21
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian Proses pengambilan sampel dilakukan di Perairan Pulau Panggang, Kabupaten Administrasi Kepulauan Seribu, Provinsi DKI Jakarta pada tiga stasiun pengamatan. Analisis sampel dilakukan di Laboratorium Penelitian Jurusan Kimia Universitas Padjadjaran, Bandung. Penelitian ini dilakukan pada Bulan Oktober November 2012.
3.2 Alat dan Bahan Penelitian 3.2.1 Alat Alat yang digunakan pada saat pengambilan sampel : 1. Alat tulis untuk mencatat hasil pengamatan 2. Atomic Absorption Spectofotometric untuk mengukur kadar logam berat 3. Beaker Teflon sebagai wadah sedimen 4. Botol sampel 600 ml untuk mengambil sampel air laut 5. Coolbox sebagai wadah penyimpanan sampel 6. DO meter untuk mengukur kadar oksigen terlarut dalam perairan 7. Global Positioning System (GPS) untuk menentukan posisi stasiun 8. Gunting untuk memotong sampel 9. Hot plate untuk memanaskan sampel 10. Kertas label untuk menandakan sampel 11. Kertas saring watmen untuk menyaring larutan dari sampel 12. Labu takar untuk menakar volume larutan 13. Mortil untuk menghaluskan sampel 14. Oven untuk mengeringkan sampel 15. Penggaris dengan panjang 30 cm untuk mengukur sampel lamun 16. pH meter untuk mengukur derajat keasaman perairan 17. Plastik tahan panas untuk menyimpan sampel 18. Refraktometer untuk mengukur salinitas perairan
22
19. Sekop kecil sebagai alat bantu untuk mengambil sedimen 20. Snorkel untuk melakukan pengamatan tutupan lamun 21. Thermometer untuk mengukur suhu perairan 22. Timbangan (Lab. Balance) untuk menimbang sampel 23. Timbangan digital untuk menimbang berat sampel 24. Transek kuadrat 50 cm x 50 cm untuk pengamatan tutupan lamun
3.2.2 Bahan Bahan-bahan dalam penelitian ini adalah : 1. Aquades 2. HNO3 pekat 3. Larutan buffer (NH4OH dan NH4CL) 4. Larutan standar logam (Cd dan Cu) 5. Sampel air laut 6. Sampel Lamun Thalassia hemprichii (akar dan daun) 7. Sampel sedimen
3.3. Metode Penelitian Metode yang digunakan adalah metode survei, pada 3 (tiga) stasiun pengamatan di Perairan Pulau Panggang. - Stasiun 1
: Perairan Utara sekitar dermaga (05°44'15,4"S 106°36'09,3"E)
- Stasiun 2
: Perairan Timur sekitar permukiman (05º44'21,5"S 106º36'10,5"E)
- Stasiun 3
: Perairan Selatan sekitar permukiman (05º44'32,1"S 106º36'14,2"E)
Pengambilan sampel pertama dengan pengambilan sampel kedua berselang waktu 1 bulan dengan mempertimbangkan penambahan akumulasi logam berat Cd dan Pb pada lamun Thalassia hemprichii dalam jangka waktu tersebut.
3.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Pengukuran Tutupan Lamun Mengggunakan Metode Transek Metode pengukuran yang digunakan untuk mengetahui kondisi padang lamun adalah metode Transek dan Petak Contoh (Transect Plot). Metode Transek dan Petak
23
Contoh (Transect Plot) adalah metode pencuplikan contoh populasi suatu komunitas dengan pendekatan petak contoh yang berada pada garis yang ditarik melewati wilayah ekosistem tersebut. Untuk mengetahui luas area penutupan jenis lamun tertentu dibandingkan dengan luas total area penutupan untuk seluruh jenis lamun, digunakan Metode Saito dan Adobe. Adapun metode penghitungannya adalah sebagai berikut:
Gambar 3. Petak Contoh (KLH 2004) 1. Petak contoh yang digunakan untuk pengambilan contoh berukuran 50 cm x 50 cm yang masih dibagi-bagi lagi menjadi 25 sub petak, berukuran 10 cm x 10 cm (Gambar 3). 2. Dicatat banyaknya masing-masing jenis pada tiap sub petak dan dimasukkan kedalam kelas kehadiran. 3. Adapun penghitungan penutupan jenis lamun tertentu pada masing – masing petak dilakukan dengan menggunakan rumus :
dimana, C = presentase penutupan jenis lamun i, Mi adalah presentase titik tengah dari kelas kehadiran jenis lamun i, dan f adalah banyaknya sub petak dimana kelas kehadiran jenis lamun i sama. (KLH 2004).
