III. METODE PENELITIAN 3.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di perairan Waduk Cirata dengan 2 tahap. Penelitian Tahap I merupakan penelitian pendahuluan dengan tujuan untuk mengetahui keberadaan makrozoobentos dan jenis kandungan logam berat yang terdapat dalam makrozoobentos. Penelitian Tahap II merupakan kelanjutan dari Penelitian Tahap I. Berdasarkan Penelitian Tahap I ditentukan jenis logam berat yang akan diteliti, yaitu: Timbal (Pb) dan Seng (Zn). Penetapan 2 jenis logam berat tersebut dilakukan berdasarkan nilai konsentrasi yang dominan (tertinggi) dari 4 jenis logam berat yang dianalisis, antara lain: Cr (16,25 mg/kg), Cu (17,99 mg/kg), Pb (38,82 mg/kg), dan Zn (57,10 mg/kg). Penelitian ini dimulai pada bulan Desember 2006 sampai bulan Maret 2007. Pengambilan contoh air, sedimen, dan makrozoobentos dilakukan di muara sungai atau Waduk Cirata. Adapun Lokasi pengambilan sampel dapat dilihat pada Gambar 2.
3.2. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah contoh air, sedimen, dan makrozoobentos dari setiap pengamatan penelitian, air destilasi, dan bahan kimia baik untuk analisis logam berat, analisis kualitas air maupun untuk keperluan pengawetan. Sedangkan alat-alat yang digunakan adalah petersen grab, botol sampel, freezer, saringan, peralatan analisis kimia, pH meter, termometer, turbidimeter,
spectrofotometer,
dan
AAS
(Atomic
Absorbsion
Spectrophotometer).
3.3. Prosedur Kerja Parameter Fisika-Kimia Air Pengambilan sampel air langsung menggunakan botol contoh pada kedalaman ± 30 cm. Untuk parameter seperti suhu, pH, kekeruhan, dan alkalinitas pengukuranya secara in situ dan untuk mengukur amonia, nitrat, nitrit, dan
33
kandungan logam Pb dan Zn dilakukan di laboratorium Proling (Produktifitas dan Lingkungan Perairan), Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB Bogor. Parameter Kimia Sedimen Pengambilan contoh sedimen dilakukan dengan menggunakan petersen grab. Contoh sedimen yang telah diambil, dimasukkan ke dalam kantong plastik dan selanjutnya diukur kandungan logam berat dengan menggunakan AAS di laboratorium Kimia Tanah Kabupaten Bogor. Parameter Biologi Pada
setiap
lokasi
penelitian
dilakukan
pengambilan
contoh
makrozoobentos dengan menggunakan petersen grab. Selanjutnya dilakukan penyortiran makrozoobentos yang terdapat dalam sedimen atau lumpur dengan menggunakan saringan. Contoh makrozoobentos tersebut dimasukkan ke dalam wadah (plastik) dan ditambahkan larutan formalin 4 % + asam asetat glacial + metil alkohol 70 % dengan perbandingan 2 : 2 : 1 sebagai bahan pengawet dan dibawa ke laboratorium untuk dianalisis kandungan logam berat (Pb dan Zn). Identifikasi berbagai jenis makrozoobentos yang ditemui pada setiap stasiun pengamatan dilakukan dengan menggunakan berbagai buku kunci identifikasi. Identifikasi dilakukan dengan bantuan buku determinasi jenis-jenis bentos seperti: Pennak (1953), Wegner dan Lieftinck (1956). Untuk lebih jelasnya parameterperameter kualitas air, sedimen, biota yang diamati, dan alat yang digunakan serta tempat dilakukan analisis pada penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 6.
34
1
2 5 3
4
Sumber: Bagian lingkungan BPWC 2006 Gambar 2. Peta lokasi pengambilan sampel di Waduk Cirata Pengambilan sampel (air, sedimen, dan makrozoobentos) ditetapkan di 5 stasiun yaitu: 1. Stasiun 1 :
Batas zona bahaya dan terlarang aktivitas budidaya ikan sistem Keramba Jaring Apung (KJA) dan lainnya hingga ke IntakeDAM,
berarus
kuat
dan
dalam
(Termasuk
Kabupaten
Purwakarta) 2. Stasiun 2 :
Muara Sungai Cikundul, dimana terdapat aktivitas manusia seperti: budidaya ikan sistem KJA, pertanian (sawah) (Termasuk Kabupaten Cianjur)
3. Stasiun 3 :
Muara Sungai Cibalagung, dimana terdapat pariwisata Janghari, tempat bongkar muat bibit dan hasil panen ikan sistem KJA, dan permukiman (Termasuk Kabupaten Cianjur)
4. Stasiun 4 :
Muara Sungai Cisokan terdapat KJA, pertanian, dan permukiman (Termasuk Kabupaten Cianjur)
5. Stasiun 5 :
Muara Sungai Citarum terdapat KJA, bagian hulunya terletak Waduk Saguling (Termasuk Kabupaten Bandung)
35
Tabel 6. Parameter-parameter kualitas air, sedimen, dan biota air yang diamati Parameter Kualitas Air Fisika Air 1. Suhu air 2. Kekeruhan Kimia Air 1. Alkalinitas 2. pH 3. NH3 4. Nitrit 5. Nitrat 6. Pb 7. Zn Sedimen Kimia Sedimen 1. Pb 2. Zn Biota Air Kimia Biota Air 1. Pb 2. Zn Struktur Komunitas Makrozoobentos 1. Kepadatan (kelimpahan) 2. Indeks Keanekaragaman 3. Keseragaman 4. Indeks Dominansi
Satuan
o
Peralatan
Tempat Analisis
C NTU
Termometer Turbidimeter
Lapangan Lapangan
mg/l CaCO3 mg/l mg/l mg/l mg/l mg/l
Titrimetrik pH- meter Spektrofotometer Spektrofotometer Spektrofotometer AAS AAS
Lapangan Lapangan Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium
mg/kg mg/kg
AAS AAS
Laboratorium Laboratorium
mg/kg mg/kg
AAS AAS
Laboratorium Laboratorium
Buku Identifikasi Bentos
Laboratorium Laboratorium Laboratorium Laboratorium
Individu/m3 H1 E C
3.4. Analisis Data 3.4.1. Kondisi Perairan Secara Fisika-Kimia dan Biologi Air Hasil analisis parameter fisika-kimia air pada setiap stasiun pengamatan di Waduk Cirata dibandingkan dengan nilai yang direkomendasikan oleh PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Sedangkan untuk mengetahui kondisi perairan secara biologi dilakukan perhitungan atau analisis struktur komunitas makrozoobentos dengan menentukan komposisi, kepadatan (kelimpahan), keanekaragaman (H’), keseragaman (E), dan dominansi (C) spesies. Komposisi unit determinasi (spesies) makrozoobentos menggambarkan kekayaan spesies makrozoobentos yang terdapat di lingkungan.
