BAB 2 BAHAN DAN METODE 2.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret Mei 2011 pada 4 lokasi di Sungai Bah Bolon, Kabupaten Simalungun, Sumatera Utara (peta lokasi penelitian pada lampiran F). 2.2 Metode Penelitian Metode yang digunakan dalam penentuan lokasi sampling untuk pengambilan sampel makrozoobentos adalah Purposive Random Sampling pada 4 lokasi pengamatan yang terdiri dari daerah bebas aktivitas manusia, pembuangan limbah pabrik es, pembuangan limbah pabrik rokok, dan daerah pertanian. Pada masingmasing lokasi dilakukan 15 kali ulangan pengambilan sampel yakni lima kali ulangan pada bagian tepi kiri, lima kali ulangan pada bagian tengah, dan lima kali ulangan pada bagian tepi kanan. 2.3 Deskripsi Area Sungai Bah Bolon terletak di Kabupaten Simalungun, Provinsi Sumatera Utara, yang secara geografis terletak pada 02 0 56 31,4 02 0 57 17,6 LU dan 099 0 02 29,2 099 0 07 19,6 BT. Penelitian ini dilakukan pada 4 (empat) lokasi, sebagai berikut:
a. Lokasi I Lokasi ini terletak di Kelurahan Nagahuta, Kecamatan Nagahuta Timur, Kabupaten Simalungun, yang secara geografis terletak pada 02 0 56 31,4 LU 099 0 02 29,2 BT. Daerah ini merupakan daerah bebas aktivitas. Substrat pada lokasi ini adalah batu besar. Gambar 2.1 Lokasi Pengamatan I b. Lokasi II Lokasi ini terletak di Kelurahan Kebun Sayur, Kecamatan Siantar Timur, Kotamadya Pematangsiantar, yang secara geografis terletak pada 02 0 57 17,6 LU 099 0 04 08,7 BT. Daerah ini merupakan daerah pembuangan limbah pabrik es. Substrat pada lokasi ini adalah lumpur berpasir.
Gambar 2.2 Lokasi Pengamatan II c. Lokasi III Lokasi ini terletak di Kelurahan Pahlawan, Kecamatan Siantar Timur, Kotamadya Pematangsiantar, yang secara geografis terletak pada 02 0 57 28,2 LU 099 0 04 28,3 BT. Daerah ini merupakan daerah pembuangan limbah pabrik rokok. Substrat pada lokasi ini adalah batu besar.
d. Lokasi IV Gambar 2.3 Lokasi Pengamatan III Lokasi ini terletak di Kelurahan Pantoan Maju, Kecamatan Siantar, Kabupaten Simalungun, yang secara geografis terletak pada 02 0 57 17,8 LU 099 0 07 19,6 BT. Daerah ini merupakan daerah pertanian. Substrat pada lokasi ini adalah pasir. Gambar 2.4 Lokasi Pengamatan IV 2.4 Pengambilan Sampel Makrozoobentos Menurut Barus (2004, hlm: 143), pengambilan sampel makrozoobentos dilakukan dengan menggunakan Surber Net. Sampel yang didapat disortir dengan menggunakan Metode Hand Sortir, selanjutnya sampel yang didapat dibersihkan dengan air dan direndam dengan formalin 4% selama 1 hari, kemudian dicuci dengan akuades dan dikeringanginkan, selanjutnya dimasukkan ke dalam botol koleksi yang berisi alkohol 70% sebagai pengawet lalu diberi label.
