHASAN Jumlah jenis makrozoobentos yang ditemukan dalam penelitian ini jauh lebih sedikit dibandingkan dengan penelitian Retnaningdyah (1997) di ruas Kali Mas, Surabaya, yang memperoleh 24 spesies dari filum Arthropoda, Molluska dan Annelida. Hal ini diduga karena perbedaan jenis badan air yang diteliti, kondisi perairan, musim, jumlah sampel yang dianalisis dan lama waktu penelitian. Indeks T&T (1998) dan Indeks WIIP (1999) menempatkan serangga Trichoptera sebagai wakil makroinvertebrata yang hanya hidup di air sangat bersih, sedangkan Plecoptera dan Ephemeroptera mewakili kelompok makroinvertebrata serangga yang terdapat di perairan bersihtercemar ringan. Kedua indeks tersebut dan juga Pennak (1978) menempatkan cacing Tubificidae dan Syrphidae sebagai kelompok makroinvertebrata yang terdapat di air tercemar. Membandingkan indikator hayati berupa makroinvertebrata dengan indikator peubah kimia DO dan BOD 5 menurut indeks T&T (Tabel 5B), tampak bahwa kualitas air di stasiun 3, 4, dan 5 dalam kategori tercemar ringan-sedang. Bila dilihat dari Indeks WIIP (Tabel 5A) kualitas perairan Rawa Pening di ketiga stasiun tersebut berada pada kriteria bersih-agak bersih. Dengan demikian meskipun terminologi verbal yang digunakan tidak serupa, kedua indeks tersebut memberikan hasil yang relatif sama. Kualitas bakteri air menunjang kedua indeks yang digunakan di atas (Tabel 1). Hanya di stasiun 3, 4, 5 angka total bakteri, total koliform dan bakteri koli feses memenuhi baku mutu (PP no. 20/1990). Stasiun 4 merupakan tempat mandi, cuci dan kakus (MCK) bagi masyarakat setempat, meskipun demikan bakteri koli feses terdapat dalam konsentrasi sangat rendah (<3 sel/100ml) dan uji kualitatif Escherichia coli memperlihatkan hasil negatif (Tabel 1). Hal ini dapat dipahami mengingat stasiun 4 adalah mata air yang mengalir cukup deras. Angka total bakteri yang tinggi di stasiun 4 ( sel/ml) agaknya mengindikasikan tingginya derajat perombakan bahan-bahan organik (Sterritt & Lester, 1988), sebagaimana diisyaratkan oleh angka BOD yang paling rendah (5.6 mg/l; Tabel 6) dibandingkan dengan keempat stasiun lainnya. Sebenarnya angka total bakteri di Rawa Pening jauh lebih rendah daripada di danau Windermere Inggris (Jones, 1977) pada musim panas ( sel/ml). Total koliform (<1 119sel/ml) dan bakteri koli fesesnya (<1 6 sel/ml) setara dengan yang terdapat di Rawa Pening kecuali stasiun 1 untuk kedua peubah tersebut, dan stasiun 2 untuk peubah koli fesesnya. Dibandingkan terhadap daerah tropis, jumlah total bakteri di Rawa Pening juga sangat jauh lebih rendah daripada di segmen Kali Donan Cilacap, sebelum mencapai muara, yaitu antara sel/ml. Demikian pula kisaran jumlah total koliform (9.5 2, ) dan fekal kolinya (3.6 1, ; Tim PPLH, 2002). Selain analisis bakteri, rujukan lebih khusus yaitu nilai indeks keanekaragaman dan indeks kemerataan jenis plankton juga memperlihatkan bahwa kualitas air terbaik ialah di stasiun 4 (Tabel 2). Meskipun, bila ditinjau dari jenis mikroalga yang terdapat di stasiun itu, 11

