KAJIAN DISTRIBUSI DAN PEMETAAN MIKROPLASTIK PADA AIR SUNGAI DELI KOTA MEDAN PUTRI AGENG YUTRIANA

(1)

KAJIAN DISTRIBUSI DAN PEMETAAN MIKROPLASTIK PADA AIR SUNGAI DELI KOTA MEDAN

160407022

Zaid Perdana Nasution S.T., M.T., Ph.D Novrida Harpah H. S.Si., M.T.

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

TUGAS AKHIR INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

Oleh

PUTRI AGENG YUTRIANA TUGAS AKHIR

TA/TL-USU/2020/190

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

KAJIAN DISTRIBUSI DAN PEMETAAN MIKROPLASTIK PADA AIR SUNGAI DELI KOTA MEDAN

TUGAS AKHIR

Oleh

PUTRI AGENG YUTRIANA 160407022

TUGAS AKHIR INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2020

TA/TL-USU/2020/190

(3)

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul:

KAJIAN DISTRIBUSI DAN PEMETAAN MIKROPLASTIK PADA AIR SUNGAI DELI KOTA MEDAN

Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Tugas akhir ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sumbernya.

Demikian pernyataan ini dibuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, Desember 2020

PUTRI AGENG YUTRIANA NIM. 16 0407 022

(4)

(5)

i

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis ucapkan kepada ALLAH SWT. karena atas berkat rahmat dari-Nya, serta dukungan dari berbagai pihak, maka penulis dapat menyelesikan tugas akhir ini dengan baik dan tepat waktu.

Penyelesaian ini merupakan suatu persyaratan dalam menyelesaikan Tugas Akhir, dan juga merupakan kewajiban yang harus diselesaikan oleh setiap mahasiswa/i Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU). Tugas Akhir ini berjudul Kajian Distribusi dan Pemetaan Mikroplastik pada Air Sungai Deli Kota Medan.

Penyusunan Tugas Akhir ini tak lepas dari bantuan dan dukungan dari beberapa pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:

1. Orangtua penulis, Mamak Juliani Hsb. S.E. dan Bapak Giatno serta saudara-saudara kandung yang penulis sayangi abang Rio, mbak Retno, Adik Rahmah dan Adik Adimas yang sudah memberikan dukungan, doa, kasih sayang, semangat, wejangan dan materil dengan ikhlas.

2. Segenap diriku dan jiwa ragaku yang telah susah payah dan pantang menyerah.

3. Ibu Ir. Netti Herlina, MT. selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Zaid Perdana Nasution S.T., M.T., Ph.D selaku Dosen Pembimbing I dan Ibu Novrida Harpah H. S.Si., M.T., selaku Dosen Pembimbing II yang sangat sabar dalam membimbing penulis.

5. Bapak Amir Husin S.T., M.T. dan Bapak Muhammad Faisal S.T., M.T. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran dan masukan kepada penulis.

6. Robiatul Adduawiyah dan Anita Rizki yang telah sama-sama berjuang melewati bulan-bulan penuh suka-duka, yang telah menerima dan memberi segalanya.

7. Teman-Teman yang telah membantu sampling Juni, Nida, Ulin, Bancin, Deni dan Fatur.

8. Teman-Teman terdekat dan terbaik penulis, Robiatul, Anita, Nida, Alwah, Ika, Jesika, Maulina, Sara, Lusi, Junita, Helen, Ulin, Nora dan Regina yang telah banyak membantu berupa doa’, motivasi, dukungan moril dan materil.

9. Teman-teman seperbimbingan dan teman-teman stambuk 2016 Teknik Lingkungan USU yang membantu berupa dukungan moril dan materil.

10. Bang Ranyco dan Kak Imelda beserta laboran lain di Laboratorium Shafera, tempat penulis berjuang preparasi sampel.

11. Ibu, Bapak, Abang, Kakak dan berbagai pihak yang telah mau direpotkan dan meluangkan waktu menanggapi dan melayani pemulis.

(6)

ii

12. Abang dan kakak, serta seluruh adik-adik Mahasiwa Teknik Lingkungan yang telah membantu dalam penyusunan laporan ini.

Di sini penulis menyadari sepenuhnya bahwa Tugas Akhir ini belum sempurna, baik dari segi isi maupun bahasa dan cara penyusunannya serta dari segi teori dan analisisnya. Maka dari itu penulis bersedia menerima kritikan dan saran yang bersifat membangun dari pembaca. Semoga penelitian ini dapat bermanfaat bagi para pembaca untuk menambah wawasan dan ilmu khususnya di bidang teknik lingkungan.

Medan, Desember 2020

Penulis

(7)

iii

ABSTRAK

Kota Medan sebagai wilayah perkotaan yang memiliki induk sungai yaitu Sungai Deli dengan kawasan pemukiman dan industri di bantaran sungainya diduga mengandung mikroplastik. Hal ini didasari banyaknya temuan titik pembungan sampah (plastik) pada pinggiran dan badan sungai Deli serta adanya industri yang membuang limbahnya ke sungai Deli tanpa mengalami pengolahan di WWTP. Penelitian ini untuk pertama kalinya dilakukan pada Air Sungai Deli Kota Medan untuk mengetahui jumlah, bentuk dan jenis mikroplastik serta pemetaan sebaran mikroplastik pada aliran air Sungai Deli Kota Medan.

Sampel air dikumpulkan dari delapan lokasi sampling yang dibagi ke dalam tiga segmen berdasarkan penggunaan lahan di bantaran sungai. Partikel mikroplastik diidentifikasi dengan mikroskop bikular untuk mengetahui jumlah dan bentuk. Ditemukan jumlah terendah adalah 8 partikel/L dan tertinggi 152 partikel/L mikroplastik. Dengan keberagaman bentuk film 26%, fragment 23%, foam 16%, fiber 13%, granulla 16% dan pellet 6%. Hasil FT-IR menunjukkan jenis mikroplastik yang ditemukan adalah PP, PE dan PS. Hubungan kecepatan aliran dengan jumlah mikroplastik menunujukkan korelasi yang sangat rendah (Korelasi Perason) dengan angka +0.08, dimana semakin tinggi kecepatan aliran semakin tinggi pula jumlah mikroplastik.

Kata kunci : air sungai, kecepatan aliran, mikroplastik, sungai Deli Kota Medan

(8)

iv

ABSTRACT

Kota Medan as an urban area that has the main river namely Deli River with residential and industrial areas in the river bank is thought to contain microplastics. This is based on the many findings of waste dumping point (plastic)on the periphery and body of deli river as well as the fact that the industry is dumping its waste into the Deli river without undergoing processing in WWTP. This research was for the first time conducted on The Deli River Water of Medan city to find out the number, shape and type of microplastics as well as mapping the spread of microplastics in the water flow of Deli River Medan City. Water samples were collected from eight sampling locations divided into three segments based on land use in the river bank. Microplastic particles are identified by a bikular microscope to determine the number and shape. It found the lowest number was 8 particles/L and the highest 152 particles/L microplastics. With a diversity of film forms 26%, fragment 23%, foam 16%, fiber 13%, granulla 16% and pellet 6%. FT-IR results showedthe type of microplastics found were PP, PE and PS. The relationship of flow speed with the number of microplastics correlated very low (Perason Correlation) with the number +0.08, where the higherthe flow speed the higher the number of microplastics.

