Penilaian Kualitas Air Menggunakan Indeks Makroinvertebrata FBI dan Biotilik di Sungai Buntung Sidoarjo

(1)

Penilaian Kualitas Air Menggunakan Indeks Makroinvertebrata FBI dan Biotilik di Sungai Buntung Sidoarjo

Safira Anastasia^1*, Ida Munfarida², Dedy Suprayogi³

1,2,3Environmental Engineering Department, UIN Sunan Ampel, Surabaya

*Koresponden email: [email protected]

Diterima: 13 Juli 2022 Disetujui: 27 Juli 2022

Abstract

The Buntung River, which is located in Krian, Sidoarjo, is used as a reservoir for waste water from rice fields and is also used as primary drainage, but many residents dump their domestic waste into the Buntung River. The purpose of this study was to determine the quality of river water using the biomonitoring method.

This research uses descriptive analytic method. Differences in taxa that exist in each individual macroinvertebrate can be used as indicators to determine water quality. The amount of water quality using the FBI is at station I of 6.72, at station II of 6.21 and at station III of 5.79. The amount of water quality using Biotilik is 1.25 at station I, at station II is 1.25 and at station III is 1.5. The calculation of the water quality of the Buntung River uses the Family Biotic index with poor water quality (very large pollution).

As for the calculation using biotilik shows the water quality is heavily polluted.

Keywords: Buntung River, FBI, macroinvertebrates, Biotilik, Sidoarjo

Abstrak

Sungai buntung yang terletak di Krian, Sidoarjo digunakan sebagai penampung air buangan dari persawahan dan juga sebagai drainase primer, namun banyak warga membuang limbah domestik mereka ke Sungai Buntung. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui kualitas air sungai menggunakan metode biomonitoring. Penelitian ini menggunakan metode deskriptif analitik. Perbedaan taksa yang ada dalam masing-masing individu makroinvertebrata dapat dijadikan indikator untuk menentukan kualitas perairan. Jumlah kualitas air menggunakan FBI yaitu pada stasiun I sebesar 6,72, pada stasiun II sebesar 6,21 dan pada stasiun III sebesar 5,79. Jumlah kualitas air menggunakan Biotilik yaitu pada stasiun I sejumlah 1,25, pada stasiun II sejumlah 1,25 dan pada stasiun III sejumlah 1,5. Perhitungan kualitas air Sungai Buntung menggunakan Family Biotic Index dengan kualitas air buruk (polusi yang sangat besar).

Sedangkan untuk perhitungan menggunakan biotilik menunjukkan kualitas air tercemar berat.

Kata kunci: Sungai Buntung, FBI, makroinvertebrata, Biotilik, Sidoarjo

1. Pendahuluan

Daerah aliran sungai harus dilakukan pemantauan setiap beberapa bulan, agar dapat diketahui kondisi pengelolaan sungai dan kondisi sekitar sungai. Umumnya kondisi air sungai yang berada di hulu lebih bersih dibanding hilir, kondisi air hilir sungai biasanya tercemar karena terdapat aliran air dari bagian hulu. Hilir sungai merupakan gabungan beberapa anak sungai yang berasal dari hulu, karena alasan tersebut, dalam melakukan penelitian/pengamatan mengenai sungai, seharusnya mengambil lokasi yang dapat mewakili sungai tersebut [1].

Saat ini kebutuhan akan air tawar dan pemanfaatannya semakin meningkat karena pertumbuhan penduduk yang cepat. Oleh karena itu, itu diperkirakan bahwa potensi air kotor per kapita akan menurun pada tahun 2050. Sumber daya air dan kualitas air memainkan peran penting dalam pembangunan perkotaan dan lingkungan, terutama di negara-negara berkembang. Masih ada lagi dari 700 pencemar kimia di perairan. Diantaranya polutan dan logam berat adalah zat yang paling berbahaya untuk lingkungan dan manusia karena karsinogenisitas dan toksisitasnya yang tinggi [2]. Oleh karena itu, perlu menjaga keanekaragaman hayati menggunakan makroinvertebrata sebagai alat yang efektif dalam mengukur dan mendukung proses pengelolaan menuju keberlanjutan sumber daya air. Umumnya, kualitas air dapat dipantau dengan mengamati komposisi makroinvertebrata air tawar sehingga dapat diketahui air yang relatif tidak tercemar dan tercemar [3].

