BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian

(1)

BAB III

METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian

1. Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan selama 2 bulan, yaitu bulan Juli - Agustus 2017.

2. Tempat Penelitian

Pengambilan sampel dilakukan di sekitar Kecamatan Laweyan. Sampel air sungai diambil dari sungai Premulung, di Timur Pasar Jongke dan Timur Masjid Laweyan, dan sampel air sumur gali diambil dari sumur gali penduduk yang berada pada 3,2 m, 8,7 m, 14,4 m, 18,3 m dan 23,8 m dari Sungai Premulung, Kecamatan Laweyan, Surakarta. Analisis air dilakukan di Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNS, dan Balai Laboratorium Kesehatan (BLK) Yogyakarta.

B. Alat dan Bahan 1. Alat

Peralatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah erlenmeyer, gelas ukur, gelas beker, tabung reaksi, rak tabung reaksi, tabung durham, pipet tetes, termometer, pH meter, spektrofotometer, AAS (Atomic Absorpsion Spectophotometry), jarum ose, bunsen burner, tabung steril sampel bakteri, pipet volumetric, seperangkat alat titran KmNO4, turbidimeter hellige, inkubator, neraca analitik, magnetic stirrer, botol gelap, BOD meter digital (OxiTop), COD reactor, COD cell test LR (14540), COD cell test HR (09773), pompa vakum, oven, kaca arloji, desikator, botol 1,5 L dan stopwatch.

2. Bahan

Bahan-bahan yang diperlukan adalah sampel air sumur, sampel air sungai, larutan KmNO4, larutan KCNS 20%, tablet (NaOH), larutan asam nitrat, larutan induk logam Pb, kertas saring, media Lactose Broth, media BGLB, media EC, media EMBA dan aquades.

Sampel air sumur diambil dari air sumur gali warga di pinggir aliran Sungai Premulung, Kecamatan Laweyan dengan jarak antara sungai dengan sumur commit to user commit to user

(2)

yaitu 3,2 m, 8,7 m, 14,4 m, 18,3 m dan 23,8 m. Sampel air Sungai Premulung diambil di 2 stasiun, yaitu Timur Pasar Jongke dan Timur Masjid Laweyan.

C. Cara kerja

1. Penentuan Lokasi Sampling Air

Sampel air sumur gali ditentukan dengan menggunakan metode survei dengan teknik purposive random sampling, dari rumah warga yang berada di sepanjang aliran Sungai Premulung, yaitu pengambilan sampel dalam strata jarak sumur gali dengan Sungai Premulung dalam 5 tingkatan jarak, yaitu dengan variasi jarak 3,2 m, 8,7 m, 14,4 m, 18,3 m dan 23,8 m. Tiap strata diambil 1 sumur dengan masing-masing pengulangan 3 kali. Sampel air Sungai Premulung diambil di 2 titik, yaitu Penggal Sungai 1 di Timur Pasar Jongke dan Penggal Sungai 2 di Timur Masjid Laweyan.

2. Pengambilan Sampel Air a. Air Sungai

Apabila lokasi pengambilan telah ditetapkan, langkah selanjutnya adalah menentukan titik pengambilan. Jumlah titik sampling tergantung pada debit rata-rata tahunan dan klasifikasi sungai. Sampel air Sungai dengan debit antara 5-150 m³/detik, diambil pada dua titik masing-masing pada jarak 1/3 dan 2/3 lebar sungai pada 0,5 x kedalaman dari permukaan air. Pengambilan sampel air untuk analisis fisika dan kimia dilakukan dengan jerigen dan untuk analisis bakteriologi menggunakan botol steril. Pengambilan air dilakukan dengan memasukkan jerigen/water sampler ke dalam air, kemudian penutup water sampler dibuka hingga air terisi penuh, kemudian penutup ditutup kembali dan water sampler diangkat ke atas permukaan air.

b. Air Sumur

Sampel air pada sumur dengan pompa tangan/mesin, diambil dari kran/mulut pompa keluarnya air. Air dibiarkan mengalir selama kurang lebih 5 menit, kemudian water sampler diisi air hingga penuh dan penutup ditutup kembali.

commit to user commit to user

(3)

3. Analisis Laboratorium a. Parameter Fisika

1) Analisis suhu

Analisis suhu dilakukan dengan menggunakan alat termometer yang dimasukan ke dalam sampel air sumur dan kemudian akan muncul angka yang menunjukan nilai suhu.

