17
3. METODE PENELITIAN
3.1.
Waktu dan Lokasi Penelitian Pengambilan contoh air dilakukan pada bulan April sampai dengan Mei
2012. Lokasi penelitian di Way Perigi, Kecamatan Labuhan Maringgai, Kabupaten Lampung Timur dari hulu berupa mata air yang berada di Desa Maringgai, hingga hilir berupa muara sungai di Desa Muara Gading Mas. Pengambilan contoh air dilakukan sebanyak 3 kali pengambilan contoh dengan jarak waktu pengambi1an selama 1 minggu.
3.2.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian adalah botol sampel, pH stik,
termometer, ice box, botol BOD, aerator, syiringe, pompa vakum, labu takar, gelas ukur, erlenmeyer, bulb, gelas arloji, pipet, timbangan, hotplate, desikator, oven, TDS meter, dan inkubator. Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian diantaranya adalah es (pendingin sampel), akuades, kertas saring membran whatman 934-AH, akuabides, HCL bilas, pereaksi NH3-N, NO2-N, NO3-N, DO, BOD, dan total fosfat. . 3.3.
Metode Pengambilan Contoh
3.3.1. Penentuan lokasi Penentuan lokasi pengambilan contoh fisika dan kimia air didasarkan pada kegiatan dan lahan yang digunakan untuk menghasilkan bahan organik yang dibuang ke sungai. Oleh karena itu ditetapkan 3 titik stasiun di Way Perigi seperti pada Gambar 2. Stasiun I terletak di Desa Maringgai, Kecamatan Labuhan Maringgai, Kabupaten Lampung Timur. Stasiun I merupakan hulu dari Way Perigi yang berupa mata air dan biasa digunakan masyarakat untuk kegiatan mandi dan cuci serta sebagai sumber air minum. Stasiun II merupakan bagian tengah sungai, biasanya digunakan masyarakat sekitar untuk kegiatan mandi, cuci, dan kakus (MCK), dan
18
pembuangan limbah rumah tangga serta limbah industri rumah tangga. Stasiun III merupakan bagian hilir sungai yang masih tawar, masyarakat menggunakannya untuk kegiatan MCK, dan perladangan.
Gambar 2. Sketsa Lokasi Penelitian, Stasiun 1, Stasiun 2, dan Stasiun 3 di Way Perigi Sumber : Badan Pembangunan Daerah Provinsi Bandar Lampung
3.3.2. Pengambilan dan penanganan air contoh Kegiatan di lapangan meliputi pengukuran secara in situ parameter fisikakimia air dan pengambilan contoh air yang akan diteliti. Kemudian 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. Pengambilan contoh air untuk parameter fisika-kimia dibagi menjadi 3 substasiun secara melintang yaitu di kedua bagian tepi dan bagian tengah. Untuk penanganan contoh air dilakukan dengan menggunakan botol contoh air, kemudian
19
ditutup rapat dan dimasukkan ke dalam ice box yang berisi es batu. Contoh air yang sudah diambil kemudian dimasukkan ke dalam botol contoh berukuran 250 ml dan diawetkan dengan menggunakan H2SO4 pekat sebanyak 0,3 ml (6 tetes) untuk analisa nitrat dan amonia. Pada analisa total fosfat, contoh air disimpan dalam suhu 4oC dan tidak menggunakan pengawet. Parameter kualitas air yang dianalisis di lapangan adalah suhu, kecepatan arus, debit air, dan oksigen terlarut. Contoh air yang dianalisis di laboratorium adalah kekeruhan, TDS, TSS, BOD5, NO3-N, NH3-N, dan total fosfat. Metode/alat pengukuran terhadap parameter kualitas air yang terkait dengan penelitian dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Paramater fisika-kimia perairan yang diamati beserta metode/alat yang digunakan (APHA 2005). No
1 2 3
Parameter A. Fisika Suhu Kekeruhan Arus TSS TDS Debit air B. Kimia pH DO BOD5
4 5 6
NO3-N NH3-N NO2-N
mg/l mg/l mg/l
7
TP
mg/l
1 2 3 4 5 6
Satuan
Alat/Metode
Analisis
o
C NTU m/detik mg/l mg/l m3/detik
Termometer/pemuaian Turbiditimeter/nephelometric Pelampung, stopwatch/visual Filter/gravimetrik Filter/gravimetrik Perhitungan
In situ Laboratorium In situ Laboratorium Laboratorium In situ
mg/l mg/l
pH meter/potensiometer Alat titrasi/modifikasi Winkler Alat titrasi/modifikasi Winkler dengan inkubasi 5 hari Spektrofotometer/metode Brucine Spektrofotometer/metode Phenate Spektrofotometer/metode Colorimetri Spektrofotometer/metode Ascorbic Acid
In situ In situ Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium
Keterangan : TSS = total suspended solid; TDS = total dissolved solid; DO = dissolved oxygen; BOD5 = 5-day biochemical oxygen demand; NO3-N = nitrat nitrogen; NO2-N = nitrit nitrogen; NH3-N = amonia nitrogen; TP = total pospat
3.4.