Makroinvertebrata telah banyak digunakan sebagai indikator biologis dan model organisme untuk mengembangkan indeks kesehatan dan stres ekosistem perairan, memberikan dasar yang kuat untuk pemantauan lingkungan yang berkelanjutan dan pengelolaan sumber daya air [4]. Beberapa bentuk serangga air menunjukkan kemampuan beradaptasi, ketahanan dan ketahanan terhadap perubahan

(2)

lingkungan, sementara yang lain sangat sensitif terhadap setiap perubahan di sekitarnya [4]. Penelitian ini memiliki tujuan mengetahui kualitas air sungai menggunakan biomonitoring dengan cara membandingkan antara dua metode yakni metode Family Biotic Index dengan Biotilik.

2. Metode Penelitian 2.1 Alat dan Bahan

Penelitian ini menggunakan alat yakni Jaring, Wadah plastic, Lup, Panduan Biotilik, Toples Plastik, Sendok dan Label. Untuk bahan yang digunakan berupa yakni formalin dan aquades

2.2 Waktu dan Tempat Penelitian

Pelaksanaan pengambilan sampel di bulan Mei 2022 di Sungai Buntung, Sidoarjo. Lokasi stasiun pengambilan makroinvertebrata sebagai berikut:

2.1 Stasiun 1 di Jembatan Ketegan (7^o20’56”S 112^o42’11”E )

2.2 Stasiun 2 di Jembatan Brigjen Katamso I (7ô21’03”S 112ô45’20”E ) 2.3 Stasiun 3 di Jembatan Gisik Cemandi (7ô21’56”S 112ô48’28”E ) 2.3 Analisis Data

2.3.1. Biotilik

Bio dan Tilik, ‘Bio’ merupakan kata asal dari BIOTILIK dengan ‘Bio’ yang berarti biota, dan ‘Tilik’

yang mempunyai arti memperhatikan dengan seksama, oleh karena itu BIOTILIK merupakan peninjauan perairan dengan makroinvertebrata sebagai indikator dan memiliki kesamaan dengan biomonitoring.

Tabel 1. Penilaian kualitas air menggunakan BIOTILIK

Parameter Skor

4 3 2 1

Keragaman Jenis Famili >13 10-13 7-9 <7

Keragaman Jenis EPT >7 3-7 1-2 0

% Kelimpahan EPT >40% >15-40% >0-15% 0%

Indeks Biotilik 3,3-4,0 2,6-3,2 1,8-2,5 1,0-1,7

Total Skor Skor rata-rata (Total skor/4) Kriteria Kualitas Air Tidak

Tercemar

Tercemar Ringan

Tercemar Sedang

Tercemar Berat

Skor Rata-rata 3,3-4,0 2,6-3,2 1,8-2,5 1,0-1,7

Sumber: [5]

2.3.2. Family Biotic Index

Family Biotic Indeks sering digunakan untuk menguji dan menentukan kualitas badan air pada suatu sungai, dengan cara mengalikan nilai dari kelimpahan makroinvertbrata yang digunakan untuk indikator setiap pemantauan dengan nilai yang telah ditentukan [6]. Menurut ref. [7] digunakan rumus untuk menganalisis biomonitoring dengan metode FBI seperti di bawah:

FBI = ∑xi × ti n

Dengan:

Xi merupakan jumlah total individu famili ke-;

ti merupakan ketahanan famili ke-

Tabel 2. Penilaian kualitas perairan menggunakan FBI

Nilai FBI Status Kualitas Air Tingkat Pencemaran Bahan Organik 0,00–3,75 Sangat baik Tidak terpolusi bahan organik 3,75–4,25 Baik sekali Sedikit polusi bahan organik

4,26–5,00 Baik Beberapa polusi bahan organik

5,01–5,75 Cukup Polusi yang cukup besar

5,76–6,50 Agak buruk Besar adanya polusi bahan organik

6,51–7,25 Buruk Polusi yang sangat besar

7,26–

10,00

Buruk sekali Terpolusi besar polusi organik berat Sumber: [8]

(3)

3. Hasil dan Pembahasan

Makroinvertebrata merupakan bagian dari ekosistem sungai yang digunakan untuk bioindikator dalam pengukuran kondisi fisik, kimia dan biologi sungai. Makroinvertebrata memiliki tingkat sensitivitas yang tinggi terhadap perubahan lingkungannya, apabila banyak pencemar yang masuk ke dalam sungai, maka akan mempengaruhi jumlah dan dominansinya [9].

