3. METODE PENELITIAN

Transkripsi

1 3. METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei-Agustus 2011 di kawasan KJA Balai Riset Perikanan Budidaya Air Tawar di Danau Lido, Bogor, Jawa Barat (Lampiran 1). Lokasi penelitian berada pada koordinat 6 o 44 30,3 LS dan 106 o 48 42,4 BT (Gambar 2). Kegiatan pengamatan dan pengambilan contoh air dilakukan di lapang, sedangkan analisis contoh air dilakukan di Laboratorium Fisika Kimia Perairan, Bagian Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Gambar 2. Peta lokasi penelitian aerasi hipolimnion di Danau Lido 3.2. Pelaksanaan Penelitian Penelitian pendahuluan Penelitian pendahuluan bertujuan untuk menentukan titik-titik kedalaman pengambilan contoh air secara vertikal dan horizontal serta keterwakilan lokasi pengamatan dalam penelitian utama (Gambar 3). Pada penelitian pendahuluan dilakukan pengukuran kecerahan dan suhu. Pengukuran kecerahan dilakukan untuk mendapatkan kedalaman Secchi. Pengukuran suhu dilakukan secara vertikal dengan

2 12 interval 1 meter yang bertujuan untuk mengetahui distribusi suhu secara vertikal dan menentukan kedalaman hipolimnion Penentuan lokasi pengamatan dan titik pengambilan contoh air Lokasi pengamatan dilakukan di kawasan KJA. Hal ini dikarenakan lokasi tersebut merupakan lokasi yang memiliki konsentrasi DO sangat rendah. Di lokasi tersebut diletakkan alat aerasi hipolimnion untuk meningkatkan konsentrasi DO di perairan (Lampiran 1). Lubang outlet alat aerasi hipolimnion diletakkan di kedalaman 4 meter, karena di kedalaman tersebut memiliki konsentrasi DO yang sangat rendah dan merupakan kedalaman hipolimnion. Skema alat aerasi hipolimnion yang digunakan dan titik-titik pengambilan contoh air disajikan pada Gambar 3. Kran atas Alat Aerasi Hipolimnion Kran bawah Kedalaman Permukaan (0 m) Pipa outlet Permukaan Perairan Kedalaman Secchi (2 m) Pipa inlet Kedalaman Outlet Alat Aerasi (4 m) 0 m 1,5 m 3 m 4,5 m Titik pengambilan contoh air Dasar Perairan Gambar 3. Skema alat aerasi hipolimnion dan titik-titik pengambilan contoh air Alat aerasi hipolimnion yang digunakan merupakan modifikasi dari model aerator hipolimnion Jorgenson (1980) (Nursandi 2011). Prinsip kerja alat aerasi ini

3 13 adalah memindahkan massa air dari kedalaman tertentu ke atas permukaan perairan, kemudian memaparkannya di ruang terbuka sehingga terjadi penambahan oksigen, melalui proses difusi dan agitasi udara dari atmosfer. Air yang telah mendapatkan penambahan oksigen dikembalikan lagi ke kedalaman semula (Nursandi 2011). Spesifikasi alat aerasi hipolimnion dalam penelitian ini disajikan pada Lampiran 3. Titik-titik kedalaman pengambilan contoh air ditentukan berdasarkan hasil penelitian pendahuluan. Titik-titik tersebut secara vertikal, yaitu kedalaman permukaan (0 meter), kedalaman Secchi (2 meter), dan kedalaman outlet alat aerasi (4 meter); sedangkan secara horizontal, yaitu jarak 0; 1,5; 3; dan 4,5 meter dari outlet alat aerasi. Pengamatan secara vertikal bertujuan untuk melihat pengaruh aerasi hipolimnion terhadap laju penurunan oksigen hipolimnion (AHOD), sedangkan pengamatan secara horizontal untuk mengetahui besarnya peningkatan DO setelah dilakukan aerasi dan batas penyebarannya dari outlet alat aerasi Penelitian utama Penelitian utama berlangsung selama 15 jam mulai pukul WIB. Alat aerasi hipolimnion dioperasikan selama 10 jam mulai pukul WIB. Pengambilan contoh atau sampling dilakukan sebanyak 4 kali dan dilakukan setiap lima jam selama 15 jam. Berikut ini merupakan waktu sampling selama penelitian (Tabel 2). Tabel 2. Waktu sampling selama penelitian Sampling ke- Waktu pengamatan (WIB) Keterangan Sebelum aerasi Aerasi 5 jam Aerasi 10 jam Pascaaerasi Pada penelitian utama dilakukan pengukuran terhadap beberapa parameter kualitas air yang berpotensi mendapatkan pengaruh dari adanya alat aerasi hipolimnion (Tabel 3). Sampling air untuk analisis beberapa parameter kualitas air dilakukan dengan menggunakan Van Dorn Water Sampler dan dilakukan secara spasial, baik secara vertikal maupun horizontal di titik-titik kedalaman yang telah ditentukan (Gambar 3). Sampling air secara vertikal bertujuan untuk pengukuran fosfat total dan klorofil-a, sedangkan secara horizontal dilakukan untuk pengukuran

