3. METODE PENELITIAN

3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilakukan selama 9 hari, dimulai pada tanggal 19 Maret hingga

27 Maret 2011. Seluruh kegiatan pengambilan sampel air dilakukan dengan

menggunakan kapal riset Baruna Jaya VIII milik PUSLIT Oseanografi LIPI. Titik

pengambilan sampel air dilakukan pada posisi lintang antara 8,39-9,08 °LS dan

posisi bujur antara 114,14-115,39 °BT.

Stasiun pengamatan dalam pengambilan sampel air dalam pendugaan kualitas

perairan Selat Bali terdiri 9 titik pengamatan yang melintang dari wilayah Grajagan,

Jawa Timur sampai Jimbaran, Bali yang disesuaikan dengan rute pelayaran kapal

Baruna Jaya VIII. Letak koordinat, waktu pengambilan sampel dan kedalaman

perairan tiap stasiun dapat dilihat pada Lampiran 4. Peta lokasi penelitian di

perairan Selat Bali dapat dilihat pada Gambar 2. Pengambilan sampel air dilakukan

pada kedalaman yang berbeda, hal ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan

karakteristik perairan pada beberapa kolom perairan (permukaan, termoklin, dan

dekat dasar perairan).

Gambar 3. Peta lokasi penelitian di bagian selatan Selat Bali

21

3.2. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan selama penelitian meliputi alat dan bahan

yang digunakan dalam proses pengambilan air sampel dan analisis parameter

kualitas perairan (fisika kimia). Alat dan metode yang digunakan dalam analisis

kualitas perairan parameter fisika kimia perairan dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Alat/metode yang digunakan dalam analisis parameter kualitas air

Parameter Satuan Alat/metode Keterangan

a. Fisika

1. Suhu °C CTD In-situ

2. Kekeruhan NTU Spektrofotometer Ex-situ

3. TSS mg/L Gravimetri Ex-situ

b. Kimia

1. pH - pH meter In-situ

2. Salinitas PSU Salinometer In-situ

3. DO mg/L DO meter In-situ

4. BOD mg/L Titrasi Winkler In-situ

5. Amonia mg/L Spektrofotometer Ex-situ

6. Nitrat mg/L Spektrofotometer Ex-situ

7. Fosfat mg/L Spektrofotometer Ex-situ

8. Raksa mg/L AAS Ex-situ

9. Kadmium mg/L AAS Ex-situ

10. Tembaga mg/L AAS Ex-situ

11. Timbal mg/L AAS Ex-situ

Mengacu pada: Eaton et al. 2005

Alat yang digunakan dalam proses pengambilan air sampel adalah Rossete

Water Sampler yang terdiri dari 10 tabung niskin dan tiap tabung memiliki kapasitas

sebesar 10 liter. Bersamaan dengan Rossete Water Sampler, CTD (Conductivity

Temperature Depth) beserta alat yang digunakan untuk keperluan pengambilan data

in-situ seperti pHmeter, salinometer dan DOmeter dirangkai dalam satu unit

(lampiran 1).

3.3. Pengumpulan Data

Data yang digunakan pada penelitian ini adalah data primer yang dilakukan

selama survey. Data in-situ yang diambil selama penelitian antara lain data

kedalaman, DO, pH, suhu, BOD, dan salinitas. Data ex-situ seperti kekeruhan, TSS,

22

nutrien dan logam terlarut dilakukan analisis di Laboratorium Fisika-Kimia Perairan,

bagian Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen

Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian

Bogor.

