Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
DIATOM EPILITIK SEBAGAI INDIKATOR KUALITAS AIR
DI BAGIAN HULU SUNGAI CILEUNGSI, BOGOR
NURALIM PASISINGI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Diatom Epilitik sebagai
Indikator Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai Cileungsi, Bogor adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari Penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis
ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Nuralim Pasisingi
NIM C251120031
RINGKASAN
NURALIM PASISINGI. Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor. Dibimbing oleh NIKEN TM PRATIWI dan
MAJARIANA KRISANTI.
Beberapa indeks berbasis diatom yang dikenal dalam penilaian kondisi
perairan sungai di negara Eropa dan Amerika adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic
Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar (Percent Pollution Tolerant
Valves/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD).
Di Indonesia, penggunaan dan penerapan indeks berbasis diatom untuk menentukan
kondisi perairan sungai belum ditemukan. Oleh karena itu tujuan penelitian ini
adalah menentukan kesesuaian penggunaan TDI, %PTV, serta IBD dengan Indeks
Kualitas Air (IKA) yang umum digunakan untuk menilai kondisi perairan serta
menentukan kategori kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi berdasarkan indeks
tersebut.
Pengambilan sampel dilakukan di bagian hulu Sungai Cileungsi, Bogor
sebanyak tiga kali, dari September 2013 sampai November 2013 dengan selang
waktu pengambilan sampel selama satu bulan. Pengambilan sampel dilakukan di
empat stasiun berbeda berdasarkan tata guna lahan. Sampel organisme diatom
epilitik diambil pada substrat batu yang terendam air sungai serta masih terpapar
sinar matahari. Pengambilan air sampel dilakukan bersamaan dengan pengambilan
sampel organisme diatom di setiap stasiun.
Diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi yang ditemukan selama penelitian
terdiri dari 88 spesies yang berasal dari 32 genus. Genus Navicula dan Nitzschia
merupakan kelompok diatom yang ditemukan mendominasi hampir di seluruh
stasiun.
Analisis kluster stasiun berdasarkan data fisika kimia perairan serta nilai
indeks biologi (TDI, %PTV, dan IBD) menunjukkan bahwa terdapat 3 kelompok
stasiun. Stasiun 1 sebagai kelompok 1, Stasiun 2 dan 3 sebagai kelompok 2,
sedangkan Stasiun 4 sebagai kelompok 3. Hal ini diperkuat dengan hasil analisis
regresi linear sederhana yang menunjukkkan nilai koefisien determinasi dan
koefisien korelasi yang sangat tinggi antara nilai IKA dengan nilai indeks biologi.
Analisis komponen utama menunjukkan bahwa kelompok 3 dicirikan oleh sebagian
besar diatom epilitik yang ditemukan selama penelitian serta parameter kualitas air
nitrat. Adapun kelompok 1 dicirikan oleh beberapa jenis diatom epilitik serta
parameter kualitas air oksigen terlarut, dan parameter ortofosfat untuk kelompok 2.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah Pendekatan Indeks Trofik Diatom
(Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar (Pollutan Tolerant
Valves/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD)
sesuai dengan Indeks Kualitas Air (IKA) yang umum digunakan dalam menilai
kondisi perairan sungai. Berdasarkan pendekatan indeks tersebut, kondisi perairan
hulu Sungai Cileungsi berada pada kategori sedang hingga buruk.
Pendekatan %PTV merupakan indeks yang paling efektif digunakan untuk
menentukan kategori kondisi perairan sungai-sungai yang berada di daerah tropis
(Indonesia).
Kata kunci: diatom epilitik, hulu Sungai Cileungsi, indeks diatom, kualitas air
SUMMARY
NURALIM PASISINGI. Ephilitic Diatom as An Indicator of Water Quality in the
Upstream of Cileungsi River, Bogor. Supervised by NIKEN TM PRATIWI and
MAJARIANA KRISANTI.
Some of diatom based index which have been known in determining the
aquatic condition of the river in Europe and America are TDI, %PTV, and IBD.
Meanwhile, in Indonesia the implementation of diatom based index in determining
the aquatic condition of the river has not been found. Therefore, this study was
conducted in determining the compatibility of TDI, %PTV, and IBD towards WQI
of NSF (Water Qulaity Index of National Sanitation Foundation) which is generally
used to determine the aquatic condition and to classify the aquatic condition of
Cileungsi river based on those index.
The sampling was taken in the upstream of Cileungsi River, Bogor. It was
taken for three times, from September 2013 until November 2013 within an interval
in a month. The sampling was taken in four different stations based on the land use.
The sampling of ephilitic diatom organism was obtained from the substrate of rocks
which are located in the river and are still exposed by the sunlight. The water
sampling was taken along with the sampling diatom organism in each site.
The findings show that there are 88 species of ephilitic diatom from 32
genus found the upstream of Cileungsi river. Navicula and Nitzschia are the
dominant group of diatom which are found in almost all sites. It is shown that this
group of diatom has been widely spread in every aquatic condition.
The analysis of site cluster based on the physical and chemical data in the
waters and the value of biological index (TDI, %PTV, IBD) show that the sites are
classified into 3 groups. Station 1 is group 1, Station 2 and 3 are group 2, and
Station 4 is group 3. This finding is also supported by the result on the analysis of
simple linear regression which shows that high value of coefficient determination
and coefficient correlation between the value of WQI and the value of biological
index. The analysis of the main component shows that group 3 is characterized by
almost ephilitic diatom which is found during the research and nitrate water quality
parameter. Group 1 is characterized by the finding of several ephilitic diatom and
dissolved oxygen water quality and the parameter of orthophosphate for group 2.
It is conducted that the approach of TDI, %PTV, and IBD is compatible
with WQI in determining the aquatic conditions in the upstream of Cileungsi river.
Based on those index, it is obtained that the aquatic conditions in the upstream of
Cileungsi river ranged from fair too poor. The approach of %PTV is the most
effective to use in determining the condition of the river.
Keywords: diatom index, ephilitic diatom, the upstream of Cileungsi River, water
quality
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
DIATOM EPILITIK SEBAGAI INDIKATOR KUALITAS AIR
DI BAGIAN HULU SUNGAI CILEUNGSI, BOGOR
NURALIM PASISINGI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji luar komisi pembimbing pada ujian tesis: Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Judul Penelitian
Nama
NIM
: Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
: Nuralim Pasisingi
: C251120031
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi
Ketua
Dr Majariana Krisanti, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Perairan
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Tanggal Ujian: 11 Agustus 2014
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur kepada Allah swt, karena atas izin-Nya Penulis dapat menyajikan
tulisan ilmiah berdasarkan kegiatan penelitian yang dilakukan sejak September
2013. Karya ilmiah ini merupakan pengembangan bidang ilmu ekologi perairan
yang berjudul Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai
Cileungsi, Bogor.
Pelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini tidak lepas dari bantuan
dan dukungan dari banyak pihak. Oleh karena itu, Penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Institut Pertanian Bogor (IPB) yang telah menyediakan berbagai fasilitas
sehingga penelitian ini dapat diselesaikan.
2. Dr Ir Enan M Adiwilaga selaku Ketua Program Studi SDP untuk tahun studi
2010-2013 yang telah membantu tahapan penyelesaian studi dan penelitian.
3. Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc selaku Ketua Program Studi SDP untuk tahun studi
2014-2017 sekaligus sebagai dosen penguji luar komisi pembimbing pada ujian
tesis yang telah banyak membantu serta memberikan masukan dan saran dalam
penyempurnaan tulisan ini.
4. Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi dan Dr Majariana Krisanti, SPi, MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan kepada Penulis dari
tahap awal pelaksanaan penelitian sampai pada tahap akhir penulisan karya
ilmiah ini.
5. Prof Dr Ir Ridwan Affandi, DEA selaku dosen penguji dari program studi yang
telah memberikan masukan dan saran untuk penyempurnaan tulisan ini.
6. Seluruh keluarga, terutama kepada Mama dan Papa, saudara (Ka Sahrul, Kak
Nur, Uda, Om Juba, Cik Tien, Om Sudi, Ka Aten) atas doa dan dukungan yang
tidak pernah putus sehingga tulisan ini berhasil diselesaikan.
7. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi atas beasiswa pendidikan yang telah
diberikan selama dua tahun masa studi.
8. Seluruh staf laboratorium biomikro 1 MSP IPB (Bu Siti, Reza Zulmi, Dede,
Gesti), staf laboratorium produktivitas dan lingkungan perairan MSP IPB (Bu
Anna, Kak Rila, Mba Inna, Erry, Nalendra, Zahra), rekan-rekan yang turut
membantu pelaksanaan penelitian di lapangan (Lutfi, Arif Rahman, Fajar
Sidik, Kak Panji, Novita, Imha, Afni), teman seperjuangan (Chusna, Julpah,
Mba Sri, Gede, Tari, Kak Aay, Dito).
9. Seluruh rekan SDP 2011, SDP 2012, SDP 2013, rekan wisma doi serta temanteman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas dukungan yang
telah diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2014
Nuralim Pasisingi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Pengambilan Sampel
Analisis Sampel Diatom
Analisis Data
Kepadatan diatom epilitik
Indeks Trofik Diatom
Persen Valve Toleran Pencemar
Indeks Biologi Diatom
Indeks Kualitas Air
Analisis kluster
Regresi linear sederhana
Analisis komponen utama
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Karakteristik lokasi penelitian
Diatom epilitik di perairan hulu Sungai Cileungsi
Pembahasan
Diatom sebagai biondikator perairan hulu Sungai Cileungsi
Kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi
Kesesuaian indeks diatom dengan kondisi lingkungan
Indeks diatom yang paling efektif
4 KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1
1
2
3
3
3
3
4
4
5
6
6
6
7
7
8
9
9
10
10
10
10
11
16
16
17
18
23
24
24
24
24
28
34
DAFTAR TABEL
1
2
3
Nilai kepentingan parameter kualitas air (modifikasi Ott 1978)
8
Karakter fisika kimia perairan bagian hulu Sungai Cileungsi (3 kali
pengamatan: September, Oktober, November 2013)
10
Matriks penentuan indeks biologi yang paling sesuai dengan IKA
23
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Titik stasiun pengambilan sampel di Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
Persentase jenis diatom epilitik dominan di hulu Sungai Cileungsi
Citra diatom epilitik sensitivitas tinggi menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Citra diatom epilitik sensitivitas rendah menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Indeks Trofik Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Persen Valve Toleran Pencemar di hulu Sungai Cileungsi
Indeks Biologi Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Indeks Kualitas Air di hulu Sungai Cileungsi
Dendrogram hasil analisis kluster stasiun pengambilan sampel
berdasarkan (i) nilai rata-rata parameter fisika kimia perairan; (ii) nilai
kepadatan rata-rata diatom epilitik yang digunakan sebagai biondikator;
(iii) nilai indeks biologi; (iv) nilai kepadatan rata-rata diatom epilitik
keseluruhan yang ditemukan selama penelitian
Regresi linear sederhana nilai (i) TDI, (ii) %PTV, (iii) IBD
Biplot rata-rata nilai parameter hidrologi, fisika, kimia, dan biologi
terhadap stasiun pengambilan sampel
Preferensi jenis diatom epilitik terhadap karakter lingkungan perairan
(nomor spesies mengacu pada Lampiran 4)
4
11
12
13
14
14
15
15
19
20
21
22
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
Kurva Baku sub Indeks Kualitas Air (Ott 1978)
Lokasi penelitian
Hasil pengukuran hidrologi hulu Sungai Cileungsi
Kehadiran jenis diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi
Diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi yang tidak digunakan dalam
perhitungan indeks biologi (skala batang: 10μm)
Akar ciri dan korelasi parsial AKU menggunakan Minitab 15
Nilai IKA, TDI, %PTV, dan IBD yang digunakan dalam analisis regresi
linear sederhana
vii
28
29
30
30
32
33
33
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dua pendekatan utama yang digunakan untuk menentukan kondisi perairan
adalah metode fisika-kimia dan metode biologi. Penilaian kondisi perairan dengan
menggunakan metode biologi lebih unggul dibandingkan metode fisika-kimia,
karena respon makhluk hidup mampu menunjukkan keadaan lingkungan yang
dialami selama kurun waktu tertentu, sedangkan metode lain hanya dapat
menggambarkan kondisi sesaat terhadap perubahan lingkungan yang terjadi
(Junshum et al. 2008). Penggunaan respon biota atau kelompok biota terhadap
perubahan ekosistem yang mampu menggambarkan kualitas dan kondisi
lingkungan dikenal dengan istilah bioindikator (Gadzała-Kopciuch et al. 2004).
