Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan pada bulan Oktober – November 2021 dengan 3 kali pengambilan dalam selang waktu 2 minggu sekali di perairan Pantai Pasir Putih Parparean Kecamatan Porsea, Kabupaten Toba, Sumatera Utara. Metode yang digunakan untuk menentukan stasiun penelitian ini adalah metode purposive sampling yaitu penentuan stasiun pengamatan dilakukan dengan memperhatikan kondisi di lokasi penelitian (Putri et al., 2019). Jumlah pengambilan sampel ada III stasiun yang berada di sekitar perairan pantai tersebut dengan jumlah titik pengambilan 27 titik, masing-masing stasiun memiliki 9 titik. Gambar peta lokasi penelitian disajikan pada Gambar 3 berikut :
Gambar 4. Peta Lokasi Penelitian
Alat dan Bahan Penelitian
Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian ini adalah kotak plot 1x1 m, global positioning system (GPS) untuk menentukan koordinat pengambilan sampel, meteran untuk mengukur panjang plot, jangka sorong untuk mengukur panjang dan lebar sampel, timbangan analitik untuk menghitung berat sampel, secchi disk untuk mengukur kecerahan perairan, DO meter untuk mengukur DO perairan, thermometer untuk mengukur suhu perairan, pH meter untuk mengukur pH perairan, sekop untuk pengambilan sampel kerang kijing di dalam substrat, ayakan pasir untuk membersihkan sampel dari substrat dan sampah, kantong plastik untuk menyimpan sampel substrat, toolbox untuk menyimpan alat dan bahan, botol sampel untuk menyimpan air untuk dianalisis, aquades untuk membersihkan alat, kamera untuk dokumentasi penelitian laptop untuk analisis data, milimeter blok, kertas label dan alat tulis untuk mencatat hasil perhitungan. Gambar alat dapat dilihat pada Lampiran 1.
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel kerang kijing untuk bahan utama penelitian, sampel substrat untuk menguji jenis tekstur dan bahan organik serta sampel air untuk menguji kadar nitrat dan fosfat. Gambar bahan dapat dilihat pada Lampiran 2.
Deskripsi Area Stasiun I
Secara geografis stasiun ini berada pada titik Stasiun I 2º25’50.29’’ LU dan 99º8’56.20’’ BT. Stasiun ini merupakan tempat wisata terdapat bangunan PLTA untuk memenuhi kebutuhan masyarakat yang dibangun oleh Pemerintah Kabupaten Toba. Lokasi ini berada di Desa Parparean II Porsea dan disebut
sebagai Pantai Pasir Putih Parparean. Tampilan kondisi perairan Pantai Pasir Putih pada stasiun I dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 5. Lokasi Stasiun I
Stasiun II
Stasiun ini memiliki kondisi perairan yang sangat tenang, tidak ada aktivitas manusia dan terdapat banyak tumbuhan eceng gondok disekitar pinggiran stasiun tersebut. Stasiun ini berjarak kurang lebih 500 m dari stasiun I yang berada pada titik koordinatI 2º24’48.25’’ LU dan 99º8’53.40’’ BT. Tampilan kondisi perairan Pantai Pasir Putih pada stasiun II dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 6. Lokasi stasiun II
Stasiun III
Secara geografis stasiun ini berada pada titik Stasiun I 2º23’40.61’’ LU dan 99º8’44.22’’ BT. Lokasi ini berjarak kurang lebih 500 m dari stasiun II dan ditemukan usaha keramba jaring milik masyarakat desa Sigumpar. Di sekitaran danau ini ada juga tempat persinggahan masyarakat yang datang ke lokasi tersebut untuk mencari ikan. Pada stasiun ini ditemukan tumbuhan air yaitu eceng gondok yang digunakan nelayan ke dalam jaring untuk menjerat ikan masuk ke dalam jaring tersebut. Tampilan mengenai kondisi perairan pada stasiun III dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 7. Lokasi Stasiun III
Prosedur Penelitian
Pengambilan Sampel Kerang Kijing (Anadonta woodiana)
Pengambilan sampel kijing dilakukan dengan metode transek garis. Transek ditarik adalah garis lurus yang ditarik dari pinggir pantai menuju tengah pantai.
