ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna memperoleh gelar sarjana sains
Oleh:
Fendika Wahyu Pratama M0412027
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, 11 November 2016
iv
ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Program Studi Biologi, Fakultas Metematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Sungai Samin merupakan sungai yang mengalir pada dua kabupaten yaitu Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten Sukoharjo. Sungai Samin banyak dimanfaatkan oleh warga untuk berbagai aktivitas seperti kegiatan ekowisata, MCK (mandi, cuci, kakus), pembuangan limbah tahu, pengairan pertanian, dan penambangan pasir. Adanya aktivitas tersebut memungkinkan terjadinya pencemaran di Sungai Samin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui status kualitas air di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar berdasarkan parameter fisika (suhu dan TDS) dan kimia (DO, pH, BOD, COD, nitrat, nitrit dan phospat) didasarkan dengan baku mutu dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001, mengetahui tingkat keanekaragaman makrozoobentos dan mengetahui hubungan antara tingkat keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2016, dengan mengambil sampel pada 5 stasiun yang meliputi stasiun 1 di Desa Gondosuli Kecamatan Tawangmangu, stasiun 2 di Kelurahan Kalisoro Kecamatan Tawangmangu, stasiun 3 di Desa Plumbon Kecamatan Tawangmangu, stasiun 4 di Desa Gantiwarno Kecamatan Matesih, dan stasiun 5 di Kelurahan Lalung Kecamatan Karanganyar. Analisis data status mutu air ditentukan dengan menggunakan metode STORET. Keanekaragaman makrozoobentos di analisis dengan indeks diversitas Shannon-Wiener(H’).
Hasil penelitian menunjukkan kualitas air di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar termasuk dalam kategori tercemar ringan hingga tercemar sedang. Indeks keanekaragaman makrozoobentos di Sungai Samin berkisar antara 1,869 – 2,369 dan termasuk dalam kategori keanekaragaman sedang. Berdasarkan analisis korelasi dan regresi dengan menggunakan SPSS versi 17, faktor lingkungan yang memiliki hubungan sangat kuat dengan keanekaragaman makrozoobentos antara lain suhu, nitrit, phospat, BOD, COD, pH dan debit air. Hubungan korelasi antara keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air memiliki nilai korelasi -0,941 yang berarti memiliki hubungan sangat kuat dan kualitas air memberikan pengaruh terhadap keanekaragaman makrozoobentos sebesar 88,6%.
v
ANALYSIS OF WATER QUALITY AND MACROZOOBENTHOS DIVERSITY IN SAMIN RIVER KARANGANYAR REGENCY
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Departement of Biologi, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Samin River is a river that flows in the two districts of Karanganyar and Sukoharjo. Samin rivers used by the residents for various activities such as ecotourism, MCK (bathing, washing, toilet), sewerage tofu, agricultural irrigation, and mining of sand. These activities allow pollution in the Samin River.This research aims to determine the status of water quality in the Samin River Karanganyar based on physical parameters (temperature and TDS) and chemical (DO, pH, BOD, COD, nitrate, nitrite and phosphate) based with quality standards in PP RI No. 82 of 2001, knowing the level of macrozoobenthos diversity and determine the relationship between levels diversity of macrozoobenthos with water quality in the Samin River of Karanganyar.
This research was conducted in July to August 2016, by taking samples at five stations covering station 1 in the Gondosuli district of Tawangmangu, station 2 in the Kalisoro district of Tawangmangu, station 3 in the village of Plumbon district of Tawangmangu, station 4 in the village of Gantiwarno district of Matesih and stations 5 in Lalung village disrict of Karanganyar. The data analysis of water quality status was determined using the STORET. Diversity of macrozoobenthos analyzed by the Shannon-Wiener diversity index (H ').
The results showed the water quality in the River Samin Karanganyar included in the category of polluted mild to moderate polluted. Macrozoobenthos diversity index in Samin River ranged from 1,869 to 2,369 and included in the category of moderate diversity. Based on the analysis, correlation and regression using SPSS version 17, the environmental factors that have a very strong relationship with the diversity of macrozoobenthos include temperature, nitrit, phosphate, COD, BOD, pH and water discharge. Correlation between the diversity of macrozoobenthos with water quality has a -0.941 correlation value which means it has a very strong relationship and the water quality impact on the diversity of macrozoobenthos of 88.6%.
vi MOTTO
”Tak ada kata berhenti untuk belajar, dimanapun, kapanpun, selama darah ini masih mengalir”
”Keberanian menjadi cakrawala, dan perjuangan adalah pelaksana kata-kata”
~WS Rendra ~
”Sekali anda mengerjakan sesuatu, jangan takut gagal dan jangan tinggalkan itu.