Menurut ref. [10] pemilihan makroinvertebrata sebagai hewan untuk mengukur kualitas air adalah karena mereka mudah untuk ditangkap, sangat lambat ketika bergerak, tidak tahan pencemaran dan juga siklus hidup yang dimiliki sangat panjang.

3.1 Family Biotic Index (FBI)

Perhitungan makroinvertebrata stasiun 1 hingga stasiun 3 berdasarkan FBI disajikan dalam Tabel 3.

Tabel 3. Makroinvertebrata Stasiun I

No. Nama Family Jumlah (xi) Toleransi (ti) xi x ni

1. Thiaridae 8 4 32

2. Blood-red Chironomidae 31 8 248

3. Tubificidae 33 10 330

4. Viviparidae 10 4 40

5. Lymnaeidae 5 1 5

6. Naucoridae 11 2 22

7. Dysticidae 4 2 8

Jumlah 102 31 685

Sumber: Hasil analisis, 2022

Hasil yang diperoleh menggunakan FBI stasiun I yaitu 6,72 yang menandakan tingkat pencemaran tercemar sangat banyak. Studi saat ini mengidentifikasi Tubificidae sebagai takson toleran polusi. Beberapa spesies Tubificidae memiliki pigmen pernapasan [11] untuk meningkatkan efisiensi pertukaran oksigennya.

Oleh karena itu, mereka dapat mentolerir konsentrasi oksigen yang rendah. Tubificidae dapat ditemukan di sedimen air tawar dengan konsentrasi oksigen rendah dan kandungan karbon organik tinggi [11].

Tabel 4. Makroinvertebrata Stasiun II

1. Planorbidae 15 2 30

2. Lymnaeidae 8 1 8

3. Physidae 9 1 9

6. Thiaridae 8 4 32

7. Blood-red Chironomidae 19 9 171

Jumlah 104 31 646

Hasil perhitungan yang diperoleh menggunakan FBI di stasiun II yaitu 6,21 yang menandakan merupakan kategori tingkat pencemaran tercemar banyak. Menurut [12] menjelaskan bahwa Ancylus sp sensitif terhadap polutan sedangkan gastropoda dari Family Physidae termasuk dalam gastropoda yang paling toleran terhadap polusi.

Tabel 5. Makroinvertebrata Stasiun III

1. Atyidae 25 6 150

2. Gomphidae 3 1 3

(4)

4. Corixidae A 11 2 22

5. Scirtidae 15 6 90

6. Physidae 3 1 3

7. Corixidae B 5 2 10

Jumlah 106 30 614

Hasil perhitungan yang diperoleh menggunakan FBI di Stasiun III yaitu 5,79 yang menandakan tingkat pencemaran air tercemar banyak. Jumlah makroinvertberata terbanyak selain Tubificidae adalah Atyidae dengan status taksa peka-polutan. Analisis ini dikaitkan dengan oksigenasi tinggi, yang akan mencerminkan tingkat polusi yang rendah di stasiun ini, sehingga mendukung perkembangan organisme yang peka terhadap polusi [13].

