BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan di laksanakan pada bulan Februari 2016 sampai April2016 di perairan Danau Kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan, Provinsi Sumatera Utara. Sampel air yang diidentifikasi dilakukan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit Kelas 1 Medan. Rencana kegiatan penelitian dapat dilihat pada Lampiran 1.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah termometer, GPS (Global positioning System), pH meter, botol sampel air, Secchi disk, botol sampel BOD5,
botol Winkler 250 ml, labu Erlenmeyer, pipet tetes, alat yang sejenis Van Dorn Water Sampler, kertas label,coolbox, alat tulis dan kamera digital. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel air danau Kelapa Gading dan bahan kimia untuk titrasi MnSO4, KOH-KI, H2SO4 dan Na2S2O3 dan amilum. Rincian dana penelitian dapat dilihat pada Lampiran 2.
Deskripsi Area
Gambar 2. Lokasi Penelitian Danau Kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan Provinsi Sumatera Utara
a. Stasiun I
Stasiun I merupakan daerah didepan jalan raya dan memiliki aktivitas keramba jaring apung. di Danau kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan. Secara geografis terletak pada 2o58’14,2” LU dan 99o36’48,2” BT. Lokasi stasiun I dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Stasiun I Danau Kelapa Gadimg
1
2 3
4
b. Stasiun II
Stasiun II merupakan daerah outlet atau daerah keluaran air danau terletak paling ujung danau. di Danau kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan. Secara geografis terletak pada 2o58’13,6” LU dan 99o36’54” BT. Lokasi stasiun II dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Stasiun II c. Stasiun III
Stasiun III merupakan daerah kontrol yang terletak ditengah danau dan memiliki danau kecil ditengah, terletak di Danau kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan. Secara geografis terletak pada 2o58’12,5” LU dan 99o36’30,0” BT. Lokasi stasiun III dapat dilihat pada Gambar 5.
d. Stasiun IV
Stasiun IV ini merupakan daerah wisata yang berjarak sekitar 30 meter dari stasiun III, terletak di Danau kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan. Secara geografis terletak pada 2o58’11” LU dan 99o36’50,4” BT. Lokasi stasiun IV dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Stasiun IV
e. Stasiun V
Stasiun V ini merupakan daerah perumahan yang berjarak sekitar 50 meter dari stasiun III, terletak di Danau kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan. Secara geografis terletak pada 2o58’13,5” LU dan 99o36’51,1” BT. Lokasi stasiun IV dapat dilihat pada Gambar 6.
Prosedur Penelitian
Metode yang digunakan dalam menentukan lokasi/stasiun penelitian adalah Purpossive Random Sampling yaitu dengan cara memilih 5 (lima) stasiun penelitian berdasarkan rona lingkungan yang dianggap sesuai dengan tujuan penelitian. Pengambilan sampel air dilakukan menggunakan alat yang sejenis Van Dorm Water Sampler.
Parameter fisika dan parameter kimia dilakukan melalu cara in situ yaitu pengukuran secara langsung data di lokasi penelitian dan cara ex situ yaitu hasil sampel merupakan data hasil laboratorium.
Pengukuran Parameter Fisika, Kimia dan Biologi Perairan Pengukuran Faktor Fisika Perairan
1. Suhu
Pengukuran suhu air dilakukan dengan menggunakan alat termometer. Termometer dimasukkan ke dalam air sampel selama lebih kurang 10 menit.Kemudian dibaca skala pada termometer tersebut.Pengukuran suhu air dilakukan setiap pengamatan dilapangan.
2. Total Suspended Solid (TSS)
3. Kecerahan
Pengukuran kecerahan air dilakukan dengan menggunakan alat sechi disc. Sechi disc dimasukkan perlahan kedalam perairan sampai tidak terlihat lagi, lalu
catat berapa meter panjang tali ketika sechi disc mulai tidak terlihat lagi. Setelah itu masukkan kembali sechi disc kedalam perairan sampai benar-benar tidak terlihat dan kemudian ditarik keatas dengan perlahan sampai sechi disc mulai terlihat, lalu catat berapa panjang tali tersebut. Setelah itu buat rata-rata dari panjang tali yang telah diukur tadi. Pengukuran kecerahan dilakukan setiap pengamatan lapangan.
