11
3. METODE PENELITIAN 3.1.
Lokasi dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di perairan Muara Kamal pada bulan Agustus –
Oktober 2011. Analisis preparasi sampel dilakukan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, sedangkan analisis logam berat dengan AAS dilakukan di Laboratorium Kimia Bersama, Departemen Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. Pemilihan lokasi penelitian didasarkan atas pertimbangan Sungai Kamal merupakan salah satu sungai yang bermuara di Teluk Jakarta dengan aktivitas pembangunan dan industri yang terus meningkat dari tahun ke tahun, Perairan Muara Kamal digunakan untuk kegiatan perikanan khususnya budidaya kerang hijau sejak tahun 1983. Titik stasiun pengambilan contoh di bagi 3 stasiun yaitu yang mewakili bagian perairan dekat muara, tengah dan terjauh dari muara. Titik koordinat dan lokasi penelitian dapat dilihat pada tabe1 1 dan Gambar 2. Tabel 1. Titik koordinat stasiun pengambilan contoh Stasiun
Koordinat Titik Contoh
Lokasi
S
E
1
06° 05' 0,4"
106° 43' 57,0"
Bagan dekat muara
2
06° 04' 37,9"
106° 44' 24,1”
Bagan tengah
3
06° 03' 38,6"
106° 44' 41,9"
Bagan terjauh dari muara
12
Gambar 2 . Peta Lokasi Penelitian
3.2.
Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini antara lain vandorn water sample,
botol contoh plastik polyetilen 250 ml dan 500ml, botol BOD 125 ml, kertas indikator pH, refraktometer, GPS, turbidimeter, coolbox, oven, kantong plastik, breaker glass, tabung erlemenyer, corong pemisah, labu takar, pipet, jangka sorong, kertas label, pinset, timbangan digital, thermometer raksa, spektrofotometrik,dll. Bahan yang digunakan antara lain biota air berupa kerang hijau (Perna viridis), contoh air, contoh sedimen, aquades, pengawet sampel (H2SO4, HCL, HNO3, Na-EDTA), larutan pH 7, dan buffer (NH4CL dan NH4OH). 3.3 .
Metode Pengumpulan Data
3.3.1. Pengumpulan data primer Metode pengumpulan data primer yang digunakan pada penelitian ini adalah pengamatan (pengukuran parameter fisika, kimia dan biologi) secara langsung dilapangan dan analisis di laboratorium. Data yang diambil pada penelitian ini antara
13
lain berupa data fisika (suhu dan kekeruhan), kimia (pH, salinitas, DO, dan konsentrasi timbal), dan biologi (kerang hijau). Tabel 2. Parameter Fisika, Kimia dan Biologi serta Analisis yang Digunakan. Parameter
Satuan
Metode Analisa/Alat
Lokasi
1. Suhu
o
Termometer Air Raksa In situ
2. Kekeruhan
NTU
Turbidimeter
Lab.
1. pH
-
pH meter
In situ
2. DO
mg O2/l
DO meter
In situ
3. Salinitas
‰
Refraktometer
In situ
4. Pb
mg/l
AAS
Lab.
mg/l
AAS
Lab.
Fisika C
Kimia
Biologi 1. Daging Kerang Hijau
3.3.2. Pengumpulan data sekunder Data sekunder di peroleh dari data penelitian – penelitian sebelumnya yang kajian dan lokasinya sama yaitu di Perairan Kamal Muara. Data sekunder meliputi data konsentrasi logam berat Timbal (Pb) di air, sedimen dan Kerang Hijau. (Lampiran 7) 3.4.
Prosedur Kerja
3.4.1. Pengambilan contoh Penentuan lokasi stasiun dilakukan secara purposive sampling berdasarkan lokasi bagan tempat budidaya kerang hijau. Stasiun pengambilan contoh (air,sedimen, dan kerang hijau) dilakukan di tiga stasiun pengamatan yaitu yang mewakili bagian dari terdekat, tengah dan terjauh dari muara. Pengambilan contoh
14
air diambil pada kolom perairan secara komposit dengan menggunakan Vandorn water sample. Contoh air yang telah diambil kemudian dibagi ke dalam dua botol. Botol pertama yaitu botol polyetilen 250 ml untuk analisis kekeruhan sedangkan botol kedua, botol polyetilen 500 ml untuk analisis logam berat lalu ditambahkan pengawet HNO3, kemudian botol dimasukkan ke dalam coolbox. Pengambilan sedimen dilakukan dengan menggunakan eikman grab, sedimen yang diambil dibagian tengah dari sisi dinding grab untuk menghindari adanya kontaminasi logam dari penggunaan alat. Sedimen dasar diambil sebanyak ± 500 gr dari tiap stasiun. Kemudian sampel tersebut dimasukan ke dalam kantong plastik hitam. Media budidaya kerang hijau (Perna viridis) menggunakan tali serabut yang akan dijadikan tempat menempel. Perancangan dilakukan dengan membentangkan serabut secara horizontal pada bagan rakit tancap dengan kedalaman
5 meter.
