51L'f .C;.J../o b £

"l.A~

DIK.RUTIN

KAJIAN TINGKAT KUALITAS PERAIRANDAN ST ABILIT AS EKOSISTEM

DI PERAIRAN PANT AI TUGU SEMARANG

Oleh :

Ir. Muh. Y usuf, M.SiKunarso, ST

Ir. R. Ario, M.Sc

Dibiayai dengan Dana Dik. Rutin Universitas Diponegoro, Tabun Anggaran2002 Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian

No.120/J07.11.PJJ/PL/2002, Tanggall Mei 2002

F AKUL T AS PERIKANAN DAN ILMU KELA UT AN

UNIVERSIT AS DIPONEGOROOKTOBER 2002

~

LEMBAR mENTITAS DAN PENGESAHAN LAPORAN AKHffiHASIL PENELITIAN DIK. RUTIN UNIVERSITAS DIPONEGORO

" a. Judu1 Pene1itian Kajian Tingkat Kualitas Perairan dan Stabilitas Eko-sistem di Perairan Pantai Tugu Semarang.I / IJ / IIIb. Kategorj Peneljtjan

2. Ketua Penelitia. Nama : Ir. Muh. Yusuf, M.Sib. Jenis KeIamin : Laki-lakic. Pangkat/Golongan/NTP. : Penata Tk. II III d I ] 31 683 787d. Jabatan Fungsional : Lektor Madyae. Fakultas I Jurusan : Perikanan dan Tlmu Kelakutan I Tlmu Kelautanf. Universitas .Diponegoro Semarangg. Bidang I1mu yang diteliti: MlP A -Lingkungan I Pencemaran Perairan

3. J umlah Tim Peneliti4. Lokas1 Pene]jt1an

5. Jangka Waktu Penelitian6. Biaya yang diperlukan

Sumber Dana j Anggaran

2 orangPerairan Pantai Tugu (muara sungai Karanganyar),Kotamadia Semarang.6 (enam bulan)

Rp. 3.000.000,- (tigajuta rupiah).-Djk. Rutjn Unjversjtas Djponegoro, Tahun Anggaran2002.

Semarang, 31 Oktober 2002

~tt ,"",~01

Perikanan, I Undjp. Ketua Penel.iti

')"

v~l ~r; i"ox > ~\0.- :'u.I ~ "0 '? '. 0

~~//{"-1N:f'~~ ~ tI~;"'~ tnsno Anggoro. MS

'4", DAN \\.I-'I~~:5 701lr. Muh. Yusuf, M.SiNIP. 13] 683 787

// r~ '"'\, ~'

It:'w>

o.I;

\::

Menyetujui :.Lembaga Pene]ilian

negoro,.z.. "

t~"""",~

~ .BD"846

-~--

ii

~s

:~

RINGKASAN

Muh. Yusuf, dkk., 2002. Kajian Tingkat Kua.1itas Perairan clan Stabi.1itas EkosistemOi Perairan Pantai Tugu Semarang.

Perairan Pantai Tugu Semarang secara nyata sebagai tempatbermuaranya berbagaj limbah yang berasal daTi sejumlah pabnk yang berada di buIllsungai Karanganyar maupun sungai Tapak. Limbah ini mengakibatkan terjadinyapencemaran perairan pantaj clan berdampak terhadap penurunan kua.1jtas air,sehingga pada akhimya akan berakibat buruk terhadap kehidupan organisme perairanhewan benthos.

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui clan mengkaji : (1) kondisikualitas air (fisika, kimia air) di daerah pene1itian; (2) struktur komunitas organismemakrobenthos dalam kaitannya dengan gangguan bahan pencemar atau polutan; (3)stabi]itas ekosistem perairan di daerah pene.1itian" berdasarkan atas distribusikelimpahan organisme makrobenthos.

Metode yang digunakan da.1am ~nelitian ini yaitu "studi kasus". Pengambi]ansam pel di]akukan sebanyak tiga kali u.1angan, dengan interva] 14-15 han. Analisisdata yang digunakan untuk mengetahui kualitas perairan menggunakan IMLP(Indeks Mutu Lingkungan Perairan), Baku Mutu Air Laut, clan analisis strukturkomunitas organisme makrobenthos yang meliputi ke1impahan, keanekaragaman clankeseragaman jenis. Sedangkan untuk mengetahui stabilitas ekosistem digunakan 3(tiga) model yaitu Mac. Arthur (Brcken Stick), Motomura (Jog Jinier) clan Preston(log normal), yang didasarkan pada data distnbusi kelimpahan individu jenisorganisme makrobenthos.