Pengukuran parameter seperti kedalaman dan suhu dilakukan dengan

menggunakan CTD (Conductivity Temperature Depth). Kedalaman selama

penelitian sangat bervariasi, kedalaman yang paling dangkal yaitu 29,4 m dan yang

paling dalam mencapai 2.549 m. CTD memiliki tiga sensor utama yaitu sensor

konduktivitas listrik, sensor suhu, dan sensor tekanan. Prinsip pengoperasian CTD

ini adalah dengan menurunkannya ke perairan dan secara kontinu CTD akan

mengambil data numerik tiap satu meter kedalaman yang dihubungkan langsung ke

ruang kontrol atau ruang operasi CTD. Dalam ruangan ini, CTD dikontrol dan

dikendalikan dengan perangkat komputer. Pada pengukuran pH, pHmeter yang

digunakan hanya mampu mengukur hingga kedalaman kurang dari 1.000 meter,

maka ketika pengambilan sampel air pada stasiun yang memiliki kedalaman lebih

dari 1.000 meter, pHmeter tidak dipasang.

Pengambilan sampel air untuk kebutuhan analisis lab dilakukan dengan

mengggunakan tabung Niskin. Contoh air laut yang diambil berdasarkan 3 kolom

perairan, yaitu lapisan permukaan, lapisan termoklin, dan lapisan dekat dasar

perairan.

Pengambilan sampel air pada lapisan permukaan dilakukan pada kedalaman 5-

10 m. Secara otomatis Rossete Water Sampler dapat dikontrol untuk dibuka dan

ditutup dari ruang kontrol untuk keperluan pengambilan air sampel. Penentuan

lapisan termoklin perairan dapat terlihat dari adanya perubahan suhu yang drastis.

Ketika CTD diturunkan ke perairan, data parameter seperti kedalaman, temperatur,

salinitas, pH, dan DO dapat langsung terbaca dalam bentuk grafik pada layar

monitor dari ruang kontrol yang menghubungkan perangkat komputer dengan CTD

yang diturunkan ke perairan. Ketika monitor pengamatan terlihat perbedaan suhu

yang signifikan, maka satu unit tabung niskin diberhentikan untuk proses

pengambilan sampel air. Setelah itu, tabung Niskin ditutup dan Rossette Water

Sampler diturunkan kembali ke dasar perairan untuk mengambil contoh air pada

lapisan dekat dasar perairan. Pengambilan sampel air pada kolom perairan yang

23

berbeda ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik kualitas air pada masing-

masing kolom perairan.

Pengambilan sampel air untuk keperluan analisis ex-situ, dengan

memindahkan air sampel dari tabung Niskin ke dalam botol sampel polyethylene

beserta pengawetnya yang disesuaikan untuk keperluan analisis tertentu (Lampiran

2). Botol yang diberi label biru yang memiliki kapasitas satu liter digunakan untuk

keperluan analisis parameter fisika seperti kekeruhan dan TSS. Botol biru ini tidak

menggunakan pengawet apapun untuk keperluan analisis. Botol polyethylene yang

diberi label warna merah muda memiliki kapasitas sebesar 500 ml digunakan untuk

keperluan analisis parameter logam terlarut, seperti Hg, Pb, Cd, dan Cu diberi

pengawet berupa HNO3, sedangkan untuk keperluan analisis parameter seperti total

P, NH3, dan NO2 digunakan botol polyethylene 500 ml yang diberi label warna

jingga dengan bahan pengawet H2SO4. Botol BOD yang terbuat dari gelas bening

yang memiliki kapasitas sebesar 125 ml digunakan untuk inkubasi. Beberapa

sampel untuk analisis parameter seperti BOD, nitrat, amonia dan fosfat disimpan

pada suhu 4 °C. Pengawetan atau penanganan sampel mengacu pada APHA (2005).

Parameter fisika-kimia yang diamati dan alat/metode analisisnya selengkapnya

disajikan pada Tabel 2.

3.4. Analisis Data

Data yang diperoleh terlebih dahulu dikelompokkan ke dalam parameter dan

stasiunnya masing-masing. Kemudian dalam menganalisis data, hasil pengolahan

lebih lanjut ditampikan dalam bentuk grafik sehingga perbedaan mengenai

karakteristik fisika dan kimia perairan dapat terlihat.

