Bab IV Metodologi Penelitian
BAB IV METODOLOGI PENELITIAN Maksud dari penelitian ini adalah untuk meneliti pengaruh berkembangnya aktivitas kolam jaring apung di Waduk Cirata terhadap kualitas air Waduk Cirata.
IV.1
KERANGKA PENELITIAN
Kerangka Penelitian yang digunakan dalam pengerjaan Tugas Akhir ini dapat dilihat pada Gambar IV.1. Identifikasi Masalah
Pengumpulan Data Sekunder
Survey Pendahuluan
Penentuan Lokasi Titik Sampling
Pemeriksaan Parameter Insitu
Sampling
Pengawetan Sampel
Analisa Laboratorium
Pemeriksaan Parameter Non Logam Berat
Pemeriksaan Parameter Logam Berat
Analisis Data
Kesimpulan
Gambar IV.1 Kerangka Penelitian
IV - 1
Bab IV Metodologi Penelitian IV.2
IDENTIFIKASI MASALAH
Identifikasi masalah merupakan tahap awal sebelum melakukan penelitian. Identifikasi
masalah
dilakukan
dengan
memperkirakan
dan
mencari
kemungkinan terjadinya suatu permasalahan yang kemudian dijadikan sebagai acuan pada penelitian. Identifikasi masalah pada penelitian ini dititikberatkan pada kemungkinan timbulnya permasalahan terhadap kualitas air Waduk Cirata akibat berlangsungnya kegiatan budidaya ikan dalam bentuk Kolam Jaring Apung.
IV.2
STUDI LITERATUR DAN PENGUMPULAN DATA SEKUNDER
Studi kepustakaan dari berbagai literatur mengenai pengambilan sampel air, pengawetan sampel air, berbagai parameter kualitas air, serta metode analisa di laboratorium. Mencari informasi yang berhubungan dengan penelitian dari instansi yang berwenang, dan mempelajari kemungkinan-kemungkinan lokasi pengambilan sampel.
Pengumpulan data sekunder dilakukan dengan cara mengumpulkan data mengenai pengukuran kualitas air pada Waduk Cirata yang pernah dilakukan sebelumnya dari instansi yang berwenang dalam hal ini Badan Pengelola Waduk Cirata (BPWC), pengumpulan peta wilayah lokasi penelitian dari instansi yang berwenang dan berbagai media seperti internet.
IV.3
PENENTUAN LOKASI TITIK SAMPLING
Penentuan titik sampling diawali dengan survey pendahuluan untuk mengetahui kondisi riil di lapangan dan kemungkinan lokasi pengambilan sampel. Lokasi penelitian adalah Waduk Cirata yang terletak pada badan air waduk terutama daerah berlangsungnya kegiatan pengelolaan kolam jaring apung. Titik sampling yang diambil berjumlah 10 buah titik. Titik sampling terletak pada dua garis lurus yang menyilang dan saling berpotongan dimana pada tiap garis terdapat 5 buah titik sampling. Penentuan titik sampling tersebut berdasarkan pertimbangan keberadaan lokasi kolam jaring apung (KJA), dimana titik 3, 4, 6, 7, dan 8 merupakan titik sampling dengan populasi KJA yang padat, sedangkan titik 1, 2, 5. 9, dan 10 merupakan titik sampling yang letaknya cukup jauh dari aktivitas KJA. IV - 2
Bab IV Metodologi Penelitian Titik Sampling ditentukan dengan menentukan titik sampling pada peta yang telah diketahui koordinatnya sehingga koordinat dari titik sampling dapat diketahui. Setelah didapat koordinat dari setiap titik sampling, data koordinat tersebut kemudian dimasukkan ke dalam memori peranti navigasi berupa GPS (Global Positioning System) sehingga titik sampling yang telah ditentukan sebelumnya dapat diketahui pada kondisi sebenarnya di lapangan. Peranti navigasi yang digunakan pada saat penentuan titik sampling maupun pada saat pengambilan sampel adalah GPS dengan merek Garmin model GPSmap 60. Koordinat titik sampling dan posisi titik sampling pada badan air Waduk Cirata dapat dilihat pada Tabel IV.1 dan Gambar IV.2.
