11
3. METODE PENELITIAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Waduk Cirata, Jawa Barat pada koordinat 107o14’15”- 107o22’03” LS dan 06o41’30”-06o48’07” BT. Lokasi pengambilan sampel disajikan pada Gambar 3. Pengambilan sampel air dilaksanakan pada 14 Februari 2012 dan analisis kualitas air dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Universitas Padjajaran, Bandung.
Gambar 3. Peta lokasi pengamatan dan pengambilan sampel di Waduk Cirata
3.2. Pengumpulan Data Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan monitoring kualitas air Waduk Cirata yang dilakukan oleh BPWC tahun 1989. Monitoring dilakukan setiap tiga bulan. Pada penelitian ini ditambahkan dua stasiun pengamatan baru yaitu Muara Sungai Cibalagung dan Cikundul.
12 3.2.1. Data primer Data primer didapat dengan menggunakan metode survei lapangan dan pengambilan contoh. Pengambilan contoh dilakukan bersama tim dari BPWC sebanyak 7 stasiun pengamatan. Data yang diambil meliputi parameter fisika, kimia, dan biologi air. Beberapa parameter kualitas fisika dan kimia diukur secara langsung (in situ) dan parameter yang lain dianalisis di Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Universitas Padjajaran, Bandung.
3.2.2. Data Sekunder Data sekunder diperoleh dari pengumpulan data parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi Waduk Cirata selama lima tahun terakhir mulai tahun 2007 periode 1 sampai tahun 2011 periode 4. Data tersebut merupakan hasil pemantauan yang dilakukan oleh Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC) setiap tiga bulan. Pemantauan kualitas air dilakukan empat kali dalam setahun. Periode pertama mewakili bulan Januari-Februari, periode kedua mewakili bulan AprilMei, periode ketiga mewakili bulan Juli-Agustus, dan periode keempat mewakili pada akhir tahun yaitu bulan Oktober-November.
3.3. Penentuan Stasiun Penentuan stasiun secara horizontal sebanyak tujuh titik pengamatan dengan tiga kedalaman di perairan waduk. Distribusi horizontal diamati pada inlet (muara sungai), tengah waduk (zona pemanfaatan KJA), dan outlet waduk (sebelum turbin PLTA).
Penentuan posisi dari lokasi pengambilan contoh dilakukan
dengan GPS (Global Positioning System) Receiver Garmin Vista C. Koordinat pengambilan contoh dapat dilihat pada Tabel 1. Pengamatan secara vertikal dilakukan pada tiga kedalaman, yaitu permukaan, kedalaman 5 meter, dan kedalaman dekat dasar. Hal ini dilakukan agar contoh dapat mewakili berbagai lapisan pada setiap kedalaman. Lapisan permukaan menggambarkan kondisi kualitas air pada lapisan eufotik atau lapisan yang masih mendapatkan banyak cahaya matahari. Secara fungsional, lapisan permukaan dimanfaatkan untuk berbagai aktivitas seperti KJA, wisata, dan
13 transportasi. Lapisan kedalaman 5 meter menggambarkan kondisi kualitas air pada lapisan batas kedalaman jaring KJA.
Lapisan kedalaman dekat dasar
diambil 2-3 meter di atas dasar menggambarkan kondisi kualitas air pada lapisan yang sudah tidak lagi mendapatkan cahaya. Tabel 1. Nama dan koordinat stasiun pengamatan Stasiun 1A 1B 1C 1D 2 3 4
Nama lokasi Muara Citarum Muara Cisokan Muara Cibalagung Muara Cikundul Tengah Waduk Cirata Batas zona Pemanfaatan Outlet Waduk Cirata
Lintang Selatan 107o 17’46,5” 107o 16’61,7” 107o 15’33,4” 107o 14’73,7” 107o 16’61,7” 107o 19’70,7” 107o 20’72,7”
Bujur Timur 06o 47’13,7” 06o 46’01,6” 06o 44’42,6” 06o 44’23,2” 06o 43’70,2” 06o 42’40,4” 06o 41’50,1”
Kedalaman 30 m 22 m 10 m 3m 60 m 70 m 65 m
3.4. Pengukuran kualitas air Pengukuran parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi dilakukan secara in situ (langsung di lapangan) dan ex situ (di laboratorium). Parameterparameter yang diukur secara in situ adalah DO, pH, CO2, TDS, DHL, dan suhu. Alat yang digunakan di lapangan terdiri atas Van Dorn water sampler, thermometer, Secchi disc, conductivity meter, pH meter, botol Winkler, dan alat titrasi, sedangkan parameter yang lainnya diukur di laboratorium. Contoh air yang digunakan untuk pengukuran ex situ sebelumnya dilakukan penangan. Alat dan instrumen yang digunakan di laboratorium antara lain alat gelas, turbidimeter, BOD inkubator, single beam spectrophotometer, dan Atomic Absorption Spectrophotometer (AAS) Model Simadzu AA-6300.
