III.
METODE PENELITIAN
A. Materi Penelitian 1. Peralatan Penelitian
Alat yang digunakan selama penelitian adalah botol Winkler, plankton
net no.25, ember plastik, buret, statif, Erlenmayer, pipet tetes, thermometer,
gelas ukur, mikroskop binokuler, cover glass, object glass, kertas pH,
saringan bertingkat, tali raffia, kayu ukuran 1 m, kertas saring whatman
no.41, keping secchi, beker glass, inkubator, timbangan analitik, ice box,
botol sampel, penangas oven, botol plastik, GPS, dan pompa vacum.
2. Bahan Penelitian
Bahan yang digunakan selama penelitian adalah Aquades, larutan
pengencer, formalin 40%, larutan MnSO4, KOH-KI, H2SO4 pekat, Na2S2O3,
dan indikator amilum.
B. Teknik Pengambilan Sampel
Penelitian dilakukan dengan menggunakan metode survei. Teknik
pengambilan sampel menggunakan purposive random sampling pada 7 stasiun
di hulu, tengah dan hilir Sungai Banjaran berdasarkan rona lingkungan (Tabel
3.1). Pengambilan sampel di tiap-tiap setasiun dilakukan 3 kali ulangan dengan
interval waktu 2 minggu sekali pada Juli- Agustus 2014.
Tabel 3.1. Lokasi Pengambilan Sampel di Perairan Sungai Banjaran (Lampiran 1)
Sta Desa Substrat Land Use Letak Geografis
I Melung ,Kec. Baturraden
batu dan kerikil hulu sungai dan air terjun
07o20’0,6576”LS
19o13’48,4356” BT
II Kober, Kec.
07o25’2,5212” LS
109o13’25,1148” BT
III Bantarsoka, Kec.
109o13’24,0996” BT
IV Pasirmuncang
109o13’26,3964” BT
V Pasirmuncang
Parameter utama yang diamati meliputi nilai TSS, jumlah jenis dan jumlah
individu dari mikrozoobentos. Parameter pendukung adalah pH, suhu, kecepatan
arus sungai, kedalaman sungai, kecerahan, jenis substrat, BOD, dan DO.
C. Bagan Alir Penelitian
Sungai Banjaran Kabupaten Banyumas
Mikrozoobentos
Analisis data Pengambilan sampel
Kualitas fisika/kimia
Rona lingkungan
Organisme
Korelasi regresi
Struktur komunitas mikrozoobentos hubungannya dengan material tersuspensi di Sungai Banjaran Kabupaten Banyumas Hulu :
1 stasiun
Tengah :
4 stasiun Hilir :2 stasiun
Pendukung: 1. Jenis substrat 2. Temperatur 3. Kedalaman
sungai 4. Kecepatan
arus 5. kecerahan 6. DO 7. BOD 8. pH
Utama: 1. TSS
Struktur komunitas Hubungan TSS dengan
mikrozoobentos
kelimpahan
keanekaragaman Dominansi Kemerataan
Deskripsi
D. Cara Kerja
1. Pengambilan Sampel Air
Sampel air diambil dan diamati dengan menggunakan metode insitu
dan exitu. Insitu dilakukan dengan mengukur langsung nilai fisika-kimia,
seperti suhu, kecepatan arus, kecerahan, kedalaman, pH, dan O2 terlarut di
tempat pengambilan sampel, sedangkan secara exitu hanya pengambilan dan
pendinginan sampel air dan pengukuran dilakukan di laboratorium, yaitu
pada pengukuran nilai TSS dan BOD.