Banyak jenis biota yang dapat digunakan sebagai bioindikator perubahan
lingkungan perairan, namun yang paling sering dijadikan bioindikator perairan
sungai adalah kelompok mikroalga (Dutta et al. 2010, Li et al. 2010, Soltani et al.
2012). Diatom menjadi salah satu kelompok mikroalga yang digunakan sebagai
biondikator (Kwandrans et al. 1998, Wu dan Kow 2002) karena mampu
menunjukkan respon yang cepat terhadap perubahan kondisi fisika dan kimia
lingkungan perairan (Nogueira 2000, Yerli et al. 2012).
Dua alasan utama penggunaan diatom dalam menentukan kondisi perairan
adalah penyebarannya yang kosmopolit serta ekologinya yang telah banyak
dipelajari dengan baik (Potapova dan Charles 2007). Keberadaan diatom sangat
mempengaruhi kehidupan di perairan karena diatom memegang peranan penting
sebagai salah satu sumber makanan dalam rantai makanan bagi berbagai organisme
perairan. Berubahnya fungsi perairan yang disebabkan oleh faktor-faktor alam
maupun akibat aktivitas manusia sering menyebabkan perubahan struktur dan nilai
kuantitatif diatom karena organisme ini mempunyai respon yang bervariasi mulai
dari sangat rentan sampai sangat toleran terhadap setiap kondisi yang terjadi di
perairan (Siregar et al. 2008).
Diatom sebagai bioindikator perairan telah banyak dikembangkan di
beberapa negara Eropa, Amerika, dan Kanada (Hering et al. 2006, Kalyoncu et al.
2009, Lavoie et al. 2009), bahkan telah umum digunakan hampir di seluruh dunia
dalam program pengkajian kondisi perairan sungai dalam skala nasional maupun
internasional. Diatom akan memberikan respon terhadap kondisi perairan berupa
kelimpahan, jumlah jenis, dan kolonisasi taksa tertentu berdasarkan masukan bahan
organik yang bervariasi. Hal ini dikarenakan kebanyakan organisme yang hidup di
badan perairan sensitif terhadap perubahan lingkungan hidupnya, baik yang terjadi
secara alami maupun non alami (Friedrich et al. 1996).
Diatom sebagai bioindikator dalam penelitian ini menggunakan kelompok
diatom epilitik. Hal ini mempertimbangkan sifat diatom epilitik yang hidupnya
menempel di substrat batuan, mendiami perairan sungai dalam waktu lama, dan
sukar terbawa arus. Diatom epilitik direkomendasikan oleh peneliti di beberapa
negara sebagai bioindikator yang cocok untuk menilai kondisi dan kualitas perairan
mengalir (Lobo et al. 2004, Bere dan Tundisi 2011) karena salah satu syarat
organisme yang dapat dijadikan indikator adalah organisme yang memiliki
mobilitas rendah (Hilty dan Marenlender 2000, Ravera 2001, Martínez-Crego et al.
2
2010).
Diatom merupakan kelompok organisme sel tunggal yang laju
reproduksinya cepat serta sensitif terhadap tekanan lingkungan, seperti perubahan
salinitas, pH, nutrien, kekeruhan, kedalaman perairan, dan ketersediaan substrat
(Shruthi et al. 2011)
Beberapa indeks berbasis diatom yang dikenal dalam penilaian kondisi
perairan sungai adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen
Valve Toleran Pencemar (Percent Pollution Tolerant Valves/%PTV), dan Indeks
Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD). Masing-masing indeks
memiliki daftar taksa, nilai sensitivitas, dan nilai toleransi taksa. Pengembangan
TDI dan %PTV didasarkan pada hasil percobaan komposisi taksa diatom yang
memiliki korelasi tinggi dengan konsentrasi fosfor di beberapa perairan sungai yang
terdapat di Eropa (Kelly 1998). Adapun IBD dikembangkan pertama kali di negara
Perancis berdasarkan beberapa taksa diatom yang berasosiasi dengan beberapa
parameter kualitas air (Pygrel 2002 in Lavoie et al. 2009).
Daerah Aliran Sungai Cileungsi menjadi salah satu kawasan tempat
berlangsungnya kegiatan pembangunan dan aktivitas penduduk di Kabupaten
Bogor. Kondisi perairan sungai di bagian hulu akan menentukan kualitas air di
bagian hilir karena adanya akumulasi material yang terbawa aliran air sungai dari
hulu menuju ke arah hilir. Oleh karena itu perlu dilakukan pengkajian dan
penentuan kategori kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi.
Perumusan Masalah
Diatom termasuk salah satu kelompok organisme autotrof yang dapat
merespon langsung bahan organik yang masuk ke perairan sungai, baik yang
berasal dari dalam perairan maupun dari luar lingkungan perairan. Oleh karena itu,
diatom menjadi salah satu indikator biologi yang digunakan sebagai penanda
perubahan kualitas air yang terjadi. Beberapa indeks yang menggunakan organisme
diatom sebagai indikator penilaian kondisi perairan sungai di negara-negara Eropa
adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran
(Percent Pollutant Tolerant Valve/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice
Biologique Diatomées/IBD). Indeks ini relatif sederhana dan mudah diterapkan
(Kelly dan Whitton 1995). Meskipun TDI , %PTV, dan IBD dikembangkan
pertama kali dari sungai yang berada di wilayah sub tropis, namun indeks ini telah
banyak digunakan dalam penilaian kualitas perairan sungai yang berada di beberapa
negara tropis (Bellinger et al. 2006). Persebaran diatom cukup luas, sehingga
peluang penerapan indeks-indeks tersebut dalam menentukan kondisi perarairan di
seluruh dunia menjadi cukup tinggi.
Sungai Cileungsi merupakan salah satu sungai yang terletak di wilayah
administrasi Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Tata guna lahan di sepanjang aliran
Sungai Cileungsi sangat beragam diantaranya adalah kegiatan perkebunan,
pertanian sawah, dan pemukiman penduduk. Aktivitas penduduk tersebut
memberikan masukan bahan organik ke perairan sungai dan berpotensi
mempengaruhi bahkan mengubah kondisi fisika dan kimia alami perairan.
Penurunan kualitas air akibat pencemaran bahan organik yang terjadi di bagian hulu
Sungai Cileungsi akan membawa dampak negatif terhadap kondisi ekologis
perairan sungai secara keseluruhan, sehingga penentuan kondisi perairan sungai
3
menjadi hal penting. Salah satu langkah awal untuk merancang pengelolaan Sungai
Cileungsi berkelanjutan agar fungsi ekologis perairan tetap terjaga adalah
penentuan kualitas perairan.
Metode yang umum digunakan untuk menilai kondisi perairan sungai di
Indonesia adalah metode fisika-kimia, salah satunya adalah penggunaan indeks
kualitas air. Adapun penerapan metode biologi berbasis diatom sebagai boindikator
kondisi perairan sungai belum ditemukan. Oleh karena itu, perlu untuk dikaji
kesesuaian indeks biologi berbasis diatom dengan indeks fisika-kimia yang umum
digunakan untuk menilai kondisi perairan sungai yang terdapat di Indonesia, dalam
penelitian ini adalah perairan hulu Sungai Cileungsi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menentukan kesesuaian penggunaan Indeks
Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar
(Percent Pollution Tolerant Valves/%PTV), serta Indeks Biologi Diatom (Indice
Biologique Diatomées/IBD) dengan Indeks Kualitas Air (IKA) yang umum
digunakan untuk menilai kondisi perairan serta menentukan kategori kondisi
perairan hulu Sungai Cileungsi berdasarkan indeks biologi tersebut.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai kondisi perairan
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor untuk rencana pengelolaan yang berkelanjutan.
Selain itu, penelitian ini dapat memberikan informasi awal tentang potensi diatom
sebagai bioindikator kondisi perairan sungai yang ada di wilayah Indonesia.
2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan berdasarkan survei lapang dan dilaksanakan di bagian
hulu Sungai Cileungsi, Bogor. Penelitian dilakukan sebanyak tiga kali, terhitung
dari September sampai November 2013 dengan selang waktu pengambilan sampel
selama satu bulan. Pengambilan sampel dilakukan di empat titik stasiun yang
terletak di anak sungai dan sungai utama bagian hulu Sungai Cileungsi, Bogor
(Gambar 1). Jarak antar stasiun 1 dan 2, 2 dan 3, serta 3 dan 4 pengambilan sampel
berturut-turut adalah 3.34 km, 0.86 km, dan 1.39 km. Pada masing-masing stasiun
dilakukan pengambilan sampel diatom epilitik di 3 sub stasiun yang letaknya
berjejer dari bagian hulu ke arah hilir dengan jarak antar sub stasiun ±10 meter.
Pada masing-masing sub stasiun dilakukan pengambilan sampel pada 3 - 5 batu
dengan pertimbangan batuan yang masih terpapar cahaya matahari.
Penentuan stasiun pengambilan sampel dilakukan berdasarkan pertimbangan
tata guna lahan di sekitar aliran yang masih ditemukan substrat batuan.