12 yaitu Navicula sp, Oscillatoria sp, Diatoma sp, Fragillaria sp, Cymbella sp dan Melosira sp bersifat merugikan, karena dapat berpotensi menimbulkan penyumbatan (APHA, 1976; Tabel 3). Jumlah jenis plankton di stasiun 4 bukan yang terbanyak (7) dan jumlah individu planktonnya paling rendah (147 individu/l), tetapi indeks keanekaragaman dan indeks kemerataan jenisnya tertinggi (1.7 dan 0.9; Tabel 2) sedangkan indeks dominasinya terendah (0.2), hal ini mengindikasikan kestabilan komunitas. Terbentuknya stabilitas tersebut tampaknya didukung oleh kualitas kimia air yang baik seperti ditunjukkan oleh Tabel 6. Indeks kemerataan dan keanekaragaman makrozoobentos dan serangga air di stasiun 4 adalah paling rendah (0.1 dan 0.07) dengan kepadatan siput Melanoides sp yang tinggi. Melimpahnya Melanoides sp sebagai salah satu bioindikator perairan mengalir (lotik) yang tidak tercemar di stasiun 3, 4 dan 5 didukung oleh turbiditas yang rendah, kandungan oksigen tinggi (8.4, 8.4, dan 7.3 mg/l) dan nitrit rendah (ketiganya 0.08 mg/l; Tabel 6) yang kesemuanya mengindikasikan lingkungan yang masih bersih. Namun demikian, di stasiun 4 tidak ditemukan Trichoptera (serangga berkantung) seperti Hydropsyche yang mencirikan adaptasi untuk kehidupan di air bersih, deras, dengan dasaran berbatu (Sambasiviah et al., 1977, Trihadiningrum & Tjondronegoro, 1998, Susanti, 1999) seperti kondisi di stasiun 4. Menurut Indeks T&T kualitas air di stasiun 1 dan 2 ialah sedang-tercemar sedangkan menurut Indeks WIIP kriteria kedua stasiun tersebut sedang-kotor. Dari data bakteri air dapat dikatakan bahwa kualitas stasiun 1 dan 2 adalah yang terburuk (Tabel 1). Parameter kimia rutin secara nyata juga mendukung kedua indeks di atas (Tabel 6). Di kedua stasiun tersebut kadar nitrit yang beracun bagi biota air cukup tinggi (0.09mg/l dan 0.12mg/l) sebagai konsekuensi dari kandungan O 2 yang rendah (6.5 dan 4.5mg/l). Angka COD-nya tertinggi (40 dan 41.5mg/l), demikian pula kekeruhan (115 dan 243 NTU), total padatan terlarut (201 dan 210mg/l) dan angka konduktivitasnya yang relatif tinggi (0.214 dan 0.215µS/cm). Sementara itu kadar zat besi dan fenol di stasiun 2 (0.30 mg/l dan 0.34 mg/l) tertinggi; sedangkan kadar sulfat dan klorida di stasiun 1 relatif terendah. Bioindikator lain yang banyak terdapat di stasiun 3 pada waktu pengamatan yaitu bentuk dewasa serangga Odonata, famili Libellulidae. Indeks WIIP memberi skor yang relatif tinggi (skor 6) berarti agak bersih-bersih atau menurut indeks T&T tercemar sedang (skor 3) untuk famili ini. Bila skor tersebut dimasukkan dalam Tabel 5A, maka skor WIIP yang dihasilkan akan menjadi 26/4 = 6.5. Angka ini masih memberikan kriteria yang sama yaitu agak bersih-bersih. Demikian pula bila skor 3 dari Indeks T&T untuk serangga tersebut diperhitungkan dalam Tabel 5B, maka kriteria yang dihasilkan juga tetap sedang-ringan. Ketidaksesuaian spesies dalam komunitas makrobentos sampel Rawa Pening dengan indeks Trent untuk daerah beriklim dingin (Nielsen, 1991) memperkuat indikasi bahwa struktur komunitas bersifat site specific, sebagaimana terjadinya penyebaran organisme menurut gradien iklim setempat (Sambasiviah et al., 1977). Sangat mungkin ketidaksesuaian ini terjadi karena Indeks Trent yang dikembangkan di negara beriklim dingin mutlak menggunakan serangga yang struktur komunitasnya berubah secara signifikan antar musim. Selain itu, tidak pula terdapat penjelasan bilamana sebaiknya Indeks Trent tersebut digunakan. Nekton, misalnya ikan golongan labirintisi dan non-labirintisi, dikenal pula sebagai bioindikator perairan (Tanjung & Tanjung, 1995). Pendekatan populasi yang dapat dilakukan dalam kajian ini masih terbatas pada menduga nisbah ikan labirintisi vs non-labirintisi. Semakin besar jumlah spesies ikan labirintisi, berarti kondisi perairan semakin kurang baik. Di stasiun 2 ditemukan dua spesies ikan non-labirintisi 12