Keywords : Deli River, microplastic, velocity, water

(9)

v DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ...i

ABSTRAK...iii

ABSTRACT...iv

DAFTAR ISI...v

DAFTAR TABEL...vii

DAFTAR GAMBAR...viii

DAFTAR LAMPIRAN...ix BAB I PENDAHULUAN... ... I-1

1.1. Latar Belakang... I-1 1.2. Rumusan Masalah... I-4 1.3. Tujuan Penelitian... I-4 1.4. Ruang Lingkup Penelitian... I-4 1.5. Manfaat Penelitian... I-5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... II-1

2.1. Sungai Deli ... II-1 2.2. Mikroplastik... II-2 2.2.1. Jenis Plastik... II-2 2.2.2. Sumber, Bentuk, dan Ukuran Mikroplastik... II-4 2.2.3. Jenis Mikroplastik (PE, PP dan PS)...II-6 2.2.4. Faktor Yang Mempengaruhi Jumlah Mikroplastik di Perairan... II-8 2.2.5. Dampak Mikroplastik... II-9 2.3. Kualitas Lingkungan... II-9 2.4. Penelitian Terdahulu...II-10 BAB III METODE PENELITIAN... III-1 3.1. Tahap Penelitian ... III-1 3.2. Waktu dan Lokasi Penelitian ... III-2 3.3. Metode Penelitian ... III-4 3.3.1. Alat dan Bahan Penelitian... III-4 3.3.2. Prosedur Penelitian... III-4 3.3.2.1. Studi Literatur... III-4 3.3.2.2. Pengumpulan Data... III-4 3.3.2.3. Teknik Pengambilan Data... III-6 3.3.2.3.1. Pengukuran Lebar dan Kedalaman Sungai... III-6

(10)

vi

3.3.2.3.2. Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai... III-6 3.3.2.3.3. Pengambilan Sampel Air Sungai... III-6 3.3.2.4. Pengujian Sampel... III-6 3.3.2.5. Analisa Data... III-7 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN...IV-1 4.1. Hasil...IV-1 4.1.1. Kondisi Eksisting Sungai Deli Masing-Masing Lokasi Sampling...IV-1 4.1.2. Jumlah dan Bentuk Mikroplastik pada Masing-Masing Lokasi Sampling...IV-2 4.1.2.1. Segmen I (Lokasi Sampling I) ...IV-3 4.1.2.2. Segmen II (Lokasi Sampling II, III, dan IV)...IV-5 4.1.2.3. Segmen III (Lokasi Sampling V, VI, VII dan VIII)...IV-8 4.1.3. Jenis Mikroplastik pada Air Sungai Deli Kota Medan dengan FT-IR... IV-13 4.2. Pembahasan... IV-16 4.2.1. Jumlah Mikroplastik... IV-16 4.2.2 Bentuk Mikroplastik... IV-18 4.2.3. Jenis Mikroplastik berdasarkan Panjang Gelombang Hasil FT-IR... IV-20 4.2.4. Hubungan Kecepatan Aliran Sungai dengan Jumlah Mikroplastik... IV-21 4.3. Pemetaan Distribusi Mikroplastik pada Air Sungai Deli Kota Medan... IV-23

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN... V-1 5.1. Kesimpulan... V-1 5.2. Saran... V-2

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(11)

vii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jumlah Penduduk yang Dilalui Sungai Deli Kota Medan... ... II-2 Tabel 2.2. Jenis Plastik dan Aplikasinya... ... II-4 Tabel 2.3. Klasifikasi Mikroplastik Berdasarkan Bentuk... II-5 Tabel 2.4. Bentuk, Jenis dan Karakteristik Fisik Mikroplastik... ... II-5 Tabel 2.5. Metode Identifikasi Mikroplastik... ... II-10 Tabel 2.6. Tabulasi Jurnal Penelitian Terdahulu... ... II-11 Tabel 3.1. Titik Koordinat Lokasi Sampling... ... III-2 Tabel 3.2. Alat dan Bahan Penelitian... ... III-4 Tabel 3.3 Data Sekunder Yang Dibutuhkan Dalam Penelitian... ... III-5 Tabel 3.4 Pengumpulan Data Primer... ... III-5 Tabel 3.5 Lokasi Pengujian Sampel... ... III-6 Tabel 4.1. Data Kondisi Eksisting Sungai Deli Kota Medan ... IV-2 Tabel 4.2. Nilai Peak dan Jenis Ikatan ... IV-15 Tabel 4.3. Data Jumlah Mikroplastik pada Perairan Terbuka ... IV-17 Tabel 4.4. Data Jumlah dan Bentuk Mikroplastik pada Air Sungai Deli Kota Medan ... IV-18 Tabel 4.5. Pembacaan Hasil FT-IR ... IV-20

(12)

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Bentuk Mikroplastik... ... II-6 Gambar 2.2. Bentuk Mikroplastik Fragmen, Film dan Fiber... ... II-6 Gambar 2.3. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik Polypropylene dan Polystyrene. ... II-7 Gambar 2.5. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik Polipropiline... ... II-8 Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian... ... III-1 Gambar 3.2. Lokasi Penelitian... ... III-3 Gambar 3.3. Sketsa Penampang Melintang Pengambilan Sampel Air Sungai Metode Integrated Sample SNI No. 03-7016-2004 ... III-7 Gambar 3.4. Diagram Alir Pengujian dan Analisa... ... III-8 Gambar 4.1. Jumlah Mikroplastik pada masing-masing lokasi sampling... ... IV-3 Gambar 4.2. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling I dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop... ... IV-4 Gambar 4.3. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling II dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-6 Gambar 4.4. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling III dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-7 Gambar 4.5. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling IV dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-8 Gambar 4.6. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling V dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-9 Gambar 4.7. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling VI dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) dan (c) Mikroskop ... IV-10 Gambar 4.8. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling VII dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-11 Gambar 4.9. Bentuk Mikroplastik Lokasi Sampling VIII dengan menggunakan

(a) Kaca pembesar dan (b) Mikroskop ... IV-12 Gambar 4.10. Hasil FT-IR Mikroplastik Air Sungai Deli Kota Medan ... IV-13 Gambar 4.11. Hasil FT-IR Sampah Plastik (Kresek) dari Sungai Deli Kota Medan ... IV-14 Gambar 4.12. Hasil FT-IR Sampah Plastik AMDK jenis cupdari Sungai Deli Kota Medan IV-14 Gambar 4.13. Hasil FT-IR Sampah Plastik (Stryrofoam) dari Sungai Deli Kota Medan ... IV-15 Gambar 4.14. Diagram Jumlah Mikroplastik pada Air Sungai Deli Kota Medan

Berdasarkan Segmentasi ... IV-16 Gambar 4.15 Persenatase Bentuk Mikroplastik dari ke Delapan Titik Lokasi Sampling ... IV-19 Gambar 4.16 Diagram Kelimpahan dan Kecepatan Aliran pada Masing-Masing Lokasi ... IV-21

(13)

ix

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran A Kondisi Eksisting Lokasi Sampling

Lampiran B Dokumentasi Tahapan Sampling Lapangan

Lampiran C Dokumentasi Tahapan Preparasi Sampel Air Sungai Deli Di Laboratorium Lampiran D Data-Data Tertera

Lampiran E Prosedur Pemetaan dengan Arc.GIS 10.8

(14)

I- 1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Jumlah penduduk yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan setiap tahunnya mengakibatkan semakin banyaknya aktivitas yang dilakukan manusia. Peningkatan aktivitas ini menyebabkan bertambahnya sampah yang dihasilkan. Sampah tersebut dapat berupa sampah organik dan anorganik. Diantara sampah anorganik, plastik merupakan sampah terbanyak (Jambeck, 2015).

Komposisi sampah yang dihasilkan dari aktivitas manusia adalah sampah organik sebanyak 60- 70% dan sisanya adalah sampah non organik 30-40%, sementara itu dari sampah non organik tersebut komposisi sampah terbanyak kedua yaitu sebesar 14% adalah sampah plastik. Sampah plastik yang terbanyak adalah jenis kantong plastik atau kantong kresek selain plastik kemasan (Purwaningrum, 2016). Plastik adalah bahan paling serbaguna yang ditemukan oleh manusia.

Penggunaan plastik material telah membawa kenyamanan besar bagi kehidupan kita sehari-hari tetapi bukan tanpa kerugian (Chenxi Wu, et.al. 2018).

Pembuangan sampah plastik tidak pada tempatnya dapat menyebabkan masalah lingkungan.

Sampah plastik tidak hanya berpengaruh pada nilai-nilai estetika dan rekreasi ekosistem tetapi juga dapat menyebabkan masalah polusi yang terus-menerus dan akan terakumulasi ke dalam generasi mendatang (Wright SL, et.al. 2013; Bakir A, et. al. 2014).

Jambeck (2015) menyatakan bahwa Indonesia masuk dalam peringkat kedua dunia setelah Cina menghasilkan sampah plastik di perairan mencapai 187,2 juta ton. Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik Indonesia menyatakan bahwa plastik hasil dari 10 toko atau anggota Asosiasi Pengusaha Ritel Indonesia (APRINDO) dalam waktu 1 tahun saja, telah mencapai 10,95 juta lembar sampah kantong plastik. Jumlah tersebut setara dengan luasan 65,7 hektar kantong plastik.

Banyaknya sampah plastik yang dibuang sembarangan tak hanya di jalanan tetapi juga di perairan terbuka seperti danau, sungai akan berujung ke laut. Sampah plastik yang dibuang akan menjadi potongan lebih kecil yang dapat berakumulasi tidak hanya pada badan air tetapi juga

(15)

I- 2

biota air lainnya. Tentunya, hal tersebut menjadi masalah bagi lingkungan, biota air dan berimbas pada manusia (Hartono, 2017).