Karakteristik Sungai
3.4.1. Lebar sungai Penentuan lebar sungai pada setiap stasiun dilakukan dengan cara membentangkan roll meter secara melintang dari bagian kiri sampai kanan sungai yang masih terdapat aliran. Penentuan lebar sungai dari masing-masing stasiun dilakukan sebanyak 3 kali ulangan yang membentang searah aliran sungai sepanjang
20
10 meter, dan pembagian ulangan tersebut ditentukan berdasarkan interval 2 meter (0 meter, 2 meter, dan 4 meter)
3.4.2. Kedalaman air Pengukuran kedalaman perairan dilakukan sebanyak tiga titik yaitu di kedua tepi dan tengah sungai secara melintang. Pengukuran ini dilakukan secara langsung dengan menggunakan bambu berskala yang di celupkan sampai kedasar perairan.
3.4.3. Kecepatan arus Pengukuran kecepatan arus pada masing-masing stasiun dilakukan secara melintang di pinggir kiri, tengah, dan kanan sungai dengan menggunakan bola pingpong yang diikatkan sepanjang 2 meter. Setelah itu, bola tersebut dihanyutkan mengikuti aliran sungai dan dicatat waktu yang diperlukan bola tersebut untuk mencapai jarak 2 meter. Berikut perhitungan kecepatan arus :
V=
2 πππ‘ππ π‘
Keterangan : V : kecepatan arus (m/detik) t : waktu yang diperlukan untuk mencapai jarak 2 meter (detik)
3.4.4. Debit air Perhitungan debit air dilakukan dengan cara mengetahui dan mengukur nilai kecepatan arus, kedalaman, dan lebar sungai. Setelah itu, perhitungan debit air dilakukan dengan mengalikan luas penampang dengan kecepatan arus. Dalam hai ini luas penampang didapat dari perkalian kedalaman dengan lebar sungai. Kemudian perhitungan debit dilakukan dengan menggunakan rumus menurut Jeffries dan Mills (1996) in Effendi (2003) adalah sebagai berikut :
21
D=vxA = v x (d x w)
Keterangan : D : debit air (m3/detik) v : kecepatan arus (m/detik) A : luas penampang (m3) d : kedalaman (m) w : lebar sungai (m)
3.5.
Analisis Data Hasil analisis yang dihasilkan, dibandingkan dengan baku mutu air
berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 tahun 2001 dengan kriteria baku mutu air kelas I, yaitu perairan tawar yang diperuntukkan sebagai air baku air minum dan kelas III, yaitu perairan tawar yang diperuntukkan bagi kepentingan perikanan, peternakan, dan pertanaman. Baku mutu air kelas I hanya digunakan pada stasiun 1 saja, karena mata air digunakan sebagai air minum oleh masyarakat setempat. Selanjutnya dianalisis dengan menggunakan Indeks STORET dan Indeks Pencemaran.