Orang-orang yang bekerja dengan ketulusan hati adalah mereka yang paling bahagia”
vii
PERSEMBAHAN
Skripsi ini
kupersembahkan untuk
1. Kedua orang tua tercinta
2. Teman-teman sampling Imam, Rendy, Ahmad, Rochmat, Brolindra, Wisnu, dan Eko
3. Keluarga Biologi FMIPA UNS khususnya Sahabat Biogenesis Angkatan 2012
viii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan nikmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul “Analisis Kualitas Air dan Keanekaragaman Makrozoobentos di
Sungai Samin Kabupaten Karanganyar”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi
sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret.
Dalam penulisan skripsi ini, tak lepas dari bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, sehingga penulis tak lupa menyampaikan terima kasih kepada:
1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
ix
4. Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si. dan Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si. selaku dosen penguji I dan penguji II yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis.
5. Dr. Sunarto, M.S selaku pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan selama masa perkuliahan.
6. Staff Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan penelitian.
7. Bapak dan Ibu serta seluruh keluarga penulis yang telah mencurahkan kasih sayang , dukungan, dan doa tanpa henti.
8. Teman-teman Biogenesis angkatan 2012 yang telah menemani dan memberikan semangat selama masa perkuliahan.
9. Keluarga besar Kelompok Studi Kepak Sayap yang telah memberikan pengalaman dalam melakukan riset dan eksplorasi untuk mengenal berbagai keaekaragaman avifauna.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan lebih lanjut. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan untuk perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang biologi.
Surakarta, 24 Oktokber 2016
x DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ... i
HALAMAN PENGESAHAN ... ii
HALAMAN PERNYATAAN ... iii
ABSTRAK ... iv
ABSTRACT ... v
HALAMAN MOTTO ... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN... vii
KATA PENGANTAR ... viii
DAFTAR ISI ... x
DAFTAR TABEL ... xiii
DAFTAR GAMBAR ... xv
DAFTAR LAMPIRAN ... xvii
DAFTAR SINGKATAN ... xviii
BAB I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang Masalah ... 1
B. Perumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 3
D. Manfaat Penelitian ... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ... 5
A. Tinjauan Pustaka... 5
1. Sungai ... 5
2. Sungai Samin ... 7
3. Bentos ... 11
4. Bioindikator ... 13
5. Pencemaran Air Sungai ... 14
6. Parameter Kualitas Air ... 15
a. Fisika ... 15
xi
2) TDS (Total Dissolved Solid) ... 15
b. Kimia ... 16
1) Nitrat (NO3) ... 16
2) Nitrit (NO2) ... 16
3) Phospat (PO4)... 17
4) Biological Oxygen Demand (BOD) ... 17
5) Chemical Oxygen Demand (COD) ... 18
6) Dissolved Oxygen (DO) ... 19
7) pH ... 20
c. Sedimen ... 21
1) C-organik ... 22
2) Tekstur substrat ... 22
B. Kerangka Pemikiran ... 23
C. Hipotesis ... 26
BAB III. METODE PENELITIAN... 27
A. Waktu dan Tempat penelitian ... 27
B. Alat dan Bahan ... 30
C. Cara Menentukan Titik Sampling ... 30
D. Cara Kerja ... 32
1. Pengambilan Sampel Makrozoobentos ... 32
a. Perhitungan Indeks Keanekaragaman (Diversitas) Makrozoobentos ... 32
b. Indeks Dominansi... 33
c. Indeks Keseragaman ... 34
d. Kelimpahan ... 34
2. Pengukuran Parameter Lingkungan ... 35
a. Pengukuran Kandungan Nitrat (NO3) ... 35
b. Pengukuran Kandungan Nitrit (NO2) ... 35
c. Pengukuran Kandungan Phospat (PO4)... 35
d. Pengukuran BOD ... 36
xii
f. Pengukuran pH ... 38
g. Pengukuran DO ... 38
h. Pengukuran TDS ... 38
i. Pengukuran Suhu ... 38
j. Pengukuran C-organik substrat ... 39
k. Analisis Tekstur Substrat ... 40
E.Teknik Analisis Data ... 42
1. Mengetahui Kualitas Perairan ... 42
2. Uji Korelasi dan Regresi ... 43
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 46
A. Deskripsi Stasiun Penelitian ... 46
B. Pengukuran Parameter Fisika, Kimia Air dan Substrat Sungai Samin ... 48
1. Parameter Fisika Air ... 48
2. Parameter Kimia Air ... 53
3. Analisis Substrat... 66
C. Analisis Kualitas Air Sungai Samin Berdasarkan Metode STORET ... 69
D. Struktur Komunitas Makrozoobentos ... 72
E. Hubungan Tingkat Keanekaragaman Makrozoobentos dengan Kondisi Lingkungan ... 76
BAB V. PENUTUP ... 82
A. Kesimpulan ... 82