Berdasarkan basi] pengukuran parameter fisika-kimia air menunjukkanbahwa beberapa parameter yakni" kekeruhan, COD, clan unsur-unsur logam berat.Cu, Cd, Ph, Ni temyata telah melarnpaui batas yang diinginkan dalam Baku MutuAir Laut..

Nilai IMLP perairan di lokasi penelitian berkisar an tara 56,858 -66,121..Berdasarkan nilai ini dapat dikatakan bahwa kuaJitas perairan di daerah penelitiantermasuk ke dalam kriteria sedang. Jika dikaitkan dengan tingkat pencemaran yangterjadi, maka perairannya te.1ah tercemar kategon sedang, karena ni]ainya di bawahkriteria kualitas air yang baik.

Nilai indeks keanekaragaman di daerah penelitian berkisar daTi rendahsampai sedang, yaitu antara ],132 sampai 2,10. Sedangkan nilai indekskeseragamannya relatif tinggi, yakni berkisar antara 0,80 sampai 0,95. Kondisi inimenerangkan bahwa keseragaman organisme makrobenthos di daerah pene]itianrelatif tinggi, atau sebaliknya keanekaragaman jenis benthos rel.atif rendah.

Berdasarkan basi] perhitungan uji kesesuaian mode], maka kondisilingkungan atau ekosistem di daerah penelitian yang tampak membaik daTi waktu kewaktu ada]ah stasiun I, II, clan V, yang ditunjukkan adanya perubahan dati mode]Motomura ke mode] Preston. Model. ini menggambarkan bahwa kondisilingkungannya stabi.1. Scdangkan kondisi ]ingkungan yang tampak semakinmemburuk dari waktu ke waktu adalah stasiun ill clan IV, yang ditunjukkan olehperubahan mode] daTi Preston ke Motomura. Mode] ini menggambarkan bahwakondisi lingkungan tidak stabil, clan sedang mengalami gangguan atau tekanan.

iii

Semarang".

Penelitian ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui: (1) kondisi

kuaJitas air (flsika, kimia air) di daerah pene]itian~ (2) struktur kornunitas organisme

makrobenthos dalam kaitannya dengan gangguan bahan pencemar atau polutan~ (3)

stabilitas ekosistem perairan di daerah penelitian, berdasarkan atas distribusi

kelimpahan organisme makrobenthos.

Dalam kesempatan ini peneliti menyampaikan terima kasih kepada yang

Semarang, Oktober 2002

Tim Peneliti

.-- ~, ~~~,. .\ "" \,' '.-C-i rl V ..\) i'*'; , \

, ,t\"""',,~,".co" .' ,-"U v'",.j.' t '. ""---~---" "L?"\ ~ I' ,1,. ~ ,\ \)()-,\ \',r}.

~ A '- \ O~ ....'."':"~) ..' .1: ~!\. "

iv

DAFT AR ISI

Halaman

11

III

lV

v

VII

vrn

LEMBARillENTITASDANPENGESAHAN RlNGKASAN " KATAPENGANTAR "'"

DAFT AR ISI '" DAFTAR TABEL

DAFTARGAMBAR

IX

112

DAFTARLAMPIRAN BAB I. PENDAHULUAN 1.1. LatarBelakang '. 1.2. Perumusan Masalah ' """

44566667778910111212]213

BABIJ. TJNJAUANPUSTAKA 2.1. Perairan Pantai dan Kualitas Perairan ". 2.2. SurnberPencernaran , 2.3. Kualitas Perairan ". 2.3.]. SifatPisikaPerairan """".'.".".""""""""""""'.

2.3.1..1.Suhu """""

2.3.] .2. Kekeruhan 2.3.1.3. Arus 2.3.2. SifatKirniaPerairan 2.3.2.1.. Salinitas .'."""""""""..""""'..'.'..' ""

2.3.2.2. Derajat Keasaman (pH) ...'" 2.3.2.3. Oksigen Terlarut 2.3.2.4.Nutrien 2.3.2.5. Logam Berat ". 2.4. OrganismeBenthos ""."'.""" """"""'"

2.4.1. Habitat Benthos 2.4.2. Komunitas Benthos dan Faktor pembatas 2.4.3. Makrozoobenthos clan lndikator pencemaran

141414

BABill. TU.TUANDANMANFAATPENELInAN 3.1. TujuanPenel.itian '.. ""'."""'.'.."

3.2. ManfaatPene]itian " ' '

1.5

]515

BAB IV. METODOLOGIPENELITIAN 4.]. TernpatdanWaktuPeneJjtjan 4.2. BahandanPeralatanPenelitian

v

1515.15

151.8

18]81920

4.3.MetodePeneJitian 4.3.1. Pengumpulan Data Primer , ..,... "'"

4.3.],], StasiunPengambilansampeJ 4.3.1.2. CaraPengambilanSampeJ "...".""'...