(SNI 06-6989.23-2005)

2) Analisis Kekeruhan Air

Alat Turbidimeter Hellige disiapkan, sampel air dimasukan dan digojok terlebih dahulu pada tabung kaca sampai garis batas dan dimasukkan ke dalam Turbidimeter. Alat Turbidimeter dinyalakan (tekan tombol on), kemudian tekan tombol “READ” pada alat, angka yang tertera pada skala pembacaan yang ada pada alat dicatat, tombol “OFF”

di tekan.

(SNI 06-6989.25-2004) 3) Analisis Warna

Fotometer dinyalakan, ketemudian ditekan tombol METHOD dan metode “Color of Water” dipilih, aquades dimasukkan ke dalam kuvet sampai tepat tanda tera (10 ml), kemudian ditutup (sebagai blanko), blanko dimasukkan ke dalam lubang fotometer dan cover ditutup, tombol ZERO ditekan, display fotometer akan menunjukkan “-0.0”, blanko dikeluarkan sampel air dimasukkan ke dalam kuvet sampai tepat tanda tera (10 ml), lalu kuvet ditutup, kuvet dimasukkan ke dalam lubang fotometer dan angka pada display fotometer dibaca.

(SNI 06-6989.24-2004) 4) Analisis TDS (Total Dissolved Solid)

Parameter TDS diukur secara langsung menggunakan TDS-meter.

Detektor dikalibrasika terlebih dahulu. Alat dihidupkan dan detektor dimasukkan kedalam sampel. Angka yang muncul pada layar TDS-meter menunjukkan besarnya nilai TDS dalam satuan mg/L.

(SNI 06-6989.27: 2004)

(4)

5) Analisis TSS (Total Suspended Solid) Persiapan dan Pengawetan Sampel Uji :

Untuk pengawetan Sampel dilakukan pengawetan sampel pada suhu 4ºC, untuk meminimalkan dekomposisi mikrobiologikal terhadap padatan.

Untuk pengurangan gangguan, partikel besar yang mengapung di air dipisahkan. Untuk sampel uji yang mengandung padatan terlarut tinggi, residu yang menempel dalam kertas saring dibilas untuk memastikan zat yang terlarut telah benar-benar dihilangkan. Penyaringan dalam waktu yang terlalu lama dihindari, untuk mencegah penyumbatan oleh zat koloidal yang terperangkap pada saringan.

Untuk persiapan pengujian, kertas saring diletakkan pada peralatan filtrasi. Vakum dan wadah pencuci dipasang dengan air suling berlebih 20 mL. Penyedotan dilanjutkan untuk menghilangkan semua sisa air, vakum dimatikan, dan pencucian dihetikan. Kemudian kertas saring dipindahkan dari peralatan filtrasi ke wadah timbang aluminium. Jika digunakan cawan Gooch dapat langsung dikeringkan. Kertas saring dikeringkan dalam oven pada suhu 103-105ºC selama 1 jam, didinginkan dalam desikator kemudian timbang.

Prosedur :

Penyaringan dilakukan dengan peralatan vakum. Saringan dibasahi dengan sedikit air suling. Sampel uji kemudian diaduk dengan magnetik stirer untuk memperoleh hasil yang homogen. Pada saat sampel diaduk dengan pengaduk magnetik, sampel diambil dengan volume tertentu.

Kertas saring atau saringan dicuci dengan 3x10 mL air suling, dibiarkan kering sempurna dan dilanjutkan penyaringan dengan vakum selama 3 menit agar diperoleh penyaringan sempurna. Sampel uji dengan padatan terlarut yang tinggi memerlukan pencucian tambahan. Kertas saring kemudian secara hati-hati dipindahkan dari peralatan penyaring dan dipindahkan ke wadah timbang aluminium sebagai penyangga. Jika digunakan cawan Gooch, cawan dipindahkan dari rangkaian alatnya.