3.2 Biotilik

Makroinvertebrata yang ada di stasiun 1 sebanyak 102 individu, dengan skor penilaian (ti x ni) sebanyak 155. Perhitungan dan nilai masing-masing individidu dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Hasil Indeks Biotilik Stasiun I

No Nama Famili Skor Biotilik Jumlah Individu ti x ni

(ti) (ni)

Non EPT

1. Thiaridae B 2 8 16

2. Chironomidae Merah 1 31 31

5. Lymnaeidae 2 5 10

7. Dytiscidae 3 4 12

Subtotal Non-EPT 102 155

Jumlah N= 102 X= 155

Persentase Kelimpahan EPT (n) EPT / N) 0

INDEKS BIOTILIK (X/N) 1,52

Chironomidae diidentifikasi sebagai takson toleran polusi karena anggotanya dapat mentolerir kondisi hipoksia ekstrim di habitat perairan karena mereka memiliki kadar hemoglobin yang tinggi di dalam tubuh mereka [11]. Selain itu, sebagian besar larva chironomid yang hidup di sedimen oksigen rendah membangun liang dan tabung sedimen yang diikat bersama dengan sekresi halus. Penghuni tabung dan liang dapat memberi ventilasi pada tabung mereka dengan air segar melalui gelombang dorsoventral tubuh, memfasilitasi pertukaran gas selama oksigen ambien rendah. Oleh karena itu, Chironomidae telah dilaporkan sebagai ordo dominan pada ekosistem yang paling terkontaminasi secara organik [11].

Keberadaan Lymnaea sp. dan Chironomus sp. merupakan spesies indikator pencemaran organik di sungai yang menerima limbah domestik dan industri [14]. Spesies Naucoridae ditemukan memiliki kelimpahan numerik paling sedikit di sungai Aahoo. Kekurangan takson ini tidak terduga karena diketahui memiliki kemampuan beradaptasi terhadap perubahan faktor lingkungan [15]. Selanjutnya jumlah makroinvertebrata dibagi dengan skor penilaian sehingga didapatkan hasil 1,52. Perhitungan selanjutnya dilihat dalam Tabel 7.

Tabel 7. Nilai kualitas air biotilik Stasiun I

Parameter Total Skor Penilaian

Keragaman Jenis Famili 7 2

Keragaman Jenis EPT 0 1

% Kelimpahan EPT 0 1

Indeks Biotilik 1,52 1

Total Skor 5

Skor Rata-Rata (Total Skor/4) 1,25 Sumber: Hasil analisis, 2022

(5)

Sesuai dengan perhitungan diatas didapatkan nilai dengan jumlah 1,25. Nilai 1,25 merupakan kualitas air Sungai Buntung masuk ke dalam kategori tercemar berat. Makroinvertebrata yang ada di stasiun II sebanyak 104 individu, dengan skor penilaian (ti x ni) sebanyak 134. Perhitungan dan nilai masing- masing individidu dapat dilihat pada Tabel 8.

Tabel 8. Hasil Indeks Biotilik Stasiun II

No Nama Famili Skor Biotilik Jumlah Individu ti x ni

(ti) (ni)

Non EPT

1. Planorbidae 2 15 30

2. Lymnaeidae 2 8 16

3. Physidae 2 9 18

6. Thiaridae B 2 8 16

7. Chironomidae Merah 1 19 19

Persentase Kelimpahan EPT (n) EPT / N) 0

Menurut ref. [16] Kajian ini menyimpulkan bahwa keberadaan beberapa famili indikator pencemaran, seperti Tubificidae, Hirudinae, Chironomidae, Tabanidae, Caenidae, Physidae dan ketiadaan total famili Plecoptera secara langsung menunjukkan perubahan status sungai dari tidak tercemar menjadi tercemar. Ajao menjelaskan bahwa gastropoda relatif toleran terhadap variasi parameter fisik dan kimia lingkungan. Gastropoda juga diketahui memiliki kemampuan mengakumulasi logam dalam konsentrasi.

Menurut [12] menjelaskan bahwa Ancylus sp sensitif terhadap polutan sedangkan gastropoda dari Famili Physidae termasuk dalam gastropoda yang paling toleran terhadap polusi. Selanjutnya jumlah makroinvertebrata dibagi dengan skor penilaian sehingga didapatkan hasil 1,29. Perhitungan selanjutnya dilihat dalam Tabel 9.

Tabel 9. Nilai kualitas air biotilik Stasiun II

Parameter Total Skor Penilaian

Total Skor 5

Skor Rata-Rata (Total Skor/4) 1,25 Sumber: Hasil analisis, 2022

Sesuai dengan perhitungan diatas didapatkan nilai dengan jumlah 1,25. Nilai 1,25 merupakan kualitas air Sungai Buntung masuk ke dalam kategori tercemar berat. Makroinvertebrata yang ada di stasiun III sebanyak 106 individu, dengan skor penilaian (ti x ni) sebanyak 231. Perhitungan dan nilai masing-masing individidu dapat dilihat pada Tabel 10.