Pengukuran parameter
kualitas air fisika, kimia, dan biologi mengikuti standar pengukuran kualitas air Standar Method For Examination Water and Wastewater (APHA 1989) dan SNI tahun 1990 pada Tabel 2. 3.5. Analisis Data Analisis data kualitas air Waduk Cirata dilakukan dua pendekatan yaitu analisis kualitas air berdasarkan perbandingan dengan baku mutu air secara deskriptif dan analisis menggunakan metode STORET (Canter 1997 dalam PPRI 2001). Berikut adalah parameter-parameter kualitas yang yang dianalisis berserta metode analisisnya.
14 Tabel 2. Parameter dan metode analisis kualitas air (APHA 1989) No Parameter FISIKA 1 Temperatur 2 Total Disolve Solid (TDS) 3 Residu Tersuspensi (TSS 4 Kedalaman 5 Kekeruhan 6 Transparansi 7 DHL KIMIA 8 BOD 9 COD
Satuan
Metoda Analisis
Alat
Keterangan
0
C mg/L
Pemuaian Gravimetrik
Primer Primer
mg/L
Gravimetrik
M NTU Cm mmhos/cm
Visual Refraksi cahaya
Termometer Timbangan analitik Timbangan analitik Tali ukur Turbiditimeter Secchi disk
mg/L mg/L
Botol gelap Peralatan gelas
Primer Primer
10 11 12
pH DO Posfat (PO4)
mg/L mg/L
Inkubasi Reflux kalium dikromat Elektroda Modifikasi Winkler Colorimetrik
13 14 15 16 17
Amonia (NH3-N) Nitrat (NO3) Nitrit (NO2) Natrium (Na) Kesadahan
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L
18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 39 30
CO2 Bebas Sulfida (H2S) Cl Bebas Arsen (As) Besi (Fe) Selenium (Se) Kadmium (Cd) Krom (VI) Tembaga (Cu) Timbal (Pb) Nikel (Ni) Merkuri (Hg) Minyak dan Lemak
mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L mg/L ppb mg/L mg/L mg/L
Nessler Bruncine Sulfanilamide Serapan atom Kompleksometrik EDTA Tritasi asam basa Iodometri Titrimetrik serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom serapan atom Gravimetrik
31 Seng (Zn) 32 Mangan (Mn) BIOLOGI 33 Fecal Coliform 34 Total Coliform
mg/L mg/L
serapan atom serapan atom
AAS AAS
Primer Primer Sekunder Sekunder Primer Sekunder Primer Sekunder Primer Primer Sekunder Sekunder Sekunder SNI M–68–1990– 03 Primer Sekunder
Jum/100 ml Jum/100 ml
MPN MPN
Peralatan gelas Peralatan gelas
Sekunder Sekunder
Visual Potensiometrik
Sekunder Primer Sekunder Primer Primer
pH Meter Primer DO meter Primer Spektrofotometer Primer SNI M–52–1990– 03 Spektrofotometer Primer Spektrofotometer Primer Spektrofotometer Primer AAS Sekunder Peralatan gelas Sekunder Peralatan gelas Peralatan gelas Peralatan gelas AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS AAS Timbangan analitik
15 3.5.1. Analisis deskriptif kualitas air Pendekatan ini bertujuan untuk mengetahui tingkat pencemaran Waduk Cirata dengan membandingkan nilai konsentrasi hasil pengamatan dengan baku mutu air menurut Perda Prov. Jawa Barat No.39 Tahun 2000 Golongan C (untuk keperluan perikanan) dan Golongan D (untuk keperluan PLTA) dan baku mutu air menurut Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Kelas III (untuk keperluan perikanan) dan Kelas IV (untuk keperluan PLTA). Adapun tahapan analisis data sebagai berikut. a) Menghitung niai maksimum, minimum, dan rata-rata dari masing-masing parameter pada setiap stasiun dan setiap tahun pengamatan selama periode tahun 2007-2011 ditambah dengan hasil pengamatan langsung pada bulan Februari 2012. b) Menyajikan data dalam bentuk grafik yang berhubungan antara periode pada tahun pengamatan atau stasiun lokasi pengamatan dengan nilai pencemaran, dibandingkan terhadap baku mutu air menurut Perda Prov. Jawa Barat No.39 Tahun 2000 Golongan C dan Golongan D dan baku mutu air menurut Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Kelas III dan Kelas IV.