Mikroplastik secara umum didefinisikan sebagai puing-puing plastik yang lebih kecil dari beberapa milimeter hingga kisaran mikrometer. Mikroplastik Primer termasuk pellet mikro (seperti microbeads abrasif dalam kosmetik scrubber wajah atau abrasi manik- manik untuk keperluan industri) dan pelet plastik yang digunakan sebagai bahan baku juga untuk cetakan injeksi produk plastik lainnya dengan ukuran asli lebih kecil dari beberapa milimeter.

Mikroplastik Sekunder terbentuk di lingkungan saat plastik terfragmentasi menjadi potongan yang lebih kecil karena lapuk atau akibat bentuk tekanan mekanis atau kimia (Nizzetto, et.al.

2016).

Mayoritas puing-puing plastik ditemukan di lingkungan laut (70–80%) bersumber dari daratan dan sungai dianggap sebagai media untuk mentransfer puing-puing plastik tersebut (Wagner, et.al. 2014 dalam Horton, et.al. 2016). Sungai menjadi media penyalur plastik ke lingkungan laut dari daratan. Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, keberadaan mikroplastik dipengaruhi oleh kebiasaan masyarakat (pembagian wilayah perkotaan dan pedesaan), peruntukan lahan di sepanjang aliran sungai (pemukiman, pabrik/industri, wisata dan sebagainya) serta morfologi sungai tersebut.

Selain itu sarana dan prasarana yang disediakan seperti penyediaan waste water treatment plant pada daerah industri atau pabrik dan adanya pembatas antara sungai dengan kawasan pemukiman diduga turut andil dalam pengaruh keberadaan mikroplastik di sungai. Sumber polutan mikroplastik yang berasal dari kawasan pemukiman, umumnya lebih melimpah pada daerah perkotaan dibandingkan dengan pedesaan (Krause, et.al. 2018).

Kawasan industri yang membuang air buangannya langsung ke sungai diindikasi dapat memtransport mikroplastik ke dalam aliran sungai. Murphy et al. 2016 dalam Krause, 2018 menemukan bahwa meskipun tingkat efisiensi WWTP 98% di Sungai Clyde, Glasgow masih menghasilkan sekitar 65.107 partikel mikroplastik per hari dalam air limbah efluen. Pada industri tekstil, mikroplastik dihasilkan dari air buangan penduduk yang dibuang langsung ke sungai.

Dalam artikel VOA, WHO sebagai Badan Kesehatan Dunia PBB pada Kamis, 22 Agustus 2019, mengatakan bahwa mikroplastik yang berukuran lebih besar dari 150 mikrometer kemungkinan

(16)

I- 3

besar tidak terserap oleh tubuh manusia. Namun, mikroplastik yang berukuran nano memiliki kemungkinan lebih besar diserap tubuh manusia.

Penelitian yang dilakukan oleh Alam (2018) menemukan Sungai Ciwa-lengke di Majalaya untuk perumahan kumuh positif mengandung mikroplastk. Sedangkan menurut penelitian Neily (2019) sebagian besar dari sampel air, sedimen, dan ikan belanak dari aliran sungai Bengawan Solo yang melewati Kabupaten Gersik, positif mengandung mikroplastik dengan tipe fiber, film, dan fragment.

Pada penelitian Joesidawati (2018) yang melakukan uji pada air dan sedimen di sepanjang pantai kabupaten Tuban mengandung mikroplastik. Hasil penelitian menunjukkan distribusi mikroplastik berkaitan dengan transportasi sungai, kegiatan pariwisata, pemukiman dan kemungkinan masuk ke dalam rantai makanan. Kelimpahan tertinggi mikroplastik ditemukan pada sedimen pantai berhubungan dengan sungai, dimana sebagian besar partikel berasal dari daratan. Penelitian yang telah dilakukan masih sebatas melihat kelimpahan mikroplastik pada aliran sungai atau pun laut baik di daerah perkotaan, daerah kumuh dan daerah industri.

Kota Medan adalah ibu kota Provinsi Sumatera Utara dan memiliki wilayah seluas 265,10km

²

dengan jumlah penduduk sebanyak 2.264.145 juta jiwa pada tahun 2018 dan memiliki kepadatan penduduk sebesar 8.541 jiwa/km

²

(Badan Pusat Statistik Kota Medan, 2019). Kota Medan dilalui oleh aliran sungai Deli sebagai salah satu induk sungai pada Satuan Wilayah Sungai (SWS) Belawan. Sungai Deli pada aliran sepanjang Kota Medan memiliki kondisi tepi sungai yang dipenuhi oleh pemukiman nonpermanen dan pada aliran hilir terdapat kawasan industri (Bappeda Sumatera Utara, 2018).

Berdasarkan berita harian online Suara Tani.Com yang diupload pada 19 Maret 2019 menyebutkan sekitar 1,5 juta jiwa dari 14,6 juta warga Sumatera Utara tinggal di daerah aliran sungai Deli. Hasil penelitian yang dilakukan Irwan (2011) di daerah aliran Sungai Deli diperoleh bahwa sikap ibu yang menyatakan sangat setuju sebesar 34% dan setuju sebesar 19%

menjadikan sungai adalah lokasi yang tepat untuk membuang sampah, serta perilaku ibu yang membuang sampah ke sungai ada sebesar 35%. Hal ini menunjukkan, sekitar 10% penduduk Kota Medan dengan kebiasaan dan pola hidup yang beragam mengambil sumbangsih penting pada permasalahan sampah plastik di sungai Deli.

(17)

I- 4

Hasil pemantauan tim USU dan Kitakyushu Jepang pada 21 Desember 2019 menemukan banyak titik-titik sumber sampah plastik di sepanjang aliran sungai Deli, yang berpotensi menghasilkan mikroplastik. Sampah plastik bukan hanya penyebab banjir tetapi kandungan mikroplastik di dalamnya mempengaruhi biota dan manusia yang menggunakan langsung sumber daya sungai. Penelitian yang berkaitan dengan distribusi mikroplastik pada perairan terbuka di Kota Medan belum pernah dilakukan. Oleh karena itu penulis tertarik untuk melakukan penelitian terkait dengan keberadaan dan distribusi mikroplastik di Sungai Deli.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dari penelitian ini adalah:

1. Bagaimana kelimpahan mikroplastik di masing-masing lokasi pengambilan sampel pada aliran sungai Deli Kota Medan ?

2. Bagaimana bentuk dan jenis mikroplastik pada aliran Sungai Deli, Kota Medan?

3. Adakah hubungan kecepatan aliran dengan kelimpahan mikroplastik pada aliran Sungai Deli, Kota Medan ?

4. Bagaimana peta distribusi kelimpahan mikroplastik pada aliran sungai Deli Kota Medan ?

1.3 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penelitian ini adalah:

1. Menganalisa kelimpahan mikroplastik di masing-masing lokasi pengambilan sampel pada aliran sungai Deli Kota Medan

2. Menganalisa jenis dan bentuk mikroplastik pada air dalam aliran sungai Deli Kota Medan 3. Menganalisa hubungan kecepatan aliran dengan kelimpahan mikroplastik pada air sungai Deli Kota Medan

4. Memetakan distribusi kelimpahan mikroplastik pada aliran sungai Deli Kota Medan.

1.4 Ruang Lingkup Penelitian

Adapun ruang lingkup penelitian ini adalah:

1. Penelitian dilakukan di sepanjang aliran sungai Deli yang melewati Kota Medan dimulai dari Kecamatan Medan Johor hingga Kecamatan Medan Labuhan, sebanyak 8 lokasi sampling 2. Sampel yang digunakan adalah air sungai Deli

3. Jenis mikroplastik diklasifikasikan menjadi PP (Polypropiline), PS (Polistren) dan PE (Polietilen) yang diambil dari sampel gabungan kedelapan air sungai Deli

(18)

I- 5

4. Bentuk mikroplastik diklasifikasikan menjadi Fragments, Films, Pellets, Granules, Fiber dan Foams yang dilihat pada masing-masing lokasi sampling.

1.5 Manfaat Penelitian

Adapun manfaat penelitian ini adalah:

1. Bagi Pemerintah Kota Medan

Dapat memberikan informasi tentang keberadaan mikroplastik pada aliran sungai Deli, Kota Medan sehingga membantu dalam pengambilan keputusan dan kebijakan lingkungan.

