METODE PENELITIAN. 07 o 20 0,6576 LS 19 o 13 48,4356 BT Kober, Kec. Purwokerto Barat Bantarsoka, Kec. Purwokerto Barat

Transkripsi

1 III. METODE PENELITIAN A. Materi Penelitian 1. Peralatan Penelitian Alat yang digunakan selama penelitian adalah botol Winkler, plankton net no.25, ember plastik, buret, statif, Erlenmayer, pipet tetes, thermometer, gelas ukur, mikroskop binokuler, cover glass, object glass, kertas ph, saringan bertingkat, tali raffia, kayu ukuran 1 m, kertas saring whatman no.41, keping secchi, beker glass, inkubator, timbangan analitik, ice box, botol sampel, penangas oven, botol plastik, GPS, dan pompa vacum. 2. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan selama penelitian adalah Aquades, larutan pengencer, formalin 40%, larutan MnSO4, KOH-KI, H2SO4 pekat, Na2S2O3, dan indikator amilum. B. Teknik Pengambilan Sampel Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode survei. Teknik pengambilan sampel menggunakan purposive random sampling pada 7 stasiun di hulu, tengah dan hilir Sungai Banjaran berdasarkan rona lingkungan (Tabel 3.1). Pengambilan sampel di tiap-tiap setasiun dilakukan 3 kali ulangan dengan interval waktu 2 minggu sekali pada Juli- Agustus Tabel 3.1. Lokasi Pengambilan Sampel di Perairan Sungai Banjaran (Lampiran 1) Sta Desa Substrat Land Use Letak Geografis I Melung,Kec. Baturraden batu dan kerikil hulu sungai dan air terjun 07 o 20 0,6576 LS 19 o 13 48,4356 BT II III IV V VI VII Kober, Kec. Purwokerto Barat Bantarsoka, Kec. Purwokerto Barat Pasirmuncang Kec.Purwokerto Barat Pasirmuncang Kec. Purwokerto Barat Kedungwringin Kec.Patikraja Sidabowa Kec. Patikraja batu, tanah dan kerikil batu, tanah dan kerikil Batu, pasir dan kerikil Batu, pasir dan kerikil Pemukiman penduduk Pemukiman penduduk Penambangan pasir dan pemukiman Penambangan pasir dan pemukiman 07 o 25 2,5212 LS 109 o 13 25,1148 BT 07 o 25 12,8064 LS 109 o 13 24,0996 BT 07 o ,5572 LS 109 o 13 26,3964 BT 07 o 25 48,0828 LS 109 o 12 59,7096 BT kerikil dan tanah Persawahan 07 o 25 43,6224 LS 109 o 13 29,1576 BT batu, kerikil Pemukiman 07 o 27 29,44228 LS dan tanah penduduk dan hilir 109 o 13 0,3468 BT 7

2 Parameter utama yang diamati meliputi nilai TSS, jumlah jenis dan jumlah individu dari mikrozoobentos. Parameter pendukung adalah ph, suhu, kecepatan arus sungai, kedalaman sungai, kecerahan, jenis substrat, BOD, dan DO. C. Bagan Alir Penelitian Sungai Banjaran Kabupaten Banyumas Rona lingkungan Hulu : 1 stasiun Tengah : 4 stasiun Hilir : 2 stasiun Pengambilan sampel Kualitas fisika/kimia Organisme Pendukung: 1. Jenis substrat 2. Temperatur 3. Kedalaman sungai 4. Kecepatan arus 5. kecerahan 6. DO 7. BOD 8. ph Deskripsi Utama: 1. TSS Analisis data Korelasi regresi Hubungan TSS dengan mikrozoobentos Mikrozoobentos kelimpahan keanekaragaman Dominansi Kemerataan Struktur komunitas Struktur komunitas mikrozoobentos hubungannya dengan material tersuspensi di Sungai Banjaran Kabupaten Banyumas 8