13 (Poecilia cf. reticulatus dan Monopterus cf. albus) dan satu jenis ikan golongan labirintisi Channa cf. striatus. Secara kualitatif terdapat kesesuaian antara keberadaan spesies ikan labirintisi Channa cf. striatus dan kualitas perairan yang menurun. Hasil analisis kimia memperlihatkan bahwa di stasiun 2 tersebut kandungan gas beracun NO 2 tertinggi, keruh, sadah, asam, dengan kadar oksigen terlarut paling rendah (4.5 mg/l), dan diverifikasi oleh angka BOD dan angka COD yang tinggi. Nisbah dua peubah kimia COD dan BOD5 yang tidak tercantum di dalam baku mutu air golongan B mengindikasikan sifat kemudahan terurainya suatu pencemar (Johnsen, 1993). Bila nisbah COD:BOD 5 3, maka limbah bahan organik tergolong mudah urai, tetapi bila 5, maka limbah bahan organik tersebut termasuk jenis refraktori. Nisbah COD:BOD 5 >5 terdapat di stasiun 1, 2, dan 5 (Tabel 7). Dari data ini tampak bahwa air yang masuk dan yang keluar dari Rawa Pening khususnya ke arah sungai Tuntang mengandung cemaran refraktori. Mengingat stasiun 4 adalah mata air, maka terdapat kemungkinan bahwa eceng gondok (Eichornia crassipes) yang menutupi permukaan rawa berperan menetralisasikan limbah bahan organik. Peubah Kimia & Nisbahnya Unit Tabel 7 Nisbah COD : BOD 5 di lima stasiun pengamatan di Rawa Pening Hasil Analisis St.1 St. 2 St.3 St. 4 St. 5 BM Air Gol. B BOD 5 mg O 2 /l t.c COD mg O 2 /l t.c Nisbah COD : BOD Semua peubah fisika kimia yang ditetapkan dalam PP no. 20/1999 seharusnya dianalisis sebelum diagnosis kualitas suatu perairan dapat disimpulkan. Meskipun demikian ketentuan tersebut sering tidak diindahkan karena berbagai kendala - misalnya volume pekerjaan di laboratorium rujukan, kemampuan peralatan, keahlian, waktu dan dana. Di sisi lain, anggota spesies biota dalam struktur komunitas di kedua indeks yang digunakan justru tidak saling mempersyaratkan, sehingga bila di suatu stasiun ditemukan 1 atau beberapa spesies indikator maka diagnosis kualitas perairan di stasiun tersebut dapat segera ditegakkan. Menurut kualifikasi fisika-kimia (PP no. 20/1990, Tabel 6) Rawa Pening masih bersih dan layak digunakan sebagai air baku untuk air minum. Simpulan ini didasarkan pada 15 dari 21 peubah fisika, kimia anorganik, dan organik di semua stasiun yang memperlihatkan bahwa hanya fenol yang telah melebihi persyaratan baku mutu, berikut dua peubah bakteriologi yang menyatakan stasiun 1 dan 2 tidak memenuhi baku mutu tersebut. Tetapi bila ditinjau dari struktur komunitas makrozoobentos, bakteri, plankton, pola penyebaran plankton indikator, larvae dan bentuk dewasa serangga serta jenis ikan utama, tampak bahwa kualitas air Rawa Pening tidak sebaik sebagaimana yang dinyatakan oleh 13

14 data fisika-kimia air; khususnya di stasiun 1 dan 2 yang merupakan pemasok air rawa dengan karakteristik mengandung limbah domestik, pertanian, dan industri kecil. Jelas bahwa peubah hayati sangat didukung oleh peubah fisika-kimia dalam membedakan kualitas perairan di setiap stasiun pengamatan, yang tidak tampak berbeda bila hanya ditinjau dari kualitas peubah fisika dan kimiawinya. Dengan memperhatikan jumlah sampel yang terbatas dan pendeknya waktu penelitian, dapat disimpulkan bahwa dengan dukungan peubah fisika-kimia, struktur komunitas makroinvertebrata, plankton dan bakteri relatif dapat lebih peka mencandra kualitas perairan, khususnya di Rawa Pening. Indeks WIIP cukup sahih untuk digunakan sebagai panduan lapangan, sebagaimana diperlihatkan oleh hasil kajian ini. Meskipun demikian, penelitian komprehensif mengenai kesahihan struktur komunitas biota sebagai indikator kualitas perairan, berikut batasan, kisaran dan penyimpangan yang lebih khusus