Tabel 10. Hasil Indeks Biotilik Stasiun III

No. Nama Famili Skor Biotilik Jumlah Individu ti x ni

(ti) (ni)

Non EPT

1. Atyidae 2 25 50

2. Gomphidae A 4 3 12

4. Corixidae A 3 11 33

5. Scirtidae 3 15 45

6. Physidae 2 3 6

7. Corixidae B 3 5 15

(6)

No. Nama Famili Skor Biotilik Jumlah Individu ti x ni

(ti) (ni)

Persentase Kelimpahan EPT (n) EPT / N)

0

Atyidae dengan status taksa peka-polutan. Analisis atydae ini dikaitkan dengan oksigenasi tinggi, yang akan mencerminkan tingkat polusi yang rendah, sehingga mendukung perkembangan organisme yang peka terhadap polusi [13].

Umumnya, odonate agak toleran terhadap polusi, sedangkan Gomphidae dapat tumbuh subur di air yang sangat tercemar. Semua odonate yang diambil sampelnya di sungai adalah spesies eurytopic yang dapat tumbuh subur di lingkungan yang terganggu termasuk gomphidae ini [15]. Selanjutnya jumlah makroinvertebrata dibagi dengan skor penilaian sehingga didapatkan hasil 2,18. Perhitungan selanjutnya dilihat dalam Tabel 11.

Tabel 11. Nilai kualitas air biotilik Stasiun III Parameter Total Skor Penilaian

Total Skor 6

Skor Rata-Rata (Total Skor/4) 1,5 Sumber: Hasil Analisis, 2022

Sesuai dengan perhitungan diatas didapatkan nilai dengan jumlah 1,5. Nilai 1,5 merupakan kualitas air Sungai Buntung masuk ke dalam kategori tercemar berat.

4. Kesimpulan

Perhitungan kualitas air sungai Buntung, Sidoarjo menggunakan Family Biotic Index pada stasiun 1 dengan kualitas air yang buruk dan tingkat pencemaran terpolusi sangat besar, untuk stasiun 2 kualitas air agak buruk dan tingkat pencemaran besar adanya polusi bahan organik sedangkan stasiun 3 dengan kualitas air agak buruk dan tingkat pencemaran besar adanya polusi bahan organik. Sedangkan untuk biotilik stasiun 1 hingga 3 dengan kualitas air tercemar berat. Perhitungan memiliki hasil kualitas air akhir yang berbeda karena biotilik digunakan untuk mengukur hewan tropis di Asia sedangkan Family Biotic Index digunakan untuk mengukur kualitas air di daerah Eropa. pengukuran biotilik lebih sensitif untuk digunakan di wilayah tropis seperti Indonesia.

5. Ucapan Terima Kasih

Terimakasih kepada kedua orang tua karena selalu memberikan dukungan dan dosen pembimbing Ida Munfarida dan Dedy Suprayogi selalu membimbing dalam mengerjakan artikel ini.

6. Referensi

[1] M. Gazali and A. Widada, “Analisis Kualitas Dan Perumusan Strategi Pengendalian Pencemaran Air Sungai Bangkahulu Bengkulu,” J. Nurs. Public Heal., vol. 9, no. 1, pp. 54–60, 2021.

[2] F. Ustaoğlu and H. Aydın, “Health risk assessment of dissolved heavy metals in surface water in a subtropical rivers basin system of Giresun (North-eastern Turkey),” Desalin. Water Treat., vol. 194, no. October, pp. 222–234, 2020, doi: 10.5004/dwt.2020.25900.

[3] F. O. Arimoro, M. D. Abubakar, G. E. Obi-Iyeke, and U. N. Keke, “Achieving sustainable river water quality for rural dwellers by prioritizing the conservation of macroinvertebrates biodiversity in two Afrotropical streams,” Environ. Sustain. Indic., vol. 10, no. October 2020, p. 100103, 2021,

(7)

doi: 10.1016/j.indic.2021.100103.

