111 METODE PENELITIAN
3.1. Waktu Dan Lokasi Penelitian Penelitian lapangan telah dilakukan selama enam bulan antara bulan Desember 1996 sampai bulan Juli 1997, sedangkan analisis laboratorium berlangsung hingga bulan
Desember 1997. Penelitian ini dilakukan pada Sungai Ciliwung, yaitu dari bagian hulu hingga ke m w a . Pengambilan contoh telah dilakukan dua minggu sekali pada 11 lokasi stasiun penelitian yang terbagi atas 4 segrnen sungai ,sebagai berikut (Gambar 5) :
Tabel 23. Lokasi Pengambilan Contoh Air, Sedimen, Plankton, Bcntos dan Ikan
10. Ciliwung
11. Ciliwung
4 4
1.Teluk Gong Muara Angke (Kampung Nelayan)
Pengambilan contoh untuk mewakili musirn penghujan telah dilakukan pada bulan Desember 1996, Januari, dan Februari 1997, sedangkan pengambilan contoh untuk mewakili musim kemarau telah dilakukan pada bulan Mei, Juni dan Juli 1997.
Pembagian segmen sungai didasarkan atas pertimbangan sebagai berikut :
-
Segmen 1 yang terdiri dari Stasiun 1 (Gadog Kabupaten Bogor), Stasiun 2 (Warung Jambu, Bogor) dan Stasiun 3 (Jembatan Panus, Depok) memiliki kesamaan dasar perairan yang berupa pasir dan kerikil dengan kandungan organik sangat rendah (rataan 2,68%). Segmen 2 yang terdiri dari Stasiun 4 (Kelapa Dua, Jl. Raya Bogor),
-
Stasiun 5 (Tntake PAM Condet) dan Stasiun 6 (Jl. MT Haryono) memiliki kesamaan dasar perairan yang berupa lempung dengan kandungan organik rendah (rataan 5,24%). Segmen 3 yang terdiri dari Stasiun 7 (sebelum pintu air Manggarai), Stasiun 8 (J1. Halimun) dan Stasiun 9 (Jl. K.H. Mas Mansyur) memiliki kesamaan dasar perairan yang berupa lempung dengan kandungan organik sedang (rataan 7,48%). Segmen 4 yang terdiri dari Stasiun 10 (Jl. Teluk Gong) dan Stasiun 11 (Muara Angke, Kampung Nelayan) memiliki kesamaan dasar perairan yang berupa lempung dengan kandungan organik tinggi (rataan 9,78%).
3.2. Bahan Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : contoh air, sedimen, plankton, bentos serta sampel ilcan yang berasal dari 11 stasiun pengamatan, akuades, formalin 4% asam asetat glasial, metil alkohol 70%, kantong plastik, label, pereaksi untuk analisis kualitas air dan logam seperti &So4 pekat, HN03 pekat,
NH20H.Cl9 K2Cr207,SnC12dan kertas saring.
4 -,
3.3. Alat Penelitian Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini antara lain : Plankton Net No. 25, jala ikan berukuran diameter 2,90 m dan ukuran mata jaring 1,5 cm, Ekman Grab berukuran 20 x 20 cm, saringan bertingkat (diameter 0,5 mm), kaca pembesar, kotak pendingin, peralatan gelas meliputi corong pemisah, pompa vakum, labu erlenmeyer, gelas piala, gelas ukur, labu takar, pipet, corong gelas, mikroskop binokuler tipe steroskop, alat penangas, oven, pendingin, botol Van Dorn dan lainnya. Peralatan gelas sebelurn digunakan untuk analisis logam berat terlebih dahulu dicuci dengan larutan dikromat (campuran HC1 dan HN03pekat dengan perbandingan 2 : l), kemudian dibilas dengan air destilasi hingga bersih. Untuk analisis logam berat yang terdapat di plankton, bentos, ikan serta dalam air dan sedimen digunakan aiat spektrofotometer penyerap atom merek Shirnadzu tipe AA-680 yang terdapat di laboratoriwn kirnia, Kantor Pengkajian Perkotaan dan Lingkungan (KP2L) DKI Jakarta. Spesifikasi peralatan tersebut dapat dilihat pada Tabel Lampiran 1. Batas diteksi Hg = 0,5 ppb, Pb = 2 ppb, dan Cr
= 5 ppb.
