BAB III BAHAN DAN METODE 3.1 Waktu dantempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret-April 2013. Tempat penelitian di Situ Cileunca, Kecamatan pangalengan, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Pengamatan kualitas air dilakukan di Laboratorium Manajemen Sumberdaya dan Lingkungan Perairan (MSLP) Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Universitas Padjadjaran, Jatinangor, Sumedang. 3.2 Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan, sebagai berikut : 1. Secchi disk untuk mengukur transparansi 2. Thermometer untuk mengukur suhu air dengan ketelitian 0.1ºC 3. ph meter dan ph indicator strips untuk mengukur ph air 4. Nansen Water Sampler Model. APAL VHSD 1 untuk mengambil sampel air 5. Multiparameter photometer HI 83200 untuk menghitung ortofosfat dan nitrat dengan ketelitian 0.01 mg/l 6. Cool box untuk menyimpan sampel selama perjalanan ke laboratorium 7. Botol winkler (150 ml) dan botol sampel (1 liter) untuk menyimpan sampel air 8. Biuret (10 ml), gelas erlenmayer (100 ml) untuk titrasi 9. Gelas ukur (50 ml dan 150 ml) untuk pengenceran 10. Pipet tetes untuk mengambil bahan pereaksi dan sampel fitoplankton Bahan yang digunakan, sebagai berikut : 1. Sampel air yang diambil dari lapangan 2. Bahan analisis DO, BOD, dan produktivitas primer yaitu O 2 reagent, MnSO 4, H 2 SO 4, Na 2 S 2 O 3 3. Bahan analisis CO 2 bebas yaitu phenolptealin 1% dan NaOH 0,1 N 4. Bahan analisis Alkalinitas yaitu methyl orange dan HCL 0,1 N 5. Reagen Nitrat dan Reagen Ortofosfat 17
18 3.3 Metode Penelitian dan Penentuan Lokasi Sampling Penelitian dan penentuan stasiun pengamatan dilakukan dengan metode survey. Penentuan stasiun dengan mempertimbangkan masukan bahan organik. Stasiun pengambilan sampel berada di empat lokasi yang ditentukan berdasarkan faktor lingkungan yaitu Stasiun (St.) 1, St. 2, St. 3, dan St 4 yang diharapkan mewakili Situ Cileunca. St. 1 merupakan inlet Situ Cileunca, St. 2 merupakan outlet Situ Cileunca (DAM Panglayangan), St. 3 merupakan outlet Situ Cileunca (DAM Pulo), dan St. 4 bagian tengah Situ Cileunca (Gambar 5). Pada setiap stasiun dilakukan lima ulangan dengan frekuensi tujuh hari. 3 Keterangan: 1 :stasiun 1 2 :stasiun 2 3 :stasiun 3 4 :stasiun 4 2 4 1 Gambar 5. Peta Situ Cileunca dan stasiun pengamatannya Sumber: Peta Kecamatan Pangalengan dan Citra Wikimapia 5.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Pengambilan Sampel Pengambilan sampel air dilakukan menggunakan Nensen water sampler pada setiap kedalaman dengan ulangan masing-masing lima kali. Sampel air ditampung dalam ember kemudian dilakukan analisis DO dan produktivitas primer. Sebagian sampel air dimasukkan ke dalam botol sampel kedap cahaya dan disimpan dalam cool box untuk analisis di laboratorium. Pada pengambilan sampel diupayakan tidak terjadi goncangan pada permukaan air, hal ini bertujuan agar tidak terjadi pencampuran antara air permukaan dengan air pada setiap kedalaman. Gambar pengambilan sampel air menggunakan Nensen water sampler terdapat pada Lampiran 21.
