II. METODE PENELITIAN A. Deskripsi Lokasi Penelitian Sungai Pelus merupakan salah satu sungai yang terletak di Kabupaten Banyumas. Sungai ini secara geografis terletak antara 7 o 12'30" LS sampai 7 o 21'31" LS dan 109 o 12'31" BT sampai 109 o 19' 10" BT, dengan ketinggian sungai 31-691 m dibawah permukaan laut, memiliki panjang + 28 km dan berhulu dikaki Gunung Slamet Kecamatan Baturaden serta bermuara pada Sungai Serayu Kecamatan Kalibagor. Tabel 2.1 Lokasi Pengambilan Sampel No Stasiun Lokasi 1 I 2 II 3 III 4 IV 5 V Telaga Sunyi Kecamatan Baturaden dengan kondisi lingkungan sekitar berupa hutan Desa Pandak Kecamatan Baturaden dengan kondisi lingkungan dominan pemukiman penduduk Desa Leduk Kecamatan Kembaran dengan kondisi lingkungan dominan pemukiman penduduk Sokaraja dengan kondisi lingkungan dominan pemukiman penduduk Desa Pajerukan Kecamatan Kalibagor dengan kondisi lingkungan dominan pemukiman penduduk Titik Koordinat dan Ketinggian Sungai LS 07 o 18 29.0 BT 109 o 14 30.1 T = 691 m dpl LS 07 o 23 38.5 BT 109 o 14 54.2 T = 117 m dpl LS 07 o 24 59 8 BT 109 o 15 58.3 T = 45 m dpl LS 07 o 28 08.4 BT 109 o 18 13.8 T = 31 m dpl LS 07 o 28 33.1 BT 109 o 19 03.6 T = 31 m dpl B. Metode Penelitian 1. Teknik Pengambilan Sampel Metode yang digunakan adalah metode survei, dengan teknik pengambilan sampel dilakukan secara komposit pada 5 stasiun berdasarkan perbedaan rona lingkungan. Pengambilan sampel diulang sebanyak 3 kali dengan interval waktu 2 minggu. Penelitian ini dilakukan di Sungai Pelus Kabupaten Banyumas, pengamatan dan identifikasi zooplankton dilakukan di Laboratorium Biologi Akuatik Fakultas Biologi Unsoed. Analisis kualitas perairan dilakukan di Laboratorium Lingkungan Fakultas Biologi Unsoed. Penelitian ini dilaksanakan dari bulan Maret-Agustus 2014. Variabel yang diamati dalam penelitian ini meliputi variabel 6
bebas dan variabel tergantung. Variabel tergantung yang diamati adalah zooplankton. Variabel bebas yang diamati adalah fisika kimia. Parameter yang diamati meliputi parameter utama dan parameter pendukung. Parameter utama adalah zooplankton. parameter pendukung yaitu, penetrasi cahaya, suhu, arus, kedalaman, DO, BOD, TDS, TSS, ph, CO 2 bebas, COD, dan amonia. 2. Bagan Alir Penelitian 1. Metode Survei 2. Persiapan alat dan bahan 3. Pengambilan sampel di Sungai Pelus Kabupaten Banyumas Stasiun 1 Stasiun 2 Stasiun 3 Stasiun 4 Stasiun 5 1. Pengambilan sampel air (untuk parameter fisika dan kimia) 2. Pengambilan sampel Zooplankton Pengukuran suhu kedalaman, kecepatan arus, penetrasi cahaya, ph, DO dan CO 2 bebas Identifikasi zooplankton di Lab. Biologi Akuatik UNSOED Pengukuran TSS, TDS, COD, BOD, ammonia, di Lab. Lingkungan UNSOED Analisis data: 1. Menghitung keanekaragaman zooplankton, kelimpahan zooplankton, indeks keanekaragaman dan indeks dominansi, 2. Parameter fisika-kimia dianalisis secara deskriptif Penyusunan laporan 7