4
Pengambilan sampel dilakukan pukul 07.00 sampai 12.00 WIB. Pengambilan
sampel diatom epilitik, sampel air serta pengukuran parameter in situ pada masingmasing stasiun dilakukan pada hari yang sama untuk menggambarkan kondisi
lingkungan perairan pada waktu yang sama. Kegiatan identifikasi taksa diatom
dilakukan di Laboratorium Biomikro, Departemen Manajemen Sumberdaya
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Analisis
parameter ex situ fisika-kimia perairan dilaksanakan di Laboratorium Produktivitas
dan Lingkungan Perairan, Departemen MSP, IPB.
Gambar 1 Titik stasiun pengambilan sampel di Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah kelompok diatom epilitik yang dikumpulkan
dari permukaan atas batuan yang ada di setiap stasiun serta air sampel yang
diperoleh dari setiap stasiun untuk keperluan analisis laboratorium. Adapun alat
yang digunakan selama penelitian adalah botol sampel, kuas, bingkai ukuran 2 x 2
cm2, tali berskala, tongkat berskala, termometer, SCT meter, pH indikator, flow
meter, alat dan bahan untuk titrasi winkler, perangkat vaccum pump dan kertas
miliopore 0.45 µm untuk analisis padatan terlarut, spektrofotometer, mikroskop,
gelas objek, gelas penutup, pipet tetes, serta buku identifikasi mikroalga.
Pengambilan Sampel
Sampel organisme diatom epilitik diambil pada substrat batu yang terendam
air sungai namun masih terpapar sinar matahari. Pada masing-masing stasiun
5
dilakukan pengambilan sampel di beberapa substrat batu selama periode
pengambilan contoh. Substrat batu yang dipilih pada setiap pengambilan sampel
diupayakan tidak terlalu berbeda dari sisi kedalaman terendam air serta masih
terpapar cahaya matahari. Pengambilan sampel organisme diatom dilakukan
dengan cara mengerik permukaan substrat batu dengan menggunakan kuas. Luas
kerikan permukaan setiap batu adalah 2 x 2 cm2. Hasil kerikan dimasukkan ke
dalam botol sampel volume 10 mL yang telah berisi akuades. Sampel kemudian
diawetkan menggunakan larutan Lugol 1% untuk keperluan analisis laboratorium.
Pengambilan air sampel dilakukan bersamaan dengan pengambilan sampel diatom
di setiap stasiun. Air sampel dimasukkan ke dalam botol sampel volume 1 L untuk
keperluan analisis laboratorium.
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Parameter yang diukur selama penelitian mencakup hidrologi sungai serta
parameter fisika dan kimia perairan. Hidrologi sungai terdiri dari lebar badan
sungai, lebar sungai, kedalaman, dan kecepatan arus. Pengukuran lebar badan
sungai dan lebar sungai di setiap stasiun dilakukan menggunakan tali berskala yang
direntangkan secara melintang dari sisi ke sisi sungai yang berseberangan. Patokan
pengukuran lebar badan sungai yaitu titik tepian sungai dengan batas vegetasi
terendah. Adapun acuan pengukuran lebar sungai adalah batas atas permukaan
aliran air sungai. Pengukuran kedalaman sungai dilakukan dengan bantuan tongkat
berskala yang dimasukkan ke dalam perairan hingga mencapai dasar. Kecepatan
arus air diukur dengan menggunakan flow meter. Kedalaman dan kecepatan arus
sungai diukur pada beberapa titik yang terletak di bagian tengah dan tepi badan air
sungai pada setiap sub stasiun pengambilan sampel.
Parameter fisika kimia perairan in situ meliputi suhu, pH, dan oksigen terlarut
(Dissolved Oxygen/DO). Adapun parameter ex situ terdiri dari kekeruhan, Total
Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), Daya Hantar Listrik (DHL),
Biological Oxygen Demand (BOD5) Chemical Oxygen Demand (COD), nitrat,
ortofosfat, dan fosfat total. Pengukuran semua parameter fisika kimia perairan
mengacu pada metode baku APHA 2012 (Rice et al. 2012).
Analisis Sampel Diatom
Identifikasi taksa diatom mengacu pada buku identifikasi mikroalga Davis
(1955), Prescott (1970), Belcher dan Erika (1978), serta Mizuno (1979). Kepadatan
diatom dihitung menggunakan metode sensus. Air sampel diteteskan di atas
permukaan gelas objek kemudian ditutup dengan menggunakan gelas penutup
selanjutnya diamati dengan menggunakan mikroskop binokuler model Olympus
CH-2 dengan perbesaran 40 x. Dokumentasi dan visualisasi morfologi setiap taksa
diatom dilakukan menggunakan mikroskop trinokuler Zeiss Primo Star yang
dilengkapi perangkat lunak AxioVision Rel.4.8.
6
Analisis Data
Kepadatan diatom hasil identifikasi, nilai Indeks Trofik Diatom (TDI),
Persen Valve Toleran Pencemar (%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (IBD)
dihitung menggunakan bantuan perangkat lunak Microsoft Excel. Data parameter
fisika kimia lingkungan dianalisis menggunakan indeks kualitas air (IKA). Analisis
kluster, analisis regresi linear sederhana, dan analisis komponen utama dilakukan
menggunakan bantuan perangkat lunak Minitab 15.
Kepadatan diatom epilitik
Perhitungan kepadatan diatom epilitik dilakukan untuk mengetahui jumlah
individu setiap taksa diatom per cm2 yang ditemukan per stasiun per waktu
pengambilan sampel. Luas total permukaan substrat batuan pengambilan sampel
diatom selama penelitian adalah 1696 cm2. Rata-rata luas permukaan batu yang
dikerik adalah 4 cm2 per batu. Rata-rata volume air bilasan yang digunakan pada
setiap sampel adalah 40 ml. Volume air sampel yang digunakan pada setiap
pengamatan adalah 0.05 ml. Luas penampang gelas penutup yang digunakan
adalah 20 x 20 mm2. Nilai kepadatan diatom epilitik dihitung menggunakan
formula sebagai berikut (modifikasi Rice et al. 2012):
N=
A
x
Vt A g
x
xn
V g Aa
Keterangan:
N
: kepadatan diatom (individu/cm2)
Ad
: luas permukaan batu yang dikerik (cm2)
Vt
: volume air bilasan (ml)
Vcg
: volume air sampel yang diamati (ml)
Acg
: luas penampang gelas penutup (mm2)
Aa
: luas amatan (mm2)
n
: jumlah individu diatom yang teramati (individu)
Indeks Trofik Diatom
Perhitungan Nilai Indeks Trofik Diatom (TDI) didasarkan pada 86 daftar
taksa diatom. Masing-masing taksa diatom dilengkapi dengan nilai sensitivitas (s)
dan nilai indikator (v) yang dimuat dalam Kelly (1998) berdasarkan penelitian yang
dilakukan di beberapa sungai yang ada di Eropa. TDI diformulasikan sebagai
berikut:
TDI = WMS x 5 − 5
WMS =
∑n=1 a s v
∑n=1 a v
Keterangan:
a : kelimpahan taksa j yang ditemukan pada sampel
s : nilai sensitivitas taksa j terhadap pencemaran bahan organik
v : nilai indikator taksa j
7
Nilai sensitivitas spesies (s) berkisar antara 1 - 5. Nilai sensitivitas diberikan
pada taksa yang ditemukan melimpah pada setiap kondisi perairan. Angka 1
diberikan pada taksa yang paling melimpah di stasiun dengan konsentrasi nutrien
rendah. Angka 5 diberikan untuk taksa yang paling melimpah pada stasiun dengan
konsentrasi nutrien tinggi. Nilai indikator (v) berkisar antara 1 - 3 berdasarkan
probabilitas ditemukannya taksa tertentu pada level nutrien tertentu. WMS
(Weighted Mean Sensitivity) adalah rata-rata bobot taksa sensitif yang ditemukan
pada sampel. Nilai TDI diekspresikan oleh nilai WMS yang berkisar antara 0 - 100
(Kelly 1998) dengan kategori status pencemaran sebagai berikut:
TDI < 35
: tidak tercemar
35 ≤ TDI < 50 : tercemar rendah
50 ≤ TDI < 60 : tercemar sedang
60 ≤ TDI < 75 : tercemar tinggi
TDI ≥ 75
: tercemar sangat tinggi
Persen Valve Toleran Pencemar
Persen Valve Toleran Pencemar (%PTV) menunjukkan proporsi
kelimpahan taksa diatom yang toleran terhadap lingkungan dengan bahan organik
tinggi terhadap kelimpahan keseluruhan taksa diatom yang menjadi indikator
kualitas air sampel. Daftar taksa diatom toleran yang digunakan dalam
perhitungan %PTV mengacu pada tabel yang disajikan oleh Kelly (1998).