Gambar 3. Sketsa tempat budidaya kerang hijau (Perna viridis) Pengambilan contoh kerang hijau dilakukan di tiga stasiun pengamatan yang telah ditentukan.Pengambilan kerang hijau dilakukan dengan penyelaman oleh nelayan setempat. Pengambilan contoh dari tiap stasiun menggunakan transek berukuran 5×5 meter dengan pengambilan lima kali ulangan. Contoh kerang yang diambil dari tiap stasiun sebanyak 76 ekor. Selanjutnya contoh biota dibawa ke laboratorium untuk dilakukan analisis melihat kandungan logam berat timbal (Pb).
15
3.4.2. Penanganan contoh 3.4.2.1. Air laut Preparasi logam berat dilakukan di Laboratorium Produktivitas Lingkungan (Proling) Manajemen Sumberdya Perairan. Pertama, air sampel di dalam botol tiaptiap lokasi diambil sebanyak 250 ml, lalu dimasukan ke dalam gelas ukur 500 ml, selanjutnya ditambah HCl pekat 2 ml dan APDC 2 ml lalu dipanaskan (oven) lebih kurang satu jam kemudian didinginkan. Sampel yang di dalam gelas ukur tersebut kemudian dimasukan ke dalam labu takar, lalu ditambahkan Isobutylel methylketon sebanyak 10 ml, ditunggu sampai satu menit kemudian gas yang ada di dalam dibuang. Selanjutnya ditunggu 5 menit hingga terbentuk dua lapisan pada sampel. Buang lapisan bawah karena lapisan bawah merupakan air laut. Setelah itu ditambah asam nitrat sebanyak 25 ml dan diaduk selama satu menit lalu diamkan hingga terbentuk lagi dua lapisan air pada sampel, bagian yang diambil adalah bagian bawah yang selanjutnya dimasukkan ke dalam botol sampel. Selanjutnya sampelsampel yang telah di preparasi tersebut di analisis di Laboratorium Kimia Bersama, Departemen kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. Sampelsampel tersebut dianalisis dengan dengan metode AAS (Atomic Absorbstion Spectrometric). 3.4.2.2. Sedimen dan Kerang Hijau Penanganan contoh sedimen pada dasarnya sama dengan contoh kerang hijau. Jumlah kerang hijau yang digunakan sebanyak 76 ekor dari masing-masing stasiun. Bagian yang diambil untuk dilakukan analisis adalah bagian jaringan lunak. Sebelumnya contoh kerang dilakukan pengukuran panjang, lebar dan tebal guna mengetahui indeks kondisi kerang. Contoh yang telah didapatkan kemudian dikeringkan ke dalam oven dengan suhu 105°C selama 1 hari. Setelah kering kemudian ditumbuk hingga halus agar homogen. Setelah itu, contoh ditimbang sebanyak 5 gram kemudian ditambahkan H2SO4 dan HNO3, serta ditunggu hingga uapnya hilang. Selanjutnya contoh dipanaskan hingga berwarna kuning. Contoh dibiarkan dingin lalu encerkan dengan menambahkan aquades dan HCl 4:1 hingga mencapai 50 ml. Untuk proses ekstraksi, contoh yang sudah diencerkan dimasukkan ke dalam corong pemisah dan ditambahkan dengan larutan standar logam kemudian
16
diaduk hingga homogen. Setelah itu dipisahkan supernatant dari larutan contoh untuk diukur di spektrofotometer. 3.5.
Analisis Data
3.5.1. Analisa deskriptif Analisa deskriptif dapat digunakan untuk melihat tingkat pencemaran logam berat timbal (Pb) pada perairan Kamal Muara yaitu dengan cara membandingkan hasil analisa logam berat dengan Kriteria Baku Mutu. Tabel 3. Kriteria Baku Mutu Air Laut untuk Biota Laut Tahun 2004 (Menteri Negara Lingkungan Hidup, 2004). Parameter
Satuan
Baku Mutu
Timbal (Pb)
mg/l
0,008
Tabel 4. Baku mutu konsentrasi logam berat dalam sedimen ( IADC/CEDA, 1997) Logam berat Level
Level
(ppm)
target
limit
Timbal (Pb)
85
530
Level tes
530
Level
Level
intervensi
bahaya
530
1000
Keterangan: 1. Level target. Jika konsentrasi kontaminan yang ada pada sedimen memiliki nilai yang lebih kecil dari nilai level target, maka substansi yang ada pada sedimen tidak terlalu bahaya bagi lingkungan. 2. Level limit. Jika konsentrasi kontaminan yang ada pada sedimen memiliki nilai maksimum yang dapat ditolerir bagi kesehatan manusia maupun ekosistem. 3. Level tes. Jika konsentrasi kontaminan yang ada pada sedimen berada pada kisaran nilai antara level limit dan level tes, maka dikategorikan sebagai tercemar ringan. 4. Level intervensi. Jika konsentrasi kontaminan yang ada pada sedimen berada pada kisaran nilai level tes dan level intervensi, maka dikategorikan sebagai tercemar sedang.