19 3.4.2 Produktivitas Primer Pengukuran nilai produktivitas primer dilakukan dengan metode winkler (botol gelap-terang). Sampel air terlebih dahulu diukur DO awal sebelum inkubasi, sampel dimasukkan kedalam 2 botol gelap dan 2 botol terang dengan volume yang sama pada setiap stasiun. Sampel air diinkubasi pada kedalaman yang berbeda yaitu 0.2 m (permukaan), 1 m, 2 m, 3 m, 4 m, 5 m, dan 6 m selama 4 jam secara bersamaan. Penentuan kedalaman didasarkan pada kedalaman kompensasi setelah dilaukan survey diperoleh kedalaman kompensasi sebesar 6.62 m. Botol gelapterang yang telah diinkubasi selama 4 jam diangkat dan dihitung nilai DO untuk masing-masing botol dengan metode winkler, kemudian dihitung nilai produktivitasnya. Hasil pengukuran produktivitas primer diperlihatkan pada Lampiran 9-12. 3.4.3 Pengukuran Konsentrasi Nitrat Pengukuran konsentrasi nitrat diukur dengan menggunakan multiparameter photometer. Sampel air diambil dari setiap kedalaman dimasukkan ke dalam botol sampel, kemudian dihitung konsentrasi nitratnya. Alur kerja dapat dilihat pada Lampiran 5. 3.4.4 Pengukuran Konsentrasi Fosfat Pengukuran konsentrasi fosfat diukur dengan menggunakan multiparameter photometer. Sampel air diambil dari setiap kedalaman dimasukkan ke dalam botol sampel, kemudian dihitung konsentrasi fosfatnya. Alur kerja dapat dilihat pada Lampiran 6. 3.4.5 Pengukuran Faktor Fisik-Kimia Perairan Faktor fisik-kimiawi perairan yang diukur adalah suhu air, transparansi. ph air, alkalinitas, CO 2 bebas, BOD 5, dan DO. 3.4.5.1 Suhu air Suhu air (ºC) diukur dengan thermometer pada Nensen Water Sampler, yaitu dengan mencelupkan thermometer ke dalam sampel air setelah beberapa menit diangkat dari kedalaman kemudian dilihat suhunya dan dicatat.
20 3.4.5.2 Transparansi Cahaya Transparansi diukur menggunakan keping Secchi berwarna hitam putih berdiameter 20 cm dengan cara memasukkan secchi kedalam air dengan posisi tegak lurus sampai warna putih tidak terlihat pertama kali (Secchi A), kemudian ulur tali dan angkat perlahan sampai warna putih terlihat pertama kali (Secchi B). Alur kerja dapat dilihat pada Lampiran 8. 3.4.5.3 ph air Pengukuran ph air dilakukan dengan menggunakan ph indicator strips. Sampel air dimasukkan dalam ember kemudian dimasukkan ph indicator strips kedalamnya, lalu dibaca nilainya dan dicatat. Alur kerja dapat dilihat pada Lampiran 7. 3.4.5.4 BOD 5 Pengukuran BOD 5 dilakukan dengan menggunakan metode winkler. Sampel yang diambil dimasukkan ke dalam botol sampel dan dimasukkan dalam cool box kemudian dibawa ke laboratorium. Alur kerja BOD 5 dapat dilihat pada Lampiran 4. 3.4.5.5 Oksigen Terlarut (DO) Pengukuran DO dilakukan dengan metode winkler dengan menggunaan reagen-regen kimia yaitu KMnSO 4, KOH-KI, H 2 SO 4, dan Na 2 S 2 O 3. Alur kerja DO dapat dilihat pada pada Lampiran 2.
