BAB III METODE PENELITIAN. A. Waktu dan Tempat Penelitian

Transkripsi

1 BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian 1. Waktu Penelitian Penelitian ini dilaksanakan selama 4 bulan, yaitu bulan September hingga Desember Tempat Penelitian Lokasi pengambilan sampel limbah cair adalah di industri mi soun Dukuh Bendo, Kelurahan Daleman, Kecamatan Tulung, Kabupaten Klaten. Ikan nila didapatkan dari Satker PBIAT Janti, Polanharjo, Klaten. Pengujian kualitas air limbah dilakukan di Balai Laboratorium Kesehatan Yogyakarta. Pemeliharaan dan pengamatan pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan dilakukan di Satker PBIAT Janti, Polanharjo, Klaten. Pembuatan preparat dan pengamatan histologis dilakukan di Laboratorium Biologi, FMIPA, Universitas Sebelas Maret, Surakarta. B. Alat dan Bahan Penelitian 1. Alat Penelitian Bak plastik dengan tinggi 25 cm dan diameter 50 cm, aerator, selang, ph meter, DO meter, inkubator BOD suhu 20 0 C, termometer, timbangan digital denganketelitian 1 g, kertas milimeter, oven, desikator, timbangan analitik dengan ketelitian 0,0001 g, alat penyaring, pipet volume, gelas ukur, gelas piala, cawan porselen/cawan gooch, cawan aluminium, kaca arloji, pompa vacum, penjepit kertas saring, buret, statif, tabung reaksi 16x100 ml, erlemeyer 250 ml, pipet tetes, 23

2 COD reaktor dan transformer, labu ukur 100 ml, botol Winkler, pipet tetes, pipet volumetri, kotak paraffin, disecting kit, botol flakon, gelas bekker, gelas benda dan penutup, oven, mikrotom, hot plate, selang kecil, mikroskop cahaya, alat fotomikrografi 2. Bahan Penelitian Ikan Niladengan ukuran 4-6 cm sebanyak 100 ekor, limbah cair mi soun, air, pellet ikan, kertas saring (berpori 1,2µm), air suling, larutan digesti, reagen asam sulfat perak sulfat, indikator ferroin, larutan FAS 0,05 N, sampel limbah cair yang diperiksa, Iodida alkali (perekasi Winkler), H 2 SO 4 pekat, larutan Mangan sulfat/ MnSO4 48 %, Natrium tiosulfat 0,025 N, indikator amylum 1 %, kloroform, larutan bouin, garam fisiologis NaCl (0,9%), kertas label, alkohol bertingkat, toluol, xylol, parafin dengan titik cair C, albumin meyer, aquades, staining kit dengan pewarnaan HE (Hematoksilin-Eosin), Canada balsam C. Rancangan Penelitian Pada penelitian ini dilakukan uji penentuan konsentrasi limbah dengan melakukan pemeliharaan ikan selama 10 hari pada konsentrasi limbah 0%, 10%, 25%, 50%, 75% dan 100% dan dicatat ikan yang mati 50%. Setelah itu pada uji selanjutnya ditentukan 5 konsentrasi di bawah konsentrasi yang didapatkan dari penelitian di atas. Uji selanjutnya dilakukan dengan Rancangan Acak Lengkap menggunakan 5 perlakuan konsentrasi limbah dengan 3 kali ulangan. Pada uji ini dilakukan pengamatan pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan nila tiap 10 hari selama 24