Kertas saring dikeringkan dalam oven ±1 jam pada suhu 103-105ºC, commit to user commit to user

(5)

didinginkan dalam desikator untuk menyeimbangkan suhu dan timbang.

Tahapan pengeringan diulangi, pendinginan dalam desikator dan dilakukan penimbangan sampai diperoleh berat konstan atau sampai perubahan berat lebih kecil dari 4% terhadap penimbangan sebelumnya atau lebih kecil dari 0,5 mg.

(SNI 06-6989.03-2004) b. Parameter Kimia

1) Analisis pH

Analisis pH dilakukan dengan menggunakan alat pH meter yang dimasukan ke dalam sampel air sumur dan kemudian akan muncul angka yang menunjukan nilai pH.

(SNI 06-6989.11-2004) 2) Analisis Besi (Fe)

Tabung Analisis diambil dan diberi kode sampel, sampel dimasukkan ke tabung sebesar 25 ml, sebanyak 0,5 ml H2SO4 6 N ditambahkan, KMNO4 0,06 N ditambahkan tetes demi tetes dan dikocok dikocok sampai homogen atau berwarna ungu muda, KCNS 20% 1,5 ml ditambahkan dan dihomogenkan, akuades ditambahkan sampai tepat 50 ml, absorbansi dibaca dengan spektofotometer dengan panjang gelombang 460 nm, kadar Fe dihitung.

(SNI 06-6845-2002) 3) Analisis Dissolve Oxygen (DO)

Alat dihidupkan terlebih dahulu dan dikalibrasi setelah itu detektor pada DO meter dimasukkan ke dalam sampel air. Pada layar DO meter akan muncul angka yang menunjukkan besarnya DO dalam satuan mg/L.

(SNI 06-6989 14-2004)

4) Analisis Kromium (Cr⁶⁺⁾

Analisis logam berat Cr dilakukan dengan dimasukkannya 50 ml sampel air kedalam erlenmeyer dan ditambahkan 5 ml HNO3 pekat ditutup dengan kaca arloji kemudian dipanaskan perlahan sampai sisa volumenya 15-20 ml. Proses tersebut dilakukan didalam lemari asam. commit to user commit to user

(6)

Jika destruksi belum sempurna (tidak jernih), maka ditambahkan 5 ml HNO3 pekat dan ditutup dengan kaca arloji kemudian dipanaskan lagi (tidak sampai mendidih). Proses ini dilakukan secara berulang kali hingga semua logam dalam sampel air larut, dan yang terlihat dari endapan adalah jernih agak putih. Kemudian sampel dipindahkan kedalam gelas beker 50 ml dan ditambahkan aquades hingga batas dan dihomogenkan. Setelah itu, sampel air dianalisis dengan spektrofotometer dengan gelombang 359,3 nm.

(SNI 6989.65:2009) 5) Analisis Timbal (Pb)

Persiapan pengujian :

Untuk Persiapan contoh uji, sebanyak 100 mL sampel yang sudah dikocok hingga homogen dimasukkan ke dalam gelas piala kemudian ditambahkan 5 mL asam nitrat dan dipanaskan di pemanas listrik sampai larutan contoh uji hampir kering. Sebanyak 50 mL air suling ditambahkan, dan dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL melalui kertas saring dan ditepatkan 100 mL dengan air suling.

Untuk pembuatan larutan baku logam timbal 100 mg/L, sebanyak 10 mL larutan induk logam timbal, Pb 1000 mg/L dimasukkan ke dalam labu ukur 100 mL. Akuades ditambahkan dengan hingga batas.

Untuk pembuatan larutan kerja logam timbal, labu ukur 100 mL sebanyak 6 buah disiapkan dan dimasukkan 0 mL; 1 mL; 5 mL; 10 mL;

15 mL dan 20 mL larutan baku timbal, Pb 10,0 mg/L ke dalam masing- masing labu ukur. Aquades ditambahkan hingga batas yang tertera sehingga akan diperoleh konsentrasi logam timbal 0,0 mg/L; 1,0 mgLl;

5,0 mg/L; 10,0 mg/L; 15,0 mg/L dan 20,0 mg/L.

