BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Pendekatan Penelitian
Jenis penelitian yang digunakan adalah deskriptif dengan pendekatan kuantitatif. Penelitian ini mendeskripsikan kadar timbal dan kadar klorofil daun trembesi (Samanea saman) di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang. Hasil penelitian nantinya dapat dijadikan sebagai sumber belajar biologi.
3.2 Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada Bulan September 2019. Lokasi penelitian ini terbagi menjadi 3 tempat. Pengambilan sampel, pengukuran parameter fisik, dan jumlah kendaraan dilaksanakan di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang, kadar timbal di Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya Malang, kadar klorofil di Laboratorium Biologi Universitas Muhammadiyah Malang.
3.3 Populasi, Sampel, dan Teknik Sampling 3.3.1 Populasi
Populasi dalam penelitian ini adalah pohon trembesi di sepanjang Jalan Soekarno Hatta Kota Malang dengan panjang jalan ± 2 km.
3.3.2 Sampel
Sampel yang digunakan ialah pohon trembesi dengan karakteristik memiliki diameter 100 - 200 cm dengan tajuk paling rendah ± 3,5 meter dari tanah. Sampel yang digunakan berjumlah 9 pohon. Adapun bagian pohon yang digunakan untuk
pengambilan data ialah daun. Daun yang dipilih merupakan daun tua urutan ke 3-4 dari pucuk ranting dan menghadap ke jalan karena paling dekat dengan emisi kendaraan bermotor.
3.3.3 Teknik Sampling
Teknik sampling yang digunakan yakni Purposive sampling jenis maximum
variation sampling. Teknik sampling jenis ini didasari oleh pertimbangan/dugaan
tertentu dan peneliti mengambil dari karakteristik tertentu menurut perspektif. Jalan Soekarno Hatta Kota Malang memiliki panjang ± 2 km yang terbagi menjadi 2 jalur berlawanan arah dengan jumlah trembesi ± 135 pohon. Berdasarkan survey yang telah dilakukan diketahui bahwa terdapat berbagai macam karakteristik arus lalu lintas (ada titik padat lancar, titik padat agak macet, dan titik padat macet) khususnya jalur dari arah utara ke selatan. Melihat kondisi demikian maka lokasi pengambilan sampel berdasarkan jalur arah tersebut seperti pada gambar 3.1.
Gambar 3.1 Sketsa Lokasi Jalur yang Dipilih untuk Pengambilan Sampel (Sumber : Dokumen Pribadi, 2019)
Adapun 3 titik lokasi yang dipilih untuk pengambilan sampel sebagai berikut. 1. Bagian utara dengan kondisi padat agak macet/kecepatan rata – rata 10,3 m/s
(Monumen Pesawat – Toko Bangunan Sumber Lancar)
2. Bagian tengah dengan kondisi padat lancar/kecepatan rata – rata 16,48 m/s (Taman Krida Budaya – Guyub Rukun Motor)
3. Bagian selatan dengan kondisi padat macet/kecepatan rata – rata 1,82 m/s (Dome Polinema – Jembatan Soehat)
Panjang masing - masing titik lokasi adalah 300 meter yang ditetapkan berdasarkan panjang kemacetan di jalan tersebut. Tiap titik terdapat pohon trembesi yang terletak di median jalan (pembatas jalan) dengan jumlah berbeda. Adapun jumlah pohon berdasarkan titik pengambilan sampel disajikan dalam Tabel 3.1.
Tabel 3.1 Jumlah Trembesi Masing-Masing Titik Pengambilan Sampel
Titik Jumlah
1 : Bagian utara/ kondisi padat agak macet (Monumen Pesawat - TB Sumber Lancar) 12 2 : Bagian tengah/ kondisi padat lancar (Taman krida budaya – Guyub Rukun Motor) 15 3 : Bagian selatan/ kondisi padat macet (Dome Polinema – Jembatan Soehat) 13 Dari jumlah pohon yang ditemukan tiap titik akan dipilih 3 pohon sehingga total pohon yang dijadikan sampel berjumlah 9 buah dan nantinya akan dicari reratanya. Kriteria pohon yang dipilih memiliki diameter 100 - 200 cm, memiliki daun tua yang berada pada tajuk paling rendah (berkisar ± 3,5 meter) dan menghadap ke jalan. Tiap pohon akan diambil beberapa buah daun yang akan dibagi untuk analisis kadar timbal dan kadar klorofil
3.4 Prosedur Penelitian 3.4.1 Persiapan Penelitian
Adapun bentuk persiapan penelitian yang dilakukan berupa menyiapkan alat
dan bahan yang akan digunakan dalam pelaksanaan penelitian.
3.4.1.1 Alat
Alat yang digunakan dalam penelitian disajikan dalam Tabel 3.2.