3 30 hari serta pengamatan struktur mikroanatomi insang nila pada akhir pengamatan. D. Prosedur Kerja 1. Pengambilan Sampel Limbah Cair Mi Soun Pengambilan sampel limbah cair mi soun dilakukan dengan botol gelap (volume 150 ml) dengan cara botol dimasukkan dalam limbah cair tersebut ±30 cm dari atas permukaan limbah cair kemudian penutup botol dibuka hingga botol terisi limbah cair. Setelah botol gelap terisi limbah cair sampai penuh, botol ditutup kembali dan diangkat kembali ke permukaan. Selanjutnya sampel limbah cair tersebut dianalisis di laboratorium. 2. Pengukuran Kualitas Limbah Cair Mi Soun Dilakukan pengukuran kualitas limbah cair berdasarkan Peraturan daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 yang meliputi ph, BOD 5, COD dan TSS, selain itu juga diukur suhu ruang, suhu air dan DO sebagai data pendukung. Debit maksimum tidak diukur karena yang diukur adalah kualitas sehingga tidak merujuk pada jumlah. a. Derajat keasaman (ph) Pengukuran ph dilakukan metode elektrometrik. Pertama, elektroda dikeringkan dengan menggunakan tisu, dibilas dengan aquadest, dibilas dengan sampel setelah itu elektroda dicelupkan dalam sampel. Tombol reader pada ph meter ditekan dan ditunggu hingga display menunjukkan angka yang stabil. Setelah hasil didapatkan, ph meter dimatikan, dibilas dengan aquadest dan dimasukkan larutan buffer ph 7 dalam tutup elektroda lalu ditutup. 25

4 b. BOD 5 Larutan fosfat buffer, larutan magnesium sulfat, larutan kalsium klorida dan larutan ferric cloride masing- masing 4 ml, seed BOD 8 ml ditambahkan pada aquades kemudian diaerasi 1 jam. Sebanyak 250 ml sampel diencerkan, dimasukkan dalam botol BOD masing-masing sampel dimasukkan dalam 2 botol BOD untuk DO awal dan DO setelah 5 hari inkubasi pada suhu 20 0 C. Sampel dalam botol BOD ditambahkan dengan MnSO4 1 ml, alkali azida 1 ml dan ditunggu sampai mengendap. Selanjutnya ditambahkan H 2 S0 4 pekat yang dilewatkan lewat dinding sebanyak 1 ml lalu dititrasi dengan menggunakan Natrium tiosulfat dan indikator amilum 1%. Perhitungan nilai BOD 5 sebagai berikut: (A1-A2) - (B1-B2) Vc BOD 5 (mg/l) = Vb P Keterangan: A1 A2 B1 B2 Vb Vc P = DO sebelum 0 hari (mg/l) = DO 5 hari (mg/l) = DO blanko 0 hari = DO blanko 5 hari = Volume suspensi mikroba dalam botol DO blanko = Volume suspensi mikroba dalam botol contoh uji = Pengenceran c. Chemical Oxygen Demand(COD) Limbah cair sebanyak 25 ml yang telah diencerkan, diambil 2,5 ml dimasukkan dalam tabung hach lalu ditambahkan 1,5 ml K 2 Cr 2 O 7 0,1 N dan 3,5 ml H 2 SO 4 pekat (apabila langsung berwarna hijau maka pengenceran perlu ditambah). Kemudian, direfluks 2 jam pada suhu C dalam COD reaktor. 26

5 Setelah selesai, tunggu hingga dingin lalu dipindah ke labu erlenmeyer dan dititrasi dengan FAS dengan indikator ferroin hingga berwarna kecoklatan. Perlakuan sama dengan mengganti sampel dengan aquades sebagai blanko. Data uji laboratorium tersebut dihitung dengan rumus sebagai berikut : COD (mg O 2 /l) = ((A-B) x N x 8000)/ml sampel Keterangan: A: FAS (ml) yang digunakan untuk titrasi blanko B: FAS (ml) yang digunakan untuk titrasi sampel N: normalitas larurtan FAS d. TSS Prinsip analisa TSS yaitu contoh uji yang telah homogen disaring dengan kertas saring yang telah ditimbang. Residu yang tertahan pada saringan dikeringkan sampai mencapai berat konstan pada suhu 103ºC sampai dengan 105ºC. Kenaikan berat saringan mewakili padatan tersuspensi total (TSS). Jika padatan tersuspensi menghambat saringan dan memperlama penyaringan, diameter pori-pori saringan perlu diperbesar atau mengurangi volume contoh uji. Untuk memperoleh estimasi TSS dihitung perbedaan antara padatan terlarut total dan padatan total. Persiapan sampel yang akan diuji 1) Dipisahkan partikel besar yang mengapung 2) Residu yang berlebihan dalam saringan dapat mengering membentuk kerak dan menjebak air, untuk itu sampel dibatasi agar tidak menghasilkan residu lebih dari 200mg 27

