Akar Fisik Kimia Suhu Air Sinar Matahari Kadar Garam BOD Biochemical Oxygen Demand Analisis Bivariat

1. Akar

Bagian akar eceng gondok ditumbuhi dengan bulu-bulu akar yang berserabut, berfungsi sebagai pegangan atau jangkar tanaman. Sebagian besar peranan akar untuk menyerap zat-zat yang diperlukan tanaman dari dalam air. Pada ujung akar terdapat kantung akar yang mana di bawah sinar matahari kantung akar ini berwarna merah, susunan akarnya dapat mengumpulkan lumpur atau partikel-partikal yang terlarut dalam air Mukti, 2008.

2. Daun

Daun eceng gondok tergolong dalam makrofita yang terletak di atas permukaan air, yang di dalamnya terdapat lapisan rongga udara dan berfungsi sebagai alat pengapung tanaman. Zat hijau daun klorofil eceng gondok terdapat dalam sel epidemis. Dipermukaan atas daun dipenuhi oleh mulut daun stomata dan bulu daun. Rongga udara yang terdapat dalam akar, batang, dan daun selain sebagai alat penampungan juga berfungsi sebagai tempat penyimpanan O 2 dari proses fotosintesis. Oksigen hasil dari fotosintesis ini digunakan untuk respirasi tumbuhan dimalam hari dengan menghasilkan CO 2

c. Tangkai

yang akan terlepas kedalam air Mukti, 2008. Tangkai eceng gondok berbentuk bulat menggelembung yang di dalamnya penuh dengan udara yang berperan untuk mengapaungkan tanaman di permukaan air. Lapisan terluar petiole adalah lapisan epidermis, kemudian dibagian bawahnya terdapat jaringan tipis sklerenkim dengan bentuk sel yang tebal disebut lapisan Universitas Sumatera Utara parenkim, kemudian didalam jaringan ini terdapat jaringan pengangkut xylem dan floem. Rongga-rongga udara dibatasi oleh dinding penyekat berupa selaput tipis berwarna putih Mukti, 2008.

d. Bunga

Eceng gondok berbunga bertangkai dengan warna mahkota lembayung muda. Berbunga majemuk dengan jumlah 6 - 35 berbentuk karangan bunga bulir dengan putik tunggal. Eceng gondok juga memiliki ciri-ciri morfologi sebagai berikut, eceng gondok merupakan tumbuhan perennial yang hidup dalam perairan terbuka, yang mengapung bila air dalam dan berakar didasar bila air dangkal. Perkembangbiakan eceng gondok terjadi secara vegetatif maupun secara generatif, perkembangan secara vegetatif terjadi bila tunas baru tumbuh dari ketiak daun, lalu membesar dan akhirnya menjadi tumbuhan baru. Setiap 10 tanaman eceng gondok mampu berkembangbiak menjadi 600.000 tanaman baru dalam waktu 8 bulan, hal inilah membuat eceng gondok banyak dimanfaatkan guna untuk pengolahan air limbah. Eceng gondok dapat mencapai ketinggian antara 40 - 80 cm dengan daun yang licin dan panjangnya 7 - 25 cm. Universitas Sumatera Utara

2.2.5.2. Faktor Lingkungan yang Menjadi Syarat untuk Pertumbuhan Eceng gondok

Faktor lingkungan yang menjadi syarat untuk pertumbuhan eceng gondok adalah sebagai berikut : 1. Cahaya matahari, PH dan Suhu Pertumbuhan eceng gondok sangat memerlukan cahaya matahari yang cukup, dengan suhu optimum antara 25 o C-30 o

2. Ketersediaan Nutrien Derajat keasaman pH Air

C, hal ini dapat dipenuhi dengan baik di daerah beriklim tropis. Di samping itu untuk pertumbuhan yang lebih baik, eceng gondok lebih cocok terhadap pH 7,0 - 7,5, jika pH lebih atau kurang maka pertumbuhan akan terlambat Mukti, 2008. Pada umumnya jenis tanaman gulma air tahan terhadap kandungan unsur hara yang tinggi. Sedangkan unsur N dan P sering kali merupakan faktor pembatas. Kandungan N dan P kebanyakan terdapat dalam air buangan domestik. Jika pada perairan kelebihan nutrien ini maka akan terjadi proses eutrofikasi. Eceng gondok dapat hidup di lahan yang mempunyai derajat keasaman pH air 3,5 - 10. Agar pertumbuhan eceng gondok menjadi baik, pH air optimum berkisar antara 4,5 – 7.

