Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Kawasan Industri Medan dan sekitarnya. Kawasan Industri Medan (KIM) adalah suatu kawasan industri yang terletak di Kelurahan Mabar, Kecamatan Medan Deli, Kota Madya Medan. Sedangkan kegiatan analisis air hujan dilakukan di Laboratorium Badan Lingkungan Hidup (BHL) Provinsi Sumatera Utara yang terletak di Jl. HM. Said No.26 Medan. Penelitian ini dilakukan selama 10 hari hujan pada bulan Desember 2009.
Bahan dan Alat Penelitian
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
- Jenis pohon angsana, tanjung, mangga, melinjo yang akan diamati pengaruhnya terhadap air hujan.
- Grab sample, merupakan sample air yang diambil dari wadah air yang sedang diteliti.
- Teer (aspal), untuk membantu melengketkan selang plastik ke batang pohon.
- Larutan penyangga pH 4,01, untuk membantu dalam pengukuran pH basah.
- Larutan penyangga pH 7, untuk membantu dalam pengukuran pH netral. - Larutan penyangga pH 10, untuk membantu dalam pengukuran pH asam. - Air suling atau air demineralisasi dengan DHL 0,5-2 μmhos/cm, untuk
- Larutan NaAsO2 0,5 %, untuk ditambahkan ke dalam sampel jika sampel mengandung sisa klor sampai 2,0 mg/l Cl2.
- Asam sulfanilat, untuk ditambahkan ke dalam sampel jika sampel mengandung mengandung nitrit sampai 0,50 mg/l NO2-N.
- Larutan campuaran brusin dan asam sulfanilat, untuk dicampurkan dengan larutan induk nitrat.
- Larutan H2SO4, untuk dicampurkan dengan larutan induk nitrat.
- Reagen, untuk uji amoniak (ammoniak salisilat dan ammoniak cianurat). - Reagen sulfat (sulve ver 4 sulfat), untuk dicampurkan kedalam sampel uji
dalam pengujian SO42-.
- Larutan NaCl 30 %, untuk dicampurkan dengan larutan induk nitrat.
- Larutan indikator Kalsium dan indikator Magnesium, untuk ditambahkan ke dalam sampel uji dalam pengujian Ca2+dan Mg2+.
- 1 M EDTA dan 1 M EGTA, untuk ditambahkan ke dalam sampel baku dalam pengujian magnesium.
- Larutan KCl 0,1, dan KCl 0,01, dan KCl 0,5, untuk ditambahkan kedalam sampel dalam pengukuran DHL sampel.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
- Plastik bening berukuran 1 m x 1 m sebanyak 16 buah, untuk menampung air lolos yang dari tegakan.
- Pacak kayu dengan panjang 1 m sebanyak 64 batang, untuk menggantungkan plastik bening.
- Jerigen sebanyak 16, untuk menampung air aliran batang pohon.
- Selang plastik dengan panjang 2 m sebanyak 16 buah, untuk membantu dalam mengumpulkan air aliran batang.
- Paku, untuk melengketkan selang plastik ke batang pohon.
- Penakar hujan tipe observatorium dengan diameter 78,5 cm2, untuk menampung air hujan di daerah kontrol.
- Labu ukur 100 ml, untuk tempat sampel.
- Tabung reaksi 100 ml, untuk tempat sampel yang direaksikan. - Erlenmeyer 50 ml, dan 250 ml, untuk tempat sampel.
- Botol sampel 10 ml, 25 ml, dan 50 ml, untuk tempat sampel. - Pipet tetes, untuk membantu dalam memindahkan sampel. - Pengaduk magnetis, untuk mengaduk campuran sampel. - Timbangan, untuk menimbang bahan campuran sampel. - Oven, untuk mengeringkan sampel dari larutan NaCl.
- Penangas air dengan pengatur suhu, untuk memanaskan sampel yang diuji pada suhu tertentu.
- Saringan membran berpori 0,45 μm, untuk menyaring larutan sampel. - Spektrofotometer, untuk mengukur kandungan kation dan anion sampel. - pH meter (mV meter), untuk mengukur keasaman sampel.
- DHL meter, untuk mengukur daya hantar listrik sampel. - Termometer, untuk mengukur suhu sampel.
- Gelas piala 100 ml, dan 1000 ml, untuk tempat sampel hasil reaksi.
- Stopwatch, untuk menghitung waktu proses reaksi dan pemberian perlakuan.
- Calmagite Colorimetric Method, untuk menguji magnesium. Prosedur Penelitian
Parameter yang diamati adalah meliputi : pH, Konduktivitas (Daya Hantar Listrik), kandungan Anion (SO42-, NO3-), dan kandungan Kation (NH4+, Ca2+, Mg2+, dan Na+).
Penentuan tegakan
Penentuan tegakan dilakukan dengan metode purposive sampling pada setiap jalur jenis tegakan (setiap lajur tegakan dipasang alat pada jarak 0 m, 50 m, 100 m, 150 m (dari tepi batas pohon), dan pada areal terbuka sebagai kontrol. Pengambilan data dilakukan selama 10 hari hujan pada bulan Desember 2009.
