HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG TESIS HAMDANI /BIO

Transkripsi

1 HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG TESIS Oleh HAMDANI /BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2013

2 HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG TESIS Oleh HAMDANI /BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2013

3 HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG TESIS `` Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Univers Sumatera Utara Oleh HAMDANI /BIO PROGRAM PASCA SARJANA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA M E D A N 2013

4 PENGESAHAN TESIS Judul Tesis : ANALISIS KUALITAS AIR DIHUBUNGKAN DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG Nama Mahasiswa : HAMDANI Nomor Induk Mahasiswa : Program Studi Fakultas : Magister Biologi : Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Menyetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M.Sc Ketua Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS Anggota Ketua Program Studi Dekan Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed Dr. Sutarman, M. Si Tanggal Lulus : 15 November 2013

5 Telah diuji pada Tanggal : 15 November 2013 PANITIA PENGUJI TESIS Ketua : Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M. Sc Anggota : 1. Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS 2. Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed 3. Dr. Hesti Wahyuningsih, M. Si

6 PERNYATAAN ORISINALITAS HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG TESIS Dengan ini saya menyatakan banwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satuannya telah dijelaskan sumbernya dengan benar Medan, 27 Oktober 2013 Hamdani NIM

7 PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS Sebagai sivitas akademika, saya yang bertanda tangan di bawah ini: Nama : Hamdani NIM : Program Studi : Magister Biologi Jenis Karya Ilmiah : Tesis Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyutujui untuk memberikan kepada Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul: Hubungan analisis kualitas air dengan kepadatan makrozoobentos di perairan sungai ular Kabupaten deli serdang Beserta Perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti Non- Eksklusif ini, berhak menyimpan, mengalih data, memformat, mengelola dalam bentuk data-base, merawat dan mempublikasikan Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis dan sebagai pemegang dan atau sebagai pemilik hak cipta. Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya. Medan, Oktober 2013 Hamdani

8 HUBUNGAN ANALISIS KUALITAS AIR DENGAN KEPADATAN MAKROZOOBENTOS DI PERAIRAN SUNGAI ULAR KABUPATEN DELI SERDANG ABSTRAK Hubungan Analisis Kualitas Air dengan Kepadatan Makrozoobentos di Perairan Sungai Ular Kabupaten Deli Serdang telah diteliti pada bulan Oktober sampai dengan Nopember Penelitian dilakukan di sungai Ular dengan lima stasiun penelitian yang ditentukan dengan metode Purposive Random Sampling berdasarkan kondisi dan peruntukan daerah perairan tersebut. Pengambilan sampel dilakukan dengan sembilan kali ulangan untuk setiap stasiun. Analisis dilakukan dengan menggunakan program SPSS versi 16,0 Parameter yang diamati adalah parameter fisika, kimia dan biologi, kemudian nilainya dibandingkan dengan nilai standar baku mutu air sesuai dengan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun Nilai rata-rata hasil pengukuran tiap parameter adalah: Suhu = 27 0 C, ph = 6,95, DO = 6,7 mg/l, BOD = 3,6 mg/l, Nitrat = 0,9785 mg/l, Posfat = 0,095 mg/l, COD = 16,32 mg/l, TSS = 35,2 mg/l, TDS = 338,4 mg/l dan Total Coliform = 555,5/100 ml air sampel. Fraksi substrat di stasiun 1 dan 2 didominasi oleh pasir. yaitu 96,2 % dan 94,4 %, di stasiun 3, 4 dan 5 didominasi oleh lumpur dengan prosentasi 62,2 %, 74,2 % dan 88,1 %. Hasil uji Coliform dengan metode MPN memberikan angka rata rata 555,5 /100 ml air sampel. Hasil penentuan status mutu air berdasarkan faktor fisik, kimia dan biologi dilakukan dengan Metode Storet yaitu dengan menjumlahkan nilai setiap parameter yang memiliki nilai baku mutu, maka diperoleh skor total -20, yang berarti bahwa sungai ular tercemar sedang. Hasil penelitian makrozoobentos ditemukan sebanyak 20 genus yang terbagi atas tiga filum yaitu: Annelida (satu genus), Arthropoda (enam belas genus) dan Mollusca (tiga genus). Dari duapuluh genus yang terdapat di sungai ular, yang paling tinggi angka kepadatannya adalah Palaeomonetes dengan rata-rata K = 15,5556 ind/ m 2, KR = 20,7237 % dan FK = 21,6984. Nilai Indeks keanekaragaman makrozoobentos yang terdapat di sungai ular termasuk antara sedang dan rendah (H = 1,926 2,620), sedangkan Indeks Keseragaman termasuk tinggi (E = 0,836-0,947 / mendekati 1) yang berarti tidak ada spesies atau kelompok organisme yang terlalu dominan terhadap yang lainnya. Indeks Biotik = 13 yang berarti sungai Ular berstatus tidak tercemar (IB >10). Faktor fisik dan kimia seperti suhu, intensitas cahaya, penetrasi cahaya, kecepatan arus, ph, DO dan fraksi substrat (pasir) memiliki korelasi positif dengan kepadatan makrozoobentos, sedangkan suhu, BOD, NO3, PO4, TSS, TDS, COD, organik substrat, fraksi substrat (lumpur dan liat) memiliki korelasi negatif. Kata Kunci : Kualitas air, Kepadatan, Makrozoobentos, Sungai Ular