4.3.2. Metode Pengambilan Data Sekunder 4.3.3. Analisis Data... '."" ""'. 4.3.3..1. Data KuaJitas Perairan (fisika-kirnia air)

4.3.3.2. Data Organisme Makrozoobenthos 4.3.3.3. Ana]isis Stabi]itas Ekosistem

23232325

2727

3333435

BAB V. HASILDANPEMBAHASAN """"""'" """ """""

5.1. Kondisi Kua)itas Perairan (fisika-kirnia air) , ...

5.1.1. Penilaian Kualitas Perairan Berdasarkan Baku Mutu ..

5.1.2. Peni)aian Kua)itas Perairan Berdasarkan NiJai IMLP ..

5.2. Struktur Komunitas Makrozoobenthos '"

5.2.1. Kornposisi dan Kelirnpahan Jenis '" 5.2.2. Keanekaragaman Jenis (H') dan Keseraga,an Jenis (E)

5.3. Stabilitas Ekosistem '"

5.4. Hubungan Indeks H' dengan Kualitas Air "'"

5.5. Tekstur Sedirnen (substrat) Dasar Perairan "'.

BAB VI. KESIMPULAN DAN SARAN6..1. KesimpuJan '."

6.2. Saran...

373738

DAFT AR PUST AKA 39

fJAMPIRAN-LAMPIPAN 42

vi

DAFTARTABEL

HaJaman

13

17

19

19

23

25

28

29

30

32

34

.

45

Nomor

1. Kriteria kualitas air berdasarkan nilai indeks keanekaragaman jenis

Shannon-Wiener daTi kelompok organisme makrobenthos 2. Parameter tisika-kimia kualitas air yang diukur, alat clan cara peng-

ukurannya 3. Nilai sub indeks parameter kualitas air dalam perhitungan lndeks

Mutu Lingkungan Perairan (IMLP), modifikasi Ott (1978) "'"

4. Kriteria mutu lingkungan perairan (NSF. WQI, Ott, 1978) 5. Nilai rataan basil pengukuran kualitas air pada masing.masing stasi un

penelitian di perairan pantai Tugu Semarang '" 6. Nilai Indeks Mutu Lingkungan Perairan (IMLP) di masing-masing

stasiunpenelitian 7. Kelimpahan individu jenis makrozoobenthos (ind/m2) di perairan

pantai Tugu Semarang. Samplingke-l 8. KeJimpahan individu jenis makrozoobenthos (jnd/m2) di perairan

pantai Tugu Semarang. Sampling ke-2 '" 9. Keljmpahan jndividu jenis makrozoobenthos (ind/m2) dj perairan

pantaiTuguSemarang. Samplingke-3 10. JumJah jenis (S), nilai indeks keanekaragaman jenis (H'), clan

keseragamanjenis (E) makrozoobenthos di daerah penelitian 11. Kesesuain model clan kondjsj stabjlitas ekosistem pad a masjng.masjng

stasiun peneljtian, selama penelitian berlangsung 12. Kondisi tekstur sedimen subtrat pada masing-masing stasiun penelitian

didaerahpenelitian

vii

DAFT AR GAMBAR

Nomor Halaman

1. Skema perumusan (pendekatan) masalah dalam penelitian 3

2. Peta lokasi pengambilan sampel (stasiun penelitian) di perairan pantai

Tugu, Kecamatan Tugu, Kotamadia Semarang 1. 6

3. Kurva njlaj indeks mutu Jingkungan perajran (IMLP) dj masing-masing 26

stasiun penel itian.

viii

1

BAD I. PENDAHULUAN

1.1. Latar BelakangMeningkatnya jumlah penduduk clan pesatnya laju pembangunan di berbagai

kota besar di Indonesia seperti di wilayah kotamadia Semarang, secara nyata telah

menimbulkan dampak berupa meningkatnya jumlah buangan berupa limbah (waste)

yang berasal daTi berbagai kegiatan manusia baik di lahan atas (upland) terutama

kegiatan yang menempati wilayah pesisir-pantai seperti industri, intensifikasi

pertanian clan perikanan (tambak udang), permukiman (pengembangan

hunian/perumahan), pengembangan pelabuhan, lalu-lintas kapal-kapal taut, clan

bentuk-bentuk kagiatan manusia lainnya, yang telah mencemari air, tanah clan udara.

Khususnya mengenai pencemaran air, Sutamihardja (1993) mengatakan

bahwa ancaman serius terhadap kualitas perairan pantai (1 aut) di Indonesia adalah

limbah industri, limbah manusia, pelumpuran dan turbiditas (kekeruhan) dari sungai,

tumpahan minyak lepas pantai dan pembuangan limbah industri ke laut. Lebih lanjut

dikatakan bahwa masalah pencemaran air di sepanjang pantai utara pulau Jawa

diperbesar oleh adanya pemusatan industri di wi 1 ayah tersebut.