2. Bagi Masyarakat

Dapat memberi gambaran keberadaan mikroplastik yang dihasilkan baik dari kawasan perumahan maupun kawasan industri sehingga dapat ikut berperan dalam mengurangi pemakaian dan pembuangan sumber mikroplastik ke sungai.

3. Bagi Penyusun

Dapat menjadi sarana dalam pengembangan pengetahuan dan kemampuan terkait hubungan kebiasaan masyarakat dengan keberadaan mikroplastik di sungai.

(19)

II- 1 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sungai Deli

Sungai adalah tempat dan wadah serta jaringan pengaliran air mulai dari mata air sampai muara dengan dibatasi oleh garis sempadan (Peraturan Pemerintah Nomor 35 Tahun 1991). Menurut UU No.7 Tahun 2004, “Daerah aliran sungai (DAS) merupakan ruang di mana sumber daya alam, terutama vegetasi tanah dan air, berada dan tersimpan serta tempat hidup manusia dalam memanfaatkan sumberdaya alam tersebut untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Sebagai wilayah daerah aliran sungai juga dipandang sebagai ekosistem dari daur air, sehingga DAS di definisikan sebagai suatu wilayah dataran yang merupakan satu kesatuan dengan sungai dan anak-anak sungainya yang berfungsi menampung, menyimpan dan mengalirkan air yang berasal dari curah hujan ke danau atau kelaut secara alami. Batas di darat merupakan pemisah topografi dan batas di laut sampai dengan daerah perairan yang masih terpengaruh aktivitas dataran”.

Sungai Deli merupakan salah satu induk sungai pada Satuan Wilayah Sungai (SWS) Belawan/Belumai Ular dengan 5 (lima) anak sungai. Panjang sungai sekitar 73 km dengan luas basin 402 km². Sungai Deli beserta anak dan ranting sungainya mengalir dari Kabupaten Karo, Kabupaten Deli Serdang dan melintasi Kota Medan sebelum bermuara ke Selat Malaka. Bagian hulu sungai pada umumnya berada di Kabupaten Karo dan Kabupaten Deli Serdang, sedangkan bagian tengah dan hilir berada di Kota Medan (Balai Wilayah Sungai Sumatera II, 2018). Daerah pengaliran sungai di Kota Medan meliputi empat belas kecamatan yaitu Kecamatan Medan Tuntungan, Medan Johor, Medan Selayang, Medan Polonia, Medan Maimun, Medan Kota, Medan Baru, Medan Sunggal, Medan Petisah, Medan Barat, Medan Deli, Medan Labuhan, Medan Marelan dan Medan Belawan (Bappeda Sumatera Utara, 2018).

Sungai Deli pada aliran sepanjang Kota Medan memiliki kondisi tepi sungai yang dipenuhi oleh penduduk miskin yang tinggal di daerah kumuh dan pada aliran hilir dikombinasikan dengan kawasan industri (Bappeda Sumatera Utara, 2018). Menurut laporan Badan Lingkungan Hidup Provinsi Sumatera Utara, di sepanjang aliran Sungai Deli saat ini terdapat kurang lebih 54 industri dan 27 saluran limbah domestik. Industri-industri di sepanjang aliran Sungai Deli terdiri dari industri cat, elektroplanting, industri lapis baja, dan industri makanan. Berdasarkan berita harian online Suara Tani.com yang diupload pada 19 Maret 2019 menyebutkan Jumlah penduduk yang tinggal di daerah tangkapan air Sungai Deli sekitar 1,5 juta orang, yang tersebar di 86 kelurahan. Dari jumlah ini, sebanyak 1,2 juta jiwa masuk wilayah Kota Medan, Sumatera Utara. Jumlah Penduduk pada kecamatan yang dilalui Sungai Deli di Kota Medan menurut sensus Tahun 2019 adalah sebagai berikut :

(20)

II- 2 Tabel.2.1 Jumlah Penduduk yang Dilalui Sungai Deli di Kota Medan

No Kecamatan Kelurahan Jumlah Jiwa

1 Medan Tuntungan 9 87.939

2 Medan Johor 6 136.069

3 Medan Kota 6 75.153

4 Medan Maimun 5 41.092

5 Medan Polonia 6 57.501

6 Medan Baru 6 40.963

7 Medan Selayang 6 109.926

8 Medan Sunggal 6 117.189

9 Medan Petisah 6 63.992

10 Medan Barat 7 73.424

11 Medan Deli 6 188.807

12 Medan Labuhan 5 120.861

13 Medan Marelan 6 172.456

14 Medan Belawan 6 99.273

Jumlah 86 1.384.645

Sumber : Badan Pusat Statistik Kota Medan, 2019

2.2. Mikroplastik 2.2.1. Jenis Plastik

Plastik merupakan bahan polimer yang dibentuk pada suhu dan tekanan tertentu (Lusher & Peter, 2017).

Plastik terbagi menjadi 3 kategori yaitu termoplastik, termosets dan elastomer. Termoplastik melunak saat dipanaskan dan mengeras saat didinginkan (contoh: polietilen (PE), polipropilen (PP), politetrafloro-etilen, poliamid (PA), polivinil klorid (PVC) dan polistirin (PS)). Termoset tidak dapat melunak setelah dibentuk (contoh: resin epoksi, poliurettan (PU), resin poliester, bakalit). Elastomer adalah polimer elastis yang dapat kembali ke bentuk awal setelah ditarik (contoh: karet, neopren).

Plastik berukuran besar dibentuk dari lelehan dan pembentukan preproduksi resin atau serabut serat yang dimodifikasi. Plastik berukuran kecil contohnya seperti microbeads berupa butiran-butiran halus yang terbuat dari partikel plastik yang digunakan pada produk kosmetik, scrub, gel rambut. Plastik ukuran nano juga dibuat untuk bidang biomedis, farmasi (Koelmans, et al. 2015). Pembuatan plastik juga menggunakan bahan tambahan untuk meningkatkan kualitas plastik. Contoh bahan tambahan tersebut yaitu plasticizer, antioksidan, penstabil UV, pelumas, pewarna. Bahan-bahan tambahan tersebut sering ditemukan masih terkadung pada makroplastik dan mikroplastik antara lain ptalat, bisfenol A (BPA), polibrominat difenil eter (PBDE) dan nonilphenol (NP) (Lusher & Peter, 2017). Berdasarkan American Society of Plastik Industry, telah dibentuk sistem pengkodean resin untuk plastik yang dapat di daur ulang (recycle).

(21)

II- 3 Kode atau simbol pada plastik berdasarkan American Society of Plastic Industry berbentuk segitiga arah panah yang merupakan simbol daur ulang dan di dalamnya terdapat nomor yang merupakan kode dan resin yang dapat di daur ulang. Beberapa jenis plastik yaitu: PET atau PETE, atau polyethylene therephthalate. Ringan, murah, dan mudah membuatnya. Penggunaannya terutama pada botol minuman soft drink, tempat makanan yang tahan microwave dan lain-lain. HDPE (high density polyethylene) lebih kuat dan rentan terhadap korosi, sedikit sekali resiko penyebaran kimia bila digunakan sebagai wadah makanan, bisa digunakan untuk wadah shampoo, deterjen, kantong sampah dan mudah didaur ulang.

PVC (polyvinyl chloride) Plastik jenis ini memiliki karakteristik fisik yang stabil dan memiliki ketahanan terhadap bahan kimia, cuaca, sifat elektrik dan aliran. Bahan ini paling sulit didaur ulang dan paling sering dijumpai penggunaannya pada pipa dan konstruksi bangunan. LDPE (low density polyethylene) Bisa digunakan untuk wadah makanan dan botol-botol yang lebih lembek. PP (polypropylene) Plastik jenis ini mempunyai sifat tahan terhadap kimia kecuali klorin, bahan bakar dan xylene, mempunyai sifat insulasi listrik yang baik. Bahan ini juga tahan terhadap air mendidih dan sterilisasi dengan uap panas. Aplikasinya pada komponen otomotif, tempat makanan, karpet, dan sebagainya. PS (polystyrene) Jenis ini mempunyai kekakuan dan kestabilan dimensi yang baik. Biasanya digunakan untuk wadah makanan sekali pakai, kemasan, mainan, peralatan medis, dan sebagainya.