3 D. Cara Kerja 1. Pengambilan Sampel Air Sampel air diambil dan diamati dengan menggunakan metode insitu dan exitu. Insitu dilakukan dengan mengukur langsung nilai fisika-kimia, seperti suhu, kecepatan arus, kecerahan, kedalaman, ph, dan O2 terlarut di tempat pengambilan sampel, sedangkan secara exitu hanya pengambilan dan pendinginan sampel air dan pengukuran dilakukan di laboratorium, yaitu pada pengukuran nilai TSS dan BOD. 2. Pengambilan dan Pengawetan Sampel Mikrozoobenthos Sampel mikrozoobentos diambil dengan metode kuadran. Kuadran ditempatkan pada substrat dasar sungai dengan ukuran 50x50 cm 2. Semua substrat yang berada pada kuadran seperti batu, tanah, kerikil dan pasir tersebut diambil. Substrat yang berupa batu disikat secara halus, untuk substrat pasir dan kerikil dilakukan pengambilan dari dasar perairan ke dalam ember, dan untuk substrat berupa tanah menggunakan pipa paralon yang ukurannya tidak diperhitungkan, yaitu dengan cara menusukan pipa ke dalam tanah dan jangan sampai ada air yang masuk ke dalam pipa tersebut. Substrat yang diperoleh dimasukkan ke dalam ember plastik dan diencerkan dengan akuades sebanyak 500 ml. Substrat yang sudah diencerkan di saring dengan menggunakan saringan bertingkat dengan mata saring 0,1x0,1 mm. Hasil penyaringan di saring lagi menggunakan plankton-net no. 25. Hasil penyaringan ditampung dalam botol sampel dan diberi formalin 40% hingga konsentrasi menjadi 4% atau sekitar 2,5 ml,dengan menggunakan rumus sebagai berikut : N1V1 = N2V2 (3-1) N1 = konsentrasi formalin yang dikehendaki (4%) V1 = volume sampel N2 = konsentrasi formalin yang ada (40%) V2 = volume formalin yang ditambahkan (ml) 3. Identifikasi dan Menghitung Kelimpahan Mikrozoobentos Sampel yang di dalam botol sampel dihomogenkan terlebih dahulu dan diambil 1 tetes dan diletakkan pada gelas objek dan ditutup dengan gelas penutup. Sebelum perhitungan jumlah, mikrozoobentos diamati 9

4 menggunakan mikroskop binokuler dengan perbesaran 400 kali dan diidentifikasi menggunakan buku Davis (1955), Edmondson (1959) dan Plankton of South Vietnam (Shirota,1966). Penghitungan jumlah individu menggunakan perbesaran 100 kali. Mikrozoobentos diamati sebanyak 20 lapang pandang dan setiap sampel diulang sebanyak 5 kali. Perhitungan jumlah mikrozoobentos menggunakan rumus modifikasi dari Microtransect Counting (APHA, 1992), yaitu : Lackey Drop K = F x N (3-2) F = x x x (3-3) Luas substrat = 2500 cm 2 K = Kelimpahan mikrozoobentos (Organisme/cm 2 ) N = Jumlah mikrozoobentos yang diamati Q1 = Luas gelas penutup 18x18 mm (mm 2 ) Q2 = Luas lapang pandang (1,11279 mm 2 ) V1 = Volume air dalam botol sampel (90 ml) V2 = Volume air yang diamati ( 0,25 ml ) P = Jumlah lapang pandang (20) W = Volume air yang disaring (0,5 l) 4. Kelimpahan Relatif (KR) Kelimpahan relatif merupakan kelimpahan jenis mikrozoobentos ke-i dengan jumlah total seluruh jenis mikrozoobentos (Krebs, 1978). Kelimpahan relatif dihitung dengan menggunakan rumus : KR = x 100% (3-4) KR = kelimpahan relatif ni = jumlah individu spesies ke i N = jumlah individu total seluruh spesies 5. Total Suspended Solids (TSS) Total Suspended Solid diukur dengan metode Gravimetric dari APHA (1985). Pertama kertas saring Whatman no. 41 dibilas dengan akuades, kemudian kertas saring Whatman dikeringkan pada suhu C selama kurang lebih 1 jam dan kertas saring Whatman ditimbang sebagai berat awal (x). Sampel air sungai sebanyak 50 ml disaring dengan kertas saring Whatman no. 41 yang sudah dibilas dengan akuades. Kertas saring 10