Perairan pantai Tugu (muara sungai Karanganyar) terletak di wilayah

kotamadia/pemerintah kota Semarang, Propinsi jawa Tengah, tepatnya berada di sisi

barat kota Semarang atau berjarak sekitar 12 km daTi pusat kota (kawasan

Simpanglima), clan secara geografis terletak pada posisi antara 110019'30~' dan

110°21' 30 BT.Dari hasil observasi clan sampling ke lapangan, perairan pantai Tugu diduga

kuat telah menerima dampak buangan berupa limbah yang berasal daTi sejumlah

industri yang berada di sepanjang jalan raya Tugu (upland daerah penelitian), yang

secara ekologis berada di hulu sungai Karanganyar. Berdasarkan data yang tercetat di

kantor wilayah Departemen Perindustrian Propinsi Jawa tengah (1989), disebutkan

bahwa sejumlah industri yang beroperasi di wilayah Tugu daTi upland sungai

Karanganyar, yaitu industri yang menghasilkan produk makanan, bumbu ~asak,

kecap, sabun, tekstil, galvanis, baterai, kemasan karton. Keramik, garmen clan cold

storage ikan clan udang. Jenis-jenis industri ini sangat berpotensi mencamari perairan

sungai clan laut (muara sungai).

2

Adanya kegiatan pertambakan intensif dan semi intensif yang banyak tersebar

di kanan kiri sepanjang sungai Karanganyar ditengarai kuat ikut memberikan

konstribusi terhadap menurunnya kualitas air muara sungai terutama

parameter/variabel kekeruhan dan bahan organik dari nitrogen dan fosfat dalam

bentuk amonia, nitrit, nitrat dan orthofosfat.

Demikian pula keberadaan permukiman (perumahan) yang cukup padat di

sekitar sungai dan di daerah upland (hulu sungai) serta kegiatan pemangkasan bukit

untuk keperluan pengembangan perumahan di lokasi setempat atau untuk reklamasi

di daerah pantai (daerah pengembangan sekitar pelabuhan) yang terns berlangsung

hingga kini mempercepat tingginya sedimentasi dan kekeruhan air di muara sungai.

Menurunnya kualitas air dan berubahnya sifat-sifat fisika-kimia akibat

terjadinya pencemaran di perairan muara sungai (perairan pantai Tugu) akan sang at

membahayakan bagi kehidupan organisme perairan terutama makrozoobenthos,

karena organisme jenis ini memiliki sifat hidup yang pasif dan relatif menetap di

dasar perairan, sehingga sulit untuk menghindarkan diri daTi pencemaran air yang

terjadi.

1.2. Perumusan Masalah

Dalam penelitian ini perumusan atau pendekatan masalah lebih ditekankan

pacta adanya gangguan bahan pencemar clan pengaruh yang ditimbulkannya terhadap

kualitas air dan organisme perairan dalam hal ini makrozoobentghos. Sebagai sumber

pencemarnya yakni kegaitan industri, pertambakan, permukiman clan kegiatan

pemangkasan bukit.

Bahan pencemar atau polutan akan terbawa oleh aliran sungai Karanganyar

hingga mencapai daerah muara sungai (perairan -pantai Tugu), dan berakibat

terhadap terjadinya pencemaran air di daerah penelitian. Pencemaran yang terjadi

dapat mengakibatkan menurunnya kualitas air disebabkan oleh berubahnya sifat-sifat

fisika daD kimia air yang sangat membahayakan bagi kehidupan organisme perairan

terutama makrozoobenthos, karena sifat hidupnya _ya~ relatif menetap di dasar

perairan. Kehidupan organisme perairan dapat tercermin dari struktur

komunitas baik melalui -pe~hitun-Ean terhadap nilai kelimpahan individu

jenis, indeks keanekaragaman clan keseragaman jenis serta stabilitas ekosistem

3

perairan terhadap kondisi perairan yang tercemar. Secara skematis pendekatanmasalah penelitian disajikan pada Gambar 1

I Perairan Pantai Tugu

Kondisi TopografiPantai dan Fluktuasi

Pasang-Surut.

-Baku Mutu Air Laut-lndeks Mutu Ling-

kungan Perairan.-lndeks Biologi/ Ke-

anekaragaman Jenis

~

Struktur Komunitas orga-nisme Makrobenthos :-Kelimpahan lndividu

Setiap Jenis.-Indeks Keanekaragaman

& Keseragaman Jenis.

Gambar I. Skema Perumusan (Pendekatan) Masalah dalam Penelitian