2.2.5.3. Ciri-ciri Fisiologis Enceng Gondok

Eceng gondok memiliki daya adaptasi yang besar terhadap berbagai macam hal yang ada disekelilingnya dan dapat berkembang biak dengan cepat. Eceng gondok dapat hidup ditanah yang selalu tertutup oleh air yang banyak mengandung makanan. Selain itu daya tahan eceng gondok juga dapat hidup ditanah asam dan tanah yang Universitas Sumatera Utara basah Anonim, 1996. Kemampuan eceng gondok untuk melakukan proses-proses sebagai berikut :

a. Transpirasi

Jumlah air yang digunakan dalam proses pertumbuhan hanyalah memerlukan sebagian kecil jumlah air yang diadsorbsi atau sebagian besar dari air yang masuk kedalam tumbuhan dan keluar meninggalkan daun dan batang sebagai uap air. Proses tersebut dinamakan proses transpirasi, sebagian menyerap melalui batang tetapi kehilangan air umumnya berlangsung melalui daun. Laju hilangnya air dari tumbuhan dipengaruhi oleh kwantitas sinar matahari dan musim penanamnan. Laju teraspirasi akan ditentukan oleh struktur daun eceng gondok yang terbuka lebar yang memiliki stomata yang banyak sehingga proses transpirasi akan besar dan beberapa factor lingkungan seperti suhu, kelembaban, udara, cahaya dan angin. b. Fotosintesis Fotosintesis adalah sintesa karbohidrat dari karbondioksida dan air oleh klorofil. Menggunakan cahaya sebagai energi dengan oksigen sebagai produk tambahan. Dalam proses fotosintesis ini tanaman membutuhkan CO 2 dan H 2

c. Respirasi

O dan dengan bantuan sinar matahari akan menghasilkan glukosa dan oksigen dan senyawa-senyawa organic lain. Karbondioksida yang digunakan dalam proses ini beasal dari udara dan energi matahari. Sel tumbuhan dan hewan mempergunakan energi untuk membangun dan memelihara protoplasma, membran plasma dan dinding sel. Energi tersebut dihasilkan Universitas Sumatera Utara melalui pembakaran senyawa-senyawa. Dalam respirasi molekul gula atau glukosa C 6 H 12 O 6