Pada setiap stasiun diletakkan 3 garis transek, masing-masing garis transek diletakkan 3 kuadran sehingga total titik pengambilan berjumlah 9 titik plot
dengan ukuran 1 x 1 m2 dengan jarak antar kuadran adalah 5 m. Total pengambilan sampel dari semua stasiun adalah 27 titik plot pengambilan (Septiana, 2017). Skema pengambilan sampel disajikan pada gambar berikut :
Tengah Pantai
5m
kuadran 1 x 1m
5 m
Transek Transek Transek Stasiun I Stasiun II Stasiun III Pinggir Pantai
Gambar 8. Desain Sampling Penelitian
Sampel kerang kijing diambil dari substrat menggunakan sekop pada kuadran pengambilan. Kemudian substrat pengambilan disaring untuk mempermudah penyortiran kerang kijing dari sampah dan substrat. Kerang kijing yang disortir kemudian dikumpulkan dan dibersihkan lalu dimasukkan kedalam kantong plastik serta diberikan kertas label dan disimpan kedalam toolbox untuk dilakukan proses perhitungan.
Sampel kerang kijing dibawa ke Laboratorium Terpadu Program Studi Manajemen Sumberdaya Perairan, diletakkan di atas nampan untuk dilakukan analisis data perhitungan. Kemudian untuk mengumpulkan data panjang cangkang kerang A. woodiana dengan mengukur panjang kerang dari ujung posterior ke
ujung anterior cangkang dengan menggunakan jangka sorong (caliper) dengan ketelitian 0,05 mm (Bailey dan Green, 1988 dalam Putra, 2008).
Pengukuran Parameter Fisika dan Kimia Air
Pengukuran parameter fisika dan kimia air dilakukan pada ketiga stasiun dilakukan sebelum pengambilan sampel kerang. Parameter fisika kimia dianalisis secara In situ dan Ex situ. Paramter fisika kimia air yang diukur secara In situ meliputi suhu, kecerahan, kedalaman, pH, DO (Disolved oxygen) dilakukan langsung di lapangan. Parameter fisika kimia yang dianalisis secara Ex situ yaitu berupa analisis nitrat dan fosfat dianalisis di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyaktit (BTKLPP) Kelas I Medan.
Pengambilan Sampel Substrat
Pengambilan sampel substrat dilakukan pada saat surut di setiap stasiun yang telah ditentukan. Sampel substrat diambil satu kali menggunakan sekop lalu disimpan kedalam toolbox untuk dianalisis. Untuk data tipe substrat dan bahan C-organik dilakukan dengan mengambil sampel sedimen dari dasar perairan untuk kemudian dianalisis di Laboratorium Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Medan.
Tabel 1. Pengukuran parameter fisika kimia air
Parameter Alat Ukur Metode Pengukuran
Fisika
Analisis Data
Pola Pertumbuhan Kerang Kijing (Anodonta woodiana)
Data yang digunakan pada analisis sebaran frekuensi panjang adalah data dari hasil pengukuran panjang total dan berat total dari kerang kijing yang dilakukan dengan menggunakan jangka sorong.
Hubungan panjang dengan bobot mengikuti hukum kubik, bahwa bobot kerang sebagai pangkat tiga dari panjangnya (Effendie, 2003), yaitu:
W = aLb Keterangan :
W = bobot kerang (g)
L = panjang cangkang kerang (mm)
a = intercept (perpotongan antara garis regresi dengan sumbu y) b = koefisien regresi (sudut kemiringan garis)
Untuk mengetahui nilai b = 3 atau b ≠ 3, maka dilakukan pengujian nilai b dengan menggunakan uji-t yang bertujuan untuk mengetahui apakah pola hubungan panjang bobot bersifat isometrik atau alometrik.
t
hitung = 3 – b Sb Keterangan :Sb = simpangan baku dari nilai b.
Kriteria dari pengujian ini adalah:
Jika thitung < t(0,05), maka b = 3 atau isometrik.