Formula %PTV adalah sebagai berkut:
%PTV =
Kelimpahan taksa toleran
�
Kelimpahan taksa total
Kategori kualitas perairan yang dikemukakan oleh Kelly dan Whitton (1995)
berdasarkan nilai %PTV adalah sebagai berikut:
%PTV < 20%
: tidak tercemar
21 ≤ %PTV < 40% : tercemar ringan
41 ≤ %PTV < 60% : tercemar sedang
61 ≤ %PTV < 100% : tercemar berat
Indeks Biologi Diatom
Indeks Biologi Diatom (IBD) merupakan metode standar yang digunakan
oleh negara Perancis untuk memantau kualitas perairan sungai. Perhitungan nilai
IBD didasarkan pada 2125 taksa yang dilengkapi dengan nilai indikator (V) dan
nilai probabilitas (P) masing-masing taksa. Perhitungan IBD setiap stasiun
pengambilan sampel yang dikemukakan oleh Prygiel (2002) in Lavoie et al. (2009)
menggunakan formula sebagai berikut:
IBD =
∑ Ax Vx Px
∑ Ax Vx
Keterangan :
Ax
: kelimpahan taksa x yang ditemukan pada sampel
Vx
: nilai indikator taksa x yang ditemukan pada sampel
Px
: nilai sensitivitas taksa x yang ditemukan pada sampel
8
Nilai IBD berkisar antara 0 - 20. Nilai IBD rendah mengindikasikan
lingkungan perairan yang terkena dampak pencemaran bahan organik, sedangkan
tingginya nilai IBD menunjukkan kondisi perairan yang memperoleh sedikit
gangguan. Berikut kategori kondisi perairan berdasarkan nilai IBD:
IBD < 9.5
: sangat buruk
9.5 ≤ IBD < 13
: buruk
13 ≤ IBD < 16
: sedang
16 ≤ IBD < 18
: baik
18 ≤ IBD ≤ 20
: sangat baik
Indeks Kualitas Air
Kualitas perairan Sungai Cileungsi berdasarkan parameter fisika kimia pada
penelitian ini dianalisis menggunakan Indeks Kualitas Air (Water Quality Index)
dari National Sanitation Foundation (NSF-WQI). Persamaan Indeks Kualitas Air
(IKA) yang dikemukakan oleh Ott (1978) adalah sebagai berikut:
n
IKA = ∑ I W
=1
Keterangan :
IKA
: nilai Indeks Kualitas Air
n
: jumlah parameter
Ii
: sub Indeks Kualitas Air tiap parameter
Wi
: nilai kepentingan (bobot) tiap parameter kualitas air
Nilai sub Indeks Kualitas Air tiap parameter mengacu pada kurva baku sub
IKA (Lampiran 1). Penentuan IKA-NSF dalam penelitian ini menggunakan nilai
delapan parameter fisika kimia perairan dari sembilan parameter yang dikemukakan
oleh Ott (1978). Parameter yang tidak diukur dalam penelitian ini adalah fecal
coliform. Berdasarkan nilai kepentingan parameter yang sudah ada, proporsi nilai
fecal coliform dimasukkan ke dalam nilai kepentingan masing-masing parameter
dengan nilai yang sama besar, sehingga didapat nilai kepentingan parameter total
(Wi) sama dengan satu. Parameter kualitas air yang digunakan dalam perhitungan
IKA-NSF dan nilai kepentingan masing-masing parameter tertera pada Tabel 1
berikut:
Tabel 1 Nilai kepentingan parameter kualitas air (modifikasi Ott 1978)
Parameter
Nilai kepentingan parameter (Wi)
0.19
DO
0.13
pH
0.13
BOD5
0.12
Deviasi Suhu
0.12
Fosfat total
0.12
Nitrat
0.10
Kekeruhan
0.09
Padatan total
9
Nilai sub Indeks Kualitas Air (Ii) setiap parameter diperoleh dari fungsi
persamaan berdasarkan pada kurva baku masing-masing parameter. Kriteria
penilaian kualitas air menggunakan IKA-NSF (Ott 1978) adalah:
0 < IKA < 26
: sangat buruk
26 ≤ IKA < 51
: buruk
51 ≤ IKA < 71
: sedang
71 ≤ IKA < 91
: baik
91 ≤ IKA ≤ 100
: sangat baik
Analisis kluster
Analisis kluster dilakukan untuk menentukan pengelompokan stasiun
pengambilan sampel. Pada peneilitian ini, pengelompokan stasiun pengambilan
sampel ditentukan menggunakan indeks kesamaan atau indeks similaritas BrayCurtis untuk pengelompokan berdasarkan parameter biologi dan indeks similaritas
Canberra untuk pengelompokan berdasarkan parameter fisika kimia perairan
(Krebs 1989).
IBC =
∑n | − |
]
+ |
i=1
− [∑i=1
n |
×
Keterangan:
IBC
: indeks similaritas Bray-Curtis
Xi – Yi
: kelimpahan spesies i pada stasiun yang berbeda
n
: jumlah taksa yang dibandingkan
IC =
1 ∑n | − |
]]
+ |
i=1
− [ [∑i=1
n n |
×
Keterangan:
IC
: indeks similaritas Canberra
Xi – Yi : nilai parameter i perairan pada stasiun yang berbeda
n
: jumlah parameter yang dibandingkan
Pengelompokan data hasil analisis kluster disajikan dalam bentuk
dendrogram. Visualisasi dendrogram digunakan untuk melihat kesamaan stasiun
pengambilan sampel berdasarkan parameter fisika kimia perairan, kelimpahan
diatom bioindikator, nilai indeks biologi, dan kelimpahan diatom keseluruhan yang
ditemukan selama penelitian.
Regresi linear sederhana
Hubungan antara nilai IKA dan nilai indeks biologi TDI, %PTV, dan IBD
ditentukan menggunakan analisis regresi linear sederhana. Koefisien determinasi
yang dihasilkan dari perhitungan regresi menunjukkan besarnya keragaman
variabel Y yang dapat dijelaskan oleh variabel X. Nilai koefisien korelasi yang
diperoleh menunjukkan keeratan hubungan antara variabel X dan Y. Model regresi
linear sederhana (Walpole 1997) disajikan sebagai berikut:
Y =a+bX
Keterangan:
Y
: nilai indeks biologi (TDI, %PTV, dan IBD)
X
: nilai IKA
a,b
: koefieisen regresi
10
Analisis komponen utama
Analisis komponen utama (AKU) pada penelitian ini digunakan untuk
menentukan karakter setiap kelompok stasiun pengambilan sampel berdasarkan
data fisika, kimia, dan biologi yang diukur dan dihitung. Prinsip AKU adalah
transformasi sekumpulan peubah (data fisika, kimia, dan biologi) yang saling
berkorelasi satu sama lain menjadi sekumpulan peubah baru yang tidak saling
berkorelasi dengan tetap mempertahankan keragaman data (Smith 2002). Hasil
AKU divisualisasikan dalam bentuk grafik biplot. Keragaman total data yang dapat
dijelaskan oleh sumbu utama pada grafik ditunjukkan oleh persentasi kumulatif
akar ciri.
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Karakteristik lokasi penelitian
Ketinggian Sungai Cileungsi bagian hulu yang menjadi lokasi penelitian
berada pada kisaran 232 - 470 mdpl. Karakter fisika kimia DAS hulu sungai
Cileungsi cukup beragam (Tabel 2). Hal ini dipengaruhi oleh faktor tata guna lahan
di sepanjang hulu sungai.
Tabel 2 Karakter fisika kimia perairan bagian hulu Sungai Cileungsi (3 kali
pengamatan: September, Oktober, November 2013)
Parameter
Fisika
Suhu (oC)
DHL (µS/cm)
Kekeruhan (NTU)
TSS (mg/L)
TDS (mg/L)
Kimia
DO (mg/L)
pH
BOD5 (mg/L)
COD (mg/L)
Fosfat total (mg/L)
Ortofosfat (mg/L)
Nitrat (mg/L)
Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
24.01 ± 1.23
26.16 ± 1.74
27.48 ± 2.65
28.75 ± 4.26
162.93 ± 26.09
171.97 ± 10.94
175.03 ± 9.68
193.67 ± 15.98
8.28 ± 6.88
14.00 ± 8.10
45.00 ± 21.68
33.53 ± 29.43
11.00 ± 1.41
21.33 ± 11.06
52.33 ± 27.43
34.67 ± 25.66
80.67 ± 15.14
83.33 ± 4.16
88.67 ± 5.03
98.67 ± 6.43
6.64 ± 0.39
6.50 ± 0.36
6.36 ± 0.48
6.37 ± 0.41
6.00 ± 0.00
6.00 ± 0.00
6,00 ± 0.00
6.00 ±0.00
3.62 ± 1.41
3.72 ± 0.21
4.12 ± 0.28
4.23 ± 1.40
26.20 ± 17.80
35.73 ± 10.71
15.14 ± 9.15
20.01 ± 9.00
0.10 ± 0.13
0.08 ± 0.07
0.15 ± 0.17
0.09 ± 0.08
0.01 ± 0.01
0.04 ± 0.04
0.06 ± 0.07
0.03 ± 0.02
0.43 ± 0.10
0.54 ± 0.05
0.59 ± 0.11
1.03 ± 0.19
Berdasakan hasil survei, tata guna lahan di sekitar Stasiun 1
(6°36'49.20"LS;106°54'27.67"BT) merupakan daerah yang berdekatan dengan
lahan pertanian sawah yang jauh dari pemukiman, Stasiun 2 (6°35'28.20"LS;
106°53'47.42"BT) merupakan daerah sekitar lahan kosong yang banyak terdapat
aktivitas penambangan pasir, Stasiun 3 (6°35'13.27"LS;106°53'30.90"BT)
11
merupakan daerah perkebunan dan mulai ditemukan pemukiman penduduk,
sedangkan Stasiun 4 (6°34'33.88"LS;106°53'17.29"BT) adalah daerah yang
berdekatan dengan pemukiman penduduk (Lampiran 2).
Berdasarkan hasil pengamatan, tipe substrat dasar bagian hulu Sungai
Cileungsi adalah berbatu dan berpasir. Rata-rata kecepatan sungai berkisar antara
0.23 - 0.73 m/detik, kedalaman rata-rata sungai berkisar antara 18.2 - 31.5 cm.
Kisaran lebar sungai adalah 8.1 - 10.1 m, sedangkan kisaran lebar badan sungai
adalah 11.93 - 20.7 m. Rata-rata debit air sungai berkisar antara 0.5 - 1.7 m3/detik.
Rasio rata-rata kedalaman dan lebar sungai berkisar antara 0.33 - 0.88 (Lampiran
3).
Diatom epilitik di perairan hulu Sungai Cileungsi
Kelimpahan jenis diatom epilitik yang ditemukan di bagian hulu Sungai
Cileungsi selama penelitian mencapai 172835 ind/cm2 yang terdiri dari 88 jenis dari
32 genus. Gambar 2 menyajikan persentase lima jenis diatom dominan yang
ditemukan di setiap stasiun selama 3 kali pengambilan sampel.
100%
100%
50%
50%
P. pervulissima
F.capucina
S. absaroka
N. clausii
N. plancetula
N. cuspidata
N.cuspidata
0%
0%
Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3
Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3
Stasiun 1
Stasiun 2
100%
100%
50%
50%
N. plancetula
F. saxonica
G. apicatum
N. cuspidata
0%
N. plancetula
N. cuspidata
0%
Sampling 1
Sampling 2
Sampling 3
Sampling 1
Stasiun 3
Synedra capitata
Pleurosigma
angulatum
100%
0%
Nitzschia clausii
1
Navicula laterostriata
Hantzschia amphioxys
Frustulia saxonica
Cymbella affinis
Sampling 2
Sampling 3
Stasiun 4
Stauroneis laurenburgiana
Plagiogramma pulchellum
Nitzschia acicularis
Navicula falaisiensis
Grammatophora serpentina
Fragilaria capucina
Cocconeis plancetula
Stauroneis absaroka
Pinnularia pervulissima
Navicula plancetula
Navicula cuspidata
Gomphonema apicatum
Eunotia brasiliensis
Achnanthes sp.
Gambar 2 Persentase jenis diatom epilitik dominan di hulu Sungai Cileungsi
Terdapat 16 genus dominan yang ditemukan selama penelitian. Selama
penelitian, beberapa jenis diatom hanya ditemukan di satu stasiun dan tidak
ditemukan di stasiun yang lain (Lampiran 4). Selama penelitian, 78 taksa dari 88
jenis diatom epilitik yang ditemukan, digunakan sebagai indikator kualitas perairan.
Taksa yang tidak digunakan sebagai biondikator disajikan pada Lampiran 5.
12
Sensitivitas setiap jenis diatom untuk mentolerir kondisi bahan organik di
lingkungan hidupnya cukup bervariasi. Gambar 3 merupakan diatom yang
memiliki nilai sensitivitas tinggi terhadap konsentrasi nutrien di perairan menurut
Kelly dan Whitton (1995).