2.3. Landasan Teori

diubah menjadi zat-zat sedarhana yang disertai dengan pelepasan energi. Adanya tumbuhan Enceng gondok Eichornia crassipes berpengaruh terhadap perkembangbiakan larva nyamuk Anopheles spp. Ada beberapa faktor lingkungan yang mempengaruhi perkembangbiakan larva nyamuk Anopheles spp. di antaranya faktor biologi, faktor fisik serta faktor kimia Irsanya, 2005. Vegetasi air dapat mempengaruhi kehidupan larva seperti pohon bakau, ganggang. Tumbuhan bakau, lumut, ganggang dan berbagai jenis tumbuhan lain dapat mempengaruhi kehidupan larva nyamuk karena dapat menghalangi sinar matahari Irsanya, 2005. Menurut Rao dalam Marsaulina 2002 tumbuhan air di tempat perindukan sangat berperan terhadap keberadaan larva nyamuk Anopheles. Hal ini disebabkan oleh tumbuhan air dapat berfungsi sebagai tempat penambaan diri bagi larva nyamuk saat beristirahat di atas permukaan air, tempat berlindung dari arus air dan serangan predator Marsaulina, 2002. Suhu udara mempengaruhi panjang pendeknya siklus perkembangbiakan nyamuk. Menurut Thomson dalam Marsaulina 2002, waktu tetas telur Anopheles sangat dipengaruhi oleh suhu air pada tempat perindukannya, makin tinggi suhu air maka waktu tetas akan semakin singkat. Universitas Sumatera Utara Menurut penelitian Ompusunggu dkk 1992 larva An. sundaicus dan An. subpictus hampir selalu ditemukan bersama-sama di lagun yang berjarak 0-10 meter dari pantai. Kondisi lagun pada saat penemuan kedua spesies ini adalah lebih sering ditemukan di air bersih daripada air kotor, hampir selalu ada algae, lebih sering dengan bahan-bahan terapung, hampir selalu ada sinar matahari langsung Ompusunggu dkk, 1992. pH air mempengaruhi tempat perindukan nyamuk Anopheles spp. Menurut Marsaulina 2002 derajat keasaman pH air digunakan dalam pengaturan respirasi dan sistem enzim dalam tubuh larva nyamuk. pH air sangat bervariasi dengan bertambahnya kedalaman, pH cenderung menurun Marsaulina, 2002. Salinitas berpengaruh terhadap tempat perindukan nyamuk. Pada kadar garam di atas 40 00 BOD Biochemical Oxygen Demand menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan- bahan buangan di dalam air. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi untuk reaksi biokimia, yaitu untuk mengoksidasi bahan organik, sintesis sel, dan oksidasi sel Fardiaz, 2004. tidak memungkinkan untuk perkembangan larva nyamuk. pH air juga berpengaruh terhadap pengaturan respirasi dan sistem enzim dalam tubuh larva Marsaulina, 2002. Menurut Warren dalam Marsaulina 2002 bahwa kandungan oksigen terlarut yang sangat rendah mengurangi jenis invertebrata berukuran lebih besar sedangkan Universitas Sumatera Utara caing Tubifex, larva-larva nyamuk dan sebagainya masih ditemukan. Biasanya pada air yang cukup dangkal persediaan O 2 Penurunan oksigen terlarut di dalam air adalah menurunnya kehidupan hewan dan tanaman air. Hal ini disebabkan karena mahluk hidup tersebut banyak yang mati atau melakukan migrasi ke tempat yang konsentrasi oksigennya masih tinggi Fardiaz, 2004. masih banyak ditemukan Marsaulina, 2002. Kandungan oksigen terlarut yang sangat rendah mengurangi jenis invertebrata berukuran lebih besar sedangkan caing Tubifex, larva-larva nyamuk dan sebagainya masih ditemukan. Di alam, larva nyamuk bergantung pada mikroorganisme yang menjadi makanannya, zooplankton dan fitoplankton. Adanya berbagai jenis ikan pemakan larva seperti ikan kepala timah panchax spp., gambusia, nila, mujahir dan lain-lain akan mempengaruhi populasi nyamuk d suatu daerah Marsaulina, 2002. Universitas Sumatera Utara

2.4. Kerangka Konsep Penelitian

Gambar 2.1 Kerangka Konsep Penelitian Angka Perkembangbiakan nyamuk Anopheles spp. • Larva • Pupa Kepompong • Imago Nyamuk Dewasa Faktor Lingkungan Dengan Keberadaan Tumbuhan Enceng gondok Eichornia crassipes:

1. Fisik

• Suhu Air • Sinar Matahari • Kedalaman Air

2. Kimia

• pH • Kadar Garam • BOD • DO

3. Biologi

• Hewan Predator Universitas Sumatera Utara BAB 3 METODE PENELITIAN

3.1. Jenis Penelitian

Jenis Penelitian yang digunakan dalam penelitian ini adalah survai eksplanatory dengan menggunakan rancangan Cross Sectional yang bertujuan untuk mendapatkan hasil tentang pengaruh faktor fisika, kimia, dan biologi dengan keberadaan tumbuhan enceng gondok Eichornia crassipes terhadap perkembangbiakan larva nyamuk Anopheles spp. di perairan Danau Toba Kabupaten Samosir.