Prosedur dan pembuatan kurva kalibrasi :

Alat AAS dioptimalkan sesuai petunjuk penggunaan alat. Masing- masing larutan kerja yang telah dibuat, diukur pada panjang gelombang 283,3 nm. Kurva kalibrasi dibuat untuk mendapatkan persamaan garis

(7)

regresi. Kemudian dilakukan pengukuran sampel yang sudah dipersiapkan.

(SNI 06-6989.8-2004) 6) Analisis BOD (Biochemical oxygen demand)

Botol DO sebanyak dua buah disiapkan, masing-masing botol ditandai dengan notasi A1 dan A2. Larutan sampel dimasukkan ke dalam masing-masing botol DO A1 dan A2, sampai meluap, kemudian masing-masing botol ditutup secara hati-hati untuk menghindari terbentuknya gelembung udara. Pengocokan dilakukan beberapa kali, kemudian ditambahkan air bebas mineral pada sekitar mulut botol DO yang telah dtutup. Botol A2 disimpan dalam lemari inkubator 20˚C

±1˚C selama lima hari. Pengukuran oksigen terlarut dilakukan terhadap larutan dalam botol A1 dengan alat DO meter yang terkalibrasi. Hasil pengukuran, merupakan nilai oksigen terlarut nol hari (A1).

Pengukuran oksigen terlarut pada nol hari harus dilakukan paling lama 30 menit setelah pengenceran. Pengerjaan di atas diulangi untuk botol A2 yang telah diinkubasi 5 hari ±6 jam. Hasil pengukuran yang diperoleh merupakan nilai oksien terlarut lima hari (A2).

Pengerjaan dari awal dilakukan lagi untuk penetapan kontrol standar dengan menggunakan larutan glukosa-asam glutamate. Hasil pengukuran yang diperoleh merupakan nilai oksigen terlarut nol hari (C1) dan nilai oksigen terlarut 5 hari (C2). Pengerjaan dari awal dilakukan kembali terhadap beberapa macam pengenceran sampel.

(SNI 6989.72:2009) 7) Analisis COD (Chemical Oxygen Demand)

Pertama yaitu pembuatan larutan KHP/Kalium Hidrogen Phtalat (HCOOCC6H4COOK). Kalium Hidrogen Phtalat digerus sampai halus kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 110˚C selama 1 jam.Serbuk KHP sebanyak 425 mg dilarutkan dalam akuades tepat 500 mL.konsentraai ini sebanding dengan COD 1000 mg 02/l. Larutan disimpan dalam lemari es untuk menjaga kestabilan larutan.

(8)

Langkah selanjutnya dilakukan pembuatan disgetion solution pada kisaran konsentrasi tinggi. Serbuk K2Cr2O2 dikeringkan dalam oven pada suhu 150˚C selama 2 jam. K2Cr2O2 yang telah kering kemudian ditambahkan dalam 500 mL akuades, dan ditambahkan larutan H2SO4

pekat sebanyak 167 mL dan 33,3 gram HgSO4. Larutan kemudian didinginkan pada suhu ruang dan diencerkan sampai 1000 ml.

Uji COD air dilakukan dengansampel air sebanyak 2,5 ml ditambahkan 3,5 ml disgetion solution dan 1,5 ml pereaksi asam sulfat.

Kemudia dilakukan pemanasan larutan sampel dan larutan standar menggunakan reaktor COD pada suhu 150˚C selama 2 jam. Absorbansi sampel air kemudian dicari dengan menggunakan spektrofotometri UV-Vis dengan lamda 600 nm.

(SNI 3-6989.73:2009) c. Parameter bakteriologi

1) Tes pendugaan atau presumptive test

Tabung reaksi sebanyak 9 buah yang berisi media Lactose Broth Double Strength dan tabung durham disiapkan. Sebanyak 10 ml sampel diinokulasikan ke dalam tabung 1a, 1b dan 1c. Sebanyak 1 ml sampel dinokulasikan ke dalam tabung 2a, 2b dan 2c. Sebanyak 0,1 ml sampel dimasukkan atau diinokulasikan ke dalam tabung 3a, 3b dan 3c, semua tabung dikocok agar menyebar ke seluruh bagian media, lalu diinkubasi selama 2 x 24 jam di dalam inkubator dengan suhu 37⁰ C, setelah diinkubasi, gelembung pada tabung diamati. Apabila terdapat gelembung pada tabung durham, maka sampel diduga positif.