Amphora pediculus
s:5 (5)
Diatoma vulgaris
s:5 (15)
Gyrosigma
acuminatum
s:5 (26)
Gyrosigma exlmium
s:5 (27)
Gyrosigma
peisonis
s:5 (28)
Hantzschia
amphioxys
s:5 (29)
Hantzschia sp.
s:5 (30)
Navicula gregaria
s:5 (37)
Nitzschia amphibia
s:5 (50)
Nitzschia dissipata
s:5 (52)
Stauroneis
absaroka
s:5 (73)
Stauroneis
amphicephala
s:5 (75)
Stauroneis
anceps
s:5 (74)
Stauroneis
ancepsfallax
s:5 (76)
Stauroneis
parvula
s:5 (77)
Stauroneis
pseudagrestis
s:5 (78)
Stauroneis
superkuelbsii
s:5 (79)
Cocconeis
pediculus
s:4 (8)
Navicula
anglica
s:4 (32)
Navicula elegans
s:4 (35)
Navicula falaisiensis
s:4 (36)
Navicula
laterostriata
s:4 (38)
Navicula
medisculus
s:4 (39)
Navicula
nunivakiana
s:4 (40)
Navicula
plancetula
s:4 (41)
Navicula radiosa
s:4 (43)
Navicula
rhynocephala
s:4 (44)
Navicula
subminuscula
s:4 (47)
Navicula
tripunctata
s:4 (45)
Navicula viridis
s:4 (46)
Nitzschia
acicularis
s:4 (49)
Nitzschia clausii
s:4 (51)
Nitzschia distans
s:4 (53)
Nitzschia exilis
s:4 (54)
Nitzschia
fonticola
s:4 (55)
Nitzschia
frustulum
s:4 (56)
Nitzschia
incristans
s:4 (58)
Nitzschia
kutzingiana
s:4 (59)
Nitzschia linearis
s:4 (60)
Nitzschia palea
s:4 (61)
Nitzschia sigmoidea
s:4 (62)
Nitzschia socialis
s:4 (63)
Synedra
affinis
s:4 (82)
Synedra capitata
s:4 (83)
Synedra formosa
s:4 (84)
Synedra pulchella
s:4 (85)
Synedra tabulata
s:4 (86)
Nitzschia communis
s:4 (57)
Navicula cuspidata
s:4 (33)
Navicula
dicephala
s:4 (34)
Navicula
pseudolanceolata
s:4 (42)
Synedra vamelica
s:4 (88)
Gambar 3 Citra diatom epilitik sensitivitas tinggi menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
13
Nomor pada Gambar 3 dan 4 menunjukkan keterangan nama diatom yang
digunakan dalam analisis komponen utama. Gambar 4 merupakan kelompok
diatom epilitik yang memiliki sensitivitas rendah terhadap konsentrasi nutrien
menurut Kelly dan Whitton (1995).
Achnanthes
exigue
Achnanthes sp.
Achnanthidium
eutrophilum
s:3 (1)
s:3 (2)
s:3 (3)
Achnanthidium
sp.
s:3 (4)
Surirella
biseriata
Gamphoneis
sp.
s:3 (23)
Gomphonema
apicatum
s:3 (24)
s:3 (81)
Fragilaria
capucina
Frustulia
rhomboides
Frustulia saxonica
s:2 (19)
s:2 (20)
Eunotia
papilioforma
s:1 (18)
Pinnularia
appendiculata
s:1 (64)
Encyonema
minutum
Caloneis
bacillum
Cocconeis
plancetula
s:3 (6)
s:3 (8)
s:3 (16)
Synedra ulna
Cymbella
ventricosa
Diatoma
monoliformis
Diatoma sp.
s:3 (87)
s:2 (11)
s:2 (13)
s:2 (14)
Neidium sp.
Cymbella
affinis
Eunotia arcus
Frustulia
vulgaris
s:2 (21)
s:2 (22)
s:2 (48)
Pinnularia
pervulissima
Pinnularia
viridis
Stenopterobia
intermedia
s:1 (65)
s:1 (66)
s:1 (80)
s:1 (10)
s:1 (17)
Gambar 4 Citra diatom epilitik sensitivitas rendah menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Keseluruhan jenis diatom yang digunakan dalam perhitungan indeks biologi
adalah kelompok diatom pennales. Sebagian besar taksa diatom yang digunakan
sebagai bioindikator adalah taksa yang memiliki struktur raphe. Poulsen et al.
(1999) menyatakan bahwa pada bagian frustul sebagian besar kelompok diatom
pennales memiliki sebuah celah memanjang yang disebut raphe. Struktur raphe
sangat menentukan kemampuan organisme diatom untuk menempel dan bergerak
meluncur di atas permukaan substrat. Adapun kelompok diatom yang digunakan
sebagai indikator yang tidak memiliki raphe berasal dari genus Diatoma,
Fragilaria, dan Synedra.
Nilai TDI, %PTV, dan IBD antar stasiun dan waktu pengambilan sampel
berbeda-beda. Namun, secara keseluruhan masing-masing hasil perhitungan nilai
indeks biologi memiliki pola yang sama, sebagaimana yang terlihat pada Gambar
5, 6, dan 7.
Grafik nilai TDI antar stasiun selama tiga kali pengambilan sampel
membentuk pola yang sama (Gambar 5). Nilai TDI Stasiun 1 ke Stasiun 2 menurun
lalu meningkat sampai Stasiun 4. Pengambilan sampel ke-3 menunjukkan nilai
TDI tertinggi, disusul oleh pengambilan sampel ke-2 dan ke-3. Nilai TDI tertinggi
terdapat pada Stasiun 4 pengambilan sampel ke-3, sedangkan nilai TDI terendah
terdapat pada Stasiun 2 pengambilan sampel ke-1.
14
70
60
66,11
63,85
65,58
63,59
TDI
50
40
58,68
58,01
50,60
50,84
39,70
52,23
39,43
35,47
30
20
10
0
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 5 Indeks Trofik Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Gambar 6 menunjukkan grafik nilai %PTV pengambilan sampel ke-3 berada
di atas nilai %PTV pengambilan sampel ke-1 dan ke-2. Nilai %PTV tertinggi pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-3, sedangkan nilai %PTV terendah pada Stasiun
2 pengambilan sampel ke-1. Seluruh nilai %PTV berada di bawah 20%, kecuali
nilai %PTV Stasiun 4 pengambilan sampel ke-4.
25
25,05
20
18,63
%PTV
18,46
19,80
15,12
15,07
15
10
11,84
10,08
10,36
5
9,57
4,46
2,11
0
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 6 Persen Valve Toleran Pencemar di hulu Sungai Cileungsi
Pola grafik nilai IBD antar stasiun setiap waktu pengambilan sampel adalah
sama (Gambar 7). IBD relatif rendah di Stasiun 1 kemudian meningkat sampai
Stasiun 3 selanjutnya menurun di Stasiun 4. Nilai IBD tertinggi berada pada Stasiun
2 dan 3 pengambilan sampel 1, sedangkan nilai IBD terendah berada pada Stasiun
1 pengambilan sampel 3.
15
17
16,83
16,74
16,83
16,07
16
15,58
15,12
IBD
15
14,91
14,43
14
13,99
13,31
13
12
12,84
11,83
11
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 7 Indeks Biologi Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Kualitas perairan hulu Sungai Cileungsi hasil pengukuran di setiap stasiun
mengalami fluktuasi dari pengambilan sampel ke-1 sampai ke-3, namun perbedaan
nilai parameter yang diukur tidak signifikan. Nilai BOD5 tertinggi berada pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-2. Nilai COD tertinggi terukur pada Stasiun 2
pengambilan sampel ke-2. Nilai fosfat total dan ortofosfat tertinggi berada pada
Stasiun 3 pengambilan sampel ke-1. Konsentrasi nitrat tertinggi diukur pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-2.
Penentuan Indeks Kualitas Air-NSF dalam penelitian ini menggunakan nilai
delapan parameter fisika kimia perairan, yaitu DO, pH, BOD5, perubahan suhu,
fosfat total, nitrat, kekeruahan, dan padatan total. Berikut disajikan nilai IKA setiap
stasiun antar waktu pengambilan sampel (Gambar 8). Nilai IKA hasil perhitungan
berkisar antara 78-85. Kategori nilai IKA menunjukkan kualitas perairan hulu
Sungai Cileungsi berada pada kategori baik.
86
85
84
84
83
83
82
82
IKA
81
80
79
78
78
78
Stasiun 3
Stasiun 4
76
74
Stasiun 1
Sampling 1
Stasiun 2
Sampling 2
Sampling 3
Gambar 8 Indeks Kualitas Air di hulu Sungai Cileungsi
16
Pembahasan
Konsep ekosistem sungai biasanya merujuk pada ekosistem perairan
mengalir yang sangat dipengaruhi oleh sistem terestrial daerah aliran sungai. Bahan
organik dari luar masuk ke perairan sungai akan dimanfaatkan oleh sistem sungai
tersebut. Sistem sungai tidak bisa berjalan tanpa masukan energi yang berasal dari
luar (Hynes 1975 in Lampert dan Sommer 2007). Mikroalga dari kelompok diatom
merupakan salah satu komponen sistem sungai yang mampu memanfaatkan bahan
masukan dari luar. Kondisi fisika kimia perairan yang bervariasi menjadi faktor
yang menyebabkan terdapatnya perbedaan komposisi, jumlah jenis, dan kepadatan
diatom yang ditemukan di setiap stasiun, namun juga mampu menggambarkan
perubahan lingkungan yang terjadi tiba-tiba.
Diatom sebagai biondikator perairan hulu Sungai Cileungsi
Vilbaste (2004) mengemukakan bahwa terbentuknya struktur dan
komposisi diatom epilitik di suatu ekosistem perairan merupakan respon biologi
terhadap kualitas perairan dari waktu ke waktu. Pengukuran secara fisika kimia
hanya memberikan perkiraan kasar sesaat mengenai level nutrien, dan tidak selalu
berkorelasi tinggi dengan indeks diatom. Diatom dapat digunakan sebagai
biondikator perairan karena secara ideal organisme yang dapat dijadikan indikator
adalah organisme yang mudah dikenali, memiliki penyebaran luas, memiliki
mobilitas rendah atau hidup menetap, memiliki informasi karakteristik ekologi
yang baik, keberadaannya melimpah di alam, dapat dicobakan pada skala
laboratorium, sensitif terhadap perubahan lingkungan, serta dapat dihitung dan
distandarisasi (Hilty dan Marenlender 2000, Ravera 2001, Martínez-Crego et al.
2010).
Pergerakan air menentukan keberadaan organisme atau kelompok
organisme yang mendiami perairan. Hal inilah yang menyebabkan komunitas
bentik dominan ditemukan di perairan sungai (Dodds 2006 in Lampert dan
Sommer 2007). Kepadatan diatom epilitik pada pengambilan sampel ke-3
ditemukan relatif rendah. Hal ini disebabkan karena kecepatan arus air pada
pengambilan sampel tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan waktu pengambilan
sampel lainnya, sehingga biomassa diatom yang menempel di substrat batuan
terbawa arus.