Pemasangan alat
Pemasangan alat dilapangan dilakukan sebagai berikut :
1. Penakar hujan dipasang di areal terbuka dengan menggunakan penakar hujan tipe observatorium dengan luas penampang 81,67 cm2. Alat dipasang setinggi 120 cm dari permukaan tanah yang terletak di sekitar lokasi penelitian. Pengambilan sambil hari hujan diambil selama 10 hari hujan setiap Pukul 07.30 WIB dan dihitung sebagai hari hujan kemarin.
2. Penakar air lolos (troughfall), 16 buah plastik bening dengan ukuran 1 m x 1 m dihubungkan ke penampung berupa ember yang dipasang di bawah tajuk dengan tinggi permukaan alat 50 cm dari permukaan tanah atau disesuaikan dengan tinggi bebas cabang dan ember.
3. Pengukuran aliran batang (stemflow) dipasang pada setiap batang tanaman dimana ujung selang bagian atas terletak 120 cm dari permukaan tanah atau disesuaikan dengan tinggi bebas cabang tanaman. Selang dililitkan dengan
paku dan teer (aspal) pada batang yang dihubungkan dengan jerigen yang diatur sedemikian rupa sehingga aliran batang dapat tertampung.
4. Untuk menganalisa sampel air hujan sesuai dengan parameter yang ingin diamati dilakukan di Laboratorium Badan Lingkungan Hidup (BLH) daerah Sumatera Utara.
Analisa air
Analisa air dilakukan di Laboratorium, meliputi kegiatan (Bappedal, 1991) : a. Pengukuran pH sampel
Dilakukan pengukuran sampel air hujan yang merupakan hasil dari troughfall dan stemflow dengan menggunakan.
b. Pengukuran DHL (Daya Hantar Listrik)
Pengukuran dilakukan dengan DHL meter, elektroda konduktometer dikalibrasikan terlebih dahulu dengan cara membilas elektroda dengan larutan KCl 0,01 M sebanyak 3 kali, kemudian diukur DHL larutan baku KCl 0,01 M dan diatur sampai menunjukkan angka 1,413 μmhos/cm. Penetapan DHL contoh dilakukan dengan cara membilas elektroda dengan contoh sebanyak 3 kali kemudian diukur DHL contoh dengan membaca skala atau digit alat. Apabila DHL contoh lebih besar dari 1,413 μmhos/cm maka dilakukan pengukuran dengan menggunakan larutan baku KCl 0,1 M (DHL = 12,900 μmhos/cm) atau larutan 0,5 M (DHL = 58,640 μmhos/cm).
c. Pengukuran kandungan Anion dan Kation
Pengukuran Anion dan Kation menggunakan alat spektrofotometer. Adapun prosedur pengukuran Anion dan Kation menggunakan alat spektrofotometer berdasarkan SNI 06-2430-1991 adalah sebagai berikut :
Analisis NH4+
Adapun analisisnya adalah dengan menggunakan alat spektrofotometer dengan metode salisilat. Dipilih program untuk uji ammoniak nitrogen (NH3 -N) dengan metode salisilat dengan panjang gelombang 655 nm. Dimasukkan pipa isap 10 ml ke dalam bagian alat, kemudian disiapkan 10 ml sampel dan 10 ml air suling yang masing-masing ditambahkan reagen ammoniak salisilat. Ditutup dan dikocok. Setelah 5 menit, ditambahkan ammoniak cianurat (biru) pada keduanya. Ditutup dan dikocok. Setelah 15 menit, masing-masing sampel dimasukkan ke dalam alat, lalu dilakukan pembacaan.
Analisis NO3
-Disiapkan sampel uji, diukur 50 ml sampel uji secara duplo dan dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml. bila mengandung sisa klor sampai 2,0 mg/Cl2, ditambahkan 0,05 ml larutan NaAsO2 ke dalam 50 ml sampel, namun jika mengandung nitrit sampai 0,50 mg/I NO2-N, ditambahkan 1 ml asam sulfanilat ke dalam 50 ml contoh uji.
Persiapan pengukuran:
Pembuatan Larutan Induk Nitrat, NO3-N ; yakni dengan melarutkan 721,8 mg KNO3 dengan 100 ml air suling didalam labu ukur 1000 ml. Ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera.
Pembuatan larutan Baku Nitrat, NO3-N ; yakni dimasukkan 0,25; 0,50; 1,00; dan 2,00 ml larutan induk nitrat dengan pipet ke dalam labu ukur 100 ml, kemudian ditambahkan air suling sampai tepat tanda tera hingga diperoleh kadar nitrat-N 0,25; 0,50; 1,00; dan 2,00 mg/l.