36
Komposisi per stasiun secara relatif dijabarkan dalam persentase (%) sebagai proporsi spesies makrozoobentos dalam kelompok determinasi (kelas) yang ditemukan di setiap stasiun. Kepadatan (kelimpahan) Kelimpahan spesies makrozoobentos didefenisikan sebagai jumlah individu satu spesies per stasiun, biasanya dalam satuan meter persegi (Odum, 1971). Secara matematis kelimpahan dapat dijabarkan sebagai berikut:
K = Dimana :
10000 xa b
K = Kelimpahan makrozoobentos (individu/m2) a = Jumlah makrozoobentos yang dihitung (individu) b = luas buka mulut Ekman Grab (cm2) ( Nilai 10000 adalah nilai konversi dari m2 ke cm2 )
Indeks Keanekaragaman (H!)
Untuk menghitung keanekaragaman jenis makrozoobentos dari setiap contoh yang diperoleh digunakan metode Shannon-Wiener. Data makrozoobentos sebagai indikator keadaan lingkungan, dianalisis dengan menggunakan indeks keanekaragaman jenis Shannon-Wiener (H’) dengan rumus sebagai berikut (Krebs, 1989) dengan formula: n !
( pi log 2 pi ) H = -Σ i=1 Dimana : H! pi
= Indeks keanekaragaman = Perbandingan antara jumlah individu spesies ke-i dan jumlah total individu (ni/N) n = Jumlah individu spesies ke-i N = Jumlah total individu Nilai indeks mempunyai beberapa kisaran nilai tertentu, yaitu: H! < 3,32
= Keanekaragaman rendah, penyebaran jumlah individu tiap spesies rendah dan stabilitas komunitas rendah 3,32
37
H! > 9,97
= Keanekaragaman tinggi, penyebaran jumlah individu tiap spesies tinggi
Keseragaman (E)
Menghitung keseragaman individu makrozoobentos digunakan indeks keseragaman (E) sebagai berikut (Krebs, 1989) : E =
H' H ' max
Dimana :
E = Indeks keseragaman (Evenness) H! = Indeks keanekaragaman (Shannon-Wiener) H! max = keanekaragaman maksimum (log 2 s) s = Jumlah spesies Nilai indeks keseragaman berkisar antara 0 dan 1. Nilai E semakin kecil menunjukkan bahwa semakin kecil pula regularitas populasinya, hal ini berarti bahwa penyebaran individu setiap spesies tidak sama atau cenderung satu spesies mendominasi dan apabila nilai E mendekati nilai 0, maka penyebaran individu tidak merata atau terdapat sekolompok spesies tertentu yang dominan. Indeks dominansi
Untuk menghitung adanya dominansi jenis makrozoobentos yang mendominasi perairan, digunakan indeks dominansi Simpson (Odum, 1971) dengan formula: s C = Σ (ni/N)2 i-1 Dimana :
C = Indeks dominansi ni = Jumlah individu spesies N = Jumlah total individu setiap spesies Nilai indeks dominan (C) mempunyai kisaran antara 0 – 1. Semakin mendekati nilai 1, berarti semakin tinggi tingkat dominansi oleh spesies tertentu.
38
3.4.2. Hubungan Antar Kandungan Logam Pb dan Zn Dalam Air dan Sedimen dengan Makrozoobentos
Untuk mengetahui keeratan hubungan antar kandungan logam Pb dan Zn di air, sedimen, dan makrozoobentos akan dibuat analisis regresi dan korelasinya (Mattjik dan Sumertajaya, 2002). Adapun koefisien korelasinya dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut:
r
Sxy
=
√ (Sx)2 (Sy)2
∑ (xi - x) (yi – y) Sxy =
n-1
Sx2 =
∑ ( xi - x)2 n-1
Sy2 =
∑ (yi - y)2 n-1
Keterangan :
r
= Koefisien korelasi
Sxy
= Sebaran nilai pengamatan x dan y
Sx2
= Keragaman nilai x
Sy2
= Keragaman nilai y