3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di perairan Danau Toba Kabupaten Samosir dan Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan BTKL Medan. Adapun alasan pemilihan lokasi penelitian di perairan Danau Toba Kabupaten Samosir adalah : 1. Perairan ini banyak terdapat tumbuhan Enceng gondok Eichornia crassipes. 2. Malaria merupakan salah satu masalah kesehatan yang masih terdapat di Kabupaten Samosir. Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei 2010. Universitas Sumatera Utara 3.3.Populasi dan Sampel 3.3.1. Populasi Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh perairan danau toba dengan keberadaan tumbuhan Enceng gondok, larva, pupa, dan imago nyamuk Anopheles spp. yang ada di perairan Danau Toba Kabupaten Samosir.

3.3.2. Sampel

Sampel adalah tumbuhan Enceng gondok, air, larva, pupa, dan imago nyamuk Anopheles spp. yang diambil dari sepuluh titik perairan Danau Toba Kabupaten Samosir. Pengambilan sampel air dilakukan di sepuluh titik yaitu lima titik di daerah Tomok dan lima titik di daerah Parapat. Adapun kriteria pengambilan sampel pada penelitian ini antara lain : 1. Sampel air yang berada di dekat pemukiman penduduk; 2. Air yang berada di sekitar pelabuhan; 3. Air yang terdapat di kawasan wisata pantai. Pada air yang terdapat tumbuhan Enceng gondok diamati apakah terdapat larva, pupa, dan imago nyamuk Anopheles spp.

3.3.2.1. Teknik Pengambilan Sampel Enceng gondok Eichornia crassipes

Dalam pengambilan sampel Enceng gondok Eichornia crassipes di lapangan, diamati apakah pada perairan Danau Toba Kabupaten Samosir terdapat tumbuhan Enceng gondok Eichornia crassipes. Jika terdapat tumbuhan Enceng Universitas Sumatera Utara gondok Eichornia crassipes dilanjutkan dengan pemeriksaan air, larva, pupa, dan imago nyamuk Anopheles spp.

3.3.2.2. Teknik Pengambilan Sampel Air

Sampel air digunakan dengan menggunakan botol sampel kemudian dibawa ke laboratorium untuk dilakukan pemeriksaan terhadap kadar garam salinitas, pH, BOD Biochemical Oxygen Demand, dan DO Dissolved Oxygen. Pengambilan sampel air dilakukan di perairan Danau Toba Kabupaten Samosir. Lokasi pengambilan sampel dilakukan di beberapa titik : 1. Sampel diambil pada air yang berada di dekat pemukiman penduduk 4 titik, yaitu 2 titik di daerah Tomok dan 2 titik di daerah Parapat. 2. Sampel diambil pada air yang berada di dekat pelabuhan 2 titik, yaitu 1 titik di pelabuhan Tomok dan 1 titik di pelabuhan Ajibata Parapat. 3. Sampel diambil pada air yang terdapat di kawasan wisata 4 titik, yaitu 2 titik di kawasan wisata Tomok dan 2 titik di kawasan wisata Parapat.

3.3.2.3. Teknik Pengambilan Sampel Larva Anopheles spp. a. Alat dan Bahan

1. Pipet larvae besar dan kecil. 2. dipper 3. vialbottle Universitas Sumatera Utara

b. Cara Melakukan Pengambilan Jentik

1. Pada setiap tempat masing-masing 1 m2 diambil 10 cidukan bila arealnya luas diambil beberapa sampel 2. penangkapan dengan menggunakan dipper : dilakukan pada berbagai macam genangan air di daerah lokasi, misalnya sawah, rawa-rawa, pinggir-pinggir parit, kubangan atau jejak kerbau, dll. Genangan air di sekitar rumah, misalnya tempurung, bekas ban mobil, dll 3. Larva di dipper diambil dengan pipet dan dipindahkan ke dalam vial botol kecil. 4. Vial diberi label sesuai dengan tempat dimana larvanya diambil: tanggal, tempat, type tempat penangkapan, nama collector. 5. Selanjutnya akan diproses kemudian

3.3.2.4. Teknik Pengambilan Sampel Pupa Kepompong Anopheles spp.

Pengambilan sampel pupa kepompong dilakukan dengan mengamati pada air yang terdapat tumbuhan Enceng gondok Eichornia crassipes apakah terdapat pupa kepompong nyamuk Anopheles spp.

