Bab III Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan mengikuti langkah-langkah yang dimulai dari identifikasi masalah, studi literatur, survey lokasi, pengumpulan data, analisa data, hingga kesimpulan dan saran. Lokasi yang dipilih adalah sungai Siak dan sungai Kampar di Provinsi Riau. Alasan pemilihan kedua sungai ini adalah karena kedua sungai tersebut menerima effluent dari 2 (dua) industri pulp dan kertas yang masing-masing adalah: PT. I dan PT. R. Metodologi penelitian ini dapat dilihat seperti Gambar III.1 di bawah ini.
Mulai Identifikasi Masalah Studi Literatur Survey Lokasi Data Sekunder Pengumpulan Data Data Primer
Penentuan Titik & Waktu Sampling
Observasi Pengambilan Sampel
Selesai
Preparasi & Analisa Sampel
Kesimpulan & Saran Analisa Data
III.1 Tahap-tahap kegiatan penelitian III.1.1 Identifikasi masalah
Identifikasi masalah yang dimaksud adalah identifikasi terhadap masalah yang terkait dengan keberadaan senyawa AOX di perairan, seperti yang telah dijelaskan pada bagian pendahuluan. Proses identifikasi dilakukan pada tahap awal sebelum proposal penelitian ini diajukan.
III.1.2 Studi literatur
Studi literatur dilakukan untuk memperoleh sumber-sumber pustaka yang terkait dan dapat menunjang penelitian ini. Sumber literatur yang digunakan dalam mendukung penelitian ini berupa buku-buku pustaka, sumber internet, laporan, dan data-data hasil pengukuran parameter yang relevan.
III.1.3 Survey lokasi
Survey dilakukan di sepanjang aliran sungai Siak dan Kampar dimulai dari bagian hulu hingga hilir, dengan mempertimbangkan posisi dimana effluent industri pulp dan kertas masuk ke badan sungai. Survey dilakukan dengan maksud untuk mengetahui kondisi lapangan (daerah aliran sungai) dan untuk menentukan lokasi pengambilan sample sebelum penelitian dimulai. Survey lokasi dilaksanakan pada tanggal 6 dan 7 Oktober 2007.
Lokasi penelitian di sungai Siak berada di wilayah Kabupaten Siak, Riau, menyelusuri daerah aliran sungai sepanjang 30 km, dimulai dari posisi 4 km di hulu effluent PT. I (1 km di hulu Ferry penyeberangan Kota Perawang) hingga desa Buatan yang berjarak 26 km di hilir PT. I. Sedangkan penelitian di sungai Kampar dilakukan di wilayah administrasi Kabupaten Pelalawan, Riau, dengan jarak yang sama yakni dimulai dari posisi 4 km di hulu effluent PT. R (2 km di hilir Jembatan Kota Pangkalan Kerinci) hingga wilayah desa Sungai Buluh (26 km di hilir PT. R).
Gambar III.2 di bawah ini menunjukkan peta lokasi penelitian di sungai Siak dan Kampar, Provinsi Riau.
# # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # ## # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # PEKANBARU Perawang Bukit Batu i Sikijang Petapahan eratak Buluh Lipat Kain Pangkalan Kerinci lalawan Telukmeranti ulaumuda Teluk Dalam atan
iak Sri Indrapura eluk Masjid ubukmuda elat Panjang Tandun Muar kus Min s S. Siak Besar S. Kampar Kanan S. Ka mpar Kiri S. Tapung Kanan S. Tapung K iri S. M anda u S. Kampar SELA T M ALA KA Dur T Pe P Bu S T L S ata a # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # Jalan Raya Sungai Lokasi Penelitian PT. R U PT. I
Gambar III.2 Peta lokasi penelitian di sungai Siak dan Kampar
III.1.4 Pengumpulan data
III.1.4.1 Data sekunder
Pengumpulan data-data sekunder diperlukan untuk menunjang data primer. Data-data sekunder diperoleh dari Bapedalda Provinsi Riau, Dinas Kimpraswil Provinsi Riau, internet, PT. I, dan sebagainya.