21 3.5 Parameter yang diamati Pengukuran parameter fisik, kimiawi dan biologis beserta alat dan tempat pengambilan yang digunakan disajikan pada Tabel 4. Tabel 4. Parameter Fisik, Kimiawi, Biologis dan Alat Penelitian Parameter Tempat Alat (satuan) Pengambilan Fisik Suhu ( o C) Thermometer In situ Transparansi (m) Secchi disk In situ Kimiawi ph ph meter In situ CO 2 bebas Erlenmayer In situ Alkalinitas Erlenmayer In situ DO Botolwinkler In situ BOD Botolwinkler Lab Ortofosfat (mg/l) Multiparameterphotometer Lab Nitrat-Nitrogen (mg/l) Multiparameterphotometer Lab Biologis Produktivitas primer Botolwinkler In situ 5.5 Analisis Data Data yang diperoleh diolah dengan menghitung nilai produktivitas primer, nitrat dan fosfat dengan IBM SPSS 20. 5.5.1 Rumus Menghitung Konsentrasi DO Perhitungan DO dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: Keterangan : DO (mg/l) = 8000 x ml thiosulfat x N thiosulfat 50 x (V 2) V 8000 = Berat molekul Oksigen (8) dalam 1000 ml ml thiosulfat = jumlah ml Na 2 S 2 O 3 yang terpakai titrasi N thiosulfat = Normalitas Na 2 S 2 O 3 yang digunakan titrasi (0.01) 50 = Jumlah ml sampel air yang dititrasi (50 ml) V = volume botol winkler yang digunakan (150 ml) 2 = banyaknya air yang keluar pada saat botol winkler ditutup
22 3.5.2 Rumus Menghitung Konsentrasi BOD 5 Perhitungan BOD dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut: BOD (mg/l) = DO-nol DO-5 x tingkat pengenceran Keterangan : DO-nol DO-5 = konsentrasi oksigen terlarut nol hari = konsentrasi oksigen terlarut 5 hari 3.5.3 Rumus Menghitung Nilai Produktivitas Primer (PP) Pengukuran nilai produktivitas primer menggunakan botol gelap-terang. Produktivitas primer yang dapat diukur respirasi, produktivitas primer kotor dan produktivitas primer bersih. Hubungan antara ketiganya dapat dinyatakan sebagai berikut (Suherman 2007) : Respirasi Produktivitas Primer Kotor Produktivitas Primer Bersih : (IB DB) (GPP) : (LB DB) (NPP) : (LB DB) (IB DB) Keterangan : IB (Initial Bottle) : konsentrasi dari oksigen terlarut sebelum inkubasi (mg/l) DB (Dark Bottle) : konsentrasi oksigen terlarut botol gelap setelah inkubasi (mg/l) LB (Light Bottle) :konsentrasi oksigen terlarut botol terang setelah inkubasi (mg/l) Untuk mengubah nilai mg/l oksigen menjadi mgc/m 3, maka nilai dalam mg/l dikalikan dengan faktor 0.375 dan 1000, hal ini akan menghasilkan mgc/m 3 untuk jangka waktu pengukuran. Untuk mendapatkan nilai produktivitas primer dalam satuan hari, maka nilai per jam dikalikan dengan 12, mengingat cahaya matahari hanya 12 jam perhari (Barus 2004). 3.5.4 Rumus Menghitung Transparansi Berdasarkan penelitian pendahuluan nilai rata-rata Secchi A 0,68 m dan rata-rata Secchi B 0,72 m dengan kedalaman secchi 0,69 m, koefisien peredupan cahaya 0,24 m dan kedalaman kompensasi 6,62 m, didapatkan dengan rumus: Z s (cm) = Keterangan: rata rata Secchi A + rata rata Secchi B 2 Z s = Kedalaman Secchi (Transparansi) dalam meter
23 3.6 Analisis Korelasi Pearson Analisis korelasi Pearson dilakukan dengan menggunakan analisis korelasi pearson SPSS Ver.16.00 (Santoso, S 2005). Uji ini merupakan uji statistik untuk mengetahui korelasi antara konsentrasi nitrogen dan fosfor dengan nilai produktivitas primer fitoplankton. Menurut Sugiyono (2005), menyatakan nilai indeks korelasi disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Interval Korelasi dan Tingkat Hubungan Antar Faktor Interval Koefisian Tingkat Hubungan 0.00 0.199 Sangat Rendah 0.20 0.399 Rendah 0.40 0.599 Sedang 0.60 0.799 Kuat 0.80 1.000 Sangat Kuat Sumber : Sugiyono 2005 α : 0,05 Dengan asumsi bahwa: H 0 H 1 : Tidak terdapat hubungan yang signifikan antara variabel bebas (konsentrasi nitrogen dan fosfor) dengan variabel terikat (produktivitas primer fitoplankton) : Terdapat hubungan yang signifikan antara variabel bebas (konsentrasi nitrogen dan fosfor) dengan variabel terikat (produktivitas primer fitoplankton). Dasar pengambilan keputusan berdasarkan nilai p-value : Jika p-value > 0,05, maka H 0 diterima Jika p-value > 0,05, maka H 0 ditolak