Jika thitung > t(0,05), maka b ≠ 3 atau alometrik.
Jika b < 3, maka pertumbuhan relatif menunjukkan alometrik minor atau negatif.
Jika b > 3, maka pertumbuhan relatif menunjukkan alometrik mayor atau positif.
Jika nilai b = 3 menunjukkan pola pertumbuhan relatif yang bersifat isometrik yakni pertambahan berat sebanding dengan pertambahan panjang. Persamaan hubungan panjang berat kemudian ditransformasi kedalam persamaan logaritma.
Keterangan :
log W = logaritma bobot tubuh (g) log a = logaritma konstanta a
log L = logaritma panjang cangkang (mm)
Pola Distribusi (Id)
Pola distribusi kijing (Anodonta woodiana) ditentukan dengan menggunakan indeks penyebaran Morisitha menurut Michael (1995) berdasarkan rumus :
Id = n [(∑ X
2-N
ni=1 )
N (N-1) ] Keterangan :
Id : Indeks sebaran/dispersi Morishita n : Jumlah pengulangan
N : jumlah individu total sampel dalam pengambilan x = jumlah individu pada setiap pengulangan pengambilan
Angka indeks Morishita yang diperoleh, kemudian diinterpretasikan sebagai berikut:
Id<1 : pola penyebaran cenderung seragam dan teratur Log W = log a + b log L
Id= 1 : pola penyebaran cenderung acak
Id>1 : pola penyebaran cenderung berkelompok atau teragregasi
Kelimpahan Populasi
Kelimpahan populasi menunjukkan rataan jumlah individu kerang Anodonta woodiana per satuan luas dan volume. Menurut Odum (1993) kelimpahan kerang Anodonta woodina dapat dihitung dengan rumus :
K
=
NAKeterangan :
K : Kelimpahan kerang (ind/m2)
N : Jumlah individu yang ditemukan (Ind) A : Luas area plot (m2)
Metode Storet
Metode Storet merupakan salah satu metode yang biasa digunakan untuk menentukan status mutu air. Penentuan status mutu dilakukan dengan cara membandingkan data kualitas air dengan baku mutu yang telah ditetapkan sesuai dengan peruntukannya. Metode ini dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air. Cara menentukan status mutu air digunakan sistem nilai dari US-EPA (Environmental Protection Agency) dengan mengklasifikasi mutu air dalam empat kelas, yaitu :
a. Kelas A : baik sekali : skor = 0 memenuhi baku mutu b. Kelas B : baik : skor = -1 s/d -10 cemar ringan c. Kelas C : sedang : skor = -11 s/d - 30 cemar sedang
d. Kelas D : buruk : skor ≥ -31 cemar berat
Adapun langkah-langkah penentuan status mutu air dengan metode Storet sebagai berikut (Lampiran I Kepmen LH No. 115 Tahun 2003) :
1. Melakukan pengumpulan data kualitas dan debit air secara periodik sehingga membentuk data dari waktu ke waktu (time series data).
2. Bandingkan data hasil pengukuran dari setiap parameter air dengan nilai baku mutu yang sesuai dengan kelas air.
3. Jika hasil pengukuran memenuhi baku mutu air (hasil pengukuran ≤ baku mutu) maka diberi skor 0.
4. Jika hasil pengukuran tidak memenuhi nilai baku mutu air (hasil pengukuran >
baku mutu), maka diberi skor sesuai dengan tabel dibawah ini:
Tabel 2. Penetuan status mutu air dengan metode Storet
5. Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan ditentukan status mutunya dari jumlah skor yang didapat menggunakan sistem nilai (Desmawati, 2014).