Identifikasi sampel dilakukan di laboratorium PSDAL Departemen Biologi FMIPA USU dengan menggunakan buku identifikasi Edmonson (1963), Dharma (1988), dan Pennak (1989). 2.5 Pengukuran Faktor Fisik dan Kimia Perairan Faktor fisik dan kimia perairan yang diukur mencakup: 2.5.1 Temperatur Air diambil, kemudian dituang ke dalam erlenmeyer dan diukur dengan menggunakan termometer air raksa yang dimasukkan ke dalam air selama ± 10 menit kemudian dibaca skalanya. 2.5.2 Dissolved Oxygen (DO) Oksigen terlarut diukur dengan menggunakan Metode Winkler. Sampel air diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol winkler kemudian dilakukan pengukuran oksigen terlarut (Lampiran A). 2.5.3 Biochemical Oxygen Demand (BOD 5 ) Pengukuran BOD 5 dilakukan dengan metode winkler. Sampel air yang diambil dari perairan dimasukkan ke dalam botol winkler. Kemudian diinkubasi selama 5 hari pada suhu 20 0 C. Setelah 5 hari dihitung kadar BOD dengan cara yang sama seperti perhitungan kadar oksigen (DO). Kadar BOD 5 dihitung dengan cara mengurangkan DO awal dengan DO akhir, bagan kerja terlampir. Pengukuran BOD dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian Lingkungan Universitas Sumatera Utara Medan (Lampiran B).
2.5.4 Chemical Oxygen Demand (COD) Pengukuran COD dilakukan dengan metode refluks di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian Lingkungan, Universitas Sumatera Utara, Medan. Bagan kerja terlampir (Lampiran C). 2.5.5 Penetrasi Cahaya Diukur dengan menggunakan keping sechii yang dimasukkan ke dalam badan air sampai keping sechii antara terlihat dengan tidak, kemudian diukur panjang tali yang masuk ke dalam air. 2.5.6 ph (Derajat Keasaman) ph diukur dengan menggunakan ph meter dengan cara memasukkan ph meter ke dalam sampel air yang diambil dari dasar perairan sampai angka yang tertera pada alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada ph meter tersebut. 2.5.7 Intensitas Cahaya Diukur dengan menggunakan lux meter yang diletakkan ke arah datangnya cahaya, kemudian dibaca angka yang tertera pada lux meter tersebut. 2.5.8 Kecepatan Arus
Kecepatan arus diukur dengan menggunakan gabus yang dilepaskan melewati jarak / transek yang telah ditentukan, lalu dihitung kecepatannya dengan menggunakan stopwatch. 2.5.9 Kandungan Organik Substrat Pengukuran kandungan organik substrat dilakukan dengan metode analisis abu, dengan cara substrat diambil, ditimbang sebanyak 100 gr dan dimasukkan ke dalam oven dengan temperatur 45 0 C sampai beratnya konstan (2 3 hari), substrat yang kering di gerus di lumping dan dimasukkan kembali ke dalam oven dan dibiarkan selama 1 jam pada temperatur 45 0 C agar substrat benar-benar kering. Kemudian ditimbang 25 gr dan diabukan dalam tanur dengan temperatur 700 0 C selama 3,5 jam, kemudian substrat yang tertinggal ditimbang berat akhirnya dan dihitung kandungan organik substrat dengan rumus: dengan : KO A B KO = = Kandungan Organik = Berat Konstan Substrat = Berat Abu A B A x 100 % (Adianto, 1993, hlm: 17) Analisis kandungan organik substrat dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian Lingkungan Universitas Sumatera Utara Medan (Lampiran C). 2.5.10 Kejenuhan Oksigen Nilai kejenuhan oksigen (%) dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut: Kejenuhan Oksigen (%) = O2 ( u) x 100 % O ( t) 2