3. Cara Kerja 3.1 Pengambilan Sampel Zooplankton Pengambilan sampel plankton dengan menggunakan ember yang bervolume 10 l atau water sampler sebanyak 100 l disaring menggunakan planktonnet no 25. Air yang tertampung dalam botol plankton-net dipindahkan ke dalam botol sampel dan diberi label, kemudian ditambahkan larutan formalin 4% sebanyak 3-5 tetes. 3.2 Identifikasi Zooplankton Pengamatan zooplankton secara kualitatif membolak-balikkan botol sampel sampai homogen. Diambil satu tetes lalu diletakkan di atas object glass dan ditutup dengan cover glass. Sampel plankton diamati dengan menggunakan mikroskop binokuler sebanyak 20 lapang pandang, setiap sampel diulang 5 kali. Plankton yang ditemukan diidentifikasi menggunakan buku identifikasi antara lain : Davis (1955), Sachlan (1982 ), Plankton of South Vietnam, Fresh Water Biology W. T. Edmonson second edition. Plankton yang telah diamati kemudian dihitung kelimpahannya dengan menggunakan metode modifikasi Lackey Drop Microtransect Counting (APHA, 1992) dengan rumus: Q F Q 1 2 V V 1 2 1 P 1 W Rumus Kelimpahan (Ind/l) = F X N F = jumlah ind/l N = jumlah plankton rata-rata pada setiap preparat Q 1 = luas gelas penutup 20x20 mm (400 mm 2 ) Q 2 = luas lapang pandang (1,11279 mm 2 ) V 1 = volume air dalam botol penampung (145 ml) V 2 = volume air di bawah gelas penutup (0,045 ml) P = jumlah lapang pandang yang diamati (20 kali) W = volume air yang disaring (100 l) 3.3 Pengukuran Suhu Air Menggunakan Metode Pemuaian dari APHA(1985) a. Suhu diukur dengan menggunakan termometer celcius. b. Termometer dicelupkan ke dalam air sampai menunjukkan angka yang konstan, lalu dicatat. 8
3.4 Pengukuran Penetrasi Cahaya a. 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 (misal x). b. Setelah itu keping Secchii diturunkan kembali secara perlahan-lahan sampai terlihat oleh mata dan diukur jaraknya (misal y). c. Penetrasi cahaya atau kecerahan dapat dihitung dengan rumus : Penetrasi cahaya = kedalaman x + kedalaman y 2 x : jarak saat Keping Secchi tidak terlihat oleh mata y : jarak saat Keping Secchi terlihat lagi oleh mata 3.5 Pengukuran Kedalaman Pengukuran kedalaman diukur dengan menggunakan alat yaitu depth sounder ditempelkan ke permukaan air, lalu ditekan tombol on, angka yang nampak menunjukkan kedalaman perairan di lokasi tersebut. 3.6 Pengukuran Total Suspended Solid (TSS) Menggunakan Metode SNI 06-6989.26 : 2004 a. Sempel air 500 ml disaring dengan menggunakan kertas saring Whatman no. 41. b. Pengukuran TSS dilakukan dengan menggunakan kertas saring milipore 0,45 µm, dibilas dengan akuades, kemudian dikeringkan dalam oven dengan suhu 105 o C selama 1 jam, lalu didinginkan dalam desikator kabinet selama 15 menit dan ditimbang berat awal (x gr). c. 500 ml sempel air yang telah disaring menggunakan kertas saring Whatman no. 41 disaring kembali dengan kertas saring milipore 0,45 yang telah ditimbang tersebut. d. Filtrat yang disaring beserta kertas milipore 0,45 tersebut di oven selama 1 jam dengan suhu 105 o C e. Lalu kertas milipore 0,45 dimasukkan ke dalam desikator kabinet selama 15 menit dan ditimbang berat akhir (y gr). f. Selanjutnya kadar TSS dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut : y x 6 TSS = 10 mg/l vol. sampel 9
y : berat kertas saring + zat tersuspensi x : berat kertas saring awal 3.7 Pengukuran Total Dissolved Solid (TDS) Menggunakan Metode SNI 06-6989. 