24
3.4.2 Pengukuran Parameter Kualitas Perairan Tabel 1 memperlihatkan parameter kualitas perairan yang diamati dan alat yang digunakan. Tabel 1. Parameter Kualitas Perairan Parameter
Variabel Kedalaman
Fisika
Alat Tongkat berskala
Kecerahan
Secchi disk
Suhu
Thermometer
Arus
Kimia
Floating droudge
Satuan Meter Meter o
C
m/s
DO
DO meter
mg/L
pH
pH meter
-
Salinitas
Refraktometer
Ppt
3.4 3 Pengambilan Sampel Pengambilan sampel pada ketiga stasiun dilakukan dengan metode garis transek (transect line method) dengan 2 (dua) titik pengambilan sampel. Metode ini dilakukan dengan menetapkan transek sejajar dengan garis pantai sepanjang zonasi padang lamun di daerah intertidal (KLH 2004). Interval titik sampling yang satu dengan yang lain adalah 25 meter. Pada setiap titik sampling diambil sebanyak 200 gram sampel lamun (akar dan daun) dan sedimen serta 500 ml sampel air. Sampel yang diambil kemudian di analisis untuk dilihat kandungan logam beratnya.
A. Prosedur Pengambilan Sampel Air Laut : 1. Botol mineral plastik 600 ml yang digunakan untuk mengambil sampel dibersihkan terlebih dahulu. 2. Botol dibenamkan pada kolom perairan. 3. Pengambilan sampel pertama air digunakan untuk membersihkan botol sampel untuk kemudian dibuang kembali lalu diulang untuk beberapa kali.
25
4. Pengambilan kedua merupakan sampel air yang akan diperiksa ke dalam botol sampel untuk kemudian ditutup, isi botol hingga penuh, kemudian setiap botol diberi label sesuai titik sampling.
B. Prosedur Pengambilan Sampel Sedimen : 1. Plastik untuk wadah sedimen disiapkan sebelum pengambilan sampel sedimen. 2. Pada setiap titik sampling, pengambilan sampel sedimen menggunakan sekop yang telah dibersihkan. 3. Sampel sedimen dimasukkan ke dalam plastik sampel kemudian di ikat dan diberi label penanda sesuai titik sampling.
C. Prosedur Pengambilan Sampel Lamun Thalassia hemprichii : 1. Melakukan pengambilan tumbuhan lamun Thalassia hemprichii sebanyak 2 tegakan dari setiap titik stasiun dengan menggunakan gunting dan sekop 2. Sampel lamun yang diambil dimasukkan ke dalam kantong plastik putih tahan panas dan diberi label penanda sesuai titik sampling.
3.4 4 Preparasi Sampel A.
Prosedur Preparasi Sampel Akar, Daun Lamun dan Sedimen Sampel akar, daun dan sedimen dihomogenkan dengan cara menambahkan 5
tetes HNO3 pekat pada sampel yang diambil dari ketiga stasiun. Untuk preparat akar dan daun lamun, sampel dipotong-potong kecil sebelum dihaluskan, sedangkan untuk sedimen dapat langsung dihaluskan. Setelah itu, dikeringkan dalam oven 105oC selama 12 jam untuk menghilangkan kadar airnya dan diperoleh berat konstan. Sampel akar, daun lamun dan sedimen masing-masing ditimbang sebanyak 5 gr kemudian dimasukkan ke dalam tanur pada suhu 600-650oC (pengabuan) selama 3-4 jam. Setelah selesai proses pengabuan tersebut dilarutkan dengan menambahkan 20 ml HNO3 pekat dan 10 ml HCLO4. Kemudian ditambahkan aquades sampai volume menjadi 50 ml. Larutan tersebut dipanaskan pada hot plate sampai mendidih dan volume berkurang 30 ml. Bila belum terjadi kabut ulangi penambahan HNO 3
26
sebanyak 20 ml dan HCLO4 sebanyak 10 ml pada larutan tersebut, kemudian dipanaskan kembali hingga terjadi kabut. Setelah terjadi kabut, tambahkan kembali larutan dengan aquades sehingga volume sampel menjadi 50 ml, lalu diendapkan. Larutan yang telah diendapkan disaring fasa airnya dengan kertas saring. Larutan yang diperoleh siap untuk dianalisis dengan menggunakan AAS.
B.
Prosedur Preparasi Sampel Air Air laut diukur 100 ml, kemudian ditambahkan 10 ml HNO3 pekat. Panaskan
dalam hot plate sampai volume berkurang 30 ml. Tambahkan kembali larutan dengan aquades sampai volume menjadi 100 ml, kemudian diendapkan. Larutan yang telah diendapkan disaring fasa airnya dengan kertas saring. Larutan yang diperoleh siap untuk dianalisis dengan menggunakan AAS.