Metode Indeks Pencemaran
Indeks Pencemaran (IP) digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran relatif terhadap parameter kualitas air yang diizinkan. Pengelolaan kualitas air atas dasar Indeks Pencemaran (IP) ini dapat memberi masukan pada pengambil
Jumlah contoh (1) Nilai Parameter
Fisika Kimia Biologi
keputusan agar dapat menilai kualitas badan air untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan untuk memperbaiki kualitas jika terjadi penurunan kualitas akibat kehadiran senyawa Pencemaran. IP mencakup berbagai kelompok parameter kualitas yang independent dan bermakna (Arnop et al., 2019). Kategori kelas Indeks Pencemaran (IP) adalah sebagai berikut :
Tabel 3. Penetuan status mutu air metode indeks pencemaran (IP)
No Skor IP Deskripsi
Secara umum persamaan yang digunakan untuk menentukan Indeks Pencemaran adalah sebagai berikut : (Ci/Lij)R : Nilai Ci/Lij rata-rata
(Ci/Lij)M : Nilai Ci/Lij maksimum
Metode Canadian Council Minister of the Enviroment (CCME)
CCME WQI merupakan suatu alat yang disederhanakan bagi masyarakat umum untuk memperoleh data kualitas air yang kompleks. Indeks kualitas air ini diformulasikan oleh British Columbia Ministry of Environment, Lands and Parks yang kemudian dikembangkan oleh Alberta Environment (CCME, 2001).
Selanjutnya, dilakukan evaluasi tingkat pencemaran berdasarkan Indeks CCME. Indeks CCME ini dipilih karena dalam penghitungan menggunakan obyektivitas statistika resiko lingkungan, yaitu banyaknya parameter yang tidak sesuai dengan baku mutu (F1), dan banyaknya hasil uji yang tidak sesuai dengan baku mutu (F2) serta besaran/selisih hasil pengujian pada suatu parameter terhadap baku mutunya (F3). Berdasarkan Lumb et al., (2011) CCME WQI dapat dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
Indeks CWQI menghasilkan angka antara 0 (terjelek) hingga 100 (terbaik) yang terbagi dalam 5 kelas yaitu :
1. F1 (scope) merupakan persentase variabel-variabel yang tidak memenuhi baku mutu, setidaknya untuk satu kali periode waktu (variabel gagal) relatif terhadap jumlah variabel yang diukur:
F1= [Jumlah parameter air yang tidak sesuai baku mutu air
Total jumlah parameter kualitas air ] x 100 2. F2 ( frequency) merupakan persentase uji setiap parameter yang tidak
memenuhi baku mutu (uji gagal).
F2= [Jumlah hasil uji yang tidak sesuai baku mutu air
Total jumlah hasil uji kualitas air ] x 100
3. F3 (amplitude) merupakan jumlah dimana nilai uji gagal tidak memenuhi baku mutu. F3 dihitung dengan tiga langkah yaitu:
a) Jumlah waktu dimana konsentrasi masing-masing lebih besar atau kurang dari baku mutu minimum baku mutu. Ini disebut “excursion”.
Jika nilai uji lebih dari baku mutu:
Penyimpangan i= [ Nilai hasil uji Nilai baku mutu] -1 Jika nilai uji kurang dari baku mutu :
Penyimpangan i= [Nilai baku mutu Nilai hasil uji ] -1
b). Uji excursion dari baku mutu dan membagi total nilai uji (baik yang terpenuhi dan yang tidak terpenuhi). Variabel ini disebut sebagai jumlah normalisasi excursion atau nse dihitung sebagai berikut:
nse= ∑ni=1Penyimpangan i Total jumlah pengujian
c). F3 kemudian dihitung dengan fungsi asimtotik dengan skala jumlah dari
F3= [ nse
0,01 nse+0,01]
d). nse dengan kisaran harga antara 0 hingga 100. Apabila nilai faktor- faktor telah diperoleh maka nilai CCME WQI dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
CCME=100- [√F12+F22+F32 1.732 ] Keterangan :
F1 : banyaknya jumlah parameter yang melebihi baku mutu
F2 : banyaknya hasil nilai uji pada parameter yang melebihi baku mutu F3 : besaran/selisih hasil uji pada suatu parameter dengan baku mutunya 1,732 : nilai normalitas antara 0 sampai 100
Tabel 4. Kategori Kualitas Air dengan Metode CCME WQI
Kualitas air terlindungi dengan anggapan tidak adanya murni atu alaminya. Nilai indeks ini dapat diperoleh bila semua pengukuran baku mutu memiliki tujuan yang sama sepanjang waktu.