B. Saran ... 82
DAFTAR PUSTAKA ... 83
LAMPIRAN ... 88
xiii
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 1. Klasifikasi ukuran partikel substrat ...23 Tabel 2. Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu
air... ...43 Tabel 3. Koefisian korelasi ...45 Tabel 4. Pengukuran suhu di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016 ...49 Tabel 5. Pengukuran konsentrasi TDS di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016. ...50 Tabel 6. Perhitungan debit air Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016 ...51 Tabel 7. Pengukuran konsentrasi nitrat (NO3) di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016... .. 54 Tabel 8. Pengukuran konsentrasi nitrit NO2 di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016 ... 56 Tabel 9. Pengukuran konsentrasi phospat (PO4) air di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016... 57 Tabel 10. Pengukuran konsentrasi BOD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016... 59 Tabel 11. Pengukuran konsentrasi COD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016... 61 Tabel 12. Pengukuran konsentrasi DO di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016... 63 Tabel 13. Pengukuran pH di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016... 65 Tabel 14. Pengukuran tekstur substrat Sungai Samin Kabupaten
xiv
Tabel 15. Rekapitulasi skor indeks STORET dan status mutu air Sungai Samin Kabupaten Karanganyar... 70 Tabel 16. Jenis-jenis makrozoobentos yang ditemukan di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... 73 Tabel 17. Nilai analisis korelasi antara faktor fisik dan kimia dengan
indeks keanekaragaman makrozoobentos... 77 Tabel 18. Persamaan regresi antara parameter lingkungan dengan
indeks keanekaragaman makroozoobentos... 79 Tabel 19. Nilai analisis korelasi antara indeks keanekaragaman
xv
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1. Bagan alir kerangka pemikiran...25 Gambar 2. Peta Administrasi Sub-DAS Samin DAS Bengawan Solo ...27 Gambar 3. Stasiun 1 Sungai Samin Desa Gondosuli Kecamatan
Tawangmangu... ...28 Gambar 4. Stasiun 2 Sungai Samin Kelurahan Kalisoro Kecamatan
Tawangmangu... ... 28 Gambar 5. Stasiun 3 Sungai Samin Desa Plumbon Kecamatan
Tawangmangu.. ...29 Gambar 6. Stasiun 4 Sungai Samin Desa Gantiwarno Kecamatan
Matesih... ...29 Gambar 7. Stasiun 5 Sungai Samin Kelurahan Lalung Kecamatan
Karanganyar.. ...30 Gambar 8. Diagram rata-rata suhu (°C) di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar... ...49 Gambar 9. Diagram konsentrasi rata-rata TDS (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...51 Gambar 10. Diagram rata-rata debit air (m³/detik) di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar... ...53 Gambar 11. Diagram konsentrasi rata-rata nitrat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...55 Gambar 12. Diagram konsentrasi rata-rata nitrit (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...57 Gambar 13. Diagram konsentrasi rata-rata phospat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...59 Gambar 14. Diagram konsentrasi rata-rata BOD (mg/L) di Sungai
xvi
Gambar 15. Diagram konsentrasi rata-rata COD (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...62 Gambar 16. Diagram konsentrasi rata-rata DO (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar... ...64 Gambar 17. Diagram rata-rata pH di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar... ...66 Gambar 18. Diagram kandungan C-organik (%) dan bahan organik
(%) substrat Sungai Samin Kabupaten Karanganyar... ...68 Gambar 19. Indeks keanekaragaman, dominansi dan keseragaman
makrozoobentos di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar... ...74 Gambar 20. Kelimpahan makrozoobentos di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar... ...76
xvii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Deskripsi Makrozoobentos ...88
Lampiran 2. Lokasi Penelitian ...101
Lampiran 3. Analisis STORET... ...102
Lampiran 4. Analisis Korelasi... ...105
Lampiran 5. Analisis Regresi... ...107
Lampiran 6. Hasil Pengujian Laboratorium Air... ... 118
xviii
DAFTAR SINGKATAN
Halaman
SIG Sistem Informasi Geografis. ...1
TDS Total Dissolved Solids ...2
DO Dissolved Oxygen ...2
pH puissance de Hydrogen ...2
BOD Biological Oxygen Demand ...3
COD Chemical Oxygen Demand ...3
DAS Daerah Aliran Sungai... 7