3.4.5 Pengukuran Logam Berat Pada Sampel A.
Prosedur Pengukuran Logam Berat pada Sampel Lamun Alat Atomic Absorbsion Spektrophotometri (AAS) diset terlebih dahulu
sesuai dengan instruksi dalam manual alat tersebut. Kemudian dikalibrasikan dengan kurva standar dari masing-masing logam Cd dan Pb dengan konsentrasi 0; 0,2; 0,4; 0,6; 0,8; dan 1 ppm. Diukur absorbansi atau konsentrasi masing-masing sampel. Sampel lamun yang dibutuhkan untuk dapat digunakan dalam analisis AAS sebesar 5 gram. Adapun prosedur metode AAS : i. Larutan abu berasal dari pengabuan basah Memindahkan larutan abu ke dalam labu takar. Pilih labu takar yang sesuai sehingga diperoleh konsentrasi logam yang sesuai dengan kisaran kerjanya. Kemudian ditempatkan sampai tanda tera dengan air lalu campur sampai merata. ii. Kalibrasi alat dan penetapan sampel Diset alat AAS sesuai dengan instruksi dalam manual alat tersebut. Diukur larutan standar logam dan blanko. Kemudian diukur larutan sampel, selama penetapan sampel, diperiksa secara periodik apakah nilai standar konstan. Kemudian dibuat kurva standar untuk masing-masing logam (nilai absorpsi/emisi vs konsentrasi logam m/ml).
27
B.
Prosedur Pengukuran Logam Berat pada Sampel Air Laut Sampel air laut 500 ml disaring dengan kertas saring whatmen 0,45 mm.
Kemudian pH diatur kisarannya 3,5-4,0 dengan menambahkan HNO3 pekat. Kemudian ditambahkan 1 ml larutan HNO3 pekat. Ditambahkan 5 ml campuran penahan buffer asetat. Ditambahkan 5 ml amonium pirolidin ditiokarbonat, dikocok sekitar 5 menit. Ditambahkan 10 ml pelarut organik metil iso butil keton, dikocok sekitar 3 menit dan dibiarkan ke dua fasa terpisah. Ditampung fasa airnya kemudian digunakan untuk pembuatan larutan blanko laboratorium. Ditambahkan 10 ml air suling dan dikocok sekitar 5 detik dan biarkan kedua fasa terpisah. Buang fasa airnya. Ditambahkan 1 ml HNO3 pekat, dan dikocok sebentar dan dibiarkan sekitar 15 menit. Ditambahkan 9 ml air suling ganda bebas ion dan dikocok sekitar 2 menit serta ke dua fasa dibiarkan terpisah. Ditampung fasa airnya dan siap diukur dengan AAS menggunakan nyala udara-asetilen.
C.
Pengukuran Logam Berat pada Sampel Sedimen Dimasukkan masing-masing contoh sedimen ke dalam beaker Teflon secara
merata agar mengalami proses pengeringan sempurna. Kemudian dikeringkan contoh sedimen dalam oven pada suhu 1050C selama 24 jam. Contoh sedimen yang telah kering kemudian ditumbuk sampai halus. Setiap contoh sedimen ditimbang sebanyak kurang lebih 4 gram dengan alat timbang digital. Contoh sedimen yang telah ditimbang dimasukkan kedalam beaker Teflon yang tertutup. Selanjutnya ditambahkan 5 ml larutan aqua regia dan dipanaskan pada suhu 1300C. Setelah semua sedimen larut, pemanasan diteruskan hingga larutan hampir kering dan selanjutnya didinginkan pada suhu ruang dan dipindahkan ke sentrifuge polietilen. Kedalamnya ditambahkan aquades hingga volumenya mencapai 30 ml dan dibiarkan mengendap, kemudian tampung fasa airnya. Selanjutnya siap diukur dengan AAS, menggunakan nyala udara-asetilen.
28
3.5 Analisis Data a. Tingkat Biokonsentrasi Faktor (BCF) Untuk menghitung kemampuan tumbuhan Thalassia hemprichii dalam mengakumulasi logam berat Cd dan Pb melalui tingkat biokonsentrasi faktor (BCF) digunakan rumus : BCF1 = [Logam berat] Tanaman [logam berat] air BCF2 = [logam berat] Tanaman [logam berat] sedimen
Dimana, jika nilai
BCF > 1000
= kemampuan tinggi
1000>BCF>250
= kemampuan sedang
BCF < 250
= kemampuan rendah
b. Analisis Deskriptif Data yang diperoleh dianalisis secara deskriptif sesuai dengan baku mutu lingkungan yang terdapat dalam Kepmen KLH No. 51 tahun 2004 untuk kualitas air. Sedangkan baku mutu untuk logam berat dalam lumpur atau sedimen di Indonesia belum ditetapkan, sehingga sebagai acuan digunakan baku mutu yang dikeluarkan IADC/CEDA tahun 1997 mengenai kandungan logam berat yang dapat ditoleransi keberadaannya oleh organisme di dalam sedimen berdasarkan standar kualitas Belanda.