5 dikeringkan pada suhu C selama 1 jam kemudian kertas saring didinginkan dan ditimbang beratnya sebagai berat akhir (y). Rumus nilai konsentrasi Total Suspended Solid (TSS) : mg/l = 10 (3-5) Keterangan: y = berat kertas saring dan zat tersuspensi x = berat kertas saring 6. Kedalaman Sungai Kedalaman sungai diukur dengan mencelupkan tongkat berskala pada lokasi yang akan diukur kedalamannya, sampai tongkat menyentuh dasar, dan skala yang diperoleh dicatat. 7. Kecepatan Arus Kecepatan arus diukur menggunakan metode pelampung (Barus, 2002), yaitu botol plastik 0,5 l diisi dengan air sampai 25% kemudian diikat dengan tali sepanjang 10 m, kemudian dihanyutkan ke sungai. Waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak 10 m dihitung dengan menggunakan stop watch, kemudian dicatat. Kecepatan arus : V m.dt -1 = (3-6) V = kecepatan arus (m.dt -1 ) M = panjang tali (m) S = waktu (s) 8. Pengamatan Substrat Dasar Pengamatan substrat dasar dilakukan secara visual, 9. Penetrasi cahaya (kecerahan) Penetrasi cahaya atau kecerahan diukur dengan menggunakan keping Secchii. Keping Secchii dimasukkan ke dalam air sampai batas yang tidak dapat terlihat oleh mata, kemudian diukur jaraknya (x), Setelah itu keping Secchii diturunkan kembali secara perlahan-lahan sampai terlihat oleh mata dan diukur jaraknya (y). Penetrasi cahaya atau kecerahan dapat dihitung dengan rumus : Penetrasi cahaya (cm) = 11

6 x = jarak saat Keping Secchi tidak terlihat oleh mata y = jarak saat Keping Secchi terlihat lagi oleh mata 10. Temperatur air 11. ph Temperatur air sungai diukur dengan metode pemuaian (APHA,1985). Pengukuran suhu air dan udara menggunakan termometer Celcius. Termometer dicelupkan ke dalam air selama kurang lebih 2 menit sampai menunjukkan angka yang konstan, lalu dicatat. Pengukuran ph dilakukan dengan kertas indikator ph. Kertas ph dicelupkan ke dalam air sampai terjadi perubahan warna, kemudian perubahan warna dicocokkan dengan warna standard yang ada (Welch, 1952). 12. Biological Oxygen Demand (BOD) Biological Oxygen Demand (BOD) diukur dengan metode Winkler (APHA, 1985). Sampel air sebanyak 300 ml diencerkan dengan larutan pengencer sebanyak 300 ml. Sampel yang telah diencerkan dimasukkan dalam 2 botol Winkler volume 250 ml. Botol Winkler pertama diperiksa kandungan oksigennya yang dinyatakan sebagai DO0 hari, sedangkan botol Winkler kedua diperiksa setelah 5 hari yang diinkubasi terlebih dahulu dengan suhu 20 o C dan dinyatakan sebagai DO5 hari. Blanko menggunakan akuades dengan perlakuan sama seperti cara kerja untuk air sampel. Kandungan BOD dihitung dengan persamaan : BOD mg/l = ( ) ( ) ( ) (3-7) keterangan : X0 = kandungan O2 terlarut sampel hari ke-0 X5 = kandungan O2 terlarut sampel hari ke-5 B0 = kandungan O2 terlarut blanko hari ke-0 B5 = kandungan O2 terlarut blanko hari ke-5 P = faktor pengenceran 13. Disolved Oxygen (DO). Oksigen terlarur (DO) diukur dengan menggunakan metode Winkler (Wetzel & Likens, 1992). Sampel air diambil dengan menggunakan botol Winkler 250 ml secara hati-hati supaya tidak terdapat gelembung udara 12