Diatom epilitik merupakan organisme bentik dari kelompok diatom yang
cara hidupnya menempel di substrat batuan. Tipe substrat dasar hulu Sungai
Cileungsi adalah berbatu dan berpasir, sehingga diatom epilitik merupakan
kelompok biota yang tepat dalam menilai kualitas hulu Sungai Cileungsi.
Hasil pengamatan jenis diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi didominasi
oleh kelompok diatom pennales. Hal ini dikarenakan morfologi diatom pennales
menunjang keberadaannya di lingkungan perairan berarus. Greeshma (2011)
mengemukakan bahwa struktur dan bentuk diatom pennales memungkinkan diatom
mampu menempel dan bergerak melawan arus air.
Jenis diatom dominan ditemukan di perairan hulu Sungai Cileungsi berasal
dari genus Nitzschia dan Navicula. Hal ini menunjukkan bahwa diatom dari
kelompok tersebut adalah kelompok diatom yang memiliki toleransi tinggi terhadap
variasi kondisi perairan. Hasil penelitian yang dilakukan Lobo et al. (2010)
17
menunjukkan bahwa diatom epilitik dari genus Nitzschia dan Navicula ditemukan
paling melimpah di sungai-sungai yang terletak di wilayah Brazil Selatan.
Komunitas diatom yang hidup menetap di perairan merespon berbagai
mas
DI BAGIAN HULU SUNGAI CILEUNGSI, BOGOR
NURALIM PASISINGI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Diatom Epilitik sebagai
Indikator Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai Cileungsi, Bogor adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa
pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip
dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari Penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis
ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, September 2014
Nuralim Pasisingi
NIM C251120031
RINGKASAN
NURALIM PASISINGI. Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor. Dibimbing oleh NIKEN TM PRATIWI dan
MAJARIANA KRISANTI.
Beberapa indeks berbasis diatom yang dikenal dalam penilaian kondisi
perairan sungai di negara Eropa dan Amerika adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic
Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar (Percent Pollution Tolerant
Valves/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD).
Di Indonesia, penggunaan dan penerapan indeks berbasis diatom untuk menentukan
kondisi perairan sungai belum ditemukan. Oleh karena itu tujuan penelitian ini
adalah menentukan kesesuaian penggunaan TDI, %PTV, serta IBD dengan Indeks
Kualitas Air (IKA) yang umum digunakan untuk menilai kondisi perairan serta
menentukan kategori kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi berdasarkan indeks
tersebut.
Pengambilan sampel dilakukan di bagian hulu Sungai Cileungsi, Bogor
sebanyak tiga kali, dari September 2013 sampai November 2013 dengan selang
waktu pengambilan sampel selama satu bulan. Pengambilan sampel dilakukan di
empat stasiun berbeda berdasarkan tata guna lahan. Sampel organisme diatom
epilitik diambil pada substrat batu yang terendam air sungai serta masih terpapar
sinar matahari. Pengambilan air sampel dilakukan bersamaan dengan pengambilan
sampel organisme diatom di setiap stasiun.
Diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi yang ditemukan selama penelitian
terdiri dari 88 spesies yang berasal dari 32 genus. Genus Navicula dan Nitzschia
merupakan kelompok diatom yang ditemukan mendominasi hampir di seluruh
stasiun.
Analisis kluster stasiun berdasarkan data fisika kimia perairan serta nilai
indeks biologi (TDI, %PTV, dan IBD) menunjukkan bahwa terdapat 3 kelompok
stasiun. Stasiun 1 sebagai kelompok 1, Stasiun 2 dan 3 sebagai kelompok 2,
sedangkan Stasiun 4 sebagai kelompok 3. Hal ini diperkuat dengan hasil analisis
regresi linear sederhana yang menunjukkkan nilai koefisien determinasi dan
koefisien korelasi yang sangat tinggi antara nilai IKA dengan nilai indeks biologi.
Analisis komponen utama menunjukkan bahwa kelompok 3 dicirikan oleh sebagian
besar diatom epilitik yang ditemukan selama penelitian serta parameter kualitas air
nitrat. Adapun kelompok 1 dicirikan oleh beberapa jenis diatom epilitik serta
parameter kualitas air oksigen terlarut, dan parameter ortofosfat untuk kelompok 2.
Kesimpulan dari penelitian ini adalah Pendekatan Indeks Trofik Diatom
(Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar (Pollutan Tolerant
Valves/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD)
sesuai dengan Indeks Kualitas Air (IKA) yang umum digunakan dalam menilai
kondisi perairan sungai. Berdasarkan pendekatan indeks tersebut, kondisi perairan
hulu Sungai Cileungsi berada pada kategori sedang hingga buruk.
Pendekatan %PTV merupakan indeks yang paling efektif digunakan untuk
menentukan kategori kondisi perairan sungai-sungai yang berada di daerah tropis
(Indonesia).
Kata kunci: diatom epilitik, hulu Sungai Cileungsi, indeks diatom, kualitas air
SUMMARY
NURALIM PASISINGI. Ephilitic Diatom as An Indicator of Water Quality in the
Upstream of Cileungsi River, Bogor. Supervised by NIKEN TM PRATIWI and
MAJARIANA KRISANTI.
Some of diatom based index which have been known in determining the
aquatic condition of the river in Europe and America are TDI, %PTV, and IBD.
Meanwhile, in Indonesia the implementation of diatom based index in determining
the aquatic condition of the river has not been found. Therefore, this study was
conducted in determining the compatibility of TDI, %PTV, and IBD towards WQI
of NSF (Water Qulaity Index of National Sanitation Foundation) which is generally
used to determine the aquatic condition and to classify the aquatic condition of
Cileungsi river based on those index.
The sampling was taken in the upstream of Cileungsi River, Bogor. It was
taken for three times, from September 2013 until November 2013 within an interval
in a month. The sampling was taken in four different stations based on the land use.
The sampling of ephilitic diatom organism was obtained from the substrate of rocks
which are located in the river and are still exposed by the sunlight. The water
sampling was taken along with the sampling diatom organism in each site.
The findings show that there are 88 species of ephilitic diatom from 32
genus found the upstream of Cileungsi river. Navicula and Nitzschia are the
dominant group of diatom which are found in almost all sites. It is shown that this
group of diatom has been widely spread in every aquatic condition.
The analysis of site cluster based on the physical and chemical data in the
waters and the value of biological index (TDI, %PTV, IBD) show that the sites are
classified into 3 groups. Station 1 is group 1, Station 2 and 3 are group 2, and
Station 4 is group 3. This finding is also supported by the result on the analysis of
simple linear regression which shows that high value of coefficient determination
and coefficient correlation between the value of WQI and the value of biological
index. The analysis of the main component shows that group 3 is characterized by
almost ephilitic diatom which is found during the research and nitrate water quality
parameter. Group 1 is characterized by the finding of several ephilitic diatom and
dissolved oxygen water quality and the parameter of orthophosphate for group 2.
It is conducted that the approach of TDI, %PTV, and IBD is compatible
with WQI in determining the aquatic conditions in the upstream of Cileungsi river.
Based on those index, it is obtained that the aquatic conditions in the upstream of
Cileungsi river ranged from fair too poor. The approach of %PTV is the most
effective to use in determining the condition of the river.
Keywords: diatom index, ephilitic diatom, the upstream of Cileungsi River, water
quality
© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau
menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB
DIATOM EPILITIK SEBAGAI INDIKATOR KUALITAS AIR
DI BAGIAN HULU SUNGAI CILEUNGSI, BOGOR
NURALIM PASISINGI
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Perairan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Penguji luar komisi pembimbing pada ujian tesis: Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Judul Penelitian
Nama
NIM
: Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
: Nuralim Pasisingi
: C251120031
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing
Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi
Ketua
Dr Majariana Krisanti, SPi, MSi
Anggota
Diketahui oleh
Ketua Program Studi
Pengelolaan Sumberdaya Perairan
Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc
Tanggal Ujian: 11 Agustus 2014
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr Ir Dahrul Syah, MScAgr
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur kepada Allah swt, karena atas izin-Nya Penulis dapat menyajikan
tulisan ilmiah berdasarkan kegiatan penelitian yang dilakukan sejak September
2013. Karya ilmiah ini merupakan pengembangan bidang ilmu ekologi perairan
yang berjudul Diatom Epilitik sebagai Indikator Kualitas Air di Bagian Hulu Sungai
Cileungsi, Bogor.
Pelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini tidak lepas dari bantuan
dan dukungan dari banyak pihak. Oleh karena itu, Penulis mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Institut Pertanian Bogor (IPB) yang telah menyediakan berbagai fasilitas
sehingga penelitian ini dapat diselesaikan.
2. Dr Ir Enan M Adiwilaga selaku Ketua Program Studi SDP untuk tahun studi
2010-2013 yang telah membantu tahapan penyelesaian studi dan penelitian.
3. Dr Ir Sigid Hariyadi, MSc selaku Ketua Program Studi SDP untuk tahun studi
2014-2017 sekaligus sebagai dosen penguji luar komisi pembimbing pada ujian
tesis yang telah banyak membantu serta memberikan masukan dan saran dalam
penyempurnaan tulisan ini.
4. Dr Ir Niken TM Pratiwi, MSi dan Dr Majariana Krisanti, SPi, MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan arahan dan masukan kepada Penulis dari
tahap awal pelaksanaan penelitian sampai pada tahap akhir penulisan karya
ilmiah ini.
5. Prof Dr Ir Ridwan Affandi, DEA selaku dosen penguji dari program studi yang
telah memberikan masukan dan saran untuk penyempurnaan tulisan ini.
6. Seluruh keluarga, terutama kepada Mama dan Papa, saudara (Ka Sahrul, Kak
Nur, Uda, Om Juba, Cik Tien, Om Sudi, Ka Aten) atas doa dan dukungan yang
tidak pernah putus sehingga tulisan ini berhasil diselesaikan.
7. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi atas beasiswa pendidikan yang telah
diberikan selama dua tahun masa studi.
8. Seluruh staf laboratorium biomikro 1 MSP IPB (Bu Siti, Reza Zulmi, Dede,
Gesti), staf laboratorium produktivitas dan lingkungan perairan MSP IPB (Bu
Anna, Kak Rila, Mba Inna, Erry, Nalendra, Zahra), rekan-rekan yang turut
membantu pelaksanaan penelitian di lapangan (Lutfi, Arif Rahman, Fajar
Sidik, Kak Panji, Novita, Imha, Afni), teman seperjuangan (Chusna, Julpah,
Mba Sri, Gede, Tari, Kak Aay, Dito).