6 3) Untuk sampel uji yang mengandung padatan terlarut tinggi, dbilas residu yang menempel dalam kertas saring untuk memastikan zat yang terlarut telah benar -benar dihilangkan. 4) Dihindari melakukan penyaringan yang lebih lama sebab untuk mencegah penyumbatan oleh zat koloidal yang terperangkap pada saringan. Persiapan pengujian 1) Diletakkan kertas saring pada alat penyaring 2) Dibilas kertas saring dengan air suling demineralisasi sebanyak 20 ml berturut-turut sebanyak 3 kali menggunakan alat penyaring (TSS filter) 3) Kertas saring diletakkan di cawan porselin 4) Kertas saring dikeringkan dalam oven pada suhu 103 C sampai 105 C selama 1 jam 5) Didiinginkan dalam desikator sampai suhu ruang 6) Ditimbang dengan timbangan analitik dan dicatat hasil penimbangan 7) Bila diperlukan diulangi langkah 4,5,6 sampai memperoleh berat konstan 8) Kertas saring diletakkan dalam desikator atau pada tempat yang bersih. Cara uji : 28

7 1) Disiapkan kertas saring yang telah diketahui beratnya pada alat penyaring 2) Kertas saring dibasahi dengan air suling demineralisasi 3) Sampel uji dikocok sampai homogen. Volume contoh uji yang diambil disesuaikan (maksimal 1000 ml) sehingga berat residu di kertas saring 2,5 mg sampai 200 mg 4) Sampel uji disaring, kemudian dibilas kertas saring dengan air suling demineralisasi sebanyak 10 ml dan dilakukan sebanyak 3 kali pembilasan. Sampel uji dengan padatan terlarut yang tinggi memerlukan pembilasan tambahan. 5) Kertas saring diletakkan di atas cawan porselen. 6) Kertas saring dikeringkan dalam oven pada suhu 103 C sampai 105 C selama 1 jam 7) Didinginkan dalam desikator sampai suhu ruang 8) Ditimbang dengan timbangan analitik dan catat hasil penimbangan 9) Bila diperlukan diulangi langkah 6,7 sampai diperoleh berat konstan 10) Perhitungan Hitung kadar padatan tersuspensi dengan menggunakan rumus sebagai berikut: TSS (( a-b) x 1000) (mg/l) = V Keterangan : a = berat kertas saring berisi padatan tersuspensi (mg) b = berat kertas saring kosong (mg) 29

8 V = volume sampel uji (ml) 3. Persiapan Ikan Uji. Ikan yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan nila (O.niloticus) dengan panjang ± 4-6 cm. Ikan nila yang digunakan dalam penelitian ini adalah ikan yang sehat, tidak terserang penyakit dan homogen. Setiap bak diisi 10 ikan nila yang diadaptasikan terlebihdahulu selama 7 hari. 4. Persiapan Bak dan Air Media Pemeliharaan. Bak plastik yang digunakan berukuran tinggi 25 cm dan berdiameter 50 cm dan diisi air 20 liter. Bak yang digunakan sebelumnya dibersihkan dan disterilisasi terlebih dahulu agar terhindar dari penyakit. Sebelum digunakan, bak penelitian dicuci menggunakan sabun deterjen dan dibilas sampai bersih selanjutnya bak dikeringkan. Media pemeliharaan adalah air tawar yang sebelumnya diaerasi selama satu hari. Air tersebut ditempatkan di dalam bak plastik berbentuk silinder yang berjumlah 18 buah dan dilengkapi dengan aerator. Masing-masing bak diisi 10 ekor ikan. 5. Pemeliharaan Benih Ikan Nila Selama pemeliharaan dilakukan penyifonan kotoran sisa pakan dan feses setiap hari. Setiap 10 hari sekali air diganti total bersamaan dengan waktu penimbangan ikan. Ikan dipelihara selama 30 hari. Pemberian pakan dilakukan 2 kali sehari sebanyak total 3% per berat total ikan. 6. Cara Penimbangan Ikan Sebelum ditimbang ikan dipuasakan dahulu selama satu hari, setelah itu ikan ditimbang dengan cara mengambil commit to wadah user kecil yang telah diberi air tawar 30