Tabel IV.1
Koordinat Titik Sampling
Titik
Koordinat
1
S 06°42’46,6” ; E 107°20’17,6”
2
S 06°43’16,3” ; E 107°19’19,6”
3
S 06°43’45,9”
4
S 06°44’15,5” ; E 107°17’23,6”
5
S 06°45’03,2” ; E 107°17’04,9”
6
S 06°43’09,1” ; E 107°16’03,4”
7
S 06°43’33,4” ; E 107°16’45,7”
8
S 06°43’57,7” ; E 107°17’28,0”
9
S 06°44’22,0” ; E 107°18’10,4”
10
S 06°44’46,4” ; E 107°18’52,7”
; E 107°18’21,7”
Sumber: Hasil Pemetaan Pada Peta Berkoordinat
IV - 3
Bab IV Metodologi Penelitian
Keterangan: = Titik Sampling
Gambar IV.2 Peta Lokasi Titik Sampling IV.4
PENGAMBILAN SAMPEL AIR
Pengambilan sampel air dilakukan secara grab sampling di sepuluh titik sebanyak dua kali, yaitu pada tanggal 4 April 2007 dan tanggal 3 Mei 2007 dengan mempertimbangkan waktu, biaya, dan tenaga. Dengan demikian, data hasil pengukuran hanya mewakili kualitas air pada saat dilakukan pengambilan dan pada titik pengambilan. Pengambilan sampel air pada setiap titik sampling dilakukan pada tiga variasi kedalaman, yaitu permukaan, kedalaman 9 meter, dan dasar yang diambil pada kedalaman 0,8 kali kedalaman total. Pengambilan sampel pada tiga variasi kedalaman bertujuan untuk mengetahui distribusi secara vertikal dari parameter yang diukur, mulai dari permukaan hingga ke bagian dasar waduk. Pengambilan sampel pada kedalaman 9 meter bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari keberadaan aktivitas KJA terhadap parameter yang diukur. Hal ini dikarenakan sebagian besar KJA yang beroperasi terdiri dari dua tingkat dengan kedalaman masing-masing tingkat sekitar 3 – 4 meter sehingga diperkirakan akan mempengaruhi kondisi parameter pada dasar KJA, yaitu pada kedalaman 8 – 9 IV - 4
Bab IV Metodologi Penelitian meter. Sedangkan pengambilan sampel pada dasar yang diwakili pada kedalaman 0,8 kali kedalaman total bertujuan untuk mencegah ikut terbawanya material sedimen pada dasar waduk yang dapat mempengaruhi pengukuran parameter pada sampel air yang akan dianalisa.
Karena letaknya yang berada di tengah-tengah badan air, pengambilan sampel dilakukan dengan menggunakan perahu motor. Pengambilan sampel dilakukan di lokasi-lokasi yang telah ditentukan menggunakan vertical water sampler serta alat dan bahan untuk analisa lapangan. Sampel air untuk setiap titik dan setiap kedalaman kemudian dimasukkan ke dalam tiga buah botol dengan rincian dua botol dengan pengawetan menggunakan asam (H2SO4 dan HNO3) dan 1 botol hanya didinginkan menggunakan blue ice di dalam cool box.