9. Seluruh rekan SDP 2011, SDP 2012, SDP 2013, rekan wisma doi serta temanteman lainnya yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas dukungan yang
telah diberikan.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, September 2014
Nuralim Pasisingi
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Bahan dan Alat
Pengambilan Sampel
Analisis Sampel Diatom
Analisis Data
Kepadatan diatom epilitik
Indeks Trofik Diatom
Persen Valve Toleran Pencemar
Indeks Biologi Diatom
Indeks Kualitas Air
Analisis kluster
Regresi linear sederhana
Analisis komponen utama
3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Karakteristik lokasi penelitian
Diatom epilitik di perairan hulu Sungai Cileungsi
Pembahasan
Diatom sebagai biondikator perairan hulu Sungai Cileungsi
Kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi
Kesesuaian indeks diatom dengan kondisi lingkungan
Indeks diatom yang paling efektif
4 KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
vii
vii
vii
1
1
2
3
3
3
3
4
4
5
6
6
6
7
7
8
9
9
10
10
10
10
11
16
16
17
18
23
24
24
24
24
28
34
DAFTAR TABEL
1
2
3
Nilai kepentingan parameter kualitas air (modifikasi Ott 1978)
8
Karakter fisika kimia perairan bagian hulu Sungai Cileungsi (3 kali
pengamatan: September, Oktober, November 2013)
10
Matriks penentuan indeks biologi yang paling sesuai dengan IKA
23
DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Titik stasiun pengambilan sampel di Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
Persentase jenis diatom epilitik dominan di hulu Sungai Cileungsi
Citra diatom epilitik sensitivitas tinggi menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Citra diatom epilitik sensitivitas rendah menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Indeks Trofik Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Persen Valve Toleran Pencemar di hulu Sungai Cileungsi
Indeks Biologi Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Indeks Kualitas Air di hulu Sungai Cileungsi
Dendrogram hasil analisis kluster stasiun pengambilan sampel
berdasarkan (i) nilai rata-rata parameter fisika kimia perairan; (ii) nilai
kepadatan rata-rata diatom epilitik yang digunakan sebagai biondikator;
(iii) nilai indeks biologi; (iv) nilai kepadatan rata-rata diatom epilitik
keseluruhan yang ditemukan selama penelitian
Regresi linear sederhana nilai (i) TDI, (ii) %PTV, (iii) IBD
Biplot rata-rata nilai parameter hidrologi, fisika, kimia, dan biologi
terhadap stasiun pengambilan sampel
Preferensi jenis diatom epilitik terhadap karakter lingkungan perairan
(nomor spesies mengacu pada Lampiran 4)
4
11
12
13
14
14
15
15
19
20
21
22
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
Kurva Baku sub Indeks Kualitas Air (Ott 1978)
Lokasi penelitian
Hasil pengukuran hidrologi hulu Sungai Cileungsi
Kehadiran jenis diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi
Diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi yang tidak digunakan dalam
perhitungan indeks biologi (skala batang: 10μm)
Akar ciri dan korelasi parsial AKU menggunakan Minitab 15
Nilai IKA, TDI, %PTV, dan IBD yang digunakan dalam analisis regresi
linear sederhana
vii
28
29
30
30
32
33
33
1
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Dua pendekatan utama yang digunakan untuk menentukan kondisi perairan
adalah metode fisika-kimia dan metode biologi. Penilaian kondisi perairan dengan
menggunakan metode biologi lebih unggul dibandingkan metode fisika-kimia,
karena respon makhluk hidup mampu menunjukkan keadaan lingkungan yang
dialami selama kurun waktu tertentu, sedangkan metode lain hanya dapat
menggambarkan kondisi sesaat terhadap perubahan lingkungan yang terjadi
(Junshum et al. 2008). Penggunaan respon biota atau kelompok biota terhadap
perubahan ekosistem yang mampu menggambarkan kualitas dan kondisi
lingkungan dikenal dengan istilah bioindikator (Gadzała-Kopciuch et al. 2004).
Banyak jenis biota yang dapat digunakan sebagai bioindikator perubahan
lingkungan perairan, namun yang paling sering dijadikan bioindikator perairan
sungai adalah kelompok mikroalga (Dutta et al. 2010, Li et al. 2010, Soltani et al.
2012). Diatom menjadi salah satu kelompok mikroalga yang digunakan sebagai
biondikator (Kwandrans et al. 1998, Wu dan Kow 2002) karena mampu
menunjukkan respon yang cepat terhadap perubahan kondisi fisika dan kimia
lingkungan perairan (Nogueira 2000, Yerli et al. 2012).
Dua alasan utama penggunaan diatom dalam menentukan kondisi perairan
adalah penyebarannya yang kosmopolit serta ekologinya yang telah banyak
dipelajari dengan baik (Potapova dan Charles 2007). Keberadaan diatom sangat
mempengaruhi kehidupan di perairan karena diatom memegang peranan penting
sebagai salah satu sumber makanan dalam rantai makanan bagi berbagai organisme
perairan. Berubahnya fungsi perairan yang disebabkan oleh faktor-faktor alam
maupun akibat aktivitas manusia sering menyebabkan perubahan struktur dan nilai
kuantitatif diatom karena organisme ini mempunyai respon yang bervariasi mulai
dari sangat rentan sampai sangat toleran terhadap setiap kondisi yang terjadi di
perairan (Siregar et al. 2008).
Diatom sebagai bioindikator perairan telah banyak dikembangkan di
beberapa negara Eropa, Amerika, dan Kanada (Hering et al. 2006, Kalyoncu et al.
2009, Lavoie et al. 2009), bahkan telah umum digunakan hampir di seluruh dunia
dalam program pengkajian kondisi perairan sungai dalam skala nasional maupun
internasional. Diatom akan memberikan respon terhadap kondisi perairan berupa
kelimpahan, jumlah jenis, dan kolonisasi taksa tertentu berdasarkan masukan bahan
organik yang bervariasi. Hal ini dikarenakan kebanyakan organisme yang hidup di
badan perairan sensitif terhadap perubahan lingkungan hidupnya, baik yang terjadi
secara alami maupun non alami (Friedrich et al. 1996).
Diatom sebagai bioindikator dalam penelitian ini menggunakan kelompok
diatom epilitik. Hal ini mempertimbangkan sifat diatom epilitik yang hidupnya
menempel di substrat batuan, mendiami perairan sungai dalam waktu lama, dan
sukar terbawa arus. Diatom epilitik direkomendasikan oleh peneliti di beberapa
negara sebagai bioindikator yang cocok untuk menilai kondisi dan kualitas perairan
mengalir (Lobo et al. 2004, Bere dan Tundisi 2011) karena salah satu syarat
organisme yang dapat dijadikan indikator adalah organisme yang memiliki
mobilitas rendah (Hilty dan Marenlender 2000, Ravera 2001, Martínez-Crego et al.
2
2010).
Diatom merupakan kelompok organisme sel tunggal yang laju
reproduksinya cepat serta sensitif terhadap tekanan lingkungan, seperti perubahan
salinitas, pH, nutrien, kekeruhan, kedalaman perairan, dan ketersediaan substrat
(Shruthi et al. 2011)
Beberapa indeks berbasis diatom yang dikenal dalam penilaian kondisi
perairan sungai adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen
Valve Toleran Pencemar (Percent Pollution Tolerant Valves/%PTV), dan Indeks
Biologi Diatom (Indice Biologique Diatomées/IBD). Masing-masing indeks
memiliki daftar taksa, nilai sensitivitas, dan nilai toleransi taksa. Pengembangan
TDI dan %PTV didasarkan pada hasil percobaan komposisi taksa diatom yang
memiliki korelasi tinggi dengan konsentrasi fosfor di beberapa perairan sungai yang
terdapat di Eropa (Kelly 1998). Adapun IBD dikembangkan pertama kali di negara
Perancis berdasarkan beberapa taksa diatom yang berasosiasi dengan beberapa
parameter kualitas air (Pygrel 2002 in Lavoie et al. 2009).
Daerah Aliran Sungai Cileungsi menjadi salah satu kawasan tempat
berlangsungnya kegiatan pembangunan dan aktivitas penduduk di Kabupaten
Bogor. Kondisi perairan sungai di bagian hulu akan menentukan kualitas air di
bagian hilir karena adanya akumulasi material yang terbawa aliran air sungai dari
hulu menuju ke arah hilir. Oleh karena itu perlu dilakukan pengkajian dan
penentuan kategori kondisi perairan hulu Sungai Cileungsi.
Perumusan Masalah
Diatom termasuk salah satu kelompok organisme autotrof yang dapat
merespon langsung bahan organik yang masuk ke perairan sungai, baik yang
berasal dari dalam perairan maupun dari luar lingkungan perairan. Oleh karena itu,
diatom menjadi salah satu indikator biologi yang digunakan sebagai penanda
perubahan kualitas air yang terjadi. Beberapa indeks yang menggunakan organisme
diatom sebagai indikator penilaian kondisi perairan sungai di negara-negara Eropa
adalah Indeks Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran
(Percent Pollutant Tolerant Valve/%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (Indice
Biologique Diatomées/IBD). Indeks ini relatif sederhana dan mudah diterapkan
(Kelly dan Whitton 1995). Meskipun TDI , %PTV, dan IBD dikembangkan
pertama kali dari sungai yang berada di wilayah sub tropis, namun indeks ini telah
banyak digunakan dalam penilaian kualitas perairan sungai yang berada di beberapa
negara tropis (Bellinger et al. 2006). Persebaran diatom cukup luas, sehingga
peluang penerapan indeks-indeks tersebut dalam menentukan kondisi perarairan di
seluruh dunia menjadi cukup tinggi.
Sungai Cileungsi merupakan salah satu sungai yang terletak di wilayah
administrasi Kabupaten Bogor, Jawa Barat. Tata guna lahan di sepanjang aliran
Sungai Cileungsi sangat beragam diantaranya adalah kegiatan perkebunan,
pertanian sawah, dan pemukiman penduduk. Aktivitas penduduk tersebut
memberikan masukan bahan organik ke perairan sungai dan berpotensi
mempengaruhi bahkan mengubah kondisi fisika dan kimia alami perairan.
Penurunan kualitas air akibat pencemaran bahan organik yang terjadi di bagian hulu
Sungai Cileungsi akan membawa dampak negatif terhadap kondisi ekologis
perairan sungai secara keseluruhan, sehingga penentuan kondisi perairan sungai
3
menjadi hal penting. Salah satu langkah awal untuk merancang pengelolaan Sungai
Cileungsi berkelanjutan agar fungsi ekologis perairan tetap terjaga adalah
penentuan kualitas perairan.