9 THE ASSOCIATED OF WATER QUALITY ANALYSIS WITH MAKROZOOBENTIC S DENSITY IN THE WATERS OF THE ULAR RIVER DELI SERDANG REGENCY ABSTRACT The Associated of Water Quality Analysis with Makrozoobentic s density in the waters of the Ular River Deli Serdang regency was conducted in October to November The location of research in waters of the Ular River with five research stations which determined by Purposive Random Sampling method based on local conditions and the allotment of the waters. Sampling was repeated nine times for each station. Analyses were performed using SPSS program version 16.0 The parameters measured were the parameters of physics, chemistry and biology, then its value compared to the value of water quality standards in accordance with Government Regulation Number 82 Year The average value of each parameter measurement results are: temperature = 27 0 C, ph = 6.95, DO = 6.7 mg / l, BOD = 3.6 mg / l, Nitrate = mg / l, Phosphate = mg / l, COD = mg / l, TSS = 35.2 mg / l, TDS = mg / l and Total Coliform = / 100 ml water sample. Fraction substrate at stations 1 and 2 are dominated by sand. ie 96.2% and 94.4%, at station 3, 4 and 5 are dominated by mud with a percentage of 62.2%, 74.2% and 88.1%. The test results of Coliform MPN method gives the average number of / 100 ml water sample. The results of the determination of the status of the water quality based on physical, chemical and biological methods Storet is done by adding up the value of each parameter that has a default value for the quality, it is obtained a total score of -20, which means that Ular rivers was moderately polluted. The results of Makrozoobentic identification contained in the Ular river are 20 genuses consisting of three phyla are: Annelida (one genus), Arthropoda (sixteen genuses) and Molluscs (three genuses). Of twenty genuses contained in the Ular river, the highest number of density is Palaeomonetes with average K = 15,5556 ind/m2, KR = 20,7237 % and FK = 21,6984. The value of makrozoobentic s diversity index wich found in the Ular river include range fron medium to low (H '= to 2.620), while the similarity index is high (E = to / close to 1) which means that no species or group of organisms that are too dominant against others. Biotic index = 13, which means Ular river is not polluted status (IB> 10). Physical and chemical factors such as temperature, light intensity, light penetration, flow velocity, ph, DO and substrate fractions (sand) has a positive correlation with the density of makrozoobentic, while the temperature, BOD, NO3, PO4, TSS, TDS, COD, organic substrates, substrate fraction (silt and clay) has a negative correlation. Key words: Water quality, density, Makrozoobentos, Ular river