III.1.4.2 Data primer
III.1.4.2.1 Penentuan titik sampling 1. Keadaan lokasi
Lokasi pengambilan sampel ditentukan dengan melihat kondisi daerah aliran sungai dan kemungkinan untuk pengambilan sampel.
2. Penentuan titik sampling dilakukan dengan membagi aliran sungai Siak dan Kampar menjadi 6 (enam) titik sampling sebagai berikut:
• 1 (satu) titik sampling (A) pada jarak 4 km ke hulu dari titik effluent pabrik pulp dan kertas.
• 5 (lima) titik sampling ke hilir dimulai dari effluent (B), dengan titik-titik dan jarak ke hilir effluent berturut-turut adalah 3 km (C), 6 km (D), 16 km (E), dan 26 km (F).
Gambar III.3 di bawah ini menunjukkan skema lokasi titik pengambilan sampel di sungai Siak dan Kampar.
= Titik Sampling Effluent
4 km 3km 3 km 10 km 10 km A B C D E F
Gambar III.3 Skema lokasi titik pengambilan sampel
Tabel III.1 di bawah ini menunjukkan jarak titik-titik pengambilan sampel dalam penelitian yang dilakukan di sungai Siak. Jumlah titik pengambilan sampel di sungai Siak adalah masing-masing 6 (enam) titik untuk 2 (dua) kondisi sungai yang berbeda yakni 6 (enam) titik pada kondisi surut (pagi hari) dan 6 (enam) titik pada kondisi pasang (sore hari).
Industri Pulp & Kertas (PT.I / PT.R)
Tabel III.1 Jarak titik-titik pengambilan sampel di sungai Siak
No. Titik Sampling Jarak terhadap Effluent PT. I
Pagi hari (surut)
1 IA-1 4 km ke hulu 2 IB-1 0 km 3 IC-1 3 km ke hilir 4 ID-1 6 km ke hilir 5 IE-1 16 km ke hilir 6 IF-1 26 km ke hilir
Sore hari (pasang)
1 IA-2 4 km ke hulu 2 IB-2 0 km 3 IC-2 3 km ke hilir 4 ID-2 6 km ke hilir 5 IE-2 16 km ke hilir 6 IF-2 26 km ke hilir
Tabel III.2 menunjukkan jarak titik-titik pengambilan sampel dalam penelitian yang dilakukan di sungai Kampar. Jumlah titik pengambilan sampel di sungai Kampar adalah masing-masing 6 (enam) titik untuk pagi hari dan 6 (enam) titik pada sore hari, dengan kondisi sungai sama-sama surut.
Tabel III.2 Jarak titik-titik pengambilan sampel di sungai Kampar
No. Titik Jarak terhadap Effluent PT. R
Pagi hari (surut)
1 RA-1 4 km ke hulu 2 RB-1 0 km 3 RC-1 3 km ke hilir 4 RD-1 6 km ke hilir 5 RE-1 16 km ke hilir 6 RF-1 26 km ke hilir
Sore hari (surut)
1 RA-2 4 km ke hulu 2 RB-2 0 km 3 RC-2 3 km ke hilir 4 RD-2 6 km ke hilir 5 RE-2 16 km ke hilir 6 RF-2 26 km ke hilir
III.1.4.2.2 Waktu sampling
Pengambilan sampel dilaksanakan pada tanggal 1 November 2007 untuk sungai Kampar dan 3 November 2007 untuk sungai Siak, berlangsung 2 kali sehari untuk setiap titik sampling, yakni pada pagi dan sore hari (surut dan pasang). Berbeda dengan sungai Siak, kondisi di sungai Kampar pada saat pengambilan sampel, baik pagi maupun sore hari sama-sama dalam kondisi surut.
III.1.4.2.3 Metoda pengambilan sampel
Sungai Siak dan Kampar merupakan sungai besar (debit rata-rata tahunan > 150 m3/detik), maka mengacu pada standar SNI 06-2421-1991 jumlah titik pengambilan sampel minimum adalah 6 titik. Keenam titik pengambilan sampel tersebut adalah: pada titik-titik 1/4, 1/2, 3/4 lebar sungai, serta pada 0,2, dan 0,8 kedalaman sungai, seperti terlihat pada Gambar III.4.