3.5.1. Indeks STORET Analisis data kualitas air dengan metode STORET (Storage and Retrieval) adalah untuk mengetahui tingkat mutu kualitas perairan setiap titik lokasi dan setiap waktu pengamatan yang dilakukan melalui beberapa tahapan sebagai berikut : 1. Melakukan pengumpulan data kualitas air secara periodik sehingga membentuk data dari waktu ke waktu (time series data). 2. Membandingkan data hasil pengukuran dari masing-masing parameter air dengan nilai baku mutu yang sesuai dengan peruntukannya. 3. Jika hasil pengukuran memenuhi baku mutu maka diberi skor 0. 4. Jika hasil pengukuran tidak memenuhi baku mutu maka diberi skor tertentu sesuai dengan sistem skor pada Tabel 5.
22
Tabel 5. Penetuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air (Canter 1997 in KepMen LH No 115 tahun 2003) Jumlah contoh *)
Nilai Maksimum Minimum Rata-rata Maksimum Minimum Rata-rata
<10
>10
Parameter Fisika -1 -1 -3 -2 -2 -6
Kimia -2 -2 -6 -4 -4 -12
Biologi -3 -3 -9 -6 -6 -18
Keterangan *) : jumlah pengamatan (series data) yang digunakan untuk penentuan status mutu air.
5. Jumlah skor dari jumlah contoh pengamatan < 10 pada setiap parameter dijumlahkan, selanjutnya dari total skor dapat ditentukan status mutu perairan dengan menggunakan sistem skor untuk mengetahui status mutu air pada tabel 6.
Tabel 6. Penentuan status mutu air berdasarkan Indeks STORET Skor 0 -1 s.d -10 -11 s.d -30 -31
Kriteria Memenuhi baku mutu Tercemar ringan Tercemar sedang Tercemar berat
3.5.2. Indeks Pencemaran Indeks Pencemaran digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diizinkan (Nemerow 1974 in KepMen LH no.115 Tahun 2003). Pengelolaan kualitas air dengan menggunakan Indeks Pencemaran dapat memberi masukan pada penilaian terhadap kualitas suatu badan air untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan untuk memperbaiki kualitas air jika terjadi pencemaran. Prosedur dalam penggunaan Indeks Pencemaran adalah sebagai berikut : Jika Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam baku mutu peruntukkan air (j), dan Ci menyatakan konsentrasi parameter kualitas air (i) yang diperoleh dari hasil analisis contoh air pada suatu lokasi
23
pengambilan contoh dari suatu alur sungai, maka Pij adalah Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi dari Ci/Lij. Harga Pij ditentukan dengan cara: 1. Memilih parameter yang terdapat pada baku mutu yang dijadikan acuan. 2. Menghitung harga Ci/Lij untuk tiap parameter pada setiap lokasi pengambilan contoh air. 3a. Jika nilai konsentrasi parameter yang menurun menyatakan tingkat pencemaran meningkat, misal DO, tentukan nilai teoritik atau nilai maksimum Cim (misal untuk DO, maka Cim adalah nilai DO jenuh). Dalam kasus ini nilai Ci/Lij hasil pengukuran digantikan oleh nilai Ci/Lij hasil perhitungan :
(Ci/Lij)baru =
-
πΆππ βπΏππ
3b. Jika nilai baku mutu memiliki rentang : Untuk Ci < Lij rata-rata
(Ci/Lij)baru = [ πΏππ
-
πΆππ βπΆπ(βππ ππ πππππ’ππ’πππ )
[πΆπβ(πΏππ )πππ‘π βπππ‘π ] ππππππ’π β πΏππ πππ‘π βπππ‘π ]
Untuk Ci > Lij rata-rata
(Ci/Lij)baru = [ πΏππ
[πΆπβ(πΏππ )πππ‘π βπππ‘π ] ππππ πππ’π β πΏππ πππ‘π βπππ‘π ]
4.Harga Pij
2 2 πΆπ πΆπ ) β( )π
πΏππ π πΏππ
(
Pij =
2
Tabel 7. Penentuan status mutu air berdasarkan Indeks Pencemaran Skor 0 β€Pijβ€ 1,0 1,0 β€Pijβ€ 5,0 5,0 β€Pijβ€ 10 Pij>10
Kriteria Kondisi baik Tercemar ringan Tercemar sedang Tercemar berat