IV.5
PROSEDUR ANALISA KUALITAS AIR
Parameter-parameter fisika yang diperiksa antara lain suhu, kecerahan, konduktvitas, dan padatan terlarut. Pemeriksaan parameter-parameter tersebut langsung dilakukan di lapangan. Parameter-parameter kimia yang diperiksa antara lain pH, zat organik, Asiditas-alkalinitas, Dissolved Oxygen (DO), Biochemical Oxygen Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), Orthofosfat, Nitrit (NO2-), Nitrat (NO3-), Ammonium (NH4+), kesadahan, Kandungan Logam Berat (Hg, Cu, Zn, Pb, dan Cd). Parameter pH, asiditasalkalinitas, dan DO diperiksa secara langsung di lokasi pengambilan air, sedangkan parameter yang tersisa akan dianalisa di laboratorium dengan menggunakan sampel yang telah diawetkan. Metode analisa dari masing-masing parameter dapat dilihat pada Tabel IV.2. Pengukuran seluruh parameter tersebut dilakukan pada seluruh sampel air kecuali untuk parameter BOD5. Pengukuran kandungan BOD5 hanya dilakukan pada tiga titik sampling dengan mempertimbangkan waktu, biaya, tenaga, dan ketersediaan paralatan. Ketiga titik sampling tersebut adalah titik 1, 8, dan 10 yang ditentukan berdasarkan kondisi dari titik sampling tersebut. Titik 8 merupakan titik sampling dengan populasi padat KJA, titik 10 merupakan titik sampling yang terletak cukup jauh dengan aktivitas KJA dan cenderung dekat dengan hilir Sungai Cicendo yang merupakan salah satu input Waduk Cirata, sedangkan titik IV - 5
Bab IV Metodologi Penelitian 1 merupakan titik sampling yang berada jauh dari aktivitas KJA karena berada pada zona yang dilarang untuk aktivitas KJA. Tabel IV.2 Metoda Analisa No.
Parameter
1 2 3 4 5
Temperatur Kecerahan pH Zat Organik Dissolved Oxygen
6
Biochemical Oxygen Demand
7 8 9
Chemical Oxygen Demand Ammonium Nitrat
10
Nitrit
11
Ortofosfat
12
Asiditas-Alkalinitas
13
Kesadahan
14
Kadmium (Cd)
15
Tembaga (Cu)
16
Timbal (Pb)
17
Seng (Zn)
18
Merkuri (Hg)
Metode Analisa/Peralatan Thermometer Secchi disk Electrode-potensiometri Titrasi Permanganometri Membran elektroda BOD5 dengan titrasi winkler Kalium Dikromat (mikro) Nessler-Spectrofotometri Brucin-spectrofotometri Reaksi Diazotasispektrofotometri Stanous chloridespectrofotometri Titrasi asam-basa Titrasi kompleksometri dengan EDTA Atomic Absorption Spektrofotometri Atomic Absorption Spektrofotometri Atomic Absorption Spektrofotometri Atomic Absorption Spektrofotometri Atomic Absorption Spektrofotometri
Referensi SMEWW-2500 SMEWW-4500-H+ SMEWW-4500-KMnO4 SMEWW-4500-O-G SMEWW-5210-B SMEWW-5220-B SMEWW-4500-NH4+ SMEWW-4500-NO3-B SNI-06-2480 SMEWW-4500-P
SMEWW-2340-C SMEWW-3500-Cd SMEWW-3500-Cu SMEWW-3500-Pb SMEWW-3500-Zn SMEWW-3500-Hg
Pengukuran parameter tersebut didasarkan keterkaitan antar parameter dan pengaruhnya terhadap organisme akuatik yang terdapat dalam ekosistem perairan waduk. Dasar penentuan parameter yang diukur tersebut diantaranya adalah: 1. Temperatur Temperatur merupakan parameter yang berpengaruh terhadap kehidupan organisme akuatik khususnya organisme yang hanya dapat bertahan pada kisaran suhu tertentu. Temperatur juga berpengaruh terhadap kelarutan oksigen yang sangat penting bagi organisme akuatik. Suhu dapat merepresentasikan tingkat penetrasi cahaya matahari ke perairan yang berhubungan dengan tingkat kecerahan pada waduk tersebut.