27 : 2005 a. Cawan porselin dibilas dengan akuades, kemudian dioven pada suhu 180 C selama 1 jam, lalu dinginkan dengan desikator kabinet selama 15 menit. b. Cawan porselin tersebut ditimbang sebagai berat awal (x). c. Sempel air yang lolos saringan milipore 0,45 dituang ke mangkok porselin sebanyak 30 ml, lalu di oven selama 24 jam. d. Cawan poselin didinginkan dalam desikator 15 menit lalu ditimbang sebagai berat akhir (y). TDS ditentukan dengan rumus sebagai berikut: = 30 10 mg/l Y = berat cawan porselin + residu X = berat cawan porselin 3.8 Pengukuran Derajat Keasaman (ph) Menggunakan Metode Alaerts dan Santika (1987) a. Kertas indikator ph diambil sati stik (lembar) dan dicelupkan ke dalam air. b. Kemudian perubahan warna yang terjadi pada kertas ph dicocokkan dengan warna standar pada kemasan dan dicacat hasilnya. 3.9 Pengukuran Oksigen Terlarut (DO) Menggunakan Metode SNI 06-6989. 14 : 2004 a. Sampel air diambil dengan menggunakan botol Winkler bervolume 250 ml secara hatihati supaya tidak terdapat gelembung udara dalam botol kemudian ditutup. b. Sampel air yang telah diambil ditambah MnSO 4 dan KOH-KI masing-masing 1 ml secara hati-hati agar tidak ada gelembung kemudian dikocok sampai homogen dan didiamkan sampai timbul endapan berwarna coklat atau setidaknya sampai cairan supernatan berwarna jernih. c. Kemudian ditambahkan 1 ml H 2 SO 4 pekat dan homogenkan sampai semua endapan menjadi larut dan berwarna coklat kekuningan. 10
d. Selanjutnya diambil 100 ml sampel air dengan gelas ukur dan kemudian dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer. e. Kemudian ditambahkan indikator amilum sebanyak 3-5 tetes hingga berwarna biru tua. f. Kemudian dititrasi dengan Na 2 S 2 O 3 0,025 N. sampai warna biru tersebut hilang atau jernih. g. Volume titran yang digunakan untuk titrasi dicatat dan dimasukkan kedalam rumus untuk menghitung kadar oksigen terlarut dihitung dengan rumus : 1000 Kandungan Oksigen terlarut = x p x q x 8 mg/l 100 1000 : 100 ml sampel air yang digunakan per 1000 ml 100 p : jumlah Na 2 S 2 O 3 yang digunakan untuk titrasi (ml) q : normalitas larutan Na 2 S 2 O 3 (0,025 N.) 8 : bobot setara dengan oksigen 3.10 Pengukuran Karbondioksida (CO 2 ) Bebas Menggunakan Metode Titrimetri dari Wetzel dan likens (1992) a. Sampel air diambil dengan menggunakan botol Winkler 250 ml secara hati-hati supaya tidak terdapat gelembung udara dalam botol. b. Kemudian diambil 100 ml dimasukkan ke dalam labu Erlenmeyer dan ditambah dengan indikator phenolpthalin sebanyak 3-5 tetes. c. Kemudian dititrasi dengan Na 2 CO 3 0,01 N. hingga pink. Kadar CO 2 bebas ditentukan menurut rumus berikut : Kandungan CO 2 bebas = 1000 x p x q x 22 mg/l 100 1000 : 100 ml sampel air yang digunakan per 1000 ml 100 p : jumlah Na 2 CO 3 yang terpakai (ml) q : normalitas Na 2 CO 3 (0,01 N.) 22 : bobot setara CO 2 11
3.11 Pengukuran Biochemical Oxygen Demand (BOD 5 ) Menggunakan Metode SNI 06-2503 : 1991 a. Sampel air diencerkan dengan tingkat pengenceran 10%. Larutan pengencer terdiri dari larutan buffer fosfat, magensium sulfat, kalsium klorida feriklorida dan bubuk inhibitor nitrifikasi. b. Sampel yang telah diencerkan dimasukkan dalam 2 botol Winkler volume 250 ml. Botol Winkler pertama diperiksa kandungan oksigennya yang dinyatakan sebagai DO 0 hari, sedangkan botol Winkler kedua diperiksa setelah 5 hari dan dinyatakan sebagai DO 5 hari. c. Sampel air ditambah MnSO 4 dan KOH-KI masing-masing 1 ml secara hati-hati agar tidak ada gelembung kemudian dikocok sampai homogen dan didiamkan sampai timbul endapan berwarna coklat atau setidaknya sampai cairan supernatan berwarna jernih. d. Ditambahkan 1 ml H 2 SO 4 pekat dan homogenkan sampai semua endapan