Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Mei 2016 sampai dengan Juni 2016 di perairan Danau Martubung Indah Kecamatan Medan Labuhan Provinsi Sumatera Utara. Lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 3. Kegiatan dan waktu penelitian yang akan dilaksanakan dapat dilihat pada Lampiran 1.
Gambar 3. Lokasi Penelitian Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS, tali skala dengan pemberat, alat tulis, Sechi disk, perahu, bola duga, stopwatch, laptop, Coolbox, tali plastik, lakban, rakit kecil, kertas label, botol sampel, kamera digital, dan peralatan analisa kualitas air seperti thermometer, pH meter, DO meter.
28
Bahan yang digunakan adalah software Surfer 8, software Arc Map dan data titik koordinat Danau Martubung Indah. Rincian biaya penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2.
Pengumpulan Data
Data yang dikumpulkan dalam penelitian ini berupa data primer dan data sekunder. Data primer yang digunakan adalah data yang diperoleh dari lapangan (Observasi) maupun hasil analisis di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk data kualitas air. Data morfometri yang diperoleh dari lapangan meliputi data kedalaman dan keliling danau.
Data sekunder adalah data yang didapatkan dari studi pustaka.
Metode Penelitian
Penentuan stasiun pengambilan data dengan menggunakan metode purposive sampling dilakukan pada outlet danau, inlet danau, bagian pinggiran
danau yang bersudut, tengah danau dan keliling danau.
Langkah Kerja Morfometri
Langkah kerja awal dalam pengambilan data morfometri yaitu menentukan stasiun untuk pengambilan data. Kemudian pengukuran dimensi permukaan dilakukan dengan cara mengelilingi pinggiran danau dengan menggunakan alat GPS (Global Positioning System). Pengukuran dimensi bawah permukaan dilakukan dengan cara mengukur kedalaman dengan tali pemberat berskala dibantu dengan menggunakan rakit kecil.
29
Hidrologi
Langkah kerja dalam pengambilan data hidrologi yaitu mengukur debit inlet dan outlet danau dengan menggunakan bola pelampung.
Parameter Fisika Kimia Perairan
Pengukuran parameter fisika dan kimia air dilakukan pada saat pengambilan sampel air secara lansung pada setiap stasiun selama penelitian dengan interval waktu setiap dua minggu. Pengukuran parameter fisika dan kimia dilakukan dengan dua cara, yaitu secara langsung (in situ) dan secara tidak langsung (ex situ).
Analisis Data Morfometri
Aspek morfometri dibedakan atas dimensi permukaan dan dimensi bawah permukaan.
Dimensi Permukaan
Pengukuran dimensi permukaan danau mengacu kepada Hakanson (1981) sebagai berikut:
1. Panjang maksimum (Lmax dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan cara mengukur jarak antara dua titik terjauh pada permukaan tepi danau.
2. Panjang maksimum efektif (Le dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak terjauh antara dua titik di tepi permukaan danau.
3. Lebar maksimum (Wmax dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak dua titik terjauh pada tepi permukaan danau yang ditarik tegak lurus terhadap Lmax.
30
4. Lebar maksimum efektif (We dinyatakan dalam meter) diperoleh dengan mengukur jarak dua titik terjauh pada tepi permukaan danau ditarik tegak lurus terhadap Le.
5. Luas permukaan (Ao dinyatakan dalam Ha, Km2 atau m2) merupakan luas wilayah permukaan danau, nilainya kan bervariasi tergantung pada musim.
Pengukuran luas permukaan dari peta batimetri menghitung luas polygon dengan menggunakan program Arc Map.
6. Lebar rata-rata (W dinyatakan dalam meter) merupakan rasio antara luas
7. Indeks perkembangan garis tepi ( SDI, tanpa satuan) menggunakan hubungan antara SL dengan luas permukaan. Perhitungan nilai SDI diperoleh melalui persamaan (Hakanson, 1981)
SDI>1 : bentuk badan perairan tidak beraturan SDI≤1 : bentuk badan perairan beraturan
8. Panjang garis keliling danau (dinyatakan dalam meter) dapat di ukur dari peta batimetri dengan menggunakan software Arc Map.
Dimensi Bawah Permukaan
Pengukuran dimensi bawah permukaan mengacu kepada Hakanson (1981), sebagai berikut:
31
1. Kedalaman rata-rata (Z dinyatakan dalam meter), Volume dibagi dengan luas permukaan.
Z =V A
2. Kedalaman maksimum (Zm dinyatakan dalam meter) merupakan kedalaman suatu danau pada titik terdalam. Pengukuran secara langsung dapat dilakukan dengan menggunakan tali berskala dengan diberikan pemberat dibawahnya dan secara tidak langsung dapat dibaca pada kontur kedalaman peta batimetri.