4. Total Dissolved Solid (TDS)
Total Dissolved Solid diukur dengan mengambil sampel air danau sebanyak 1 liter kedalam botol sampel. Setelah itu diawetkan dengan pendinginan menggunakan es. Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisis. 5. Konduktivitas
Konduktivitas diukur dengan mengambil sampel air danau sebanyak 1 liter kedalam botol sampel. Setelah itu diawetkan dengan pendinginan menggunakan es.Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisis.
Pengukuran Faktor Kimia Perairan 1. pH Air
2. Kelarutan Oksigen (Dissoved Oxygen)
Pengukuran DO air dilakukan dengan menggunakan metode Winkler dapat dilihat pada Lampiran 3. Pengukuran DO dilakukan pada setiap pengamatan lapangan. Sampel air dimasukkan ke dalam botol Winkler 250 ml.
3. Biochemical Oxygen Demand (BOD5)
Pengukuran BOD5 dilakukan dengan menggunakan metode Winkler dapat dilihat pada Lampiran 4. Pengukuran terdiri atas dua tahapan, yaitu pertama pengukuran DO sampel air langsung di lokasi dan kedua pengukuran DO sampel air setelah diinkubasi selama lima hari.
BOD5= DO Awal – DO Akhir
4. Chemical Oxygen Demand (COD)
Pengukuran COD diukur dengan mengambil sampel air danau sebanyak 1 liter kedalam botol sampel. Setelah itu diawetkan dengan menambahkan H2SO4 kedalam sampel air sampai pH 2. Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisis menggunakan metode Refluks dapat dilihat pada Lampiran 5. Sampel air diambil dari danau kemudian diberi perlakuan sesuai dengan metode Refluks.
COD = ((A-B) x N x 8000)/volume sampel) Keterangan :
A : Volume FAS yang dibutuhkan blanko (ml)
B : Volume larutan FAS yang dibutuhkan untuk sampel Batas COD (100-300) mg/L
N : Normalitas Larutan FAS 5. Nitrat
kedalam sampel air sampai pH 2. Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisisdengan metode spektrofotometri dapat dilihat pada Lampiran 6. Pengukuran absorban dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer SP 300 pada panjang gelombang = 410 nm.
6. Fosfat
Pengukuran Fosfat diukur dengan mengambil sampel air danau sebanyak 1 liter kedalam botol sampel. Setelah itu diawetkan dengan pendinginan menggunakan es.Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisisdengan metode spektrofotometri dapat dilihat pada Lampiran 7. Pengukuran absorban dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer SP 300 pada panjang gelombang = 880 nm.
Pengukuran Faktor Biologi Perairan 1. Total Coliform
Pengukuran Total Coliform dilakukan dengan mengambil sampel air belawanan arah dengan arus air dengan menggunakan botol sampel yang steril sehingga tidak terjadi kontaminasi. Sampel air diawetkan dengan pendinginan dengan menggunakan es.Sampel air dibawa ke BTKLPP Kelas 1 Medan untuk dianalisis.
Analisis Data
1. Parameter Kualitas Air
Tabel 1. Kriteria Mutu Air Bedasarkan PP No. 82/2001
TDS mg/L 1000 1000 1000
Konduktifitas µmhos/cm - -
-Kimia
Total Coliform Jml/100 ml 1000 5000 10000
2. Metode Storet
Metode Storet merupakan salah satu metode untuk menentukan status mutu air yang umum digunakan. Metode Storet ini dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air. Secara prinsip, metode Storet adalah membandingkan antara data kualitas air dengan baku mutu air yang disesuaikan dengan peruntukannya guna menentukan status mutu air. Cara untuk menentukan status mutu air adalah dengan menggunakan sistem nilai dari US-EPA (Environmental Protection Agency) dengan mengklasifikasikan sebagai berikut :
1. Skor = 0 memenuhi baku mutu
Penentuan status mutu air dengan menggunakan metode Storet dilakukan dengan mengumpulkan data kualitas air secar periodik sehingga membentuk data dari waktu ke waktu (time series data).membandingkan data hasil pengukuran dari masing-masing parameter air denfan nilai baku mutu yang sesuai dengan kelas air.Jika hasil pengukuran memenuh nilai baku mutu air (hasil pengukuran ≤ baku mutu) maka diberi skor 0.Jika hasi pengukuran tidak memenuhi nilai baku mutu air (hasil pengukuran > baku mutu) maka diberi skor yang dapat dilihat pada Tabel 2.Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan ditentukan status mutunya dari jumlah skor yang didapat dengan menggunakan sistem nilai.