3.4. Metode Pengumpulan Data

Teknik pengambilan data dalam penelitian ini dilakukan dengan dua cara yaitu teknik pengambilan data primer dan teknik pengambilan data sekunder. Berikut teknik pengambilan data yang dilakukan dalam penelitian ini : Universitas Sumatera Utara

3.4.1. Data Primer

Data primer diperoleh secara langsung dari hasil observasi tumbuhan Enceng gondok dan pemeriksaan sampel air. Pada air dilakukan pengukuran terhadap suhu air, sinar matahari, kedalaman air, pH air, kadar garam, BOD, DO, dan hewan predator.

3.4.2. Data Sekunder

Data sekunder diperoleh dari Pemerintah Daerah dan Dinas Kesehatan Kabupaten Samosir. Data yang diambil adalah data demografi daerah Kabupaten Samosir dan Profil Kesehatan Daerah Kabupaten Samosir Tahun 2007 dan 2008. 3.5. Variabel dan Definisi Operasional 3.5.1. Variabel Terikat Dependen Larva adalah jumlah nyamuk Anopheles spp. yang akan mengalami pertumbuhan yang disertai dengan perubahan bentuk tubuh yang jelas pada setiap tahap. Pertumbuhan larva mulai dari instar I hingga IV. Satuannya adalah larva per ciduk. Skala yang dipakai adalah skala rasio. Pupa adalah kepompong nyamuk Anopheles spp. yang terdapat di atas permukaan air. Skala yang dipakai adalah skala nominal. Imago adalah nyamuk dewasa yang telah mengalami metamorfosis sempurna yang terdapat di sekitar tempat perindukan nyamuk Anopheles spp. Skala yang dipakai adalah skala rasio. Universitas Sumatera Utara

3.5.2. Variabel Bebas Independen

Suhu air adalah suhu air perairan di sekitar tempat perindukan nyamuk Anopheles spp. pada saat dilakukan pengukuran yang diukur dengan termometer Hg. Satuannya adalah Kedalaman air adalah kedalaman air danau yang diukur dari atas permukaan air sampai ke dasar air dengan menggunakan tongkat penduga. Satuaannya adalah meter, skala yang dipakai adalah skala rasio. C, skala yang dipakai adalah skala interval. Sinar matahari adalah cahaya matahari yang masuk ke dalam air. Skala yang dipakai adalah skala ordinal. pH adalah derajat keasamam air yang menunjukkan proses reaksi dalam perairan yang diukur dengan menggunakan pH meter. Satuannya adalah nilai pH 1- 14 dan skala yang dipakai adalah skala rasio. BOD adalah jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan mikroorganisme hidup untuk mengoksidasi bahan organik di dalam air. Satuannya adalah mgL ppm. Skala yang dipakai adalah skala rasio. DO adalah jumlah oksigen yang terkandung di dalam air suatu gas penting dibutuhkan untuk pernafasan mikroorganisme aerob dan kehidupan lainnya yang terdapat pada perairan. Satuannya adalah mgL ppm dan skala yang dipakai adalah skala rasio. Hewan Predator adalah ikan larvivor atau jenis ikan pamakan larva yang terdapat di perairan danau. Skala yang dipakai adalah skala nominal. Universitas Sumatera Utara

3.6. Metode Pengukuran Data a. Faktor lingkungan Fisika

1. Suhu Air

Pengukuran suhu air dilakukan secara insitu dengan menggunakan Termometer Hg.

2. Sinar Matahari

Sinar matahari diamati langsung secara visual di lapangan kemudian diamatai cahaya matahari yang masuk langsung ke dalam air.