10 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa atas segala limpahan rahmat dan karunianya sehingga penyusunan tesis ini dapat diselesaikan. Dengan selesainya tesis ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus dan sebesar besarnya kepada : Rektor Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H, MSc (CTM), Sp. A(K) atas bantuannya memberi kesempatan bagi penulis untuk mengikuti Program Magister hingga selesai. Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara Dr. Sutarman, M. Si atas kesempatan yang diberikan menjadi mahasiswa Program Magister pada Program Pasca Sarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara. Ketua Program Studi Magister Biologi Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed. dan Sekretarisn Program Studi Magister Biologi Universitas Sumatera Utara Dr. Suci Rahayu, M. Si beserta seluruh Staf Pegawai dan Pengajar pada Program Studi Magister Biologi Fakultas MIPA Terima kasih yang tak terhingga dan penghargaan setinggi tingginya kepada Prof. Dr. Ing. Ternala Alexander Barus, M. Sc. sebagai Pembimbing Utama yang dengan penuh perhatian dan kesungguhan telah memberikan dorongan, bimbingan, dan arahan dari awal rencana penelitian sampai akhir penyelesaian tesis ini, demikian juga kepada Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS selaku Pembimbing dua yang dengan penuh kesabaran dan kesungguhan menuntun dan membimbing penulis hingga selesainya penelitian dan penulisan tesis ini Terima kasih dan penghargaan yang tulus dan iklas kepada Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed dan Dr. Hesti Wahyuningsih, M. Si selaku dosen penguji yang banyak memberi kritik, saran, dan masukan demi perbaikan tesis ini. Kepada Kepala SMA Negeri 1 Lubuk Pakam tempat penulis bertugas Bapak Badaruddin Tarigan, M. Pd, penulis ucapkan terima kasih yang sebesar besarnya atas bantuannya telah nemberi kesempatan untuk mengikuti Program Magister Biologi di Kepada Ayah (alm) dan Ibunda tercinta, serta isteri tersayang dan anakku terkasih, terima kasih atas segala pengorbanan yang diberikan baik berupa dorongan moril, materil dan kesabaran yang tulus dan ikhlas, semoga kesemuanya itu dapat dibalas oleh Allah SWT Tuhan Yang Maha Esa, Amiin ya Robbal alamiin. Medan 27 Oktober 2013 Hamdani

11 RIWAYAT HIDUP DATA PRIBADI Nama Lengkap berikut gelar : Hamdani, S. Pd Tempat dan Tanggal Lahir : Hutanamale, 6 Oktober 1965 Alamat Rumah : Jalan Thamrin Gg.Pusaka No.42 Lubuk Pakam Nomor HP : hamdaninst10@gmail.com Instansi Tempat Bekerja : SMA Negeri 1 Lubuk Pakam Alamat Kantor : Jl.Dr.Wahidin No.1 Lubuk Pakam Telepon/Faks : (061) / (061) DATA PENDIDIKAN : SD : SD Negeri Hutanamale Tahun : 1973 Tamat : 1979 SMP : SMP Negeri Marbau Tahun : 1973 Tamat : 1982 SMA : SMA Negeri 1 Panyabungan Tahun : 1982 Tamat : 1985 Diploma-3 : FPMIPA IKIP Medan Tahun : 1986 Tamat : 1989 Strata-1 : FPMIPA IKIP Medan Tahun : 1993 Tahun :1995 DATA PEKERJAAN CPNS : Di SMA Negeri 1 Hamparan Perak Tahun : CPNS : Di SMA Negeri 1 Lubuk Pakam Tahun : PNS : Di SMA Negeri 1 Lubuk Pakam Tahun : 1999 sekarang