atas jenis spesies dalam komunitas, perlu dikembangkan sebagai penduga kualitas perairan bersama peubah fisika dan kimiawi yang selama ini dilakukan. UCAPAN TERIMAKASIH Ucapan terimakasih disampaikan kepada Pusat Penelitian Lingkungan Hidup, Lembaga Penelitian Undip Semarang dan Bapedal Jakarta atas fasilitas dan dukungannya dalam penelitian ini. Penghargaan disampaikan pula kepada para sejawat Sutrisno Anggoro, Agus Hadiyarto, Sri Suryoko, dan Susilo Budiyanto atas kerjasama dan diskusi selama pelaksanaan penelitian. DAFTAR PUSTAKA APHA Standard Methods for the Eamination of Water and Wastewater. Ed. ke- 14. APHA Publication Office, Washington: Baker, J Effects of Cleaning. Dalam: Cowell, E.D. (ed.). The Ecological Effects of Oil Pollution on Littoral Communities. Applied Science Publishers Ltd., Esse: Haffner, G.D & C.D. Metcalfe Bioindicator dan Biomarker Techniques for Assessing Contamination of the Aquatic Environment. Technical Report for Proyek Pengembangan Pusat Studi Lingkungan, Dirjen Dikti, DEPDIKBUD, Jakarta: Johnsen, I Shallow Lakes and the Influence of Acid Rain on Their Wetlands and Shore Vegetation. Dalam: Jorgensen, S.E. (ed.). Guidelines of Lake Management vol. 5 Management of Lake Acidification, UNEP. International Lake Environment Committee, Shiga: Jones J.G The Effect of Environmental Factors on Estimated Viable and Total Populations of Planktonic Bacteria in Lakes and Eperimental Enclosures, Freshwater Biology

15 Jorgensen, S.E Environmental Impact Assessment. Dalam: Hansen PE, & S.E. Jorgensen (eds.). Introduction to Environmental Management, Development in Environmental Modelling 18, Elsevier, Amsterdam: Magurran, A.E Ecological Diversity and its Measurement. Croom Helm, London. Manahan, S.E Toicological Chemistry. Lewis Publishers, Boca Raton. Needham, J.G. & P.R. Needham A Guide to the Study of Fresh-water Biology. Ed. ke-5. Holden-Day, Inc,. San Fransisco. Nielsen, L.K Water Pollution Dalam: Hansen, P.E. & S.E. Jorgensen (eds.). Introduction to Environmental Management, Development in Environmental Modelling 18. Elsevier, Amsterdam: Odum, E.P Fundamentals of Ecology. Ed. ke-3. W.B. Saunders Co., London. Ostapczuk, P Biological Indicators in Aquatic Ecosystems, Dalam: Rosbach, M &. A. Taftazani (eds.). Proceeding of Indonesia-German Symposium on Environmental Monitoring and Specimen Bank, Scientific Series of International Bureau, 41: Overbeck, J Qualitative and Quantitative Assessment of the Problem. Dalam: Jorgensen S.E, & J. Vollenweider (eds.). Guidelines of Lake Management, Principles of Lake Management. Vol 1. hlm Pennak, R.W Fresh-water Invertebrates of the United States. Ed. ke-2. John Wiley and Sons, New York Peraturan Pemerintah no. 20/1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air. Dalam: S. Parwoto (Ketua Tim Penerbit). Himpunan Peraturan di Bidang Pengendalian Dampak Lingkungan. BAPEDAL, Jakarta: Phillips, D.J.H Quantitative Aquatic Biological Indicators. Applied Science Publishers Ltd., London. Poole RW An Introduction to Quantitative Ecology, International Student Edition, McGraw-Hill, Inc., Tokyo. Retnaningdyah, C Kepekaan Makroinvertebrata Bentos terhadap Tingkat Pencemaran Deterjen di Kali Mas Surabaya, Jurnal Lingkungan dan Pembangunan. 