Pengukuran:
Alat spektrofotometer diatur untuk pengujian nitrat, kemudian 10 ml larutan baku dimasukkan dengan menggunakan pipet tetes kee dalam labu Erlenmeyer 50 ml. Ditambahkan 2 ml larutan NaCl dan 10 ml larutan H2SO4, aduk perlahan dan biarkan sampai dingin. Lalu ditambahkan 0,50 ml larutan campuran brusin-asam sulfanilat, dan diaduk perlahan-lahan. Kemudian dipanaskan di atas penangas air pada suhu tidak melebihi 950 C selama 20 menit kemudian didinginkan. Lalu dimasukkan ke dalam kuvet pada alat spektrofotometer, dibaca dan dicatat serapan masuknya. Jika perbedaan hasil secara duplo lebih besar dari 2 % diulangi tahapan 2 sampai 5, jika perbedaan lebih kecil atau sama dengan 2 %, hasilnya dirata-ratakan. Kemudian dibuat kurva kalibrasinya.
Analisis SO4
2-Sebelumnya alat harus dikalibrasikan terlebih dahulu, diatur program untuk pengukuran kadar sulfat, diatur panjang gelombang terendah 450 nm. Setelah ditentukan dengan tepat maka layar akan menunjukkan zero (sampel kosong). Lalu dimasukkan 25 ml sampel kedalam botol sampel. Kemudian dimasukkan reagen sulfat (Sulve ver 4 sulfat). Dibiarkan sampel jangan sampai tergunjang hingga 5 menit. Lalu dimasukkan ke dalam alat. Dan dilakukan pembacaan.
Analisis Ca2+ dan Mg2+
Dengan menggunakan Calmagite Colorimetric Method pada alat dipilh program untuk uji magnesium yakni 2 2 5, pada layer akan muncul acuan panjang gelombang 522 nm. Maka akan terlihat sampel kosong. Kemudian
dimasukkan 100 ml sampel ke dalam tabung reaksi 100 ml dan ditambahkan 1 ml larutan indicator kalsium dam magnesium dengan menggunakan pipet tetes 1,0 ml. Biarkan beberapa saat hingga larut. Kemudian tambahkan 1 ml larutan alkali untuk uji kalsium dan magnesium dengan menggunakan pipet tetes 1,0 ml. Diamkan dan tunggu beberapa saat. Kemudian dimasukkan ke dalam 3 botol uji masing-masing 25 ml. Tambahkan 1 tetes larutan 1 M EDTA ke dalam salah satu botol sampel baku. Diaduk hingga tercampur. Lalu ditambahkan 1 tetes larutan EGTA ke dalam sampel uji dan diaduk hingga tercampur. Kemudian dimasukkan ke dalam alat dan ditutup. Kemudian dilakukan pembacaan kadar magnesium sebagai CaCO3. Lalu dipilih lagi untuk program kalsium 2 2 0 dan dikalibrasikan dengan menekan zero. Dan masukkan sampel ketiga, lalu dilakukan pembacaan. Kemudian dikonversikan hingga didapatkan hanya kadar Mg2+ dan Ca2+.
Analisis Na+
100 ml sampel disaring secara duplo dengan saringan membran berpori 0,45 μm ke dalam labu Erlenmeyer 250 ml dan air saringan tersebutlah yang akan diuji. Dipindahkan sampel uji ke dalam tabung reaksi masing-masing sebanyak 20 ml. Lalu dibuat larutan induk Natrium (Na) yakni dengan melarutkan 2,542 g NaCl yang sudah dikeringkan dalam oven pada suhu 1400 C, dengan 100 ml air suling di dalam labu ukur 1000 ml. Kemudian dilakukan pembuatan larutan baku natrium. Pipet sebanyak 100, 250, dan 500 ml, serta 1,0 dan 2,0 ml larutan induk Na dan masukkan masing-masing ke dalam labu ukur 1000 ml, ditambahkan air suling sampai tepat pada tanda tera sehingga
diperoleh kadar natrium 0,10; 0,25; 0,50; 1,0; dan 2,0 mg/L, diukur 20 ml larutan baku secara duplo dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Lalu disiapkan satu persatu bahan uji tersebut ke dalam alat spektrofotometer dan dilakukan pembacaan masing-masing serapan masuknya. Dibuat kurva kalibrasi dan ditentukan persamaan garis lurusnya.
Analisis data
Pengambilan data primer dilakukan pada 4 jenis pohon yang dipilih secara purposive sampling dan 1 tempat terbuka sebagai pengamatan kontrol berdasarkan dugaan besarnya pengaruh, yaitu :
1. Jenis pohon angsana (Pterocarpus indica Will) 2. Jenis pohon mangga (Mangifera indica) 3. Jenis pohon melinjo (Gnetum gnemon) 4. Areal terbuka tanpa vegetasi (kontrol)
Kemudian data hasil dari pengukuran parameter yang diamati dimasukkan kedalam tabulasi berikut :
Jenis Pohon
Hari Hujan
Ulangan/Pohon ke- Rataan Kontrol
1 2 3 4 Angsana 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mangga 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Melinjo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10