menjadi larut dan berwarna coklat kekuningan. e. Diambil 100 ml sampel air dengan gelas ukur dan kemudian dimasukkan ke dalam labu erlenmeyer. f. Ditambahkan indikator amilum sebanyak 3-5 tetes hingga berwarna biru tua. g. Dititrasi dengan Na 2 S 2 O 3 0,025 N. sampai warna biru tersebut hilang atau jernih. h. Dibuat blanko menggunakan larutan pengencer dengan perlakuan sama seperti cara kerja untuk air sampel. Kandungan BOD dihitung dengan persamaan : BOD 5 = (X 0 X 5 ) - (B 0 - B 5 ) (1-P) X 0 : kandungan O 2 terlarut sampel hari ke-0 X 5 : kandungan O 2 terlarut sampel hari ke-5 B 0 : kandungan O 2 terlarut blanko hari ke-0 B 5 : kandungan O 2 terlarut blanko hari ke-5 P : faktor pengenceran P 3.12 Pengukuran COD (Chemical Oxygen Demand) Menggunakan Metode SNI 06-6989. 15 : 2004 a. Sampel air sebanyak 10 ml dimasukkan kedalam labu Erlenmeyer COD (berasah) 250 ml. b. Ditambahkan Larutan K 2 Cr 2 O 7 0,0025 N. sebanyak 5 ml kedalam sampel, masukan 4 batu didih. 12
c. Ditambahkan 15 ml reagen asam sulfat-perak sulfat,kemudian kondensor dan labu erlenmeyer COD ditempatkan pada pembakar listrik selama 2 jam. d. Labu erlenmeyer COD dilepaskan dari kondensor dan didinginkan, kemudian ditambahkan 3-4 tetes indikator feroin dan aquades hingga 100 ml e. Dititrasi menggunakan larutan FAS 0,1 N. sampai warna hijau-biru menjadi coklatmerah bata. f. Dibuat blanko menggunakan akuades dengan perlakuan sama seperti cara kerja untuk air sampel. 3.13 Pengukuran Amonia Menggunakan Metode SNI 06-2479 : 1991 Pengukuran amonia dilakukan dengan cara 50 ml sampel air ditambahkan 1 ml ZnSO 4, ditambahkan beberapa tetes NaOH dihomogenkan hingga ada endapan putih, lalu disaring dengan kertas whatman no 41, kemudian air hasil saringan ditambahkan 1 ml larutan Nessler kemudian di spektrofotometri λ 425 nm. 3.14 Pengukuran Kecepatan Arus Pengukuran kecepatan arus diukur menggunakan tali raffia dengan panjang 5 meter yang salah satu ujung diikat dengan bola, kemudian dilepaskan ke badan perairan (sungai) dan dihitung waktunya menggunakan stopwatch hingga bola mencapai jarak 5 meter dan dicatat. Kecepatan arus dinyatakan : x = Panjang tali y = waktu yang ditempuh x C. Metode Analisis Data Nilai pengukuran parameter fisika dan kimia perairan dianalisis secara deskriptif berdasarkan pada Peraturan Pemerintah (PP) No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. 1. Indeks Keanekaragaman Persamaan yang digunakan untuk Shanon-Wiener: s H = - (pi) ln (pi) i=1 13 menghitung indeks ini adalah persamaan
H = Indeks keaneragaman Shanon-Wiener ni = Jumlah individu pada jenis ke-i N = Jumlah individu pada semua jenis Kisaran nilai Indeks Keanekaragaman (H ) yang didapat diklasifikasikan sebagai berikut (Magurran, 1988): H < 1 = keanekaragaman rendah 1 < H < 3 = keanekaragaman sedang H > 3 = keanekaragaman tinggi 2. Indeks Dominasi Indeks dominansi Simpson digunakan untuk mengetahui adanya jenis tertentu yang mendominasi di perairan. Persamaan yang digunakan untuk menghitung indeks ini adalah persamaan Simpson seperti berikut, (Odum, 1971): ni D = Σ (Pi) 2 = Σ ( N ) 2 D = Indeks dominansi Simpson ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu Kriteria indeks dominansi menurut Odum (1971) adalah : 0 < C 0,5 = tidak ada jenis yang mendominasi 0,5 < C < 1 = terdapat jenis yang mendominasi 14