17(2): Saanin, H. 1984a. Taksonomi dan Kunci Identifikasi Ikan 1, Binacipta, Bogor. Saanin, H. 1984b. Taksonomi dan Kunci Identifikasi Ikan 2, Binacipta, Bogor. Sambasiviah, I. A.P.K. Rao & S.A. Chellappa Animal Ecology, section II. S. Chand & Company Ltd., New Delhi: Seed, R. & N. Afiati-Brotohadikusumo Spatial variation in the molluscan fauna associated with Septifer virgatus (Bivalvia: Mytilidae) at Cape d Aguilar, Hong Kong. Dalam: Morton, B. (ed.). The Malacofauna of Hong Kong and Southern China III. Proceedings of the Third International Workshop on the Malacofauna of Hong Kong and Southern China, Hong Kong, 13 April 1 May 1992: Sterritt, R.M & J.N. Lester Microbiology for Environmental and Public Health Engineers. E & F.N Spoon, London. Susanti, S Panduan Pengenalan Invertebrata Kolam dan Sungai di Asia Tenggara. Wetlands International-Indonesia Programme, Bogor: Tanjung, H.S. & S.D. Tanjung Bioindicator Development in Indonesia. Dalam: Rosbach M. & A. Taftazani (eds.). Proceeding of Indonesia-German Symposium on Environmental Monitoring and Specimen Bank, Scientific Series of International Bureau, 41:

16 Tim PPLH Lembaga Penelitian UNDIP, Kajian dan Pemetaan Kondisi Lingkungan kegiatan pengilangan Minyak PERTAMINA UP IV Cilacap, Laporan Akhir Kerjasama PERTAMINA UP IV-Lembaga Penelitian UNDIP, Semarang, Maret 2002 Trihadiningrum, Y. & I. Tjondronegoro Makroinvertebrata sebagai bioindikator pencemaran badan air tawar di Indonesia: siapkah kita?. Lingkungan dan Pembangunan, 18 (1): Wetzel, R.G. & G.E. Likens Limnological Analysis. WB Saunders Co., Philladelphia Wickstead, J.H An Introduction to the Study of Tropical Plankton, Ed. ke-1. Hutchinson & Co. (Publ.) Ltd., London. 16

17 Lampiran Skor 1 (tidak tercemar) 2 (tercemar ringan) 3 (tercemar sedang) Kualitas air (mg/l) DO >6.0; BOD <2.0 DO 6.0; BOD DO 3.0 BOD (tercemar) DO 1.0 BOD (tercemar DO agak berat) BOD (sangat tercemar) DO 0.0 BOD >> 25.0 Lampiran 1 Makroinvertebrata indikator untuk menilai kualitas air (T&T, 1998) Taksonomi Makroinvertebrata Indikator Trichoptera berkantung: Sericosmatidae, Lepidosmatidae, Glossosomatidae Planaria Plecoptera: Perlidae, Pelodidae Ephemeroptera: Leptophlebiidae, Pseudocloeon, Ecdyonuridae, Caebidae Trichoptera yang tanpa kantung: Psychomidae, Hydropschydae Odonata: Gomphidae, Plarycnemadidae, Agriidae, Aeshnidae Coleoptera: Elminthidae Mollusca: Bivalvia, Gastropoda Crustacea: Gammaridae Odonata: Libellulidae, Cordulidae Hirudinae: Glossiphonidae, Hirudidae Hemiptera: semua jenis Oligochaeta: Tubificidae Diptera: Chironomus thummiplumosus Syrphidae Tidak terdapat makrozoobentos Besar kemungkinan terdapat lapisan bakteri Sphaerotillus spp di permukaan air DO: Dissolved Oygen; BOD: Biochemical Oygen Demand 17

18 Lampiran 2A Makroinvertebrata indikator penilai kualitas air (WIIP, 1999) Skor Taksonomi Makroinvertebrata Indikator 1 Oligochaeta: Platyhelminthes - Tubificidae (Tubife thummiplumosus) 2 Diptera: Chironomidae (Chironomus sp.) 3 Syrphidae: Eristalis sp., Annelida: Hirudidae; Bivalvia; Gastropoda tanpa operculum: Physidae (Physa sp.); Lymnaeidae: (Lymnaea sp.) Kepiting sungai (Gecarcinus sp.); Odonata: Coenagrionidae (Lestes sp.), Agriidae: Argia sp. (capung ekor tebal) 4 Megaloptera: lalat dobson Corydalidae (Corydalus sp.), Sialidae; Ephemeroptera: Baetidae (Baetis sp); Heptageniidae: Stenonema sp. 5 Oligochaeta: Platyhelminthes (Planaria sp) Coleoptera larva dan dewasa: Psephenidae (Psephenus sp.), Hydrophilidae (Enochrus sp.), Dryopidae: Helicus sp. Hemiptera dewasa: Hydrometridae (Hydrometra sp), Gerridae (Gerris sp), Vellidae (Rhagovelia sp.), Notonectidae (Notonectus sp.), 6 Gastropoda dengan operculum >15mm: Viviparidae (Viviparus sp.); limpet air tawar (Ancylidae, Acroloidae, Lancidae) Bivalvia: Unionidae Odonata: Libellulidae (Macromia sp.) 7 Ephemeroptera: Heptageniidae (Stenonema sp.) Trichoptera: Leptoceridae (Leptocera sp.), Hydropsychidae (Hydropsyche sp.) 8 Crustacea: udang air tawar (Palaemon sp) 10 Trichoptera: Hydroptiliidae (Ochrotricha sp.), Helicopsychidae (Helicopsyche sp.) Ephemeroptera: Ephemeridae (Heagenia sp.), Ephemerellidae (Ephemerella sp.) Plecoptera: Isoperlidae (Isoperla sp.) 18