7 dalam botol. Sampel air yang telah diambil ditambah MnSO4 dan KOH-KI masing-masing 1 ml kemudian dikocok sampai homogen. Kemudian ditambahkan 1 ml H2SO4 pekat sampai endapan larut. Selanjutnya diambil 100 ml sampel air dan dimasukkan ke dalam botol Erlenmeyer kemudian ditambahkan indikator amilum sebanyak 3-5 tetes hingga berwarna biru tua. Kemudian dititrasi dengan Na2S2O3 0,025 N hingga jernih. DO mg.l -1 = 1000 x p x q x 8 (3-8) 100 keterangan : p = jumlah Na2S2O3 0,025 N yang digunakan untuk titrasi (ml) q = normalitas larutan Na2S2O3 8 = bobot setara oksigen E. Analisis Data TSS Analisis yang digunakan untuk mengkaji kualitas fisika kimia khususnya pada masing-masing stasiun adalah menggunakan metode deskriptif dalam bentuk grafik. Struktur komunitas mikrozoobenthos di Sungai Banjaran yang dikaji adalah keanekaragaman, dominansi, kemerataan, dan kesamaan, yaitu sebagai berikut : 1. Indeks Keanekaragaman Indeks keanekaragaman digunakan untuk menyatakan hubungan kelimpahan spesies dalam komunitas di Sungai Banjaran, dengan rumus sebagai berikut : = log (3-9) H = indeks keanekaragaman pi = perbandingan individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis (ni/n) Kategori nilai indeks Shannon-Wiener menurut Krebs (1985) mempunyai kisaran nilai tertentu yaitu : H < 1 : keanekaragaman rendah 1 < H < 3 : keanekaragaman sedang H > 3 : keanekaragaman tinggi 13

8 2. Indeks Dominansi Indeks dominansi digunakan untuk mengetahui apakah suatu jenis organisme yang mendominasi perairan Sungai Banjaran, indeks dominansi Simpson dihitung dengan rumus : D = 2 (3-10) keterangan : D = indeks dominansi ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu Kategori nilai indeks dominansi menurut Odum (1971) yaitu: Nilai indeks dominansi berkisar 0-1 yang artinya apabila nilai 0 (nol) berarti tidak ada yang mendominansi, dan apabila kecenderungan satu individu mendominansi yang lainnya. 3. Indeks Kemerataan mendekati 1 maka ada Indeks Kemerataan ( Index of Evenness) berfungsi untuk mengetahui kemerataan setiap jenis dalam setiap komunitas yang dijumpai di Sungai Banjaran (Odum, 1997), yaitu : E = H /log S (3-11) E = indeks kemerataan S = jumlah jenis H = keanekaragaman jenis Log = logaritma Kategori nilai kemerataan menurut Odum (1997) adalah : E = 0, kemerataan antara spesies rendah, artinya kekayaan individu yang dimiliki masing-masing spesies sangat jauh berbeda, dan jika E = 1, kemerataan antar spesies relatif merata atau jumlah individu masing-masing spesies relatif sama. 4. Indeks Kesamaan Untuk mengetahui tingkat kesamaan komunitas antar stasiun penelitian, data mikrozoobentos dianalisis menggunakan Indeks kesamaan Sorenson menurut Brower (1990), yaitu: = 100% (3-12) Keterangan: 14

9 S = Indeks Kesamaan A = Jumlah spesies yang ditemukan di lokasi A B = Jumlah spesies yang ditemukan di lokasi B C = Jumlah spesies yang sama-sama ditemukan di lokasi A dan B Kategori Indeks Kesamaan Komunitas menurut Odum (1993) adalah : 1-30 % = Kategori rendah % = Kategori tinggi % = Kategori sedang > 91 % = Kategori sangat tinggi 5. Hubungan Konsentrasi TSS dengan Kelimpahan Mikrozoobentos Korelasi digunakan untuk menentukan besarnya pengaruh konsentrasi TSS terhadap kelimpahan mikrozoobenthos yang dinyatakan dengan koefisien korelasi (r), besarnya nilai r = -1 r + 1. Menurut Sugiyono (2004) analisis regresi dapat dijelaskan melalui persamaan linier Y= a + bx. (3-13) Y = subyek variable dependen dalam hal ini yaitu kelimpahan mikrozoobenthos X = subyek variable independen dengan nilai tertentu konsentrasi TSS. a = harga Y bila X=0 b = angka arah atau koefisien regresi yang menunjukan angka peningkatan atau penurunan variable dependen yang didasarkan pada variable independen. Menurut Djarwanto dan Subagyo (1981), bahwa nilai koefisien korelasi (r) adalah jika 0,70-1,00 menunjukkan hubungan yang tinggi; 0,40-0,70 menunjukkan hubungan yang sedang; 0,20-0,40 menunjukkan hubungan yang rendah dan apabila nilai r <0,20 menunjukkan adanya hubungan yang sangat rendah atau dapat diabaikan. 15