1/4 L 1/2 L 3/4 L
0,2d
0,8d
Gambar III.4 Titik-titik pengambilan sampel air sungai
III.1.5 Tahap preparasi dan analisa sampel
Metoda preparasi dan analisa sampel mengacu pada standar SCAN (Lampiran G). Dilakukan preparasi khusus terkait dengan pengawetan sampel mengingat lokasi sampling yang jauh dari laboratorium. Sampel air yang telah diambil ditambahkan asam nitrat (HNO3) 65% hingga pH antara 1,5 sampai 2,0.
Tempatkan botol (sampel) pada suatu refrigerator bertemperatur 4oC. Sampel seharusnya dianalisa pada hari yang sama, namun sesuai standar, karena tidak memungkinkan, sampel dibekukan hingga waktu pengujian (analisa).
Analisa kandungan AOX dilakukan di Laboratorium AOX Balai Besar Pulp dan Kertas (BBPK) Bandung. Parameter temperatur air, temperatur ambient, pH, DO, dan kelembaban diukur langsung di lapangan.
Peralatan dan bahan yang digunakan untuk pengambilan sampel, pengukuran parameter di lapangan dan pengawetan sampel adalah:
1. Speed boat, 2 unit (alat transportasi selama pengambilan sampel di sungai Siak dan Kampar)
2. Cool box, 1 buah (sebagai wadah tempat botol-botol sampel) 3. Water sampler, 2 liter, 1 set (alat pengambil sampel air) 4. GPS, 1 set (untuk penentuan posisi sampling)
5. pH meter, 1 set (untuk pengukuran pH) 6. DO meter, 1 set (untuk pengukuran DO)
7. Termometer, 1 set (untuk pengukuran temperatur air)
8. Hygro thermometer clock, 1 set (untuk pengukuran kelembaban dan temperatur ambient)
9. Ember plastik besar, 25 liter, 1 buah (sebagai wadah pencampuran sampel air)
10. Ember plastik kecil, 1 liter, 1 buah (sebagai wadah saat pengukuran parameter di lapangan)
11. Gayung plastik, 1 buah (untuk pemindahan sampel)
12. Botol sampel, 24 buah (sebagai wadah sampel sebelum di analisa)
13. Pipet tetes, 3 buah (untuk penambahan HNO3 dalam pengawetan sampel
di lapangan)
14. Batang pengaduk kaca, 1 batang (sebagai alat pengaduk sampel) 15. Kertas label, 1 bungkus (untuk identitas sampel)
16. Plester bening, 1 buah (sebagai perekat kertas label) 17. Meteran, 1 set (sebagai alat ukur)
18. Tali, 20 meter (sebagai pelengkap water sampler dan pengukur kedalaman sungai)
19. Alluminium foil (sebagai pembungkus botol yang berisi sampel, mencegah oksidasi sebelum dianalisa)
20. Camera (dokumentasi)
Alat dan bahan yang digunakan untuk analisa kandungan AOX di Laboratorium AOX BBPK adalah:
1. TOX-100 Total Organic Halogen Analyzer, 1 set, dilengkapi dengan TOX Sampler Preparator dan Automatic Boat Controller (alat uji / ukur kandungan AOX)
2. Boat kuarsa (sebagai alat penghantar karbon aktif yang telah mengadsorbsi AOX ke ruang bakar pada alat TOC-100 Total Organic Halogen Analyzer) 3. Erlenmeyer 1000 ml, 1 buah (sebagai wadah pengenceran sampel)
4. Labu ukur 100 ml, 24 buah (sebagai wadah sampel yang sudah diencerkan, sebelum dianalisa)
5. Neraca, 1 set (alat timbangan untuk karbon aktif)
6. Kertas saring (sebagai alat penyaring aquadest dan sampel)
7. Pipet volum, 2 buah (untuk penambahan bahan kimia dan pengambilan sampel untuk analisa sesuai jumlah yang diinginkan)
8. Kertas label (untuk identitas labu berisi sampel)
9. Pingset, 1 buah (untuk pemindahan boat kuarsa ke dan dari Automatic Boat Controller)
10. Kolom adsorbsi, 96 buah (tempat karbon aktif dan ceramic wool) 11. Karbon aktif (sebagai penyerap sampel / AOX)
12. Ceramic wool (sebagai penutup bagian atas dan bawah kolom adsorbsi yang diisi karbon aktif)
13. Larutan KNO3 1 M (sebagai larutan pencuci) 14. Asam chlorobenzoat (larutan standar)
15. Asam sulfat, H SO2 4, massa jenis 1,84 g/ml. (hanya digunakan pada bagian
pembakaran sebagai penyerap kelebihan uap air). 16. Asam asetat, CH COOH (sebagai larutan elektrolit) 3
17. Aquadest (sebagai pengencer dan larutan blanko)
III.1.6 Analisa data
Dalam tahap ini dilakukan pembahasan terhadap data-data yang telah diperoleh, yang meliputi: analisis kandungan AOX yang diperoleh pada sungai
terhadap kehadiran senyawa AOX di sungai Siak dan Kampar termasuk metoda bleaching, proses dan bahan baku yang digunakan pada kedua industri, serta evaluasi resiko AOX terhadap kehidupan aquatik dan manusia.