Tabel 3.2 Alat yang Digunakan dalam Penelitian
No Parameter Alat Jumlah
1 Fisik (intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara, pH tanah, kelembaban tanah dan kecepatan angin)
Higrometer 1 buah
Termoanemometer extech 45118
1 buah Soil tester takemura 1 buah
Lux meter DX 100 1 buah
2 Jumlah kendaraan Handtally counter 1 buah
3 Kadar timbal
Timbangan analitik 1 buah
Oven 1 buah
Mortal martil 1 buah
Kertas label 9 buah
Kertas saring 9 buah
Hot plate 1 buah
Plastik tutup 9 buah
Kamera digital 1 buah
SSA 1 buah
Tanur 1 buah
Labu takar 25 ml 9 buah
Cawan porselen 9 buah
4 Kadar klorofil
Timbangan analitik 1 buah
Plastik tutup 9 buah
Rak tabung reaksi 1 buah
Tabung reaksi 9 buah
Spektofotometri uv-vis 1800 shimadzu
1 buah
Mortal martil 1 buah
Gelas ukur 1 buah
Kertas saring 9 buah
Corong kaca 1 buah
Kertas label 9 buah
Kamera digital 1 buah
3.4.1.2 Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian disajikan dalam Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Bahan yang Digunakan dalam Penelitian
No. Parameter Bahan Jumlah
1 Fisik (intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara, pH tanah, kelembaban tanah dan kecepatan angin)
Air Secukupnya
2 Jumlah kendaraan - -
3 Kadar timbal
Sampel daun 4 gram tiap pohon
PbNO3 50 ml
HNO3 100 ml
Aquadest 100 ml
4 Kadar klorofil
Sampel daun 0,3 gram tiap pohon
Aseton 85 % 100 ml
Aquadest 35 ml
3.4.2 Pelaksanaan Penelitian
3.4.2.1 Pengukuran Parameter Fisik 1. Intensitas Cahaya
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno
Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran pada siang hari antara pukul 10.00 - 14.00 menggunakan lux meter. Adapun cara menggunakannya dengan menekan tombol on pada alat, memilih range x100 lux, mengarahkan sensor cahaya ke tempat yg diukur, melihat hasil pada panel dan mencatatnya.
2. Suhu Udara
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno
Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran dilakukan pada siang hari antara pukul 10.00 – 14.00 menggunakan termoanemometer. Adapun cara menggunakannya dengan menekan tombol on
pada alat, menunggu beberapa detik, lalu menekan tombol hold, dan membaca angka hasil yang tertera, terakhir mencatat hasilnya.
3 Kelembaban Udara
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran dilakukan pada siang hari antara pukul 10.00 - 14.00 menggunakan higrometer. Langkah yang dilakukan yaitu pertama, mengambil air terdekat dan meletakkan kedalam botol indikator yang menempel pada alat. Kedua, meletakkan pada posisi tergantung dan naungi alat tersebut agar tidak berkontak dengan sinar matahari. ketiga menunggu beberapa detik dan mulai membaca angka di tabel tajlornya, lalu menarik garis pada warna merah di skala dry dan skala wet dan mengambil selisihnya. Angka hasil selisih ditarik garis lurus dengan skala wet dan membaca hasil kelembabannya. Terakhir mencatat hasil yang didapat.
1. Kecepatan angin
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno
Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran dilakukan pada siang hari antara pukul 10.00 - 14.00 menggunakan termoanemometer. Langkahnya dengan menekan tombol on pada alat dan memposisikan diatas kepala melawan arah angin, tunggu beberapa detik lalu menekan tombol hold untuk mengunci angka hasil. Terakhir mencatat hasil yang telah didapat.
2. PH tanah
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno
Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran dilakukan pada siang hari antara pukul 10.00 - 14.00 menggunakan soil tester. Langkahnya dengan menancapkan ujung alat hingga terbenam kedalam tanah sampai batas cincin kemudian menunggu beberapa detik lalu membaca dan terakhir mencatat hasil yang telah didapat.
3. Kelembaban tanah
Pengukuran dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno
Hatta Kota Malang dan nantinya akan diambil nilai reratanya. Pengukuran dilakukan pada siang hari antar pukul 10.00 - 14.00 menggunakan soil tester. Langkahnya dengan menancapkan ujung alat hingga terbenam kedalam tanah sampai batas cincin kemudian menunggu beberapa detik lalu menekan tombol pada alat. Terkahir membaca dan mencatat hasil yang telah didapat.
3.4.2.2 Pengambilan Sampel
Dilakukan pada 3 titik yang telah ditetapkan di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang pada waktu siang hari antara pukul 10.00 - 14.00. Daun yang diambil berasal dari 9 pohon. Daun diambil dengan cara dipetik kemudian dimasukkan kedalam plastik zip dan diberi label. Sampel yang sudah didapat akan dibagi untuk analisis kadar timbal dan kadar klorofil daun trembesi. Hasil pembagian daun akan dibawa ke Laboratorium Kimia Universitas Brawijaya Malang untuk analisis kadar timbal, dan Laboratorium Biologi Universitas Muhammadiyah Malang untuk analisis kadar klorofil.