9 dan ditimbang terlebih dahulu, setelah itu baru ikan dimasukan ke dalam wadah dan ditimbang lagi. Hasil berat ikan yang didapat yaitu berat timbangan akhir dikurangi dengan berat timbangan awal. Timbangan yang digunakan adalah timbangan digital ketelitian 1 gram. Sedangkan panjang standar diukur dari ujung kepala paling depan sampai pelipatan pangkal sirip ekor, yaitu dengan menggunakan penggaris. 7. Pemberian Limbah Cair Mi Soun Bak plastik diisi limbah cair dengan konsentrasi 100%, 75%, 50%, 25%, 10% dan 0% (kontrol) sebagai uji penentuan konsentrasi untuk penelitian selanjutnya kemudian ditentukan 5 konsentrasi di bawahnya sebagai konsentrasi pada uji lanjutan menggunakan 3 kali ulangan. 8. Pengukuran Parameter Biologi Kualitas Limbah Cair Mi Soun Parameter uji utama pada penelitian ini adalah laju pertumbuhan, kelangsungan hidup dan struktur mikroanatomi insang ikan nila. Data diambil setiap 10 hari sampai masa percobaan selesai untuk pengukuran pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan nila sedangkan untuk struktur mikroanatomi dilakukan di akhir masa percobaan. a. Laju Pertumbuhan Laju pertumbuhan panjang harian dan laju pertumbuhan spesifik sebagai data pertumbuhan ikan diukur pada tiap 10 hari untuk mengetahui pengaruh dari pemberian limbah cair mi soun terhadap pertumbuhan ikan nila. Rumus laju pertumbuhan panjang harian ikan adalah sebagai berikut (Fonds, et al., 1992 dalam Damayanty, dkk., 2013): Lend- Lstart dl= X 10 (t) 31

10 Keterangan : dl = Pertumbuhan panjang harian (mm/d), Lend = panjang ikan akhir penelitian, Lstart = panjang ikan awal penelitian, t = periode pengamatan (hari). Sedangkan untuk rumus laju pertumbuhan spesifik adalah sebagai berikut (Schram, et al., 2009 dalam Damayanty, dkk., 2013): Keterangan: SGR (Specific Growth Rate) = Laju pertumbuhan spesifik (% hari), Wt = Berat ikan pada akhir penelitian (g), Wo = Berat ikan pada awal penelitian (g), t = periode pengamatan (hari). b. Kelangsungan Hidup Kelangsungan hidup menurutmudjiman (2002) sebagai berikut: Keterangan: Ln Wt- Ln Wo SGR = X 100% (t) Nt SR = x 100% No SR (Survival Rate) = Kelangsungan hidup (%) Nt = Jumlah ikan yang hidup pada akhir penelitian (ekor) No = Jumlah ikan yang hidup pada awal penelitian (ekor) c. Struktur Mikroanatomi Insang Ikan Nila Pembuatan preparat irisan insang dengan menggunakan metode parafin, yaitu: 32