Tabel 2. Penentuan Sistem Nilai untuk Menentukan Status Mutu Air Jumlah Contoh Nilai Parameter
MenurutKeputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup nomor 115 tahun 2003 nilai IP dapat ditentukan dengan memilih parameter-parameter yang jika harga parameter rendah maka kualitas air akan membaik. Kemudian pilih konsentrasi parameter baku mutu yang tidak memiliki rentang.Dan hitung harga Ci/Lij untuk tiap parameter pada setiap lokasi pengambilan.
Jika nilai konsentrasi parameter yang menurun menyatakan tingkat pencemaran meningkat, missal DO.Tentukan nilai teoritik atau nilai maksimum Cim (missal untuk DO, maka Cim merupakan nilai DO jenuh). Dalam kasus ini nilai Ci/Lij hasil pengukuran diganti oleh Ci/Lij hasil perhitungan,
Ci Lij
¿ ¿ ¿
Jika nilai baku mutu Lij memiliki rentang, untuk Ci ≤ Lij rata-rata:
Ci
Ci
Keraguan timbul jika dua nilai (Ci/Lij) berdekatan dengan acuan 1,0 misal C1/L1j = 0,9 dan C2/L2j = 1,1 atau perbedaan yang sangat besar missal C3/L3j = 5,0 dan C4/L4j = 10,0. Dalam contoh ini tingkat kerusakan badan air sulit ditentukan. Cara untuk mengatasi kesulitan ini adalah dengan menggunakan nilai (Ci/Lij) hasil pengukuran kalau nilai lebih dari 1,0.
Ci
Lij = konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam Baku Mutu Air Ci = konsentrasi parameter kualitas air (i) yang diperoleh dari hasil analisi
percontohan air pada suatu lokasi penelitian
PIj = Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi Ci/Lij M = nilai maksimum
R = nilai rata-rata (Achmad, 2011)
Damaianto dan Ali (2014) menyatakan bahwa hasil dari indeks pencemaran ini dapat memberikan masukan kepada pengambilan keputusan agar dapat menilai kualitas badan air untuk suatu peruntukan serta dalam memperbaiki kualitas jika terjadi penurunan kualitas akibat dari kehadiran senyawa pencemar.
Berikut evaluasi hubungan nilai IP dengan status mutu air menurut KepMen LH 115/2003 dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Hubungan Nilai IP dengan Status Mutu Air Indek Pencemaran Mutu Perairan
0 ≤ Pij ≥ 1,0 Kondisi Baik
1,0 < Pij ≥ 5,0 Cemar Ringan 5,0 < Pij ≥ 10,0 Cemar Sedang
Pij >10,0 Cemar Berat
4. Beban Pencemaran
a. Morfologi dan hidrologi danau dan/atau waduk
Ž = 100 x V / A...(1)
Keterangan
Ž = Kedalaman rata-rata danau dan/atau waduk (m) V = Volume air danau dan/atau waduk (juta m3) A = Luas perairan danau dan/atau waduk(Ha)
Ρ = Qo / V...(2) Keterangan
Ρ = Laju penggantian air danau dan/atau waduk(1/tahun)
Qo = Jumlah debit air keluar danau (juta m3 / tahun), pada tahun kering
b. Alokasi beban pencemaran parameter Pa
[Pa]STD= [Pa]i + [Pa]DAS + [Pa]d...(3) [Pa]d = [Pa]STD - [Pa] i - [Pa]DAS...(4) Keterangan
[Pa]STD = Syarat kadar parameter Pa maksimal sesuai Baku Mutu Air atau Kelas Air (mg /m3)
[Pa]I = Kadar parameter Pa hasil pemantauan danau dan/atau waduk (mg/m3) [Pa]DAS = Jumlah alokasi beban Pa dari daerah aliran sungai (DAS) atau
daerahtangkapan air (DTA), (mg/m3)
Pa]d = Alokasi beban Pa limbah kegiatan pada peraian danau dan/atau waduk (mg/m3)
c. Daya tampung beban pencemaran air parameter Pa pada air danau dan/atau waduk
L = Δ [Pa]d Ž ρ / (1- R)...(5) R = 1 / (1 + 0,747 ρ0,507)...(6) La = L x A /100 = Δ [Pa]d A Ž ρ /100 (1- R)...(7) Keterangan
L = Daya tampung limbah Pa per satuan luas danau dan/atau waduk (mg Pa/m2. tahun)
La = Jumlah daya tampung limbah Pa pada perairan danau dan/atau waduk (kg Pa/tahun)