2. Pengambilan dan Pengawetan Sampel Mikrozoobenthos
Sampel mikrozoobentos diambil dengan metode kuadran. Kuadran
ditempatkan pada substrat dasar sungai dengan ukuran 50x50 cm2. Semua substrat yang berada pada kuadran seperti batu, tanah, kerikil dan pasir
tersebut diambil. Substrat yang berupa batu disikat secara halus, untuk
substrat pasir dan kerikil dilakukan pengambilan dari dasar perairan ke dalam
ember, dan untuk substrat berupa tanah menggunakan pipa paralon yang
ukurannya tidak diperhitungkan, yaitu dengan cara menusukan pipa ke dalam
tanah dan jangan sampai ada air yang masuk ke dalam pipa tersebut. Substrat
yang diperoleh dimasukkan ke dalam ember plastik dan diencerkan dengan
akuades sebanyak 500 ml. Substrat yang sudah diencerkan di saring dengan
menggunakan saringan bertingkat dengan mata saring 0,1x0,1 mm. Hasil
penyaringan di saring lagi menggunakan plankton-net no. 25. Hasil
penyaringan ditampung dalam botol sampel dan diberi formalin 40% hingga
konsentrasi menjadi 4% atau sekitar 2,5 ml ,dengan menggunakan rumus
sebagai berikut :
N1V1= N2V2 (3-1)
Keterangan :
N1 = konsentrasi formalin yang dikehendaki (4%) V1 = volume sampel
N2 = konsentrasi formalin yang ada (40%)
menggunakan mikroskop binokuler dengan perbesaran 400 kali dan
diidentifikasi menggunakan buku Davis (1955), Edmondson (1959) dan
Plankton of South Vietnam (Shirota,1966). Penghitungan jumlah individu
menggunakan perbesaran 100 kali. Mikrozoobentos diamati sebanyak 20
lapang pandang dan setiap sampel diulang sebanyak 5 kali. Perhitungan
jumlah mikrozoobentos menggunakan rumus modifikasi dari Lackey Drop
Microtransect Counting (APHA, 1992), yaitu :
K = F x N (3-2)
Keterangan :
F =
x x x
(3-3)Luas substrat = 2500 cm2
K = Kelimpahan mikrozoobentos (Organisme/cm2) N = Jumlah mikrozoobentos yang diamati
Q1 = Luas gelas penutup 18x18 mm (mm2)
Q2 = Luas lapang pandang (1,11279 mm2) V1 = Volume air dalam botol sampel (90 ml) V2 = Volume air yang diamati ( 0,25 ml ) P = Jumlah lapang pandang (20)
W = Volume air yang disaring (0,5 l)
4. Kelimpahan Relatif (KR)
Kelimpahan relatif merupakan kelimpahan jenis mikrozoobentos ke-i dengan jumlah total seluruh jenis mikrozoobentos (Krebs, 1978). Kelimpahan relatif dihitung dengan menggunakan rumus :
KR= x 100% (3-4)
Keterangan :
KR = kelimpahan relatif
ni = jumlah individu spesies ke i
N = jumlah individu total seluruh spesies
5. Total Suspended Solids (TSS)
Total Suspended Solid diukur dengan metode Gravimetric dari APHA
(1985). Pertama kertas saring Whatman no. 41 dibilas dengan akuades,
kemudian kertas saring Whatman dikeringkan pada suhu 1050C selama kurang lebih 1 jam dan kertas saring Whatman ditimbang sebagai berat awal
(x). Sampel air sungai sebanyak 50 ml disaring dengan kertas saring
Whatman no. 41 yang sudah dibilas dengan akuades. Kertas saring
dikeringkan pada suhu 1050C selama 1 jam kemudian kertas saring didinginkan dan ditimbang beratnya sebagai berat akhir (y).
Rumus nilai konsentrasi Total Suspended Solid (TSS) :
mg/l = × 10 (3-5)
Keterangan:
y = berat kertas saring dan zat tersuspensi x = berat kertas saring
6. Kedalaman Sungai
Kedalaman sungai diukur dengan mencelupkan tongkat berskala pada
lokasi yang akan diukur kedalamannya, sampai tongkat menyentuh dasar, dan
skala yang diperoleh dicatat.
7. Kecepatan Arus
Kecepatan arus diukur menggunakan metode pelampung (Barus, 2002),
yaitu botol plastik 0,5 l diisi dengan air sampai 25% kemudian diikat dengan
tali sepanjang 10 m, kemudian dihanyutkan ke sungai. Waktu yang
diperlukan untuk menempuh jarak 10 m dihitung dengan menggunakan stop
watch, kemudian dicatat.