3.4.1. Sebaran menegak

Profil sebaran menegak dibuat untuk melihat pola pelapisan (stratifikasi)

massa air pada setiap stasiun. Nilai parameter fisika-kimia perairan diletakkan pada

sumbu x sedangkan kedalaman (m) diletakkan pada sumbu y. Parameter yang

dianalisis secara vertikal adalah semua parameter in-situ pada proses pengoperasian

CTD yang terekam secara kontinu setiap 1 meter (suhu, salinitas, pH, dan DO).

24

Profil ini dapat digunakan untuk melihat kedalaman, sebaran maksimum dan

minimum nilai parameter fisika kimia pada kedalaman tiap stasiun serta pola

distribusi secara vertikal parameter-parameter tersebut.

3.4.2. Sebaran melintang

Sebaran melintang dibuat untuk mengetahui perbedaan secara spasial

karakteristik fisika-kimia perairan berdasarkan tiga lapisan perairan, yaitu lapisan

permukaan, termoklin, dan dekat dasar perairan (Lampiran 5). Lapisan termoklin

tiap stasiun berada pada kedalaman yang berbeda. Penentuan lapisan termoklin

dilihat dari perbedaan suhu yang signifikan yang dapat terlihat pada saat CTD

diturunkan yang dikendalikan dengan komputer yang mengukur kedalaman, suhu,

salinitas, DO secara kontinu tiap satu meter. Nilai dari parameter fisika-kimia

perairan yang ditampilkan pada sebaran melintang dapat melihat kisaran maksimum

dan minimum pada titik stasiun yang telah ditentukan serta melihat perbedaan antara

stasiun yang relatif dekat dengan daratan sampai ke laut lepas. Sebaran melintang

diolah dan disajikan dengan menggunakan software ODV (Ocean Data View) versi

3.0.1-2005. Pola sebaran warna yang ditampilkan dalam ODV didasarkan atas data

parameter fisika-kimia perairan di setiap stasiun yang dianalisis dan pendekatan

interpolasi pada wilayah diluar stasiun pengamatan.

3.4.3. Penentuan status mutu air dengan Metode Storet

Metode Storet merupakan metode yang umum digunakan untuk menentukan

status mutu perairan. Secara prinsip, Metode Storet membandingkan data kualitas

perairan dengan baku mutu air yang disesuaikan dengan peruntukannya. Penelitian

analisis kualitas perairan ini disesuaikan dengan Kepmen-LH nomor 51 tahun 2004

tentang baku mutu air laut untuk biota perairan (Lampiran 3).

Cara menentukan status mutu air adalah dengan menggunakan sistem nilai dari

US-EPA (United States Enviromental Protection Agency) dengan

mengklasifikasikan air ke dalam 4 kelas, yaitu:

1. Kelas A : baik sekali, skor = 0 memenuhi baku mutu

2. Kelas B : baik, skor = -1 s/d -10 tercemar ringan

25

3. Kelas C : sedang, skor = -11 s/d -30 tercemar sedang

4. Kelas D : buruk, skor ≥ -31 tercemar berat

Prosedur penggunaan: data pengamatan mengenai kualitas air dibandingkan

dengan baku mutu yang sesuai dengan kelas air. Jika hasil pengukuran memenuhi

baku mutu air (hasil pengukuran ≤ baku mutu) maka diberi skor 0. Jika hasil

pengukuran tidak memenuhi baku mutu air (hasil pengukuran > baku mutu) maka

diberi skor seperti pada Tabel 3. Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan

ditentukan status mutunya dari jumlah skor yang di dapat dengan menggunakan

sistem nilai (lampiran 6).

Tabel 3. Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu air pada Indeks

Storet berdasarkan Kepmen-LH No.115 tahun 2003

Jumlah Nilai Parameter

Data Fisika Kimia Biologi

< 10

Maksimum -1 -2 -3

Minimum -1 -2 -3

Rata-rata -3 -6 -9

≥ 10

Maksimum -2 -4 -6

Minimum -2 -4 -6

Rata-rata -6 -12 -18

Untuk penentuan indeks storet ini, data dikelompokkan menjadi tiga kelompok

data, yakni:

1. Kelompok I yang terdiri dari stasiun 1 dan 2

2. Kelompok II yang terdiri dari stasiun 3, 4, dan 5

3. Kelompok III yang terdiri dari stasiun 6,7, dan 8

Pengelompokkan stasiun ini bertujuan untuk membandingkan status mutu perairan

dari stasiun yang relatif dekat pantai dan stasiun yang berada jauh dari pantai.

