Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei sampai Juli 2013 dengan 2 tahap. Penelitian tahap 1 merupakan pengambilan sampel air dan sampel plankton yang dilakukan di dua stasiun sebanyak 4 kali. Stasiun I berada di Desa Pertampilen, Kecamatan Pancur Batu sebagai daerah yang aktif melakukan kegiatan pengerukan pasir dan stasiun II berada di Desa Salam Tani, Kecamatan Pancur Batu sebagai daerah yang tidak terdapat kegiatan pengerukan pasir (Gambar 2). Penelitian tahap II merupakan analisis identifikasi kelimpahan dan keanekaragaman plankton yang dilakukan di Unit Pelayanan Teknis Laboratorium Ilmu Dasar dan Umum (UPT LIDA), Universitas Sumatera Utara dan analisis parameter fisika dan kimia perairan dilakukan di Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan (Puslit SDAL), Universitas Sumatera Utara
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam pengambilan air contoh dan identifikasi terhadap plankton adalah Plankton Net No. 25, ember plastik volume 10 liter, botol film, botol sampel, secchi disk, termometer, pHmeter, meteran gulungan, tali plastik, botol winkler, gabus, coolbox, alat tulis. Alat yang digunakan pada saat analisis di laboratorium yaitu turbidimeter, spektrofotometrik, mikroskop cahaya, SRC (Sedgewick Rafter Count) dengan ukuran panjang 50 mm, lebar 20 mm, dan tinggi 1 mm (memiliki volume 1000 m3), pipet tetes, tisu, cover glass, object glass dan buku identifikasi plankton.
Bahan yang digunakan adalah larutan lugol 10%, KOH-KI, MnSO4, H2SO4, Amilum, Na2S2O3, kertas label, buku Freshwater Newell (1977), Sachlan (1981), dan Yamaji (1986). Gambar alat dan bahan yang digunakan terlampir pada Lampiran 1.
Prosedur Penelitian
Penentuan lokasi sampling
Metode yang digunakan dalam penentuan lokasi sampling untuk pengambilan sampel plankton adalah “Purpossive Random Sampling” pada dua stasiun pengamatan. Pada masing-masing stasiun dilakukan 3 (tiga) kali ulangan.
Pada stasiun I terletak di Desa Pertampilen, Kecamatan Pancur Batu, yang secara geografis terletak pada 3o28’50,0”LU – 98o35’6,4”BT (Gambar 2). Di daerah ini terdapat aktivitas lalu lintas truk dan kegiatan pengerukan yang menyebabkan perairan sungai kelihatan keruh. Substrat pada stasiun ini berupa pasir.
Pada stasiun II terletak di Desa Salam Tani, Kecamatan Pancur Batu, yang secara geografis terletak pada 3o27’42,0”LU – 98o35’15,9”BT (Gambar 2). Didaerah ini tidak ditemukan kegiatan pengerukan. Substrat pada stasiun ini berupa pasir. Gambar stasiun pengambilan sampel terdapat pada Lampiran 2.
Waktu pengambilan sampel dilakukan pada pagi hari dimulai dari pukul 08.00-11.00 WIB dalam sekali seminggu. Pengambilan sampel kualitas air untuk parameter fisika dilakukan secara langsung (insitu) pada masing-masing stasiun dan untuk parameter kimia air sampel dimasukkan ke dalam botol sampel dari masing-masing stasiun, kemudian akan dianalisis secara (eksitu) di Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan, Universitas Sumatera Utara.
Pengambilan sampel dan identifikasi plankton
Pengambilan contoh plankton di sungai yang dangkal biasanya tidak digunakan jaring plankton, tetapi dengan menyaring contoh air yang diambil yang saringannya adalah jaring plankton (Suin, 2002). Bila jaring yang digunakan tidak dilengkapi dengan “flow meter”, maka taksiran jumlah air yang tersaring dilakukan dengan rumus:
a
s
V = .