11 1) Narkose (Pembiusan) Kapas yang dibasahi kloroform ditempelkan pada nares anterior ikan. 2) Sectio (Pemotongan) Dilakukan sectio pada organ insang sebesar 3-5 mm, darah dan kotoran yang menempel dibersihkan dengan garam fisiologis. 3) Labelling (Pelabelan) Dibuat label yang sesuai dan ditempelkan pada potongan jaringan. 4) Fiksasi Potongan jaringan yang sudah berlabel dimasukkan dalam botolbotol flakon yang sudah berisi larutan fiksatif. 5) Washing (Pencucian) Dicuci dengan alkohol 70% untuk menghilangkan formalin dan mengusir pikratnya hingga warna kuning hilang. 6) Dehidrasi Jaringan dimasukkan dalam alkohol 80% 2 kali 30 menit, kemudian alkohol 90%, alkohol 96% dan alkohol absolut masingmasing selama 30 menit. 7) Clearing (Penjernihan) Jaringan dimasukkan dalam toluol selama 24 jam sehingga jaringan menjadi jernih. 8) Infiltrasi 33

12 Jaringan dimasukkan dalam gelas bekker yang diisi xylol + parafin dengan perbandingan 1:1, kemudian dipindahkan potongan jaringan berturut- turut dalam deretan gelas berisi parafin I, parafin II, dan parafin III masing- masing selama 1 jam dan dilakukan di dalam oven/inkubator dengan temperatur C. 9) Embedding (Penyelubungan) Penanaman jaringan dilakukan tidak jauh dari oven pada kotak embedding yang diolesi dengan gliserin lalu dituang paraffin cair hingga penuh kemudian jaringan dengan cepat dipindah ke dalam paraffin cair pada posisi melintang. 10) Sectioning (Pengirisan) Blok- blok paraffin dikeluarkan dari cetakan lalu diiris dengan skalpel sehingga berbentuk persegi teratur lalu diiris dengan pisau mikrotom. 11) Affixing Gelas benda bersih bebas lemak dibersihkan dengan albumin Meyer, ditetesi aquades dan diambil coupes terpilih diatas aquades, diletakkan gelas benda ke atas hot plate yang bersuhu C hingga kering. 12) Staining (Pewarnaan) Gelas benda dengan coupes terpilih yang menempel direndam dalam larutan xylol 15 menit, xylol II 5 menit, xylol diisap dengan kertas tisu, lalu berturut- turut dicelupkan dalam alkohol 96%, 34

13 90%, 80%, 60%, 50%, 30% dan aquades beberapa celupan lalu dicelupkan dalam Hematoxylin Ehrlich selama 3-7 detik, dicuci dengan air mengalir, dicelupkan aquades, alkohol 30%, 50%, 60%, 70% beberapa celupan lalu dimasukkan dalam eosin Y 1-2% dalam alkohol 70% 1-2 menit dilanjutkan alkohol 80%, 90%, 96% beberapa menit lalu ditetesi alkohol absolut setelah itu dibersihkan dengan larutan xylol minimal 15 menit. 13) Mounting (Penutupan preparat) Coupes dibersihkan dengan kertas penghisap kemudian ditetesi Canada balsam lalu ditutup dengan gelas penutup. 14) Labelling Ditulis data lengkap preparat Setelah pembuatan preparat selesai lalu pengamatan preparat struktur mikroanatomi insang ikan nila pada akhir masa percobaan dan analisis kerusakannya digunakan analisis deskriptif. E. Analisis Data Data pertumbuhan dan kelangsungan hidup dianalisis dengan menggunakan ANOVA (Analysis of Variance) untuk mengetahui pengaruh perlakuan dilanjutkan pula dengan uji DMRT untuk mengetahui perbedaan antarperlakuan dengan derajat kepercayaan95% (Rochiman, 1989). Sedangkan data struktur mikroanatomi insang nila dianalisis dengan menggunakan analisis deskriptif. 35

14 36