[4] V. Begić et al., “Estimating quality of archive urban stream macroinvertebrate samples for genomic, transcriptomic and proteomic assessment,” Ecol. Indic., vol. 125, no. August 2020, 2021, doi:

10.1016/j.ecolind.2021.107509.

[5] Rini S.D, “Ayo Cintai Sungai. Panduan Penilaian Kesehatan Sungai Melalui Pemeriksaan Habitat Sungai dan BIOTILIK,” vol. Gersik, no. Ecoton, pp. 8–38, 2011.

[6] H. & A. Rahardjanto, (Teori dan Aplikasi dalam Biomonitoring). 2019.

[7] E. Rustiasih, I. W. Arthana, and A. H. W. Sari, “Keanekaragaman dan kelimpahan makroinvertebrata sebagai biomonitoring kualitas perairan Tukad Badung, Bali,” Curr. Trends Aquat. Sci., vol. 1, no. 1, pp. 16–23, 2018, [Online]. Available:

https://ojs.unud.ac.id/index.php/CTAS/article/view/41976/27770.

[8] N. D. Hettige, R. B. Hashim, A. B. A. Kutty, N. R. B. Jamil, and Z. H. B. Ash’aari, “Application of ecological indices using macroinvertebrate assemblages in relation to aquaculture activities in Rawang Sub-basin, Selangor river, Malaysia,” Pertanika J. Sci. Technol., vol. 28, no. Special Issue 2, pp. 25–45, 2020, doi: 10.47836/pjst.28.S2.03.

[9] A. Rais, “Pengaruh Amoniak Dan Aktivitas Manusia Terhadap Kelangsungan Hidup Makroinvertebrata,” Cokrominoto J. Biol. Sci., vol. 1, no. 1, pp. 1–5, 2019, [Online]. Available:

https://science.e-journal.my.id/cjbs/article/view/1.

[10] T. Santoso and A. Sutanto, “Perbedaan Keanekaragaman Makrobentos Sebagai Indikator Biologi Penentuan Kualitas Air Di Area Perkotaaan Dan Di Pedesaaan Lampung,” Biolova, vol. 2, no. 2, pp. 144–150, 2021, doi: 10.24127/biolova.v2i2.1087.

[11] N. D. Hettige, R. Hashim, A. A. Kutty, Z. Hanan, and N. R. Jamil, “Using Benthic Macroinvertebrate Distribution and Water Quality as Organic Pollution Indicators for Fish Farming Areas in Rawang Sub-basin , Selangor River , Malaysia : A Correlation Analysis,” vol. 46, no.

September 2021, pp. 180–197, 2022.

[12] S. Naqsyabandi, E. Riani, and S. Suprihatin, “Impact of batik wastewater pollution on macrobenthic community in Pekalongan River,” AIP Conf. Proc., vol. 2023, no. October 2018, 2018, doi:

10.1063/1.5064125.

[13] G. N. S. Roger, Foto Menbohan Samuel, Nyame Mbia Donald-Or, Biram A Ngon Eric Belmond, and Laura Balzani, “Physicochemical characterization of the waters of the Lep’oo river in Mbanda (Bot-Makak) and structuring of the benthic macroinvertebrate community,” World J. Adv. Res. Rev., vol. 13, no. 3, pp. 001–012, 2022, doi: 10.30574/wjarr.2022.13.3.0137.

[14] A. O. Iyiola and B. Asiedu, “Benthic macro-invertebrates as indicators of water quality in Ogunpa River, South-Western Nigeria,” West African J. Appl. Ecol., vol. 28, no. 1, pp. 85–95, 2020.

[15] B. W. Adu and E. A. Oyeniyi, “Water quality parameters and aquatic insect diversity in Aahoo stream, southwestern Nigeria,” J. Basic Appl. Zool., vol. 80, no. 1, 2019, doi: 10.1186/s41936-019- 0085-3.

[16] L. Berisa, A. Lakew, and A. Negassa, “Assessment of The Ecological Health Status of River Berga Using Benthic Macroinvertebrates as Bioindicators , Ethiopia,” 2019.