IV - 6
Bab IV Metodologi Penelitian 2. Kecerahan Tingkat kecerahan menunjukkan kemungkinan cahaya matahari dapat melakukan penetrasi pada kedalaman tertentu di perairan sehingga akan mempengaruhi aktivitas fotosintesis yang akan mempengaruhi kandungan oksigen terlarut dan kondisi pH. Parameter ini dapat berpengaruh terhadap kondisi stratifikasi termal dari waduk yang dipengaruhi cahaya matahari. 3. pH pH sangat penting bagi kehidupan organisme akuatik. pH memiliki pengaruh terhadap aktivitas biokimiawi dari perairan seperti proses nitrifikasi. pH juga dipengaruhi aktivitas fotosintesis yang memanfaatkan karbondioksida dimana karbondioksida berpengaruh terhadap kondisi pH. 4. Oksigen Terlarut Oksigen terlarut merupakan parameter yang sangat berpengaruh terhadap organisme akuatik terutama ikan. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh aktivitas mikroorganisme, baik aktivitas fotosintesis yang menghasilkan oksigen, maupun aktivitas dekomposisi material organik dan proses nitrifikasi yang memanfaatkan oksigen terlarut. 5. COD dan BOD COD dan BOD merupakan representasi dari kandungan bahan organik. COD dan BOD dapat menggambarkan aktivitas domestik dan non-domestik yang terjadi. Nilai COD dan BOD juga dapat mempengaruhi kandungan oksigen terlarut akibat aktivitas dekomposisi oleh mikroorganisme. 6. Nitrogen Anorganik (Nitrat, Nitrit, dan Ammonium) dan Ortofosfat Nitrogen anorganik dan ortofosfat dipengaruhi oleh aktivitas domestik dan pertanian di sekitar waduk. Nitrogen anorganik dan ortofosfat dapat mengggambarkan kondisi kesuburan dari perairan yang mampu menstimulir terjadinya ledakan perumbuhan algae di perairan sehingga mempengaruhi tingkat kecerahan dan kandungan oksigen terlarut. Aktivitas nitrifikasi pada nitrogen anorganik juga mempengaruhi dan dipengaruhi kondisi oksigen terlarut. 7. Kesadahan Kesadahan sangat berpengaruh terhadap tingkat toksisitas dari logam berat. Kesadahan yang rendah dapat meningkatkan tingkat toksisitas logam berat yang terkandung pada perairan. IV - 7
Bab IV Metodologi Penelitian 8. Logam Berat (Cd, Cu, Pb, Zn, dan Hg) Pengukuran logam berat didasarkan pada kemungkinan dari bahaya yang ditimbulkannya akibat sifat toksisitas dari logam tersebut. Selain itu, sifat dari logam yang dapat mengalami biomagnifikasi dan bioakumulasi dapat membahayakan kesehatan. Pemilihan logam berat yang diukur didasarkan pada penelitian sebelumnya (Triastutiningrum, 2005) yang menyebutkan pakan ikan yang digunakan pada aktivitas budidaya ikan terindikasi mengandukng logam berat.
IV.6
ANALISIS
Analisis yang dilakukan pada penelitian ini dilakukan berdasarkan data lapangan dan hasil pengolahan data analisa laboratorium terhadap air sampel Waduk Cirata yang diperoleh. Metode analisis yang digunakan adalah analisis deskriptif yang dilakukan dengan pembuatan grafik untuk setiap parameter yang dianalisa.
Grafik yang dibuat membandingkan setiap parameter pada tiap kedalaman untuk mengetahui distribusi secara vertikal pada tiap titik sampling. Selain itu, dibuat juga grafik yang membandingkan setiap parameter pada tiap titik untuk mengetahui distribusi secara horizontal.
Dari grafik yang diperoleh, diharapkan dapat diketahui kecenderungan kualitas air Waduk Cirata dengan yang kemudian dihubungkan dengan keberadaan aktivitas pembudidayaan ikan dengan kolam jaring apung. Hasil pengukuran untuk setiap parameter kemudian dibandingkan dengan standar kualitas air yang dikeluarkan oleh pemerintah. Standar yang digunakan adalah baku mutu untuk air Kelas II dan Kelas III yang tercantum pada PP No. 82 Tahun 2001 Tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air.
IV - 8