3.4.4. Penentuan status mutu air dengan Indeks Pencemaran

Indeks pencemaran (Pollution Index) merupakan indeks yang berkaitan

dengan senyawa pencemaran yang digunakan untuk menentukan tingkat

pencemaran relatif terhadap parameter kualitas perairan yang diizinkan (Nemerow

1974 in Kepmen-LH Nomor 115 tahun 2003). Pengelolaan kualitas air atas dasar

26

Indeks Pencemaran (IP) dapat memberi masukan pada pengambilan keputusan agar

dapat menilai kualitas perairan untuk suatu peruntukan serta melakukan tindakan

untuk memperbaiki kualitas jika terjadi penurunan kualitas akibat kehadiran

senyawa pencemar.

Jika Lij menyatakan konsentrasi parameter kualitas air yang dicantumkan

dalam baku mutu peruntukan air (j) (Lampiran 3) dan Ci menyatakan konsentrasi

parameter kualitas air (i) yang diperoleh dari hasil analisis, maka Pij adalah Indeks

Pencemaran bagi peruntukan (j) yang merupakan fungsi dari Ci/Lij. Pij ditentukan

dengan cara:

1. Memilih parameter yang terdapat dalam baku mutu

2. Menghitung nilai dari Ci/Lij untuk tiap parameter pada setiap stasiun.

3. a). Jika nilai konsentrasi yang menurun menyatakan tingkat pencemaran

meningkat (misalkan DO), maka penentuan nilai maksimum Cim (misalkan

untuk DO, maka Cim merupakan nilai DO jenuh). Dalam kasus ini nilai Ci/Lij

hasil pengukuran digantikan oleh nilai Ci/Lij hasil perhitungan,yaitu:

b). Jika nilai baku mutu Lij memiliki rentang,

- untuk Ci ≤ Lij rata-rata

- untuk Ci > Lij rata-rata

c). Jika dua nilai (Ci/Lij) berdekatan dengan nilai acuan 1,0. Misalkan

(C1/L1j)= 0,9 dan (C2/L2j) = 1,1 atau perbedaan yang sangat besar, misalkan

(C3/L3j) = 5,0 dan (C4/L4j) = 10,0. Dalam contoh ini tingkat kerusakan badan

air sulit untuk ditentukan. Cara untuk mengatasinya adalah:

- Penggunaan nilai (Ci/Lij) hasil pengukuran jika nilai ini < 1,0 maka nilai

(Ci/Lij) baru = (Ci/Lij) hasil pengukuran.

27

- Jika hasil (Ci/Lij) hasil pengukuran > 1,0 maka nilai (Ci/Lij) baru dapat diperoleh

dari:

P adalah konstanta dan nilainya ditentukan dengan bebas dan disesuaikan

dengan hasil pengamatan lingkungan dan atau persyaratan yang dikehendaki

untuk suatu peruntukan (biasanya digunakan nilai 5).

4. Menentukan nilai rata-rata dan nilai maksimum dari keseluruhan Ci/Lij ((Ci/Lij)R

dan (Ci/Lij)M).

5. Sehingga nilai dari Indeks Pencemaran dapat diketahui dari persamaan:

√

Dari hasil perhitungan nilai Indeks Pencemaran, besarnya nilai atau skor

menggambarkan kondisi kualitas perairan sesuai dengan kriteria pada Tabel 4.

berikut.

Tabel 4. Penentuan status mutu air berdasarkan Indeks Pencemaran

Skor Kriteria

0,0 ≤ PIj ≤ 1,0 Kondisi baik

1,0 < PIj ≤ 5,0 Tercemar ringan

5,0 < PIj ≤ 10 Tercemar sedang

PIj > 10 Tercemar berat