19 Lampiran 2B Indeks Kualitas Air berdasarkan karakteristik spesies di Lampiran 2A (WIIP, 1999) Skor Kualitas air 0 Luar biasa kotor (tidak ada kehidupan) Sangat kotor 3.0 4,9 Kotor Sedang/rata-rata Agak bersih sampai bersih Sangat bersih Lampiran 3 Makroinvertebrata indikator untuk menilai kualitas air (Indeks Trent, Nielsen, 1991) Jumlah Total Taksa yang Diperoleh Taksa Keberadaan Takson Skor Indeks > 16 Plecoptera beberapa taksa dengan nimpha hanya satu takson Ephemeroptera beberapa taksa * dengan nimpha hanya satu takson * Trichoptera beberapa taksa ** dengan larvae hanya satu takson ** Gammarus sp. satu/ beberapa taksa Asselus sp. satu/ beberapa taksa Tubificidae & atau satu/ beberapa taksa larva red midges Tak terdapat jenis ² contoh: Eristalis sp

20 seperti di atas * kecuali untuk Baetis rhodani ** termasuk Baetis rhodani Unit-unit taksa berikut ini dipandang sebagai kelompok: Tiap genus Tricladida (cacing tanah, pipih) Oligochaeta (cacing), kecuali familia Naididae Tiap genus dalam familia Hirudinea (lintah) Tiap genus dalam classis Mollusca Tiap genus Malacostraca (udang air tawar besar; crayfish) Tiap genus dalam ordo Ephemeroptera, kecuali Baetis rhodani Spesies Baetis rhodani Tiap genus dalam ordo Plecoptera Tiap familia dalam ordo Trichoptera Tiap genus dalam ordo Neuroptera dan Megaloptera Familia Chironomidae, kecuali Chironomus sp. Familia Simuliidae Tiap familia dalam ordo Diptera dan ordo Helodidae Tiap genus dalam ordo Elminthidae Tiap familia dalam ordo Coleoptera Genus Hydracarina Lampiran 4 Kelimpahan dan keanekaragaman makrobentos di Rawa Pening, kesesuaiannya dengan Indeks WIIP (1999) dan Indeks T&T (1998) Klasifikasi Jumlah individu/m3/stasiun, dan Skor Taksa Menurut Indeks WIIP dan Indeks T&T Makrozoobentos St.1 WIIP T&T St. 2 WIIP T&T St.3 WIIP T&T St. 4 WIIP T&T St. 5 WIIP T&T Crustacea Gecarcinus sp

21 Palaemon sp * * * Insecta Odonata: Gomphidae Hemiptera: Coriidae (Hesperocoria sp.) Mollusca Lymnaea sp Melanoides sp Dosinia sp Pila sp Catatan: * Indeks T&T (1998) tidak menganjurkan penggunaan Palaemonidae (Crustacea) karena penyebarannya dipandang sporadis ; (-) tidak ada Kesimpulan: Menurut kualifikasi fisika-kimia (PP no. 20/1990, Tabel 6) Rawa Pening masih bersih dan layak digunakan sebagai air baku untuk air minum. Tetapi bila ditinjau dari struktur komunitas makrozoobentos, bakteri, plankton, pola penyebaran plankton indikator, larvae dan bentuk dewasa serangga serta jenis ikan utama, tampak bahwa kualitas air Rawa Pening tidak sebaik sebagaimana yang dinyatakan oleh data fisikakimia air; khususnya di stasiun 1 dan 2 yang merupakan pemasok air rawa. Dengan tetap memperhatikan jumlah sampel yang terbatas dan pendeknya waktu penelitian, dapat disimpulkan bahwa dengan dukungan peubah fisika-kimia, struktur komunitas makroinvertebrata, plankton dan bakteri relatif lebih peka mencandra kualitas perairan yang tidak tampak berbeda bila hanya ditinjau dari kualitas peubah fisika dan kimiawinya, khususnya di Rawa Pening. Selain itu, indeks WIIP cukup sahih untuk digunakan sebagai panduan lapangan, sebagaimana diperlihatkan oleh hasil kajian ini. 21