IV. METODA PENELITIAN
4.1. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di 18 stasiun yang merupakan titik-titik lokasi pengambilan sampel air sungai pada kawasan DAS Brantas Hulu Kota dan Kabupaten Malang Jawa Timur. Peta lokasi penelitian dapat dilihat pada Gambar 4 dan Gambar 5. Analisis laboratorium untuk sampel sebagai data primer dari parameter kimia dilaksanakan di Laboratorium Environmental Engineering Pusat Penelitian Lirnnologi LIP1 Cibinong. Pengamatan kualitas air dilaksanakan pada tanggal 17-20 September 2003 pada musim kemarau yang terdiri dari penentuan parameter fisika air yaitu suhu, konduktivitas, total padatan tersuspensi dan kekeruhan serta parameter kimia pH, DO, BOD, COD, N-nitrat, total nitrogen, ortofosfat dan total fosfor. Penelusuran data sekunder dilakukan mulai Juni 2003 hingga Juni 2005.
Gambar 4. Peta kawasan DAS Brantas Hulu.
Gambar 5. Titik-titik lokasi pengamatan dan pengambilan sampel.
4.2. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah sampel air yang diambil di sejumlah titik sampel seperti yang telah ditentukan sebelumnya. Alat yang digunakan untuk pengambilan sampel adalah Water Sampler tipe Vandorn-2 dengan kapasitas 0,5 liter. Selain itu digunakan juga peralatan untuk mengukur parameter fisika dan kimia sampel seperti diperlihatkan pada Tabel 8. Bahan kimia HzS04 digunakan sebagai zat pengawet sampel air.
Tabel 8. Parameter yang diukur alat, dan metoda analisis (Greenberg et al., 1985)
No. Parameter Satuan Metoda Analisis Alat
Fisika
1. Suhu OC Pemuaian Termometer air raksa
2. Konduktivitas mhoslcm Pengukum resistant Conductivify Instrument 3. Total Padatan tersuspensi mg/L Gxvimetrik Timbangan analitik
4. Kekeruhan NTU Intensitas cahaya Turbidirneter
Kimia 5. pH
7. BOD
8. COD
10. Total nitrogen
1 1. Ortofosfat
Penentuan aktivitas ion pH Meter hidrogen secara
potensiometri
mg/L Titrasi Metoda Alat titrasi Winkler's
mg/L Inkubasi, & Titrasi Inkubator, alat titrasi Metoda Winkler's
mg/L Destruksi, pemanasan, Reaktor, alat titrasi
& titrasi refluks
mg/L Kolorimetri Metoda Spektrofotometer Brucine
mglL Oksidasi, pemanasan & Autoklaf, Kolorimetri Metoda Spektrofotometer Brucine
mg/L Kolorometri Metoda Spektrofotometer Asam Askorbat
12. Total fosfor mg/L Pemanasan & Spektrofotometer
Kolorimetri Metoda Asam Askorbat
4.3. Rancangan Penelitian
4.3.1. Metoda Pengumpulan Data
Data terdiri dari data primer dan data sekunder. Data primer merupakan data tentang kualitas air sungai-sungai pada kawasan DAS Brantas Hulu baik parameter fisik maupum kimianya, foto-foto tentang lokasi penelitian dan data tentang kondisi fisik sungai yang dikumpulkan dengan menggunakan lebih dari satu metoda antara lain survey lapangan dan wawancara. Untuk pengukuran parameter suhu, daya hantar listrik, kekeruhan, dan pH dari kualitas air dilakukan secara in situ di lokasi penelitian. Sedangkan parameter total padatan tersuspensi, DO, BOD, COD, nitrat, total nitrogen, ortofosfat, dan total fosfor dilakukan di laboratorium. Data sekunder antara lain adalah data tentang tata guna lahan, gambaran aktivitas di sekitar DAS ,dm data kualitas air dari tahun-tahun sebelumnya. Pengumpulan data sekunder diperoleh dengan cara penelusuran literatur dan pengumpulan data yang tersedia di instansi yang terkait dengan penelitian.
4.3.2. Penentuan Stasiun Pengsmatan
Metoda penentuan stasiun pengamatan dan pengambilan sampel dilakukan dengan cara purposive sampling yaitu cara penentuan stasiun dengan melihat pertimbangan kondisi suatu keadaan daerah penelitian dari pengamatan langsung di lapangan. Lokasi pengambilan sampel terdiri dari:
Stasiun 1 : Sungai Brantas titik 1 yang terletak di daerah Sumber Brantas Desa Tulungrejo, Kecamatan Bumi Aji, Kabupaten Malang.
Sungai ini agak gundul vegetasinya, daerah pertanian terutama ape1 dan sayur-sayuran.