Tabel.2.2. Jenis Plastik dan Aplikasinya

No Jenis Plastik Aplikasi Umum

1 Polietilen (PE) kantong plastik, kontainer 2 Polipropilen (PP) penyimpanan

3 Polistirin (Luas) tali, tutup botol, roda gigi 4 Polistirin alat pemancing, pengikat 5 Polivinil Klorid (PVC) kotak

6 Poliamid (Nilon) pendingin, 7 Poli(etilen terptalat) pelampung, gelas 8 Resin poliester+seratkaca peralatan, wadah 9 Asetat selulosa selaput, pipa, container Sumber : Lusher & Peter, 2017 dalam Hantoro, 2018

2.2.2. Sumber, Bentuk dan Ukuran Mikroplastik

Istilah mikroplastik awalnya mengacu pada partikel plastik yang diameter terpanjang adalah <5 mm.

Istilah mikroplastik diartikan kembali sebagai item <1 mm untuk hanya memasukkan partikel dalam kisaran ukuran mikrometer dan istilah mesoplastik diperkenalkan untuk menjelaskan item antara 1 dan 2.500 mm (Andrady, 2011; Browne, et.al. 2011; GESAMP, 2015 dalam Wagner & Lambert, 2017).

Menurut Lambert, et.al. (2014), makroplastik didefinisikan sebagai item dengan ukuran >5 mm, mesoplastik sebagai item dengan ukuran antara 1mm sampai dengan 5 mm, mikroplastik dikisaran 1mm sampai dengan 0,1 mikrometer dan nanoplastik sebagai item dengan ukuran lebih kecil dari 0,1

(22)

II- 4 mikrometer. Namun, batas atas 5 mm diterima secara umum karena ukuran ini mampu memasukkan berbagai partikel kecil yang dapat dengan mudah tertelan oleh organisme (GESAMP, 2015).

Mikroplastik Primer termasuk pelet mikro (seperti microbeads abrasif dalam kosmetik scrubber wajah atau abrasi manik-manik untuk keperluan industri) dan pelet plastik yang digunakan sebagai bahan baku juga untuk cetakan injeksi produk plastik lainnya dengan ukuran asli lebih kecil dari beberapa milimeter.

Mikroplastik Sekunder adalah terbentuk di lingkungan saat plastik terfragmentasi menjadi potongan yang lebih kecil karena lapuk atau segala akibat bentuk tekanan mekanis atau kimia (Nizzetto, et.al.

2016).

Mikroplastik secara luas digolongkan menurut karakter morfologi yaitu ukuran, bentuk, warna. Ukuran menjadi faktor penting berkaitan dengan jangkauan efek yang terkena pada organisme. Luas permukaan yang besar dibandingkan rasio volume dari sebuah partikel kecil membuat mikroplastik berpotensi melepas dengan cepat bahan kimia (Velzeboer, et.al. 2014 dalam Lusher & Peter, 2017). Mikroplastik berdasarkan bentuknya terdapat dalam tabel 2.3. dan tabel 2.4.

Tabel 2.3. Klasifikasi Mikroplastik Berdasarkan Bentuk No Klasifikasi Bentuk Istilah Lain Yang Digunakan

1 Fragmen Partikel tidak beraturan, kristal, bulu, 2 Serat bubuk, granula, potongan, serpihan 3 Manik-manik Filamen, mikrofiber, helaian, benang 4 Busa Biji, bulatan manik kecil, bulatan mikro

5 Butiran Polistiren

Sumber : Hantoro, 2018

Tabel 2.4. Bentuk, Jenis dan Karakteristik Fisik Mikroplastik No Bentuk dan Jenis Mikroplastik Karakteristik Fisik Mikroplastik

I Bentuk

1 Film Fleksibel dan tipis

2 Fiber Sangat tipis, panjang dan bisa pendek

3 Fragment Tidak beraturan, tebal, ujungnya bengkok tajam II Jenis

1 PP Licin dan elastis

2 PE Sedikit kaku, keras dan kekuatan rendah

3 PVC Kaku, sangat keras dan sangat padat

4 PS Kaku, transparan, dan terlihat seperti kaca

5 PET Transparan, kuat, ringan dan tahan pecah

Sumber : Ebere EC, et.al., 2019

(23)

II- 5 Bentuk mikroplastik dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

(a) Fragment (b) Film (c) Pellet

(d) Granula (e) Filament (f) Foam

Gambar 2.1. Bentuk Mikroplastik Sumber : Virsek, et.al. 2016

Menurut Li Yubo (2020), bentuk mikroplastik terdiri dari fragmen, fiber dan film. Bentuk mikroplastik tersebut dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.2. Bentuk Mikroplastik Fragmen, Film dan Fiber Sumber : Li Yubo, et.al. 2020

(24)

II- 6 Sumber mikroplastik dibagi menjadi dua yaitu sumber primer dan sekunder. Sumber primer mencakup kandungan plastik dalam produk-produk pembersih dan kecantikan, pelet untuk pakan hewan, bubuk resin, dan umpan produksi plastik (Gregory, 1996 dalam Verla, 2019). Mikroplastik yang berasal dari saluran limbah rumah tangga, umumnya mencakup polietilen, polipropilen, dan polistiren. Sumber sekunder meliputi serat atau potongan hasil pemutusan rantai dari plastik yang lebih besar yang mungkin terjadi sebelum mikroplastik memasuki lingkungan. Potongan ini dapat berasal dari jala ikan, bahan baku industri, alat rumah tangga, kantong plastik yang memang dirancang untuk terdegradasi di lingkungan, serat sintetis dari pencucian pakaian, atau akibat pelapukan produk plastik lainnya (Chang, 2012 dalam Martin Wagner, et.al. 2017).

Menurut Nor & Obbard (2014) yang mengelompokkan mikroplastik ke dalam bentuk; Fragment, fragmen komersial (penampilan plastik meleleh), manik-manik bulat, manik-manik tidak teratur, busa/foam, fiber dan film, mikroplastik yang sering ditemui adalah mikroplastik berbentuk fragmen, film, dan fiber. Jenis mikroplastik fiber biasa ditemukan di daerah pingir pantai, karena sampah mikroplastik ini bersumber dari pemukiman penduduk yang bekerja sebagai nelayan. Karena mikrpolastik fiber berasal dari tali atau alat tangkap seperti karung plastik yang digunakan nelayan untuk menangkap ikan. Tidak hanya berasal dari tali atau karung plastik, mikroplastik fiber juga bisa berasal dari limbah pembuatan pakaian, tali, alat pancing, dan jaring.

2.2.3. Jenis Mikroplastik (PP, PE dan PS)

Jenis-jenis mikroplastik yang ada pada dasarnya berasal dari buangan limbah atau sampah dari pertokoan dan warung-warung makanan yang ada di lingkungan sekitar perairan. Sumber limbah mikroplastik yang banyak ditemukan berasal dari buangan kantong-kantong plastik, bungkus nasi atau sterofoam, kemasan-kemasan makanan siap saji dan botol-botol minuman plastik. Sampah plastik yang terbuang ke perairan tersebut akan mengalami penguraian menjadi sebuah serpihan-serpihan kecil hingga membentuk fragmen (Dewi et al, 2015 dalam A’yun, 2019).

Menurut Ronald, et.al. (2016), panjang gelombang mikroplastik berjenis polietilen (PE) memiliki nilai:

2914 cm^-1, 2847 cm^-1, 1470 cm^-1 dan 718 cm^-1. Menurutnya panjang gelombang pada nilai 1470 cm^-1 dan 718 cm^-1 biasanya dapat diidentifikasi sebagai mikroplastik jenis PE. Gambar berikut menunjukkan hasil FT-IR penelitian yang ia lakukan.

(25)

II- 7 Gambar 2.3. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik Polyetilen

Sumber : Ronald, et.al., 2016

Menurut Melissa, et.al. (2018), panjang gelombang mikroplastik berjenis polipropilen (PP) adalah 2950cm^-1, 2915 cm^-1, 2838 cm^-1, 1455 cm^-1, 1377 cm^-1,1166 cm^-1, 997 cm^-1, 972 cm^-1, 840 cm^-1 dan 808cm^-1; sedangkan untuk jenis polistiren (PS) memiliki panjang gelombang 3024 cm^-1, 2847 cm^-1, 1601cm^-1, 1492 cm^-1, 1451 cm^-1, 1027 cm^-1, 537 cm^-1 dan 694 cm^-1.