3. Kedalaman Air

Kedalaman air diperairan diukur dengan menggunakan tongkat kayu yang dimasukkan ke dalam air sampai dasarnya, selanjutnya batas yang basah diukur dengan menggunakan meteran.

b. Faktor Lingkungan Kimia 1. pH

Pemeriksaan pH dilakukan dengan menggunakan pH meter menggunakan analisa elektrometri.

2. Kadar Garam

Salinitas diukur dengan menggunakan Hand-refraktrometer pembacaan skala. Sampel air diambil dan diukur langsung di lapangan.

3. BOD Biochemical Oxygen Demand

Dilakukan dengan metode pemeriksaan Winkler titrasi di laboratorium. Prinsip analisa : pemeriksaan parameter BOD didasarkan pada reaksi oksidasi Universitas Sumatera Utara zat organik dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobik. Untuk menguraikan zat organik memerlukan waktu ± 2 hari untuk 50 reaksi, 5 hari untuk 75 reaksi tercapai dan 20 hari untuk 100 reaksi tercapai. Dengan kata lain, tes BOD berlaku sebagai simulasi proses biologi secara alamiah, mula-mula diukur DO nol dan setelah mengalami inkubasi selama 5 hari pada suhu 20 C atau 3 hari pada suhu 25 C – 27

4. DO Dissolved Oxygen

C diukur lagi DO tersebut. Metoda titrasi dengan cara Winkler secara umum banyak digunakan untuk menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnC l2 den Na0H - KI, sehingga akan terjadi endapan Mn0 2 . Dengan menambahkan H 2 SO 4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium I 2 yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat Na 2 S 2 3

c. Hewan Predator

dan menggunakan indikator larutan amilum kanji. Pengamatan hewan predator dilakukan dengan cara visual. Pada daerah perindukan dilihat apakah terdapat hewan air pemakan larva nyamuk. Universitas Sumatera Utara 3.7. Metode Analisis Data 3.7.1. Teknik Pengolahan Data Pengolahan data dilakukan dengan menggunakan komputer dengan tahapan sebagai berikut : 1. Editing : guna memeriksa ulang kelengkapan, kejelasan, kesesuaian, kemungkinan kesalahan dan konsistensi jawaban 2. Tabulasi : mengelompokkan data sesuai dengan sifat untuk kemudian dipindahkan ke dalam suatu tabel dan sesuaikan dengan tujuan serta dianalisis. 3. coding : melakukan konversi data ke dalam angka atau kode guna memudahkan pengolahan data. 4. entry : memasukkan data yang diperoleh ke dalam sistem SPSS. 5. Penyajian Data : data yang diperoleh dari variabel bebas dan variabel terikat disajikan dalam bentuk tabel.

3.7.2. Analisis Data 1. Analisis Univariat

Analisis univariat Satu variabel adalah untuk melihat distribusi frekuensi, persentase, proporsi setiap variabel dan variasi tingkat kepadatan dan populasi nyamuk Anopheles spp.

2. Analisis Bivariat

Pada tahap ini dilakuka analisis data dua variabel analisis bivariat, yaitu untuk melihat hubungan variabel bebas dan terikat. Hal ini dilihat hubungan antara Universitas Sumatera Utara faktor fisika, kimia, dan biologi lingkungan air dengan keberadaan tumbuhan enceng gondok Eichornia crassipesi dengan kepadatan larva, keberadaan pupa kepompong, dan keberadaan imago nyamuk Anopheles spp. kemudian dilihat hubungan dengan parameter fisika, kimia, dan biologi yang diperoleh dari setiap titik pengambilan sampel. Analisis ini dilakukan untuk melihat kemaknaan hubungan antara variabel bebas dan terikat. Pada tahap ini dilakukan uji statistik Chi-square karena variabel dependen terikat adalah variabel kategorik yang bersifat dikotomi dan variabel independen adalah variabel kategorik. Apabila salah satu variabel independen dan dependen adalah variabel kategorik dan numerik maka dilakukan uji T-independent. Dengan uji statistik ini dapat ditentukan apakah hubungan antara variabel bebas dan terikat secara statistik bermakna.

3. Analisis Multivariat