3.4. Cara Pengumpulan Data 3.4.1. Penentuan Lokasi Peneiitian
Lokasi penelitian ditetapkan berdasarkan pertimbangan bahwa sebagian besar stasiun pengamatan terutama yang berada di wilayah DKI Jakarta (Stasiun 4 hingga 11) merupakan stasiun pemantauan kualitas perairan (fisik, kimia dan biologi) Laboratorium
Kantor Pengkajian Perkotaan dan Lingkungan (KP2L) DKI Jakarta yang dilakukan secara berkesinambungan sejak tahun 1980 hingga saat ini. Lokasi pemantauan tersebut telah ditentukan berdasarkan zonasi pembangunan dan potensi pencemaran, serta masuk dalam wilayah kerja Program Kali Bersih (Prokasih) DKI Jakarta. Dasar pertimbangan lokasi penelitian di wilayah Bogor dan Depok adalah sebagai berikut : Stasiun 1 (Gadog, Kabupaten Bogor) mewakili daerah yang belum mendapat pengaruh industri, Stasiun 2 (Warung Jambu, Bogor) mewakili daerah yang mulai mendapat pengaruh limbah industri, dan stasiun 3 (Jembatan Panus, Depok) sebagai daerah penghubung antara Bogor dan DKI Jakarta. 3.4.2. Pengambilan Contoh Air
Contoh
untuk analisis konsentrasi logam berat dalam air pengambilannya
dilakukan dengan menggunakan botol Van Dorn yaitu untuk mengambil contoh air pada stratifdcasi kedalaman bagian permukaan, tengah dan dasar. Contoh ini kemudian dikomposit ditampung dalam jerigen putih. Hasil komposit dianalisis di laboratorium. Untuk menjaga stabilitas &am berat dalam wntoh dilakukan fiksasi dengan HN03. 3.4.3. Pengambilan Contoh Lumpur Pengambilan contoh lumpur dilakukan pada stasiun (titik sampling) yang sama dengan pengambilan contoh air.
Alat yang digunakan adalah Ekman Grab.
Lumpur yang diambil dimasukkan ke dalam wadah plastik untuk dianalisis di laboratorium.
3.4.4. Pengambilan Contoh Ikan Contoh ikan dikumpulkan pada seluruh lokasi penelitian dengan menggunakan jala ikan. Contoh ikan yang masih hidup selanjutnya dibawa ke laboratorium, kemudian sampel ikan diidentifrkasi jenisnya dan dibedah untuk diambil bagian tubuh yang akan diteliti. Bagian tubuh yang akan diteliti dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu daging dan organ (hati, ginjal dan insang), dan dimasukkan ke dalam botol-botol polietilen yang berisi akuades dan setelah diberi label, kemudian dimasukkan ke dalam alat pendingin sebelum dianalisis kandungan logam beratnya. Penelitian dilakukan terhadap kelompok ikan demersal (sapu-sapu) dan ikan pelagik (mujair, mas, betok, sepat, tawes dan sebagainya).
3.4.5. Pengambilan Contoh Plankton
Pada setiap lokasi penelitian dilakukan pengambilan contoh plankton dengan jaring plankton sebanyak tiga kali masing-masing pada bagian tepi kiri, tengah dan kanan sungai. Contoh plankton hasil penyaringan dari 100 liter air sungai, kemudian dimasukkan ke dalam wadah tempat " roll film " dan diberi es agar tetap dalam keadaan hidup. Contoh plankton selanjutnya diidentifikasi di bawah mikroskop dengan menggunakan buku detenninasi plankton karangan Mizuno (1990), Pentecost (1984), Prescott (1980) dan Sournia (1978).
3.4.6. Pengam bilan Contoh Bentos
Pada setiap lokasi penelitian dilakukan pengambilan contoh bentos dengan Ekman Grab sebanyak tiga kali masing-masing pada bagian tepi kiri, tengah dm-kanan sungai. Contoh lumpur dimasukkan ke dalam kantong plastik dan ditambahkan larutan fonnalin 4% + asam asetat glacial + metil alkohol 70% dengan perbandingan 2 : 2 : 1 sebagai
bahan pengawet, kemudian dilakukan penyortiran contoh dengan cara penyaringan lumpur bertingkat. Contoh bentm yang diperoleh selanjutnya diidentifiisi dengan menggunakan mikroskop binokuler. I d e n t i f i i dilakukan dengan bantuan buku
detenninasi jenis-jenis bentos karangan Melanby (1988) dan Usinger (1971) serta menggunakan spesimen contoh rujukan yang ada.
Pengambilan sampel air, sedimen, plankton, bentos dan ikan dilakukan setiap dua minggu sekali selama enam bulan (dua musim) untuk melihat ada tidaknya pengaruh musim terhadap tingkat cemaran. Identifikasi jenis-jenis plankton, bentos dan ikan
dilakulw di laboratorium ~akultasBiologi, Universitas Nasional.