Sedangkan hasil penelitian Torre (2020) dan Lingshi (2019), menunjukkan grafik spektrum dari FTIR untuk jenis mikroplastik PE, PS dan PP sebagai berikut :

Gambar 2.3. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik Polypropylene dan Polystyrene Sumber : Torre, et.al. 2020

(26)

II- 8 Gambar 2.4. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik PoliEtilen

Sumber : Lingshi, et.al. 2019

Selain itu, grafik panjang gelombang lain untuk PE, PP dan PS yang pernah diuji di Indonesia dapat dilihat pada gambar di bawah ini :

Gambar 2.5. Grafik Spektrum FTIR mikroplastik Polipropiline Sumber : Indra, 2018

2.2.4. Faktor Yang Mempengaruhi Jumlah Mikroplastik di Perairan

Beberapa penelitian yang telah dilakukan di berbagai negara, memperkirakan penyebab tingginya jumlah mikroplastik yang ada di perairan, baik sungai, danau dan laut. Faktor yang mempengaruhi diantaranya : perbandingan populasi manusia dengan jumlah sumber air, letak pusat perkotaan, waktu tinggal air, ukuran sumber air, jenis pengolahan limbah, dan jumlah saluran pembuangan (Chenxi Wu, et.al. 2017; Moore, et.al. 2011), dan kecepatan aliran rendah, debit aliran serta kontur perairan berliku yang mendorong pengendapan sedimen halus dan melayangnya tetap mikroplastik berpotensi tinggi untuk mikroplastik tinggal atau berada (Stefan Krause, et.al. 2018).

Menurut Murphy, et.al. (2016) memprediksi bahwa banyaknya plastik yang dimanfaatkan untuk suatu produk tertentu dapat dikaitkan dengan jumlah limbah mikroplastik yang tidak dapat diolah atau diproses oleh fasilitas pengolahan limbah sehingga masuk ke dalam perairan. Konsentrasinya dapat bervariasi tergantung jarak fasilitas pengolahan air limbah atau buangan industri dengan wilayah tersebut.

(27)

II- 9 2.2.5. Dampak Mikroplastik

Ketika mikroplastik berada di air maka akan mengapung bergantung pada densitas polimernya.

Kemampuan mikroplastik mengapung menentukan posisi mikroplastik di air dan interaksinya dengan biota (Wright, et.al. 2013 dalam Lusher & Peter, 2017). Polimer yang lebih padat dari air laut misalnya PVC akan mengendap sedangkan yang densitasnya redah seperti PE dan PP akan mengapung.

Sepanjang berada di perairan partikel plastik mengalami biofouling, terkolonisasi organisme sehingga tenggelam. Mikroplastik dapat pula terdegradasi, terfragmentasi dan melepas bahan perekat sehingga partikel akan berubah densitasnya dan terdistribusi di antara permukaan dan dasar perairan (Lusher &

Peter, 2017).

Karena ukuran, komposisi kimia, dan sifat fisiknya, mikro atau nanoplastik sangat berpotensi dapat mempengaruhi organisme air dan kesehatan manusia. Efek samping dari mikroplastik dapat terjadi dari kombinasi toksisitas intrinsik plastik (kerusakan fisik), komposisi kimia (unit monomer dan aditif), dan kemampuan untuk menyerap, berkonsentrasi, dan melepaskan polutan lingkungan (Browne, 2008).

Mikroplastik dapat menjadi faktor patogen, berpotensi membawa spesies mikroba ke perairan, mikroplastik yang telah mengkontaminasi biota diberbagai tingkat trofik, ada kekhawatiran bahwa puing-puing dari plastik atau bahan kimia yang teradopsi dapat berakumulasi di tingkat tropik yang lebih rendah. Selanjutnya organisme tingkat trofik yang lebih rendah dikonsumsi, biomagnifikasi berpotensi terjadi pada tingkat trofik yang lebih tinggi, ini akan mempengaruhi kesehatan manusia (Rochman, et.al.

2015).

2.3. Kualitas Lingkungan

Plastik adalah bahan paling serbaguna yang ditemukan oleh manusia. Penggunaan plastik material telah membawa kenyamanan besar bagi kehidupan kita sehari-hari tetapi bukan tanpa kerugian (Chenxi Wu, et.al. 2018). Keberadaan plastik yang penggunaannya sangat praktis menjadi kebutuhan wajib manusia.

Namun pengelolaan dan pengolahan yang tidak tepat menyebabkan plastik sebagai sumber polutan dan perusak baru bagi bumi, dalam wujud mikroplastik.

Seiring dengan meningkatnya konsumsi plastik, limbah plastik yang dibuang juga meningkat. Jambeck, 2015 menyatakan bahwa Indonesia masuk dalam peringkat kedua dunia setelah Cina menghasilkan sampah plastik di perairan mencapai 187,2 juta ton. Hal itu berkaitan dengan data dari Kementrian Lingkungan Hidup dan Kehutanan yang menyebutkan bahwa plastik hasil dari 10 toko atau anggota Asosiasi Pengusaha Ritel Indonesia (APRINDO) dalam waktu 1 tahun saja, telah mencapai 10,95 juta lembar sampah kantong plastik. Jumlah tersebut setara dengan luasan 65,7 hektar kantong plastik.

(28)

II- 10 Konsumsi berlebih terhadap plastik, mengakibatkan jumlah sampah plastik yang besar. Plastik bukan berasal dari senyawa biologis, sehingga memiliki sifat sulit terdegmdasi (nonbiodegradable). Plastik diperkirakan membutuhkan waktu 100 hingga 500 tahun dapat terdekomposisi (terurai) dengan sempurna. Kualitas lingkungan dewasa ini sangat memprihatinkan, terutama disebabkan menumpuknya sampah-sampah yang notabennya adalah plastik, baik di darat maupun di perairan. Sifat plastik yang sangat praktis dan perilaku manusia yang konsumtif dan membuang sampah sembarangan memperparah kondisi lingkungan.

Pembuangan sampah plastik tidak pada tempatnya dapat menyebabkan masalah lingkungan yang serius.

Sampah plastik tidak hanya berpengaruh pada nilai-nilai estetika dan rekreasi ekosistem tetapi juga dapat menyebabkan masalah polusi yang terus-menerus dan akan terakumulasi ke dalam generasi mendatang (Wright SL, et.al. 2013; Bakir A, et. al. 2014).

Dampak plastik terhadap lingkungan, antara lain adalah tercemamya tanah, air tanah, dan makhluk bawah tanah; racun-racun dari partikel plastik yang masuk kedalam tanah akan membunuh hewan- hewan pengurai di dalam tanah seperti cacing; plastik yang tidak dapat terurai meskipun termakan oleh binatang maupun tanaman akan menjadi racun berantai sesuai urutan rantai makanan; kantong plastik akan mengganggu jalur air yang meresap ke dalam tanah; menurunkan kesuburan tanah karena plastik juga menghalangi sirkulasi udara di dalam tanah dan ruang gerak makhluk bawah tanah yang mampu menyuburkan tanah; kantong plastik yang sukar diurai, mempunyai umur panjang, dan ringan akan mudah diterbangkan angin hingga ke laut sekalipun; hewan-hewan dapat terjerat dalam tumpukan plastik; hewan-hewan laut menganggap kantong-kantong plastik tensebut makanan dan akhimya mati karena tidak dapat mencernanya; ketika hewan mati, kantong plastik yang berada di dalam tubuhnya tetap tidak akan hancur menjadi bangkai dan dapat meracuni hewan lainnya; pembuangan sampah plastik sembarangan di sungai-sungai akan mengakibatkan pndangkalan sungai dan penyumbatan aliran sungai sehingga menyebabkan banjir (Purwaningrum, 2016).

Adanya penumpukan sampah plastik di perairan secara tidak langsung mempengaruhi parameter pencemar (seperti; BOD, DO dan suhu) dan kondisi perairan itu sendiri. Selain mempengaruhi distribusi bahan kimia di lingkungan, mikroplastik yang bersumber dari plastik dapat secara langsung maupun tidak langsung mempengaruhi kualitas lingkungan abiotik. Tumpukan plastik dapat mengubah penetrasi cahaya ke dalam kolom air atau karakteristik sedimen, dan pada gilirannya perubahan ini dapat mempengaruhi siklus biogeokimia (Claessens, et.al. 2011).

2.4. Penelitian Terdahulu

Ada beragam teknik sampling mikroplastik yang terbagi menjadi metode pengumpulan, identifikasi, dan enumerasi, termasuk sampling selektif dan pengurangan volume. Sampling selektif diaplikasikan

(29)

II- 11 untuk permukaan sedimen sementara pengurangan volume digunakan untuk sampling sedimen atau paket air (Galgani, et.al. 2013). Ketika sampel telah didapatkan, plastik dipisahkan dari sampel dengan pemisahan densitas, filtrasi, pengayakan, dan/atau pengurutan secara visual. Karakterisasi partikel digunakan dalam deskripsi morfologi, sumber, jenis, bentuk, warna, komposisi kimia, dan tahap degradasi partikel. Metode terpercaya yang telah ditemukan adalah spektroskopi infrared yang mengungkap komposisi kimia. Beberapa metode yang umumnya dilakukan untuk identifikasi mikroplastik terdapat dalam tabel 2.6. di bawah ini.