Kecepatan arus : V m.dt-1= (3-6)
Keterangan :
V = kecepatan arus (m.dt-1) M = panjang tali (m)
S = waktu (s)
8. Pengamatan Substrat Dasar
Pengamatan substrat dasar dilakukan secara visual,
9. Penetrasi cahaya (kecerahan)
Penetrasi cahaya atau kecerahan diukur dengan menggunakan keping
Secchii. Keping Secchii dimasukkan ke dalam air sampai batas yang tidak
dapat terlihat oleh mata, kemudian diukur jaraknya (x), Setelah itu keping
x = jarak saat Keping Secchi tidak terlihat oleh mata y = jarak saat Keping Secchi terlihat lagi oleh mata
10. Temperatur air
Temperatur air sungai diukur dengan metode pemuaian (APHA,1985).
Pengukuran suhu air dan udara menggunakan termometer Celcius.
Termometer dicelupkan ke dalam air selama kurang lebih 2 menit sampai
menunjukkan angka yang konstan, lalu dicatat.
11. pH
Pengukuran pH dilakukan dengan kertas indikator pH. Kertas pH
dicelupkan ke dalam air sampai terjadi perubahan warna, kemudian
perubahan warna dicocokkan dengan warna standard yang ada (Welch,
1952).
12. Biological Oxygen Demand (BOD)
Biological Oxygen Demand (BOD) diukur dengan metode Winkler
(APHA, 1985). Sampel air sebanyak 300 ml diencerkan dengan larutan
pengencer sebanyak 300 ml. Sampel yang telah diencerkan dimasukkan
dalam 2 botol Winkler volume 250 ml. Botol Winkler pertama diperiksa
kandungan oksigennya yang dinyatakan sebagai DO0hari, sedangkan botol
Winkler kedua diperiksa setelah 5 hari yang diinkubasi terlebih dahulu
dengan suhu 20oC dan dinyatakan sebagai DO5hari. Blanko menggunakan
akuades dengan perlakuan sama seperti cara kerja untuk air sampel.
Kandungan BOD dihitung dengan persamaan :
BOD mg/l
=
( ) ( ) ( ) (3-7)keterangan :
X0= kandungan O2terlarut sampel hari ke-0
X5= kandungan O2terlarut sampel hari ke-5
B0= kandungan O2terlarut blanko hari ke-0
B5= kandungan O2terlarut blanko hari ke-5
P = faktor pengenceran
13. Disolved Oxygen (DO).
Oksigen terlarur (DO) diukur dengan menggunakan metode Winkler
(Wetzel & Likens, 1992). Sampel air diambil dengan menggunakan botol
Winkler 250 ml secara hati-hati supaya tidak terdapat gelembung udara
dalam botol. Sampel air yang telah diambil ditambah MnSO4 dan KOH-KI
masing-masing 1 ml kemudian dikocok sampai homogen. Kemudian
ditambahkan 1 ml H2SO4 pekat sampai endapan larut. Selanjutnya diambil
100 ml sampel air dan dimasukkan ke dalam botol Erlenmeyer kemudian
ditambahkan indikator amilum sebanyak 3-5 tetes hingga berwarna biru tua.
Kemudian dititrasi dengan Na2S2O30,025 N hingga jernih.