O 2 (u) = nilai konsentrasi oksigen yang diukur (mg/l) O 2 (t) = nilai konsentrasi oksigen yang sebenarnya (pada tabel) sesuai dengan besarnya suhu (Lampiran E). (Barus, 2004, hlm: 59) Secara keseluruhan pengukuran faktor fisik kimia beserta satuan dan alat yang digunakan dapat dilihat pada tabel 2.1 Tabel 2.1 Alat dan Satuan yang Dipergunakan Dalam Pengukuran Faktor Fisik Kimia Perairan No Parameter Fisik-Kimia Satuan Alat Tempat Pengukuran 1 Temperatur Air o C Termometer Air Raksa In situ 2 Penetrasi Cahaya cm Keping Sechii In situ 3 ph air - ph meter In situ 4 DO (Dissolved Oxygen) mg/l Metode Winkler In situ 5 BOD 5 (Biochemical Oxygen Demand) mg/l Metode Winkler dan Inkubasi Laboratorium 6 COD (Chemical Oxygen Demand) mg/l Refluks Tetrimetri Laboratorium 7 Kandungan Substrat Organik % Oven dan Tanur Laboratorium 8 Kejenuhan Oksigen % - In - situ 9 Intensitas Cahaya Candela Lux meter In - situ 10 Kecepatan Arus m/s Stopwatch In - situ 2.6 Analisis Data Data makrozoobentos yang diperoleh dihitung nilai kepadatan populasi, kepadatan relatif, frekuensi kehadiran, indeks diversitas Shannon Wienner, indeks ekuitabilitas, indeks similaritas, dan analisis korelasi dengan persamaan sebagai berikut: a. Kepadatan Populasi (K) K = Jumlah Individu Suatu Jenis / Ulangan Luas Unit Sampel (Michael, 1984, hlm: 161)
b. Kepadatan Relatif (KR) K = Kepada tan Suatu Jenis Jumlah Kepada tan Seluruh Jenis x 100 % (Brower et al., 1990, hlm: 88) c. Frekuensi Kehadiran (FK) Jumlah Ulangan yang Ditempati Suatu Jenis KR = x 100% Jumlah Total Ulangan Dimana nilai FK : 0-25% : sangat jarang 25% - 50% : jarang 50% - 75% : banyak 75% - 100% : sangat banyak (Krebs, 1985, hlm: 521) d. Indeks Diversitas Shannon-Wiener (H ) H = pi ln pi dimana : H = Indeks diversitas Shannon-Wiener pi = Proporsi spesies ke-i ln = Logaritma Nature pi = ni / N (Perhitungan jumlah individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis) dengan nilai H : 0 < H < 2,302 = Keanekaragaman rendah 2,302 < H < 6,907 = Keanekaragaman sedang
H > 6,907 = Keanekaragaman tinggi (Krebs, 1985, hlm: 522) e. Indeks Equitabilitas / Indeks Keseragaman (E) E = H ' H max dimana : H = Indeks diversitas Shannon Wienner H max = Keanekaragaman spesies maximum ln S (dimana S banyaknya spesies) (Krebs, 1985, hlm: 522) f. Indeks Similaritas (IS) 2c IS = x 100% a + b dimana: IS a b c = Indeks Similaritas = Jumlah spesies pada lokasi a = Jumlah spesies pada lokasi b = Jumlah spesies yang sama pada lokasi a dan b dengan nilai IS : 75 100% = Sangat mirip 50 75% = Mirip 25 50% = Tidak mirip 25% = Sangat tidak mirip (Suin, 2002, hlm: 42)
g. Kejenuhan Oksigen Kejenuhan Oksigen (%) = O2 ( u) O ( t) 2 x 100 % Dimana : O 2 (u) = nilai konsentrasi oksigen yang diukur (mg/l) O 2 (t) = nilai konsentrasi oksigen yang sebenarnya (pada tabel) sesuai dengan besarnya suhu (Barus, 2004, hlm: 59) h. Analisis Korelasi Analisis Korelasi pearson merupakan uji statistik untuk mengetahui hubungan faktor fisik kimia perairan dengan nilai keanekragaman. Uji korelasi tersebut dilakukan dengan metode komputerisasi menggunakan SPSS Ver. 17.00. Menurut Sugiyono (2006, hlm: 214), tingkat hubungan nilai indeks korelasi dinyatakan sebagai berikut : Interval Koefisien Tingkat Hubungan 0,00-0,199 Sangat rendah 0,20-0,399 Rendah 0,40-0,599 Sedang 0,60-0,799 Kuat 0,80-1,00 Sangat kuat