3.4.2.3 Penghitungan Jumlah Kendaraan
Menghitung jumlah kendaraan dari dua arah selama 15 menit pada pagi hari antara pukul 07.00 - 08.00, siang hari antara pukul 12.00 – 13.00, dan sore hari antara pukul 16.00 – 17.00. Alat yang digunakan berupa handtally counter dengan cara menekan tombol sesuai jumlah kendaraan yang lewat sesuai waktu yang ditentukan yakni dengan stopwatch selama 15 menit. Pengukuran dilakukan sebanyak 3 kali pengungalan dan mengambil nilai reratanya
3.4.2.4 Pengukuran Kadar Timbal
1. Persiapan Pengukuran Kadar Timbal pada Sampel
a. Sampel daun trembesi diambil 4 gram lalu diletakkan di cawan porselen. b. Sampel kemudian diabukan dengan tanur bersuhu 400ºC selama 2 jam c. Selanjutnya sampel didinginkan
d. Setelah dingin sampel ditambah laautan HNO3 dan aquadest sebanyak 10 ml.
e. Sampel dipanaskan diatas hot plate sampai ± 5 ml. Kemudian didinginkan. f. Sampel disaring menggunakan kertas saring dan dimasukkan dalam labu takar
25 ml
g. Sampel siap dianalisis dengan menggunakan SSA.
2. Pengukuran dengan SSA
a. Lampu katoda hampa (Hollow cathode) khusus untuk analisa logam berat timbal dipasang dan dihidupkan.
b. Spektrum pancaran lampu diinput dan dipilih panjang gelombang yang paling peka.
c. Udara sekitar 16 ib/in2 dialirkan, lalu dialirkan gas asetilene 4 ib/in2 dan korek
api dinyalakan
d. Jarum spektofotometer menjadi 0% T diatur dengan jendela ditutup sehingga tidak ada berkas sinar yang masuk.
e. Jarum 100% T diatur, membuka jendela, larutan blanko dinyalakan dan jarum diatur ke angka 100.
f. Larutan sampel dialirkan lewat tabung kapiler dan serapan sinarnya dicatat. g. Selanjutnya pengukuran sampel dan catat konsentrasi yang tertera pada SSA.
Metode pengujian kadar timbal dilakukan sesuai SNI nomor 06-698945 tahun 2005.
3.4.2.5 Pengukuran Kadar Klorofil
1. Persiapan Pengukuran Kadar Klorofil pada Sampel
a. Sampel yang didapat ditimbang sebanyak 0,3 mg.
b. Selanjutnya menumbuk dengan mortal martil dan dilarutkan dengan aseton 85% 10 ml sampai ampas daun berwarna putih.
c. Menyaring hasil tumbukan dengan kertas saring dan memasukkan filtratnya kedalam tabung reaksi.
2. Pengukuran dengan Spektrofotometri uv-vis 1800
a. Tekan tombol power dibelakang alat ketika alat sudah teraliri listrik. b. Tunggu 5 menit sampai siap.
c. Pengkalibrasian transmitan.
e. Mengisi kuvet dengan filtrat (klorofil + aseton 85%) dan memasukkannya kedalam spektrofotometri.
f. Mengukur absorbansinya untuk setiap panjang gelomang dan mencatat hasilnya.
3.4.3 Pengamatan Penelitian
Pengamatan yang dilakukan dengan melihat nilai hasil pengukuran berupa
nilai parameter fisik (Intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin), kadar timbal, kadar klorofil, maupun kerapatan stomata.
3.5 Kerangka Kerja Penelitian
1. Menentukan lokasi penelitian
2. Mengukur parameter fisik dan jumlah kendaraan. 3. Mengambil sampel daun
4. Mengukur kadar timbal dan kadar klorofil
5. Mengolah dan menganalisis data hasil pengukuran
3.6 Teknik Pengumpulan Data
Data yang digunakan berupa data primer dan data sekunder. Data primer diperoleh dari hasil pengukuran secara langsung menggunakan alat, uji laboratorium, observasi, dan dokumentasi yang meliputi data pengukuran kadar timbal, kadar klorofil, parameter fisik (intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin, pH tanah, dan kelembaban tanah), serta kepadatan kendaraan. Data sekunder sendiri diperoleh dari sumber yang telah ada baik berupa buku maupun jurnal ilmiah yang digunakan sebagai nilai pembanding.