Evaluasi resiko AOX terhadap kehidupan aquatik dan manusia dilakukan sebagai berikut:
a. Asumsi
Dalam evaluasi resiko ini diasumsikan bahwa:
1. Aliran effluent dari PT. I dan PT. R ke sungai Siak dan Kampar dianggap kontinyu dan stabil.
2. Pengenceran di sungai Siak dan Kampar dianggap sama dengan kondisi pada saat pengukuran / penelitian.
3. Ikan-ikan di sungai Siak dan Kampar dianggap tidak berpindah dari daerah di mana ikan tersebut hidup, baik karena pergerakannya maupun karena pengerakan air pada saat surut dan pasang, sehingga dalam hal ini safety factor diabaikan (dianggap nol).
4. AOX yang terukur dianggap mengandung dan merupakan salah satu dari senyawa-senyawa 2,3,7,8-TCDD, 2,3,7,8-TCDF, Pentachlorophenol dan Chloroform.
b. Data pendukung
Data pendukung yang diperlukan untuk perhitungan adalah: 1. Faktor Biokonsentrasi (BCF)
2. Konsentrasi senyawa di dalam badan air /sungai (Cw), mg/L. 3. Konsentrasi senyawa yang dapat masuk ke tubuh ikan (Cf), mg/kg 4. Tolerable Daily Intake (TDI) pada manusia (μg/hari/kg berat badan) 5. Tingkat konsumsi ikan per kapita per hari (kg/kapita/hari)
Cf BCF = ____
Cw
dimana: Cf = konsentrasi AOX dalam tubuh ikan (mg/kg) Cw= konsentrasi AOX dalam air sungai (mg/L)
Misalkan TDI untuk AOX pada manusia adalah X pg/kg berat badan. Dengan asumsi berat badan rata-rata orang dewasa 60 kg, maka:
TDI = X pg/kg x 60 kg = 60X pg/hari.
Tingkat konsumsi ikan masyarakat Riau, misalkan: Y kg/kapita/hari. Maka AOX yang diperkirakan dapat masuk ke dalam tubuh manusia akibat mengkonsumsi ikan dari sungai pada titik tertentu adalah:
Y (kg/kapita/hari) x Cf (g/kg) = Z g/hari
Jika diperoleh Z > TDI, maka ikan pada titik yang dihitung tidak layak dikonsumsi, dan sebaliknya.
III.1.7. Kesimpulan dan saran
Menarik kesimpulan dari hasil penelitian kandungan AOX yang diperoleh pada sungai Siak dan Kampar, pengaruh keberadaan industri pulp dan kertas (PT. I dan R) terhadap kehadiran senyawa AOX di sungai Siak dan Kampar termasuk metoda bleaching, proses dan bahan baku yang digunakan pada kedua industri, serta evaluasi resiko AOX terhadap kehidupan aquatik dan manusia. Kemudian dirumuskan saran bagi suatu upaya penekanan kandungan AOX yang berasal dari proses bleaching industri pulp dan kertas.