Tabel 2.5. Metode Identifikasi Mikroplastik

Metode Penjelasan

Optical Microscopy Untuk menentukan ukuran, bentuk, dan warna mikroplastik. Alatnya Leica DM 1000 microsystem, bekerja secara otomatis tanpa memerlukan persiapan sampel secara khusus

ATR-FTIR Spectroscopy Teknik karakterisasi paling umum. Menentukan komposisi bahan, laju degradasi, dan indeks karbonil dalam bahan. Keterbatasannya ukuran partikel serta sampel dilakukan secara manual sehingga memakan waktu NIR Spectroscopy Menggunakan spectrometer near infrared (NIR) termodifikasi dengan

fasilitas pindai otomatis dan database spectrum, karakterisasi mikroplastik dengan efisiensi >80% untuk partikel >1mm

IR Microscopy Menggunakan mikroskop Bruker LUMOS FTIR, mengindentifikasi ukuran

<1mm. Persiapan sampel tidak rumit. Mampu mengidentifikasi sampel dalam skala mikrometer

Sumber :Verla, 2019

(30)

III- 1 BAB III

METODE PENELITIAN 3.1. Tahap Penelitian

Tahapan penelitian ini mencakup langkah-langkah pelaksanaan dari awal hingga akhir. Adapun diagram alir untuk penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.1.

Mulai

Observasi Lapangan Studi Literatur

Penentuan Jumlah Sampel dan Lokasi Sampling

- Analisis laboratorium dengan Mikroskop, dan FTIR untuk mengetahui bentuk, jenis dan jumlah mikroplastik dalam air sungai

Analisis Data : 1. Analisis Kuantitatif 2. Analisis Kualitatif 3. Analisis Deskriptif

Hasil (Output) :

- Tabel, grafik dan gambar mengenai Jenis, Bentuk dan Jumlah Mikroplastik pada air Sungai Deli - Peta distribusi jumlah mikroplastik pada air Sungai Deli

Selesai

Pengumpulan Data Primer : - Kualitas air Sungai - Lebar dan Kedalaman Sungai - Kecepatan Aliran Sungai Deli Pengumpulan

Data Sekunder :

1. Jumlah Industri dan Profil Industri di sepanjang aliran Sungai Deli

2. Saluran Pembuangan Limbah Domestik pada Aliran Sungai Deli

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian

(31)

III- 2 3.2. Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2020 sampai dengan September 2020 yang meliputi tahap persiapan, pelaksanaan/ pengambilan sampel, uji dan analisis sampel di laboratorium serta analisis data. Proses pengambilan sampel dilaksanakan pada tanggal 20 Juli 2020.

Lokasi pengambilan sampel sesuai dengan dasar pertimbangan lokasi sampling SNI Nomor 03-7016- 2004 tentang Tata Cara Pengambilan Contoh Dalam Rangka Pemantauan Kualitas Air Pada Suatu Daerah Pengaliran Sungai yaitu : lokasi dengan sebelum (hulu) dan setelah pengaruh kegiatan manusia serta sumber-sumber pencemar lain yang letaknya dapat di tengah maupun di hilir sungai. Sehingga, diputuskan lokasi sampling terdiri dari 8 lokasi yang didasarkan pada penggunaan lahan di daerah aliran sungai. Penentuan titik koordinat lokasi menggunakan program pemetaan online, yang sebelumnya direkam melalui aplikasi Compass Pro dan diperiksa dengan citra satelit Google Earth kemudian dipetakan menggunakan QGIS 2.18. Adapun titik koordinat lokasi sampling sebagai berikut :

Tabel 3.1. Titik Koordinat Lokasi Sampling LS/

Stasiun Koordinat Nama Keterangan

Kondisi Cuaca Pada Saat

Sampling

1 N 3°31'34.8"

E 98°40'54.7"

Jembatan Gg.

Tapian Nauli

- Hulu Sungai

- Jauh dari pemukiman dan industri

Cerah

2 N 3°34'23.2"

E 98°40'58.3"

Jembatan Jl.

Avros

- Didominasi daerah

pemukiman padat penduduk, Penggunaan sungai untuk MCK

- Titik 4, daerah setelah pertemuan dengan anak sungai

Cerah

3 N 3°35'40.6"

E 98°40'21.6" Jl. Guru Patimpus Cerah Berawan

4 N 3°36'44.7"

E 98°40'18.6" Jl. Sekata Mendung

5 N 3°37'37.3"

E 98°39'53.5"

Jembatan Jl.

Pertempuran

- Daerah pemukiman - Mulai terdapat beberapa Industri

Cerah

6 N 3°40'17.9"

E 98°39'55.0" Jl. Speksi

- Kawasan Industri

- Setelah pertemuan dengan anak sungai

Cerah

7 N 3°42'41.4"

E 98°40'38.2" Jl. Ileng - Kawasan Industri dan

daerah pemukiman Cerah

8 N 3°45'14,5"

E 98°40'34,1"

Jembatan Belawan Deli

- Hilir sungai

- Daerah pemukiman dan penggunaan sungai untuk MCK

Cerah

Sumber : Olah Data Pribadi, 2020

(32)

III- 3 Gambar 3.2. Lokasi Penelitian

Sumber : Olah Data Pribadi, 2020

(33)

III- 4 3.3. Metode Penelitian

3.3.1. Alat dan Bahan Penelitian

Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Tabel 3.2 Tabel 3.2. Alat dan Bahan Penelitian

No Fungsi

Alat dan Bahan Penelitian di Laboratorium

1 Alumunium Foil Mencegah kontaminasi sampel

2 Alat Vakum Memfilter dengan cara divakum

3 Batang Pengaduk Pengaduk pada larutan sampel

4 Botol Semprot/Muncrat Wadah Aquades

5 Botol Vial Wadah sampel setelah preparasi

6 Desikator Menghilangkan kadar air

7 Drigen 1L Mengambil dan menampung sampel

8 FTIR Menentukan jenis polimer

9 Gelas Beker Tempat sampel

10 Gelas Ukur Mengukur volume sampel

11 Kamera Dokumentasi

12 Kertas saring/ Glass Filter Whatman GF/C 1,2 µm Menyaring sampel air

13 Magnetic Stirier Memanaskan bahan dan sampel

14 Mikroskop Identifikasi jumlah, bentuk dan jenis

mikroplastik

15 Air Sungai Sampel Uji

16 Aquades Pencampur larutan

17 H2O2 30% Penghilang bahan organik

18 NaCl (padatan) Pemisah

Alat dan Bahan Penelitian di Lapangan

1 Cool Box Menyimpan sampel air

2 Es Batu Pengawet sampel

3 Ember Menampung sampel air

4 Kamera Dokumentasi

5 Kertas Label Penanda sampel

6 Meteran Mengukur lebar sungai

7 Tali rafia dan bola Apung Pengukuran kecepatan

8 Tongkat Ukur/Berskala Mengukur kedalaman sungai

9 Pelampung Alat pelindung diri

Sumber : Penulis, 2020

(34)

III- 5 3.3.2. Prosedur Penelitian

3.3.2.1. Studi Literatur

Studi literatur yang dilakukan dengan mengumpulkan informasi awal terkait dengan topik penelitian.

Sumber literatur yang dipergunakan dalam penelitian ini sebanyak 49 studi berasal dari buku-buku, jurnal internasional dan nasional yang revelan terhadap topik, dengan rincian : 3 buku, 2 SNI, 8 artikel/situs online resmi dan data pemerintah, 27 jurnal internasional dan 7 jurnal nasional.