Stasiun 2 : Sungai Brantas titik 2 yang terletak di daerah Sumber Brantas Desa Tulungrejo, Kecamatan Bumi Aji, Kabupaten Malang, sama dengan stasiun 1 karena berdekatan namun letaknya lebih ke hilir.
Stasiun 3 : Sungai Brantas yang terletak di Kelurahan Beji Kecamatan Junrejo, daerah tumbuhan barnbu, pisang serta pertanian sayuran terutama kol dan bayam.
Stasiun 4
Stasiun 5
Stasiun 6
Stasiun 7
Stasiun 8
Stasiun 9
Stasiun 10
Stasiun 11
Stasiun 12
Stasiun 13
Stasiun 14
: Kali Pendem di Kecamatan Junrejo (Sungai Brantas orde 2):
sungai agak besar, daerah pasir berbatu dan banyak tumbuhan bambu.
: Kali Pendem di Kecamatan Junrejo (Sungai Brantas orde 3), sungai lebih besar daripada orde 2, berbatu dan banyak tumbuhan bambu.
: Kali Bango di Kelurahan Pandanwangi Kecamatan Blimbing (Sungai Brantas orde 2) Kota Malang, daerah berbatu, terjal, curam, banyak tumbuhan bambu dan pisang.
: Kali Amprong Kelurahan Kedungkandang Kecamatan Kedungkandang Kota Malang, daerah berbatu curam, banyak tumbuhan bambu dan terdapat pemukiman penduduk. .
: Sungai Brantas Kelurahan Keduldalem Kecamatan Klojen Kota Malang, air sungai kotor dan banyak pemukinan penduduk di tepi sungai.
: Kali Bango Kelurahan Kedungkandang Kecamatan Kedungkandang (Sungai Brantas orde 3) Kota Malang, daerah berbatu, banyak tumbuhan bambu, dekat jembatan, banyak pemukinan penduduk di tepi sungai, air sungai agak kotor dan masyarakat menjadikan sungai sebagai sarana MCK.
: Kali Lesti Kelurahan Sananrejo, daerah persawahan, banyak tumbuhan kelapa dan bambu dan terdapat suatu sumber air yang dikenal masyarakat sebagai "lurnbang betowo".
: Kali Lesti Kelufahan Tolok Kecarnatan Turen, merupakan daerah persawahan, sedikit berbatu.
: Sungai Brantas Desa Kedung Pedarigan Kecamatan Kepanjen Kabupaten Malang, daerah berbatu dan banyak tumbuhan bambu.
: Kali Lesti Wonokerto Suwaru, sungainya agak besar, ada jembatan, banyak pohon kelapa, air sungai dalam.
: Kali Lesti Bermuara Sengguruh, merupakan muara Kali Lesti di Waduk Sengguruh, banyak enceng gondok dan tbmbuhan pisang.
Stasiun 15 : Waduk Sengguruh Tengah, daerah persawahan, di sekitar waduk banyak enceng gondok.
Stasiun 16 : Kali Babar (Sungai Metro orde 1) di Desa Karangpandan Kecamatan Pakisaji Kabupaten Malang, daerahnya cukup curam, dijadikan masyarakat sebagai tempat pemandian dan banyak tumbuhan bambu serta berbatu.
Stasiun 17 : Sungai Metro Mojosari-Kedungmonggo Kecamatan Pakis Kabupaten Malang, dijadikan masyarakat di sekitarnya sebagai sarana MCK, airnya cukup keruh dan di sekitarnya terdapat tumbuhan bambu.
Stasiun 18 : Sungai Metro Kelurahan Talangagung Kecamatan Kepanjen Kabupzten Malang, diatasnya ada jembatan, banyak terdapat pohon bambu dan pisang di sekitarnya.
4.3.3. Pengambilan Sampel air
Sampel air diambil langsung di tiap stasiun pengamatan pada lapisan permukaan air atau kedalaman 50 cm. Pengambilan sampel air dilakukan di seluruh stasiun pada musim kemarau antara pukul 08.00-16.00 WIB selama 4 (empat) hari.
Penanganan sarnpel dilakukan dengan berpedoman pada Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater (Greenberg et al., 1985). Sampel air yang diambil dari setiap stasiun dimasukkan dalam botol dengan memberi label, ditutup rapat dan selanjutnya siap untuk dianalisis. Caria penanganan sampel untuk masing-masing parameter disajikan dalam Tabel 9.