DO mg.l-1= x
100 1000
p x q x 8 (3-8)
keterangan :
p = jumlah Na2S2O30,025 N yang digunakan untuk titrasi (ml)
q = normalitas larutan Na2S2O3
8 = bobot setara oksigen
E. Analisis Data
Analisis yang digunakan untuk mengkaji kualitas fisika kimia khususnya
TSS pada masing-masing stasiun adalah menggunakan metode deskriptif
dalam bentuk grafik. Struktur komunitas mikrozoobenthos di Sungai Banjaran
yang dikaji adalah keanekaragaman, dominansi, kemerataan, dan kesamaan,
yaitu sebagai berikut :
1. Indeks Keanekaragaman
Indeks keanekaragaman digunakan untuk menyatakan hubungan
kelimpahan spesies dalam komunitas di Sungai Banjaran, dengan rumus
sebagai berikut :
′ = | log | (3-9)
Keterangan :
H’ = indeks keanekaragaman
pi = perbandingan individu suatu jenis dengan keseluruhan jenis (ni/N)
Kategori nilai indeks Shannon-Wiener menurut Krebs (1985)
mempunyai kisaran nilai tertentu yaitu :
2. Indeks Dominansi
Indeks dominansi digunakan untuk mengetahui apakah suatu jenis
organisme yang mendominasi perairan Sungai Banjaran, indeks dominansi
Simpson dihitung dengan rumus :
D = 2 (3-10)
keterangan :
D = indeks dominansi
ni = Jumlah individu jenis ke-i N = Jumlah total individu
Kategori nilai indeks dominansi menurut Odum (1971) yaitu:
Nilai indeks dominansi berkisar 0-1 yang artinya apabila nilai 0 (nol) berarti
tidak ada yang mendominansi, dan apabila mendekati 1 maka ada
kecenderungan satu individu mendominansi yang lainnya.
3. Indeks Kemerataan
Indeks Kemerataan (Index of Evenness) berfungsi untuk mengetahui
kemerataan setiap jenis dalam setiap komunitas yang dijumpai di Sungai
Banjaran (Odum, 1997), yaitu :
E = H’/log S (3-11)
Keterangan :
E = indeks kemerataan S = jumlah jenis
H’= keanekaragaman jenis Log = logaritma
Kategori nilai kemerataan menurut Odum (1997) adalah :
E = 0, kemerataan antara spesies rendah, artinya kekayaan individu yang
dimiliki masing-masing spesies sangat jauh berbeda, dan jika E = 1,
kemerataan antar spesies relatif merata atau jumlah individu masing-masing
spesies relatif sama.
4. Indeks Kesamaan
Untuk mengetahui tingkat kesamaan komunitas antar stasiun
penelitian, data mikrozoobentos dianalisis menggunakan Indeks kesamaan
Sorenson menurut Brower (1990), yaitu:
= 100% (3-12)
Keterangan:
S = Indeks Kesamaan
A = Jumlah spesies yang ditemukan di lokasi A B = Jumlah spesies yang ditemukan di lokasi B
C = Jumlah spesies yang sama-sama ditemukan di lokasi A dan B
Kategori Indeks Kesamaan Komunitas menurut Odum (1993) adalah :
1-30 % = Kategori rendah 61-91 % = Kategori tinggi 31-60 % = Kategori sedang
> 91 % = Kategori sangat tinggi
5. Hubungan Konsentrasi TSS dengan Kelimpahan Mikrozoobentos
Korelasi digunakan untuk menentukan besarnya pengaruh konsentrasi
TSS terhadap kelimpahan mikrozoobenthos yang dinyatakan dengan
koefisien korelasi (r), besarnya nilai r = -1 ≤ r ≤ + 1. Menurut Sugiyono
(2004) analisis regresi dapat dijelaskan melalui persamaan linier
Y= a + bx. (3-13)
Keterangan :
Y = subyek variable dependen dalam hal ini yaitu kelimpahan mikrozoobenthos
X = subyek variable independen dengan nilai tertentu konsentrasi TSS. a = harga Y bila X=0
b = angka arah atau koefisien regresi yang menunjukan angka peningkatan atau penurunan variable dependen yang didasarkan pada variable independen.
Menurut Djarwanto dan Subagyo (1981), bahwa nilai koefisien korelasi
(r) adalah jika 0,70-1,00 menunjukkan hubungan yang tinggi; 0,40-0,70
menunjukkan hubungan yang sedang; 0,20-0,40 menunjukkan hubungan
yang rendah dan apabila nilai r <0,20 menunjukkan adanya hubungan yang
sangat rendah atau dapat diabaikan.