3.3.2.2. Pengumpulan Data

Adapun data sekunder yang dibutuhkan dalam penelitian ini dapat dilihat pada tabel 3.3 berikut:

Tabel 3.3 Data Sekunder Yang Dibutuhkan Dalam Penelitian

No Jenis Data Sumber

1 Kualitas Air Sungai Sungai Deli Badan Lingkungan Hidup Provinsi Sumatera Utara

2 Jumlah Industri dan Profil Industri di sepanjang aliran Sungai Deli

Badan Lingkungan Hidup Provinsi Sumatera Utara

3 Saluran Pembuangan Limbah Domestik Sepanjang Sungai Deli

Badan Lingkungan Hidup Provinsi Sumatera Utara

Sedangkan data primer yang dibutuhkan dalam penelitian ini dapat dilihat pada tabel 3.4 berikut:

Tabel 3.4 Pengumpulan Data Primer

No Jenis Data Nama Data Parameter Metode Uji Keterangan 1. Kualitatif Jenis

Mikroplastik

PE PP PS

FTIR Untuk melihat jenis polimer yang terkandung dalam air sungai seperti : PP, PE, PS dan lainnya

Lingshi, et.al. (2019) Torre, et.al. (2020) Bentuk

Mikroplastik

fragmen, manik-manik bulat, manik-manik tidak teratur, film, filament, foam

Mikroskop Untuk melihat bentuk dari mikroplastik berupa : fragmen, pellet, granula, film, fiber, foam Li Yubo, et.al.( 2020) Virsek, et.al. (2016)

(35)

III- 6 Lanjutan Tabel 3.4 Pengumpulan Data Primer

No Jenis Data Nama Data Parameter Metode Uji Keterangan 2 Kuantitatif Kondisi Eksisting

Sungai

Kecepatan, Kedalaman dan Lebar Sungai

- Bola Apung - Meteran - Tali Rafia - Tongkat Ukur

Untuk menentukan pengaruh lingkungan terhadap jumlah mikroplastik (SNI NO. 03- 7016-2004)

Mikroplastik Jumlah partikel

Mikroskop Untuk melihat jumlah mikroplastik pada air sungai yang dihitung dalam jumlah partikel per liter. Horton, et.al. (2017)

Sumber : Penulis, 2020

3.3.2.3. Teknik Pengambilan Data

3.3.2.3.1. Pengukuran Lebar dan Kedalaman Sungai

Pengukuran lebar sungai dilakukan dengan alat meteran dan yang menjadi patokan adalah air sungai dan badan sungai. Pengukuran lebar dilakukan dari jembatan di sekitar lokasi sampling dan badan sungai pada saat pengambilan sampel. Untuk pengukuran kedalaman sungai digunakan tongkat skala yang telah diukur terlebih dahulu per 10 cm kemudian ditandai dengan lakban. Pengukuran kedalaman sungai dilakukan sebanyak tiga titik per lokasi sampling yaitu di pinggiran kiri-kanan dan tengah sungai.

Pengukuran kedalaman sungai dilakukan pada aliran sungai yang tenang.

3.3.2.3.2. Pengukuran Kecepatan Aliran Sungai

Pegukuran kecepatan aliran sesaat sungai Deli Kota Medan pada masing-masing lokasi sampling digunakan metode bola apung sesuai dengan SNI 8066:2015. Untuk langkah awal pengukuran kecepatan aliran terlebih dahulu diukur jarak jatuh bola apung pada aliran sungai, dapat ditentukan yaitu sepanjang 4 meter. Kemudian titik awal dan akhir ditandai, setelah itu benda ringan dalam hal ini bola plastik di lemparkan dari titik awal sembari dicacat waktunya hingga sampai pada titik terakhir.

Pengukuran dilakukan sebanyak tiga kali, lalu didapat rata-rata waktu.

v = s/t ... (3.1) v = kecepatan (m/s)

s = jarak jatuh (m) t = waktu (s)

dengan menggunakan rumus di atas maka akan didapat kecepatan aliran sesaat.

(36)

III- 7 3.3.2.3.3. Pengambilan Sampel Air Sungai

Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan metode pengambilan sampel berdasarkan Standar Nasional Indonesia Nomor 03-7016-2004 tentang Tata Cara Pengambilan Contoh Dalam Rangka Pemantauan Kualitas Air Pada Suatu Daerah Pengaliran Sungai. Metode yang digunakan adalah gabungan tempat (integrated samples).

Gambar 3.3. Sketsa Penampang Melintang Pengambilan Sampel Air Sungai Metode Integrated Sample SNI No. 03-7016-2004

Sebelum pengambilan sampel wadah dibersihkan terlebih dahulu, dalam hal ini wadah yang digunakan adalah botol/jerigen ukuran 1L yang berbahan utama plastik jenis PVC. Wadah dibersihkan dengan air dan dibilas 3 kali menggunakan air sungai pada tiap lokasi pengambilan sampel. Pengambilan sampel dilakukan pada pinggiran kiri, tengah dan pinggiran kanan sungai (Ebere, et.al. 2019). Sampel air yang telah didapat kemudian diawetkan pada cool box dengan suhu 4⁰C Sebelum masuk ke cool box sampel air diberi label (Barrows, et. al. 2017; Leslie et al., 2017 dalam Alam, 2019).

3.3.2.4. Pengujian Sampel

Adapun pengujian sampel dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Tabel 3.5 Lokasi Pengujian Sampel

No Uji Lokasi Uji Keterangan

1 Preparasi Laboratorium Shafera Untuk preparasi awal (pemisahan sampel mikroplastik)

2 Mikroskop Laboratorium Shafera Untuk melihat jumlah dan bentuk mikroplastik

3 FT-IR Laboratorium Farmasi-USU & Politeknik Teknologi Kimia Industri

Untuk melihat jenis polimer/ gugus fungsi

(37)

III- 8 a. Pemisahan Sampel Mikroplastik

Untuk pendahuluan pengujian mikroplastik pada air sungai dilakukan pemisahan mikroplastik dengan air sungai. Menurut Kataoka, et.al. (2019) dan Li, et.al. (2020) proses pemisahan sampel perlu dilakukan untuk memisahkan mikroplastik dengan bahan lain pada sampel air sungai. Tahapan tersebut yaitu pemisahan berdasarkan densitas dan penghancuran bahan organik serta mikroorganisme.

Preparasi awal sampel air sungai dimulai dengan menuang sampel air ke dalam gelas dengan volume 250 mL, kemudian disaring menggunakan kertas saring. Partikel yang tertahan pada kertas saring ditambahkan dengan larutan NaCl sebanyak 400 mL. Campuran kemudian diaduk selama dua menit dan diamkan selama satu malam. Setelah itu campuran ditambahkan dengan H2O2 30% sebanyak 10 mL lalu diaduk selama lima menit menggunakan magnetic strier, sampel ditutup dengan alumunium foil dan didiamkan selama dua hari. Sampel kemudian disaring menggunakan mesin vakum dan dikeringkan dalam desikator selama satu malam. Proses terakhir adalah menganalisa sampel dengan mikroskop untuk mendapatkan bentuk dan jumlah partikelnya dan untuk mengetahui jenisnya menggunakan FTIR.

b. Identifikasi Mikroplastik menggunakan Mikroskop

Sampel pada kertas saring kemudian diamati menggunakan mikrosokp binokular cahaya dengan pembesaran 10 – 40 kali. Partikel mikroplastik diperiksa dan dikelompokkan berdasarkan bentuknya yang dapat dibandingkan dengan penelitian terdahulu. Untuk jumlah mikroplastik, parameter yang diambil adalah partikel per liter (Horton, et.al. 2017).

Untuk mengetahui bentuk mikroplastik diklasifikasikan berdasarkan penelitian Li, et. al. (2020) dan Virsek, et.al. (2016) yaitu : fragmen, pellet, granula, film, fiber, dan foam.

c. Identifikasi Mikroplastik menggunakan FT-IR

Sampel tipe/bentuk mikroplastik yang ditemukan pada air sungai dilihat jenis polimer dan jumlahnya menggunakan alat uji FT-IR dengan metode pelet KBr (Nor & Obbard, 2014 dalam Krause, 2018).

Software yang terhubung pada FT-IR digunakan untuk membaca spektrum yang dihasilkan mikroplastik. Spektrum direkam di atas kisaran 500-4000 cm^-1 pada resolusi 2 cm^-1 (Krause, 2018).

3.3.2.5. Analisa Data

Hasil identifikasi jumlah, bentuk dan jenis mikroplastik dalam air akan ditampilkan dalam bentuk foto dan grafik dari hasil mikroskopi. Hasil pengamatan akan dicocokkoan dengan bentuk mikroplastik diantaranya fragmen, pellet, granula, film, fiber, dan foam pada penelitian terdahulu. Data jenis mikroplastik akan disajikan secara deskriptif dalam bentuk tabel dan grafik hasil uji FTIR dengan cara pencocokan panjang gelombang kemudian dengan spektrum standar dari database polimer untuk menentukan jenis polimer dalam sampel diantaranya PP, PS, PE dan lainnya (Lusher, et.al. 2013).