3. Kedalaman relative (Zr dinyatakan dalam meter) adalah rasio antara Zm dengan diameter rata-rata permukaan danau. Perhitungan kedalaman relatif dalam bentuk persamaan:
Zr<2% : mudah mengalami pengaadukan Zr≥2% : tidak mudah mengalami pengadukan
4. Perkembanagan volume danau (VD tanpa satuan) merupakan ukuran yang menggambarkan bentuk dasar danau secara umum. Diperoleh melalui persamaan: dasar perairan berbentuk seperti kerucut.
32
5. Volume total air danau (V dinyatakan dalam m3) merupakan perkalian antara luas permukaan (m2) dengan kedalaman rata-rata (m). ditentukan oleh asumsi bahwa pada umumnya danau berbentuk kerucut dengan volume total danau merupakan penjumlahan dari setiap lapisan atau kontur. Diperoleh melalui persamaan:
Vtot =1
3∑ hi − 1(Ai − 1 + Ai + √(Ai − 1) × Ao
n i−1
6. Kemiringan rata-rata (Mean slope), dapat menggambarkan karakteristik perairan yang dangkal, pada akhirnya mempengaruhi nilai kekeruhan, aktivitas biologi, kedalaman penetrasi cahaya, kelimpahan biota dan produktivitas biologi.
L : Panjang garis keliling dari masing-masing kontur (m) n : Jumlah kontur pada peta
Dm : Kedalaman maksimum (m) Ao : Luas permukaan (m2) Hidrologi
1. Debit (Discharge) dinyatakan sebagi volume yang mengalir pada selang waktu tertentu, biasanya dinyatakan dalam satuan m3/detik. Diperoleh melalui persamaan:
33
2. Redidence time atau waktu tinggal air (satuannya dalam jam atau hari).
Perhitungan Redidence time adalah sebagai berikut:
Rt = Vtot untuk memprediksi potensi hasil suatu perairan dengan rumus sebagai berikut:
𝑀𝐸𝐼 = 𝐷𝑎𝑦𝑎 𝐻𝑎𝑛𝑡𝑎𝑟𝐿𝑖𝑠𝑡𝑟𝑖𝑘 𝐾𝑒𝑑𝑎𝑙𝑎𝑚𝑎𝑛𝑟𝑎𝑡𝑎 − 𝑟𝑎𝑡𝑎
Nilai MEI berkisar antara 0 – 30 maka dinyatakan sebagai perairan yang berproduktivitas tinggi. Apabila nilai MEI semakin tinggi maka produktivitas perairan semakin rendah.
Pengukuran Parameter Fisika Kimia Perairan
Parameter yang diukur adalah suhu, kecerahan, kekeruhan, kedalaman, Total Susspensed Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), derajat keasaman
(pH), Dissolved Oxygen (DO), nitrat, fosfat, dan Daya Hantar Listrik (DHL).
Metode pengukuran parameter fisika dan kimia perairan adalah sebagai berikut : Suhu
Suhu air diukur menggunakan thermometer air raksa yang dimasukkan kedalam air danau kemudian dibaca skala pada thermometer tersebut.
34
Kekeruhan
Pengukuran kekeruhan dilakukan dengan menggunakan turbidimeter.
Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan kedalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dianalisis.
Kecerahan
Untuk pengukuran kecerahan menggunakan keping sechi. Keping sechi dimasukkan kedalam air secara perlahan-lahan sambil memperhatikan warna putih dari piringan itu tidak terlihat lagi kemudian diukur panjang talinya yang masuk ke dalam air.
Total Dissolved Solid (TDS)
Pengukuran Total Dissolved Solid dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik. Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan ke dalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Total Dissolved Solid.
Total Susspensed Solid (TSS)
Pengukuran Total Dissolved Solid dilakukan dengan menggunakan metode gravimetrik. Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan ke dalam botol alkohol dan selanjutnya dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Total Dissolved Solid.
35
Derajat Keasaman (pH)
Nilai pH diukur menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air yang diambil dari perairan sampai pembacaan pada alat konstan dan dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut. Pengukuran pH dilakukan setiap pengamatan dilapangan.
Nitrat (NO3) dan Phospat (PO4)
Pengambilan sampel air dilakukan dengan cara sebagai berikut: sampel diambil pada setiap stasiun lokasi penelitian yaitu pertengahan badan air. Cara pengambilan sampel air dengan penutup botol dibuka dan setelah penuh di tarik perlahan-lahan dan ditutup. Pengambilan sampel air digunakan untuk pengukuran Nitrat (NO3) dan Phospat (PO4). Sampel air kemudian dibawa ke Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan pengendalian Penyakit (BTKLPP) Kelas I Medan untuk dilakukan pengukuran Nitrat dan Phospat.
36