17
5. Level bahaya. Jika konsentrasi kontaminan yang ada pada sedimen memiliki nilai yang lebih besar dari baku mutu level bahaya maka harus segera dilakukan pembersihan sedimen. 3.5.2. Analisis komponen utama (Principal Component Ananlysis/PCA) Prosedur analisis komponen utama atau PCA pada dasarnya adalah bertujuan untuk menyederhanakan variabel yang diamati dengan cara menyusutkan (mereduksi) dimensinya. Salah satu keunggulan penggunaan PCA dibanding dengan metode lain adalah dapat digunakan untuk segala kondisi data dan digunakan tanpa harus mengurangi jumlah variabel asal. Tujuan dalam penggunaan analisis komponen utama dalam suatu matriks data berukuran cukup besar diantaranya adalah (Bengen, 2000) : a.
Mengekstraksi informasi esensial yang terdapat dalam suatu tabel atau matriks data yang besar.
b.
Menghasilkan suatu representasi grafik yang memudahkan interpretasi.
c.
Mempelajari suatu tabel atau matriks dari sudut pandang kemiripan antara individu atau hubungan antar variabel. Secara umum informasi yang diberikan dari hasil PCA dari sudut pandang
variabel adalah didapat matriks korelasi antar semua variabel, akar ciri dari setiap sumbu faktorial berkaitan dengan jumlah inersi dari setiap sumbu, vektor ciri yang menjelaskan koefisien variabel dalam persamaan linear yang mendeterminasikan sumbu-sumbu utama dan grafik bidang yang menvisualisasikan variabel terhadap sumbu. Sedangkan dari sudut pandang individu, analisis PCA didapat koordinat pada setiap sumbu, kualitas representasi titik individu dalam setiap grafik bidang dan grafik bidang yang memperlihatkan kemiripan antar titik individu. Perhitungan dalam analisis komponen utama (PCA) dapat dibantu dengan mengunakan software xl-stat dan Microsoft excel 2007. Dalam analisis PCA terdapat pula matriks korelasi. Analisis korelasi biasanya digunakan dalam pengujian hipotesis yang bersifat asosiatif, yaitu dugaan adanya hubungan antar variabel dalam populasi. Korelasi merupakan angka yang menunjukkan arah dan kuatnya hubungan antar dua variabel atau lebih. Arah dinyatakan dalam bentuk hubungan positif dan negatif, sedangkan kuatnya
18
hubungan dinyatakan dalam nilai besarnya koefisien korelasi. Besarnya koefisien korelasi berkisar antara +1 sampai -1, kuatnya hubungan antar variabel dinyatakan dalam koefisien korelasi positif sebesar 1 dan koefisien korelasi negatif sebesar -1 sedangkan yang terkecil adalah 0 (nol) (Sugiyanto, 2004). Untuk melihat kekuatan hubungan dalam korelasi digunakan kriteria sebagai berikut (Hasan, 2003) : •0
: Tidak ada korelasi antara dua variabel
• 0 – 0,25
: Korelasi sangat lemah
• 0,25 – 0,5
: Korelasi cukup
• 0,5 – 0,75
: Korelasi kuat
• 0,75 – 0,99 : Korelasi sangat kuat •1
: Korelasi sempurna
3.5.3. Faktor biokonsentrasi Kemampuan biota air untuk mengakumulasi logam berat dapat dilihat dari indeks faktor konsentrasi yang membandingkan antara konsentrasi logam berat di dalam biota dengan konsentrasi logam berat di air (Johnston,1976):
Nilai FK dibagi menjadi 3 kategori, yaitu sebagai berikut: a. IFK ≥1000
: kategori sifat akumulatif tinggi
b. 100 ≤IFK≤1000
: kategori sifat akumulatif sedang
c. IFK < 100
: Kategori sifat akumulatif rendah
3.5.4. Indeks kondisi kerang Data nilai indeks kondisi dilakukan dengan cara membagi antara berat kering dari jaringan lunak dengan berat cangkang dan dikalikan 100. Metode pengukuran Nilai indek kondisi kerang mengacu pada metode yang disarankan oleh Devenport dan Chen (1987) yaitu sebagai berikut :
19
100 Berdasarkan dari hasil perhitungan menggunakan rumus nilai indek kondisi diatas maka tingkat kegemukan kerang dibagi menjadi 3 (tiga) kategori yaitu : a. Nilai indeks kondisi kurang dari 40 adalah kategori kurus, b. Nilai indeks kondisi antara 40-60 adalah kategori sedang c. Nilai indeks kondisi lebih dari 60 adalah kategori gemuk 3.5.5. Batas aman konsumsi Untuk meminimalkan dampak yang ditimbulkan perlu dilakukan pembatasan konsumsi. Batas aman konsumsi ini dapat dihitung berdasarkan berikut (Buwono et al., 2005) :
Keterangan: baku mutu yang diperbolehkan (FAO) = 25 µg/kg berat tubuh/ minggu