12 DAFTAR ISI ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... RIWAYAT HIDUP... DAFTAR ISI... DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... i ii iii iv v vi vii viii BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang Permasalahan Tujuan Penelitian Hipotesis Manfaat Penelitian... 3 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA Ekosistem Sungai Bentos Makrozoobentos Sebagai Indikator Kualitas Air Faktor Fisika, Kimia dan Biologi.. 10 BAB III. BAHAN DAN METODE Lokasi Penelitian Alat dan Bahan Metode Pengambilan Sampel Pengukuran Sifat Fisik, Kimia, dan Biologi Perairan... 22

13 3.5. Penentuan Status Mutu Air dengan Metode Storet Analisis Data BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengukuran Faktor Fisik,Kimia, dan Biologi Perairan Status Mutu Air Berdasarkan Metode Storet Hasil Identifikasi Makrozoobenthos Kepadatan Makrozoobenthos Kepadatan Makrozoobentos dan Hubungannya dengan Faktor Fisik- Kimia perairan Indeks Keanekaragaman (H ) dan Indeks Keseragaman (E) Makrozoobenthos Indeks Similaritas (IS) Indeks Biotik Analisis Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik Kimia dengan Indeks Keanekaragamsan makrozoobenthos BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA... 64

14 DAFTAR TABEL No Judul Halaman 2.1. Spesies Indikator Kualitas Perairan Air Tawar Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran Faktor Fisik, Kimia, dan Biologi Perairan Penentuan Sistem Nilai Untuk Menentukan Status Mutu Air Kriteria Mutu Air Berdasarkan Kelas Menurut PP No.82 Tahun Makroinvertebrata indikator untuk menilai kualitas air Interval Korelasi Antar Faktor dan Tingkat Hubungannya Data Faktor Fisik, Kimia dan Biologi Perairan Ssungai Uular Sifat Fisika, Kimia, dan Biologi Perairan Sungai Ular Berdasarkan Metode Storet Klasifikasi Makrozoobenthos yang Ditemukan Pada Seluruh Stasiun Penelitian Nilai Kepadatan (ind/m 2 ), Kepadatan Relatif (%) dan Frekuensi Kehadiran (%) Pada Masing-masing Stasiun Penelitian Indeks Keanekaragaman dan Keseragaman pada Setiap Stasiun Penelitian, Tabel Indeks Similaritas Pada Masing-masing Stasiun Penelitian Pengelompokan Makrozoobenthos Berdasarkan Kelas Analisis Korelasi Pearson (r) Antara Faktor Fisik Kimia dengan Indeks Keanekaragamsan Makrozoobenthos... 60

15 DAFTAR GAMBAR No Judul Halaman 3.1. Stasiun Stasiun Stasiun Stasiun Stasiun

16 DAFTAR LAMPIRAN No Judul Halaman 1. Peta Kabupaten Deli Serdang Genus Makrozoobentos yang Ditemukan Pada Stasiun Genus Makrozoobentos yang Ditemukan Pada Stasiun Genus Makrozoobentos yang Ditemukan Pada Stasiun Genus Makrozoobentos yang Ditemukan Pada Stasiun Genus Makrozoobentos yang Ditemukan Pada Stasiun Gambar Makrozoobentos yang Ditemukan di Sungai Ular Klasifikasi Makrozoobentos yang Ditemukan di Sungai Ular Tabel Uji Korelasi Pearsoni Masing-masing Variabel Peraturan Pemerintah No 82 Tahun 2001 Tanggal 14 Desember Bagan Kerja Metode Winkler untuk mengukur DO Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD Bagan Kerja pengukuran COD dengan metode Refluks Bagan Kerja Pengukuran Kadar Organik Substrat Cara Uji Padatan Terlarut Total (TDS) Secara Gravimetric Cara Uji Padatan Tersuspensi Total (TSS) Secara Gravimetric Nilai Toleransi Beberapa Famili Makroinvertebrata menurut Hilsenhoff Pengaruh ph pada Kehidupan di Air Hasil Analisis Laboratorium TDS, TSS, COD dan Substrat Hasil Analisis Laboratorium Fraksi Substrat Hasil Pemeriksaan Laboratorium Bakteri Coliform... 94