3.5.2. Indeks STORET Indeks STORET merupakan salah satu metode untuk menentukan status mutu air. Indeks STORET dihitung dengan mengikutsertakan data analisis semua parameter kualitas air yang diperoleh dan dibandingkan dengan baku mutu air menurut Perda Prov. Jawa Barat No.39 Tahun 2000 Golongan C (untuk keperluan perikanan) dan Golongan D (untuk keperluan PLTA) dan baku mutu air menurut Peraturan Pemerintah RI No.82 Tahun 2001 Kelas III (untuk keperluan perikanan) dan Kelas IV (untuk keperluan PLTA). Perhitungan indeks STORET dilakukan untuk mengetahui kualitas perairan setiap titik lokasi pengamatan sehingga akan didapatkan gambaran yang lebih komprehensif mengenai kualitas perairan tersebut. Penilaian indeks ini terdiri dari tiga kategori paramater kualitas air yang nantinya dijumlahkan, yaitu parameter kualitas air fisika, kimia, dan biologi. Penilaian setiap parameter dibedakan berdasarkan jumlah sampel, yaitu sampel di bawah, sama dengan, atau di atas 10 kali pengambilan. Setiap parameter yang
16 diukur dirata-ratakan dan didapatkan juga angka maksimum dan minimumnya. Ketiga nilai tersebut kemudian dibandingkan nilai baku mutu untuk kemudian diberi skor.
Menurut Kepmen LH No.115 Tahun 2003 langkah-langkah
perhitungan indeks STORET adalah sebagai berikut: 1. Sajikan tabel analisis kualitas air yang memuat semua nilai-nilai hasil pengukuran parameter fisika, kimia, dan biologi perairan. Kemudian cantumkan nilai minimum, maksimum, dan rata-rata dari hasil pengukuran masing-masing parameter pada tabel tersebut. 2. Pada tabel yang sama, dicantumkan pula nilai baku mutu untuk masingmasing parameter sesuai peruntukannya. Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. 3. Bandingkan nilai minimum, maksimum, dan rata-rata hasil pengukuran dari masing-masing parameter terhadap nilai baku mutu yang telah ditetapkan. 4. Berikan skor terhadap masing-masing parameter di atas dengan ketentuan sebagai berikut: a. Skor nol (0), jika nilai-nilai parameter hasil pengukuran telah memenuhi atau berada di bawah (≤) nilai baku mutu yang telah ditetapkan. b. Skor (-1 s/d -9), jika nilai (minimal, maksimal, atau rata-rata parameter) hasil pengukuran telah melewati (≥) nilai baku mutu yang telah ditetapkan dan jumlah contoh air yang dianalisis kurang dari (<) 10. c. Skor (-2 s/d -18), jika nilai (minimal, maksimal, atau rata-rata r) hasil pengukuran telah melewati (≥) nilai baku mutu yang telah ditetapkan dan jumlah contoh air yang dianalisis lebih sama dengan dari (≥) 10.
Tabel 3. Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air berdasarkan metode STORET Jumlah contoh Air
< 10
≥10
Nilai Parameter Maksimum Minimum Rata-rata Maksimum Minimum Rata-rata
Kelompok Parameter Fisika Kimia Biologi -1 -2 -3 -1 -2 -3 -3 -6 -9 -2 -4 -6 -2 -4 -6 -6 -12 -18
Sumber : Canter 1977 dalam Kepmen LH No.115 Tahun 2003
17 5. Setelah masing-masing parameter memiliki nilai skor, lalu menjumlahkan nilai-nilai dari seluruh parameter (fisika, kimia, dan biologi) dan membandingkan jumlah tersebut terhadap klasifikasi mutu air berdasarkan US-EPA sebagai berikut: a. total skor = 0
(kualitas air tergolong sangat baik)
b. total skor -1 s/d -10
(kualitas air tergolong baik)
c. total skor -11 s/d -21
(kualitas air tergolong sedang)
d. total skor ≥ -31
(kualitas air tergolong buruk)
Nilai indeks STORET yang mendekati nol menggambarkan semakin baik kualitas air yang diamati.
Perincian sistem pemberian nilai bagi setiap nilai
minimum, maksimum, dan rata-rata masing-masing parameter fisika, kimia, dan biologi bedasarkan jumlah contoh yang digunakan ditampilkan dalam Tabel 4. Indeks STORET memiliki kelebihan dan kekurangan dibandingkan dengan indeks kualitas air lainnya. Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.115 Tahun 2003, kelebihan indeks STORET adalah dapat menggabungkan banyak data parameter kualitas air sehingga gambaran mengenai kualitas air akan lebih komprehensif dan tidak terpaku pada parameter-parameter tertentu.
Kekurangan yang dimiliki
adalah tidak adanya jumlah parameter tetap yang harus digunakan. Semakin banyak parameter kualitas air yang digunakan dalam perhitungan indeks STORET, maka akan semakin tepat gambaran kualitas air yang didapat. Contoh perhitungan indeks STORET dapat dilihat pada Lampiran 2.