Kualitas air terlindungi dengan anggapan tingkat ancaman dan gangguan kecil, kondisi jarang menyimpang dari tingkat alami atau yang diinginkan.
Kualitas air biasanya terlindungi namun kadangkadang mengalami ancaman dan gangguan, kondisi terkadang menyimpang dari tingkat alami atau yang diinginkan.
Kualitas air sering terancam dan terganggu, kondisi sering menyimpang dari tingkat alami dan yang diinginkan.
Kualitas air hampir selalu terancam dan terganggu, kondisi biasanya menyimpang dari tingkat alami dan yang diinginkan.
Analisis Tipe Substrat
Sampel substrat diambil dari perairan menggunakan sekop lalu dimasukkan kedalam plastik hitam untuk dianalisis C-Organik dan tipe substrat di Laboratorium Penelitian Kelapa Sawit (PPKS) Sumatera Utara, Medan.
Penentuan tekstur substrat dilakukan dengan mencocokkan persentase pasir, debu dan liat dengangambar segitiga USDA (LPT, 1979). Berikut ini adalah langkah-langkah penentuan tekstur substrat yaitu :
1. Menentukan komposisi dari masing-masing fraksi substrat, misalnya fraksi pasir 45%, debu 30% dan liat 25%.
2. Menarik garis lurus pada sisi presentase pasir dititik 45% sejajar dengan sisi presentase debu, kemudian ditarik garis lurus pada sisi persentase debut di titik 30% sejajar dengan presentase liat, dan tarik garis lurus pada sisi presentase liat 25% sejajar dengan sisi presentase pasir.
3. Titik perpotongan ketiga garis tersebut akan menentukan tipe substrat yang dianalisis, misalnya hal ini adalah lempung. Untuk analisis substrat menggunakan Segitiga The United States Departemen of Agriculture (USDA) dapat dilihat pada Gambar 8.
Gambar 9. Segitiga The United States Deapertemen of Agriculture (LPT, 1979)
Participal Componen Analysis (PCA)
Participal Componen Analysis (PCA) dapat mengidentifikasi kelompok- kelompok dan kumpulan beberapa variabel yang memiliki kesamaan dan memungkinkan untuk menyederhanakan deskripsi dari observasi dengan menemukan struktur atau pola-pola dalam kelompok data yang beragam. Sebagai
tambahan, teknik ini memungkinkan untuk menganalisis data variabel-variabel yang tidak homogen dan untuk menganalisis keterkaitan antar parameter kualitas air (Wiyoto dan Effendi, 2020).
Interpretasi lingkaran korelasi antar variabel dapat dilihat dari pembentukan sudut yang terbentuk antar bentukan variabel. Posisi 180o terlihat pada gambar terbentuk antara variabel CE dan LI, juga antara variabel AR dan DE, PA. Posisi pertemuan antara berhimpit diperlihatkan antara variabel Dedan PA. Korelasi pembentukan sudut 90o terlihat pada variabel AR dan CE, juga variabel PA dan LI. Hal tersebut dapat dideskripsikan bahwa variabel yang membentuk sudut 180o menggambarkan hubungan korelasi negatif kecil. Sudut yang membentuk 90o menunjukkan tidak adanya hubungan dan variabel yang berhimpit menunjukkan bahwa variabel berkorelasi positif (Bengen, 2000).
Gambar 10. Simulasi Hasil Analisis PCA dalam Bentuk Lingkaran Korelasi
Adapun interpretasi dari besarnya nilai hubungan antara kelimpahan dengan parameter lingkungan di Pantai Pasir Putih Parparean Kecamatan Porsea Kabupaten Toba dapat diklasifikasikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Tingkat hubungan nilai indeks korelasi
Korelasi Tingkat hubungan 0,00-0,199 Sangat rendah 0,20-0,399 Rendah 0,40-0,599 Sedang 0,60-0,799 Kuat 0,80-1,00 Sangat kuat Sumber: Sugiyono (2007).