Sampel plankton, bentos dan ikan yang akan ditentukan kandungan logam beratnya (Hg,Cr dan Pb) melalui proses destruksi dengan H2SO1 pekat menggunakan metode menurut cara yang dikemukakan oleh APHA, AWWA dan WPCP (1992) dalam Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater edisi ke 18 (Lampiran
1). Demikian pula untuk analisis kandungan logam-logam berat dalam air dan sedimen, digunalian metode menurut cara yang sama (Lampiran 2,3,4).
Untuk menghtndari
terhadap stabilitas alat A M , maka sebelurn contoh dianalisis terlebih dahulu dibuat kurva standar masing-masing untuk setiap logam berat yang akan diarnati (Pb, Cr dan Hg) (Tabel Lampiran 2). Analisis sifat fisika kimia lainnya (penunjang) juga dilakukan menurut metode yang dikemukakan oleh APHA, AWWA dan WPCP (1992) (Tabel Lampiran 3). 3.6. Analisis Statistik 3.6.1. Konsentrasi Logam Berat Dalam Air, Sedimen, Plankton, Bentos dan Ikan
Untuk mengetahui ada tidaknya perbedaan konsentrasi logam berat (Pb, Cr dan
Hg)di perairan, sedimen, plankton, bentos dan ikan pada berbagai lokasi dan waktu penelitisn digunakan rancangan acak kelompok melalui uji Anova dua arah sebagai berikut (Steel dan Tomie, 1985) : Tabel 24. Rancangan Acak Kelompok Perlakuan (t) Walctu Pengamatan Lokasi Sampling
Bentuk persamaannya adalah sebagai berikut :
Yu = p
+
ai
+
pj
+
E ~ J
Yij = Konsentrasi logam berat (Hg, Cr dan Pb) di air, sedimen, plankton, bentos dan ikan pada lokasi i waktu j =Nilai rataan konsentrasi logam berat yang berada dalam air, sedirnen,
p
plankton, bentos dan ikan a i = Pengaruh lokasi f3j = P e n g a d waktu
~ i =j Kesalahan acak Analisis data statistik dilakukan dengan menggunakan Program SPSS (Statistical Package for Social Sciences) release 7.5.1. 3.6.2. Keanekaragaman Jenis Plankton, Bentos, dan Ikan
Keanekaragaman jenis plankton, bentos dan ikan di setiap lokasi pengamatan dihitung menggunakan rumus Indeks Keanekaragaman Jenis Shannon-Wiever (Krebs, 1978), yaitu sebagai berikut :
N
=
Jurnlah individu dalam komunitas
ni
=
Jurnlah individu masing-masing jenis (i = 1,2,3, ...n)
S
=
Jumlah jenis
H'
=
Indeks Keanekaragaman Jenis
3.6.3. Hubungan Antara Konsentrasi Logam Berat di Air dan Sedimen Dengan Konsentrasi Logarn Berat di Plankton, Bentos, dan Ikan
Untuk mengetahui hubungan antara konsentrasi logam berat di air dan sedimen dengan konsentrasi logam berat di plankton, bentoa dan ikan, hubungan antar variabel
-
ditelaah kemaknaannya terlebih dahulu untuk model model : Linear
:
Y=bo+bX
Logaritmik
:
Y = be + bl.h(X)
Kubik
:
~=b~+b~x+b&~+bsXS
Pangkat
:
Y =be + X
Compound
:
Y
Sigmoid
:
Y = e
Logistik
:
Y =
bl = bo
. blx bo+ bl x 1
1/p + be . blx
bo + bl .X Pertumbuhan Eksponensial
:
Y=e
:
blX Y = bo.e
Setelah itu ditentukan pmarnaan regresi untuk model yang memberikan hasil nyata dan tingkat korelasi paling tinggi. Analisis data menggunak;ur Program SPSS release 7.5.1.
3.6.4. Hubungan Antara Konsentrasi Logam Berat di Air dan Sedimen dengan
Keanekaragaman Jenis Plankton, Bentos, dan Ikan
Penentuan hubungan antara konsentrasi logam berat di air dan sedimen dengan keanekaragarnan jenis plankton, bentos, dan ikan sama seperti penentuan hubungan antara konsentrasi logam berat di air dan sedimen dengan konsentrasi logam berat di plankton, bentos, dan ikan. Hubungan antar variabel ditelaah kemaknaannya terlebih dahulu untuk masing-masing model yang ada, kemudian ditentukan persamaan regresi untuk model yang memberikan hasil nyata dan tingkat korelasi paling tinggi. Analisis data menggunakan Program SPSS release 7.5.1.