Keterangan:
V : Volume air yang tersaring (m3) s : Jarak yang ditempuh jaring (m) a : Luas mulut jaring (m2)
Karena sampel yang diperoleh tidak langsung diamati, maka sampel tersebut diawetkan dengan larutan lugol sebanyak 2-3 tetes pada setiap botol sampel, kemudian masing-masing botol sampel diberi label. Gambar kegiatan pengambilan sampel dan identifikasi dapat dilihat pada Lampiran 3. Sampel yang akan diamati terlebih dahulu dikocok sampai homogen, kemudian dengan menggunakan pipet diambil sebanyak ± 0,05 ml, kemudian diletakkan diatas preparat dan ditutup dengan cover glass lalu diamati menggunakan mikroskop.
Identifikasi plankton dilakukan di Unit Pelayanan Teknis Laboratorium Ilmu Dasar dan Umum (UPT LIDA), Universitas Sumatera Utara dengan menggunakan mikroskop cahaya. Kemudian sampel diamati dengan menggunakan Sedgewick-Rafter sebanyak sembilan kali ulangan untuk menghitung kelimpahan plankton. Analisis kelimpahan plankton dihitung dengan menggunakan rumus dalam Fachrul (2007):
= Vs x Vo Vr nx N 1 Keterangan:
N : Kelimpahan fitoplankton (ind/l) n : Jumlah fitoplankton yang diamati Vr : Volume air tersaring (ml)
Vo : Volume air yang diamati (pada Sedgewick Rafter) (ml) Vs : Volume air yang disaring (l)
Pengambilan contoh dan analisis kualitas air
Pengambilan sampel pada masing-masing stasiun untuk analisis parameter kimia seperti kekeruhan, nitrat/ nitrit, ammonia, posfat dimasukkan ke dalam botol sampel air ukuran 250 ml kemudian dimasukkan ke dalam ice box untuk di
analisis di laboratorium. Parameter yang diukur secara langsung (in situ) meliputi pH, suhu, dan kecerahan, kedalaman.
Pengukuran Faktor Fisik dan Kimia Perairan
Faktor fisik dan kimia perairan yang diukur dalam penelitian ini mencakup:
Suhu
Air diambil dengan menggunakan ember kemudian diukur dengan menggunakan termometer air raksa yang dimasukkan ke dalam air selama ± 10 menit kemudian dibaca skalanya yang terdapat pada termometer.
Penetrasi Cahaya
Penetrasi Cahaya diukur dengan menggunakan Keping Sechii yang dimasukkan ke dalam badan air sampai Keping Secchi tidak terlihat dengan baik, kemudian diukur panjang talinya yang masuk kedalam air.
Kecepatan Arus (m/detik)
Kecepatan arus sungai dihitung dengan cara menjatuhkan gabus ke badan sungai dan dihitung kecepatannya dengan stopwatch.
pH (Derajat Keasaman)
pH diukur menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air yang diambil dengan ember sampai pembacaan pada alat konstan dan dicatat angka yang tertera pada pH meter tersebut.
Oksigen Terlarut
Oksigen terlarut (DO) dapat dilakukan dengan pengukuran dengan menggunakan Metode Winkler. Sampel air diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol Winkler kemudian dapat dilakukan pengukuran oksigen terlarut. Bagan Metode Winkler dapat dilihat pada Lampiran 4.
BOD5
Pengukuran BOD5 dilakukan dengan Metode Winkler. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol winkler. Pengukuran BOD5 dilakukan di Laboratorium Kimia Pusat Penelitian Lingkungan Universitas Sumatera Utara. Bagan Metode BOD5 dapat dilihat pada Lampiran 5.
Nitrat
Pengukuran nitrat dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada
λ
= 410 nm. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol sampel. Pengukuran nitrat dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan (Puslit SDAL), Universitas Sumatera Utara. Bagan kerja nitrat dapat dilihat pada Lampiran 6.Nitrit
Pengukuran nitrit dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada
λ
= 543 nm. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol sampel. Pengukuran nitrit dilakukan di Laboratorium Pusat PenelitianSumberdaya Alam dan Lingkungan (Puslit SDAL), Universitas Sumatera Utara. Bagan kerja pengukuran nitrit dapat dilihat pada Lampiran 7.