Tabel 9. Cara penanganan sampel untuk masing-masing parameter (Greenberg et al., 1985)
Parameter Cara penanganan sampel
Suhu Analisis in situ
Kekeruhan Analisis in situ
Konduktivitas Analisis in situ
TSS Pendinginan dalam ice box
Analisis in situ
Asidifikasi dengan pereaksi Winkler's, MnS04 & H2S04 pekat, titrasi ex situ
BOD Pendinginan dalam ice box
COD Penambahan H2SO4 hingga pH 2
Penambahan H2SO4 hingga pH 2, didinginkan 'dalam ice box
Penambahan hingga pH 2, didinginkan dalam ice box
Ortofosfat Didinginkan dalam ice box, simpan dalam freezer TP Didinginkan dalam ice box, simpan dalam freezer
Sarnpel air dianalisis di Laboratorium Environmental Engineering Pusat Penelitian Lirnnologi LIPI. Analisis untuk parameter suhu, DHL, kekeruhan, dan pH dilakukan di lapangan (in situ) (Tabel 9).
4.3.4. Metoda Analisis Data
Evaluasi kualitas air dilakukan dengan mengacu kepada dua peraturan yaitu Swat Keputusan Gubernur Jawa Timur No. 413 tahun 1987 tentang Baku Mutu Air golongan C dan Peraturan Pemerintah (PP) No. 82 tahun 2001 tentang Baku Mutu air golongan 111. Penggunaan 2 (dua) acuan ini berdasarkan pasal 9 Peraturan Pemerintah No. 82 tahun 2001 ayat b yang menjelaskan bahwa sumber air yang berada dalam dua atau lebih wilayah KabupatenKota dapat diatur dengan Peraturan Daerah dan pasal 12 yaitu baku mutu air dengan ketentuan tersebut ditetapkan dengan Peraturan Daerah Provinsi. Sedangkan evaluasi dengan acuan baku mutu berdasarkan Peraturan Pemerintd No. 82 tahun 2001 dengan peruntukan air yang sama dengan ketentuan Surat Keputusan Gubernur Jatim
No. 187 tahun 1988 bahwa Sungai Brantas merupakan air golongan C yang diperuntukan untuk keperluan perikanan dan peternakan. Dengan peruntukan yang sama maka berdasarkan Peraturan Pemerintah tersebut, Sungai Brantas termasuk ke dalam air golongan I11 yaitu air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, petemakan, dan air untuk pertanaman.
Parameter-parameter kualitas air yang telah melewati arnbang batas maksimum yang diperbolehkan, dipelajari sejauh mana penyimpangannya dari baku mutu yang telah ditetapkan. Untuk menentukan status mutu air maka digunakan Metoda Indeks Pencemaran berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No 115 tahun 2003. Polution Indeks (PI) atau Indeks Pencemaran (IP) ditentukan untuk suatu peruntukan air kemudian dapat dikembangkan untuk beberapa pemtukan bagi seluruh badan air atau sebagian dari suatu sungai. IP mencakup berbagai kelompok parameter kualitas yang independen dan bermakna. Jika Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan dalam Baku Mutu Air (j), dan Ci menyatakan konsentrasi parameter kualitas air (i) yang diperoleh dari h a i l analisis cuplikan air pada suatu lokasi pengambilan cuplikan dari suatu alur sungai, maka Pij adalah Indeks Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi dari CiLLij.
Pij=Z(Clj/Llj, C2/L2j9.. ., Ci/Lijl
Pada model PI dibutuhkan nilai rata-rata dari keseluruhan nilai Ci/Lij sebagai tolok ukur pencemaran, tetapi nilai ini tidak akan bermakna jika salah satu nilai Ci/Lij bernilai lebih besar dari 1. Jadi indeks ini harus mencakup nilai Ci/Lij yang maksimum.
P@= Z {(Ci/Lij)& (Ci/Lij!M)
Dengan (Ci/Lij)~: nilai CiILij rata-rata; (Ci/Lij)M: nilai Ci/Lij maksimum.
Perairan akan semakin tercemar untuk suatu peruntukan ( j ) jika (Ci/LijlR dan atau (Ci/Lijl~ adalah lebih besar dari 1,0, maka
Evaluasi nilai PI untuk menetukan status mutu air disajikan dalam Tabel 10.
Tabel 10. Evaluasi nilai PI untuk menentukan status mutu air Rentang Nilai Plj Status Mutu
0 1 PIj 1 1 ,O Memenuhi baku mutu 1 ,O I PIj
<
5,O Cemar ringan5,O <PIj I 1 0 Cemar sedang
PIi> 10 Cemar berat
Sumber: SK Meneg. LH No. 1 15,2003
Hasil evaluasi kualitas air juga dikaitkan dengan tata guna lahan di kawasan DAS Brantas Hulu dan aktivitas yang berlangsung di sekitarnya. Kajian ini dilakukan secara deskriptif berdasarkan Peta Tata Guna Lahan DAS Brantas Hulu tahun 2003, Peta Lokasi Industri di sepanjang DAS Brantas Hulu dari Penun Jasa Tirta I Malang, dan pengarnatan langsung di lapangan.