3.6.1 Jumlah Kendaraan Bermotor
Data jumlah kendaraan didapat dengan menghitung secara langsung jumlah
kendaraan yang melintas dengan bantuan handtally counter. Adapun waktu pengukuran yakni pada pagi hari antara pukul 07.00-08.00, siang hari antara pukul 12.00-13.00, dan sore hari antara pukul 16.00-17.00. Penghitungan jumlah kendaraan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan sehingga didapat nilai rerata yang nantinya data tersebut disajikan dalam sebuah tabel seperti Tabel 3.4 berikut ini
Tabel 3.4 Sajian Data Jumlah Kendaraan Bermotor di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang
Waktu Pengukuran
Jenis Kendaraan (unit/jam)
Total (unit/jam)
Motor Mobil Truck
U - S S - U U - S S - U U - S S - U Pagi hari (07.00 – 08.00) Siang Hari (12.00 – 13.00) Sore hari (16.00 – 17.00) Rerata
Total semua jenis kendaraan : U – S =... unit/jam dan S – U = ... unit/jam Keterangan :
S adalah selatan dan U adalah utara
3.6.2 Pengukuran Parameter Fisik
Data pengukuran parameter fisik yang mencakup intensitas cahaya, suhu udara, kelembaban udara, dan kecepatan angin diperoleh dengan bantuan alat ukur dan disajikan dalam Tabel 3.5.
Tabel 3.5 Sajian Data Parameter Fisik di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang Parameter Fisik Nilai Pengukuran Intensitas cahaya (Lux)
Suhu udara (ºC) Kelembaban udara (%) Kecepatan angin (Kn) pH tanah
3.6.3 Pengukuran Kadar Timbal
Data kadar timbal mengacu pada penelitian Manik (2015) dalam Rumus 1 berikut ini.
Rumus : Cy1=(Cy x V/W) x 1000
Keterangan : Cy1 = Kandungan Pb pada jaringan daun (µg/g)
Cy = Konsentrasi Pb pada SSA (mg/L) V = Volume pengenceran (L) W = Berat kering daun (g) 1000 = Konversi mg ke µg
Nilai hasil perhitungan yang telah diperoleh dapat disajikan dalam Tabel 3.6. Tabel 3.6 Sajian Data Kadar Timbal Daun Trembesi di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang (ppm)
3.6.4 Pengukuran Kadar Klorofil
Hamida & Suhara (2016) menyebutkan bahwa dalam mendapatkan data kadar klorofil dapat dihitung menggunakan Rumus 2 berikut ini.
Pengulangan Kadar Timbal (ppm) Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 4 Ulangan 5 Ulangan 6 Ulangan 7 Ulangan 8 Ulangan 9 Rerata SD =(12,7 x A663) – (2,69 x A645) 𝑎 𝑥 1000 𝑥 𝑊 𝑥 𝑉 =(22,9 x A645) – (4,68 x A663) 𝑎 𝑥 1000 𝑥 𝑊 𝑥 𝑉 =(20,2 x A645) + (8,02 x A663) 𝑎 𝑥 1000 𝑥 𝑊 𝑥 𝑉 Keterangan :
a = Panjang lintasan cahaya pada kuvet (1 cm) V = Volume ekstrak (10 ml)
W = Bobot segar daun (0, 3 mg) Kadar Klorofil a (mg/g berat segar)
Kadar Klorofil b (mg/g berat segar)
Kadar Klorofil total (mg/g berat segar)
Hasil perhitungan disajikan dalam Tabel 3.7.
Tabel 3.7 Sajian Data Kadar Klorofil Daun Trembesi di Jalan Soekarno Hatta Kota Malang (mg/g)
3.7 Teknik Analisis Data
Teknik analisis data dalam penelitian ini menggunakan statistik deskriptif.
Analisis dengan mendeskripsikan hasil rerata dan standar deviasi kadar timbal dan kadar klorofil di jalan Soekarno Hatta Kota Malang. Data hasil pengukuran diolah dengan menggunakan microsoft office excel 2007 dan hasilnya akan disajikan dalam bentuk tabel dan gambar. Hasil penelitian akan dikembangkan sebagai sumber belajar biologi dalam bentuk kajian materi SMA X KD 3.10 menganalisis data perubahan lingkungan, penyebab, serta dampak dari perubahan tersebut terhadap lingkungan. Pemanfaatan hasil penelitian ini memperhatikan enam syarat sebagai sumber belajar diantaranya kejelasan potensi, kejelasan tujuan, kejelasan sasaran, kejelasan informasi yang diungkap, kejelasan pedoman explorasi, dan kejelasan perolehan yang didapatkan.
Pengulangan
Kadar Klorofil (mg/g)
Klorofil a Klorofil b Klorofil Total Ulangan 1 Ulangan 2 Ulangan 3 Ulangan 4 Ulangan 5 Ulangan 6 Ulangan 7 Ulangan 8 Ulangan 9 Rerata SD