Posfat
Pengukuran posfat dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada
λ
= 880 nm. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol sampel. Pengukuran nitrit dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan (Puslit SDAL), Universitas Sumatera Utara. Bagan kerja pengukuran nitrit dapat dilihat pada Lampiran 8.Amoniak
Pengukuran amoniak dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer pada
λ
= 640 nm. Sampel air yang diambil dari dasar perairan dan dimasukkan ke dalam botol sampel. Pengukuran nitrit dilakukan di Laboratorium Pusat Penelitian Sumberdaya Alam dan Lingkungan (Puslit SDAL), Universitas Sumatera Utara. Bagan kerja pengukuran nitrit dapat dilihat pada Lampiran 9.Analisis Data
Indeks keanekaragaman (H’)
Untuk mengetahui keanekaragaman plankton digunakan persamaan indeks Shannon-Wiener sebagai berikut (Ludwig dan Reynolds, 1988):
∑
=−
=
i ipi
pi
H
0ln
Keterangan:
H’ = Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener pi = ni/N
ni = Jumlah individu jenis ke i N = Jumlah total individu
Kisaran nilai Indeks Keanekaragaman dapat diklasifikasikan (Odum, 1993) sebagai berikut:
H’ < 2,306 = Keanekaragaman rendah (Komunitas biota tidak stabil) 2,3026< H’<6,9076 = Keanekaragaman sedang (Komunitas biota sedang) H’ > 6,9078 = Keanekaragaman tinggi (Komunitas biota dalam bagus)
Indeks Dominansi (
λ
)Indeks dominansi digunakan untuk melihat adanya dominansi oleh jenis tertentu pada populasi plankton dengan menggunakan Indeks Dominansi Simpson (Ludwig dan Reynolds, 1988) dengan rumus sebagai berikut:
∑
= = s i i p 1 2 λ Keterangan:λ
= Indeks dominansi Simpson pi = ni/NS = Jumlah genus
Kisaran nilai indeks dominansi dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
λ
= 0, berarti tidak terdapat spesies yang mendominasi spesies lainnya atau struktur komunitas dalam keadaan stabil.struktur komunitas labil, karena terjadi tekanan ekologi (Odum, 1993).
Indeks Keseragaman (E)
Indeks keseragaman digunakan untuk menunjukkan sebaran fitoplankton dalam suatu komunitas. Indeks keseragaman juga dihitung dengan formula dari Shannon-Wiener (Odum, 1993), yaitu:
Hmaks H
E = '
Keterangan:
E = Indeks keseragaman
H’ = Indeks keanekaragaman Shannon-Wiener Hmaks = Ln S (indeks keanekaragaman maksimum) S = Jumlah genus yang ditemukan
Nilai indeks keseragaman berkisar antara 0-1. Makin kecil nilai E menunjukkan makin kecil pula keseragaman populasi fitoplankton, artinya penyebaran jumlah individu tiap genus tidak sana dan ada kecenderungan bahwa suatu genus mendominasi populasi tersebut. Sebaliknya, makin besar nilai E, maka populasi menunjukkan keseragaman, yaitu bahwa jumlah individu setiap genus dapat dikatakan sama atau tidak jauh berbeda (Odum, 1993).
Analisis Hubungan Regresi Linear
Analisis hubungan regresi linear dianalisis menggunakan Analisis Regresi Linear dengan menggunakan Microsoft Excel, dimana yang diregresikan dan adalah faktor fisik kimia perairan terhadap kelimpahan plankton yang diperoleh.
Matriks regresi menunjukkan hubungan antara variabel yang ada. Menurut Sugiono (2005) menjelaskan, koefisien korelasi dapat dibagi menjadi beberapa tingkatan, seperti terlihat pada Tabel 2.
Tabel 1. Interval Korelasi dan Tingkat Hubungan antar Faktor
Interval Koefisien Tingkat Hubungan
0,00 – 0.199 Sangat Rendah
0,20 – 0,399 Rendah
0,40 – 0,599 Sedang
0,60 – 0,799 Kuat