4 14 DO, suhu, dan ph. Selain itu, dilakukan pengukuran kecerahan pada pagi hari (pukul WIB), siang hari (pukul WIB), dan sore hari (pukul WIB). Tabel 3. Parameter serta alat dan metode yang digunakan dalam analisis contoh air selama penelitian (Eaton et al. 2005) Parameter Unit Alat dan Metode Penanganan Lokasi DO mg/l DO meter/elektrometrik in situ Suhu o C DO meter/elektrometrik in situ ph - ph meter/potensiometrik in situ Kecerahan cm Secchi disk/visual in situ Fosfat total mg/l Spektrofotometer/Digestion Pendinginan Laboratorium Klorofil-a mg/m 3 Spektrofotometer/Aseton Pendinginan Laboratorium DO merupakan parameter utama dalam penelitian ini. DO diukur langsung dengan menggunakan DO meter pada kedalaman yang telah ditentukan. Hasil analisis contoh air terhadap beberapa parameter kualitas air merupakan sumber data yang akan dikumpulkan selama pengamatan. Analisis contoh air terhadap beberapa parameter tersebut dilakukan berdasarkan Eaton et al. (2005). Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian disajikan pada Lampiran Pengumpulan dan Pengolahan Data Penentuan TSI Data TSI dibutuhkan untuk perhitungan laju penurunan oksigen hipolimnion (AHOD). Penentuan status kesuburan dengan TSI dilakukan dengan melakukan pengamatan terhadap beberapa parameter (Carlson 1977). TSI dihitung berdasarkan tiga parameter yang sangat berpengaruh terhadap kesuburan danau, yaitu kedalaman Secchi (SD), klorofil-a (Chl), dan fosfat total (TP). Dari tiga parameter tersebut kemudian ditentukan TSI masing-masing parameter (TSI SD, TSI Chl, dan TSI TP ). Contoh perhitungan TSI disajikan pada Lampiran 7. Berikut ini adalah rumus perhitungan TSI (Carlson 1977):

5 15 Keterangan: TSI : Indeks status trofik SD : Kedalaman Secchi (m) Chl : Klorofil-a (mg/m 3 ) TP : Fosfat total (mg/m 3 ) TSI SD : Indeks status trofik untuk kedalaman Secchi TSI Chl : Indeks status trofik untuk klorofil-a TSI TP : Indeks status trofik untuk fosfat total 3.4. Analisis Data Analisis deskriptif Data yang diperoleh ditampilkan dalam bentuk tabel dan grafik. Data tersebut juga dibandingkan dengan nilai baku mutu berdasarkan Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air kelas III (Lampiran 6) Penentuan persen saturasi DO Konsentrasi oksigen jenuh (saturasi) akan tercapai jika konsentrasi DO di air sama dengan konsentrasi DO saturasi. Tingkat kejenuhan DO di perairan dinyatakan sebagai persen saturasi (Boyd 1998, Wetzel & Likens 1991). Persamaan untuk memperkirakan persen saturasi adalah: Konsentrasi DO saturasi menurun dengan meningkatnya suhu air dan menurunnya tekanan atmosfer. Konsentrasi DO saturasi pada suhu yang berbeda dan tekanan atmosfer permukaan laut (760 mmhg) ditampilkan pada Lampiran 8. Tekanan atmosfer di suatu tempat berbeda dengan tempat lainnya bergantung pada ketinggian tempat tersebut. Perbedaan tekanan atmosfer tersebut akan mempengaruhi data konsentrasi DO saturasi. Oleh karena itu, perlu dilakukan koreksi tekanan atmosfer pada tempat penelitian agar diperoleh data konsentrasi DO saturasi yang tepat. Koreksi data dan tekanan atmosfer tersebut dapat dilakukan dengan persamaan (Boyd 1990):

6 16 Keterangan: DO c : Koreksi konsentrasi DO saturasi (mg/l) DO t : Konsentrasi DO saturasi pada tekanan atmosfer 760 mmhg (Lampiran 8) BP : Tekanan atmosfer suatu tempat h : Ketinggian suatu tempat (meter) Jika tekanan atmosfer suatu tempat (BP) tidak diketahui, maka perkiraan tekanan atmosfer pada suatu tempat dengan ketinggian (h) dapat ditentukan dengan persamaan di atas (Boyd 1990). Contoh perhitungan tekanan atmosfer Danau Lido, koreksi konsentrasi DO saturasi, dan persen saturasi DO disajikan pada Lampiran Analisis laju penurunan oksigen hipolimnion Laju penurunan oksigen hipolimnion (AHOD) dapat digunakan sebagai indikator produktivitas danau. Model dugaan AHOD ditentukan berdasarkan pada nilai indeks status trofik (TSI) dan kedalaman hipolimnion (Z h ). Model dugaan laju penurunan oksigen hipolimnion menurut Borowiak (2010) adalah sebagai berikut. AHOD (g O 2 /m 2 hari) = 0,121TSI + 0,041 h 5,34 (r 2 = 0,98, p < 0,001) Keterangan: AHOD : Laju penurunan oksigen hipolimnion (g O 2 /m 2 hari) TSI : Indeks status trofik : Kedalaman hipolimnion h