2) Tes penegasan atau confirmative test

Tes Penegasan merupakan tes lanjutan dari tes pendugaan. Apabila hasil tes pendugaan positif, maka tes penegasan dilakukan. Masing- masing tabung dengan hasil positif diinokulasikan sebanyak 1 ose ke masing-masing tabung yang berisi media BGLB (untuk total coli) dan ke tabung yang berisi EC Broth, tabung dengan media BGLB diinkubasi pada suhu 37commit to user commit to user ^oC dan tabung dengan media EC Broth

(9)

diinkubasi pada suhu 44,5^oC selama 2 x 24 jam, setelah diinkubasi, gelembung pada tabung diamati. Jumlah gelembung pada tabung berisi media BGLB dan EC Broth yang positif dihitung, lalu dicocokkan dengan tabel MPN.

3) Uji Pelengkap (deteksi Escherichia coli)

Masing-masing sampel yang positif pada uji penegasan koliform fekal diambil 1-2 ose dan diinokulasikan pada media Eosin Methylene Blue Agar (EMBA) di cawan petri. Cawan diinkubasi pada suhu 37^oC selama 24 jam. Koloni yang tumbuh dilihat warnanya dan dipilih koloni warna hijau dengan kilap logam dan bintik biru kehijauan dari media EMBA yang menandakan adanya bakteri Escherichia coli.

d. Prosedur Penentuan Status Mutu Air dengan Metode STORET

Pengumpulan data kualitas air dilakukan. Kemudian data hasil pengukuran masing-masing parameter air dibandingkan dengan nilai baku mutu yang sesuai dengan kelas air. Jika hasil pengukuran memenuhi nilai baku mutu air (hasil pengukuran ≤ baku mutu) maka diberi skor 0, jika hasil pegukuran tidak memenuhi nilai baku mutu air (hasil pengukuran > baku mutu), maka diberi skor sebagai berikut :

Tabel 1. Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air Jumlah

Sampel Nilai

Parameter

Fisika Kimia Biologi

<10 Maksimum Minimum Rata-Rata

-1 -1 -3

-2 -2 -6

-3 -3 -9

>10 Maksimum Minimum Rata-Rata

-2 -2 -6

-4 -4 -12

-6 -6 -18 commit to user

commit to user

(10)

Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan ditentukan status mutunya dari jumlah skor yang diperoleh. Berikut merupakan penentuan kelas berdasarkan skor yang diperoleh :

(1) Kelas A : baik sekali, skor = 0 ,memenuhi baku mutu (2) Kelas B : baik, skor = -1 s/d -10 ,tercemar ringan (3) Kelas C : sedang, skor = -11 s/d -30 ,tercemar sedang (4) Kelas D : buruk, skor ≥ -31 ,tercemar berat

(Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 115 Tahun 2003)

D. Analisis Data

Hasil analisis air sungai Premulung dibandingkan dengan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 Kelas 2, tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. Jika hasil yang didapat melebihi baku mutu, maka air sungai tersebut dikatakan tercemar. Untuk mengetahui indeks pencemaran air sungai dihitung dengan menggunakan metode STORET. Metode STORET merupakan salah satu metode untuk menentukan status mutu air yang umum digunakan. Dengan metode STORET ini dapat diketahui parameter-parameter yang telah memenuhi atau melampaui baku mutu air. Hasil analisis air sumur gali dibandingkan dengan persyaratan kualitas air minum yang telah ditetapkan oleh Per.Men.Kes RI No.492/Men.Kes/Per/IV/2010 tentang persyaratan kualitas air minum. Selanjutnya dilakukan analisa data secara deskriptif dengan penyajian dalam bentuk tabel dan kalimat. Kemudian dilakukan analisis dengan korelasi dan regresi linier untuk mengetahui hubungan antara jarak sumur warga dari badan air Sungai Premulung dengan kualitas air sumur.