Metode yang umum digunakan untuk menilai kondisi perairan sungai di
Indonesia adalah metode fisika-kimia, salah satunya adalah penggunaan indeks
kualitas air. Adapun penerapan metode biologi berbasis diatom sebagai boindikator
kondisi perairan sungai belum ditemukan. Oleh karena itu, perlu untuk dikaji
kesesuaian indeks biologi berbasis diatom dengan indeks fisika-kimia yang umum
digunakan untuk menilai kondisi perairan sungai yang terdapat di Indonesia, dalam
penelitian ini adalah perairan hulu Sungai Cileungsi.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah menentukan kesesuaian penggunaan Indeks
Trofik Diatom (Trophic Diatom Index/TDI), Persen Valve Toleran Pencemar
(Percent Pollution Tolerant Valves/%PTV), serta Indeks Biologi Diatom (Indice
Biologique Diatomées/IBD) dengan Indeks Kualitas Air (IKA) yang umum
digunakan untuk menilai kondisi perairan serta menentukan kategori kondisi
perairan hulu Sungai Cileungsi berdasarkan indeks biologi tersebut.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian ini dapat memberikan informasi mengenai kondisi perairan
Hulu Sungai Cileungsi, Bogor untuk rencana pengelolaan yang berkelanjutan.
Selain itu, penelitian ini dapat memberikan informasi awal tentang potensi diatom
sebagai bioindikator kondisi perairan sungai yang ada di wilayah Indonesia.
2 METODE
Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian dilakukan berdasarkan survei lapang dan dilaksanakan di bagian
hulu Sungai Cileungsi, Bogor. Penelitian dilakukan sebanyak tiga kali, terhitung
dari September sampai November 2013 dengan selang waktu pengambilan sampel
selama satu bulan. Pengambilan sampel dilakukan di empat titik stasiun yang
terletak di anak sungai dan sungai utama bagian hulu Sungai Cileungsi, Bogor
(Gambar 1). Jarak antar stasiun 1 dan 2, 2 dan 3, serta 3 dan 4 pengambilan sampel
berturut-turut adalah 3.34 km, 0.86 km, dan 1.39 km. Pada masing-masing stasiun
dilakukan pengambilan sampel diatom epilitik di 3 sub stasiun yang letaknya
berjejer dari bagian hulu ke arah hilir dengan jarak antar sub stasiun ±10 meter.
Pada masing-masing sub stasiun dilakukan pengambilan sampel pada 3 - 5 batu
dengan pertimbangan batuan yang masih terpapar cahaya matahari.
Penentuan stasiun pengambilan sampel dilakukan berdasarkan pertimbangan
tata guna lahan di sekitar aliran yang masih ditemukan substrat batuan.
4
Pengambilan sampel dilakukan pukul 07.00 sampai 12.00 WIB. Pengambilan
sampel diatom epilitik, sampel air serta pengukuran parameter in situ pada masingmasing stasiun dilakukan pada hari yang sama untuk menggambarkan kondisi
lingkungan perairan pada waktu yang sama. Kegiatan identifikasi taksa diatom
dilakukan di Laboratorium Biomikro, Departemen Manajemen Sumberdaya
Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Analisis
parameter ex situ fisika-kimia perairan dilaksanakan di Laboratorium Produktivitas
dan Lingkungan Perairan, Departemen MSP, IPB.
Gambar 1 Titik stasiun pengambilan sampel di Hulu Sungai Cileungsi, Bogor
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan adalah kelompok diatom epilitik yang dikumpulkan
dari permukaan atas batuan yang ada di setiap stasiun serta air sampel yang
diperoleh dari setiap stasiun untuk keperluan analisis laboratorium. Adapun alat
yang digunakan selama penelitian adalah botol sampel, kuas, bingkai ukuran 2 x 2
cm2, tali berskala, tongkat berskala, termometer, SCT meter, pH indikator, flow
meter, alat dan bahan untuk titrasi winkler, perangkat vaccum pump dan kertas
miliopore 0.45 µm untuk analisis padatan terlarut, spektrofotometer, mikroskop,
gelas objek, gelas penutup, pipet tetes, serta buku identifikasi mikroalga.
Pengambilan Sampel
Sampel organisme diatom epilitik diambil pada substrat batu yang terendam
air sungai namun masih terpapar sinar matahari. Pada masing-masing stasiun
5
dilakukan pengambilan sampel di beberapa substrat batu selama periode
pengambilan contoh. Substrat batu yang dipilih pada setiap pengambilan sampel
diupayakan tidak terlalu berbeda dari sisi kedalaman terendam air serta masih
terpapar cahaya matahari. Pengambilan sampel organisme diatom dilakukan
dengan cara mengerik permukaan substrat batu dengan menggunakan kuas. Luas
kerikan permukaan setiap batu adalah 2 x 2 cm2. Hasil kerikan dimasukkan ke
dalam botol sampel volume 10 mL yang telah berisi akuades. Sampel kemudian
diawetkan menggunakan larutan Lugol 1% untuk keperluan analisis laboratorium.
Pengambilan air sampel dilakukan bersamaan dengan pengambilan sampel diatom
di setiap stasiun. Air sampel dimasukkan ke dalam botol sampel volume 1 L untuk
keperluan analisis laboratorium.
Pengukuran dan Analisis Parameter Perairan
Parameter yang diukur selama penelitian mencakup hidrologi sungai serta
parameter fisika dan kimia perairan. Hidrologi sungai terdiri dari lebar badan
sungai, lebar sungai, kedalaman, dan kecepatan arus. Pengukuran lebar badan
sungai dan lebar sungai di setiap stasiun dilakukan menggunakan tali berskala yang
direntangkan secara melintang dari sisi ke sisi sungai yang berseberangan. Patokan
pengukuran lebar badan sungai yaitu titik tepian sungai dengan batas vegetasi
terendah. Adapun acuan pengukuran lebar sungai adalah batas atas permukaan
aliran air sungai. Pengukuran kedalaman sungai dilakukan dengan bantuan tongkat
berskala yang dimasukkan ke dalam perairan hingga mencapai dasar. Kecepatan
arus air diukur dengan menggunakan flow meter. Kedalaman dan kecepatan arus
sungai diukur pada beberapa titik yang terletak di bagian tengah dan tepi badan air
sungai pada setiap sub stasiun pengambilan sampel.
Parameter fisika kimia perairan in situ meliputi suhu, pH, dan oksigen terlarut
(Dissolved Oxygen/DO). Adapun parameter ex situ terdiri dari kekeruhan, Total
Suspended Solid (TSS), Total Dissolved Solid (TDS), Daya Hantar Listrik (DHL),
Biological Oxygen Demand (BOD5) Chemical Oxygen Demand (COD), nitrat,
ortofosfat, dan fosfat total. Pengukuran semua parameter fisika kimia perairan
mengacu pada metode baku APHA 2012 (Rice et al. 2012).
Analisis Sampel Diatom
Identifikasi taksa diatom mengacu pada buku identifikasi mikroalga Davis
(1955), Prescott (1970), Belcher dan Erika (1978), serta Mizuno (1979). Kepadatan
diatom dihitung menggunakan metode sensus. Air sampel diteteskan di atas
permukaan gelas objek kemudian ditutup dengan menggunakan gelas penutup
selanjutnya diamati dengan menggunakan mikroskop binokuler model Olympus
CH-2 dengan perbesaran 40 x. Dokumentasi dan visualisasi morfologi setiap taksa
diatom dilakukan menggunakan mikroskop trinokuler Zeiss Primo Star yang
dilengkapi perangkat lunak AxioVision Rel.4.8.
6
Analisis Data
Kepadatan diatom hasil identifikasi, nilai Indeks Trofik Diatom (TDI),
Persen Valve Toleran Pencemar (%PTV), dan Indeks Biologi Diatom (IBD)
dihitung menggunakan bantuan perangkat lunak Microsoft Excel. Data parameter
fisika kimia lingkungan dianalisis menggunakan indeks kualitas air (IKA). Analisis
kluster, analisis regresi linear sederhana, dan analisis komponen utama dilakukan
menggunakan bantuan perangkat lunak Minitab 15.
Kepadatan diatom epilitik
Perhitungan kepadatan diatom epilitik dilakukan untuk mengetahui jumlah
individu setiap taksa diatom per cm2 yang ditemukan per stasiun per waktu
pengambilan sampel. Luas total permukaan substrat batuan pengambilan sampel
diatom selama penelitian adalah 1696 cm2. Rata-rata luas permukaan batu yang
dikerik adalah 4 cm2 per batu. Rata-rata volume air bilasan yang digunakan pada
setiap sampel adalah 40 ml. Volume air sampel yang digunakan pada setiap
pengamatan adalah 0.05 ml. Luas penampang gelas penutup yang digunakan
adalah 20 x 20 mm2. Nilai kepadatan diatom epilitik dihitung menggunakan
formula sebagai berikut (modifikasi Rice et al. 2012):
N=
A
x
Vt A g
x
xn
V g Aa
Keterangan:
N
: kepadatan diatom (individu/cm2)
Ad
: luas permukaan batu yang dikerik (cm2)
Vt
: volume air bilasan (ml)
Vcg
: volume air sampel yang diamati (ml)
Acg
: luas penampang gelas penutup (mm2)
Aa
: luas amatan (mm2)
n
: jumlah individu diatom yang teramati (individu)
Indeks Trofik Diatom
Perhitungan Nilai Indeks Trofik Diatom (TDI) didasarkan pada 86 daftar
taksa diatom. Masing-masing taksa diatom dilengkapi dengan nilai sensitivitas (s)
dan nilai indikator (v) yang dimuat dalam Kelly (1998) berdasarkan penelitian yang
dilakukan di beberapa sungai yang ada di Eropa. TDI diformulasikan sebagai
berikut:
TDI = WMS x 5 − 5
WMS =
∑n=1 a s v
∑n=1 a v
Keterangan:
a : kelimpahan taksa j yang ditemukan pada sampel
s : nilai sensitivitas taksa j terhadap pencemaran bahan organik
v : nilai indikator taksa j
7
Nilai sensitivitas spesies (s) berkisar antara 1 - 5. Nilai sensitivitas diberikan
pada taksa yang ditemukan melimpah pada setiap kondisi perairan. Angka 1
diberikan pada taksa yang paling melimpah di stasiun dengan konsentrasi nutrien
rendah. Angka 5 diberikan untuk taksa yang paling melimpah pada stasiun dengan
konsentrasi nutrien tinggi. Nilai indikator (v) berkisar antara 1 - 3 berdasarkan
probabilitas ditemukannya taksa tertentu pada level nutrien tertentu. WMS
(Weighted Mean Sensitivity) adalah rata-rata bobot taksa sensitif yang ditemukan
pada sampel. Nilai TDI diekspresikan oleh nilai WMS yang berkisar antara 0 - 100
(Kelly 1998) dengan kategori status pencemaran sebagai berikut:
TDI < 35
: tidak tercemar
35 ≤ TDI < 50 : tercemar rendah
50 ≤ TDI < 60 : tercemar sedang
60 ≤ TDI < 75 : tercemar tinggi
TDI ≥ 75
: tercemar sangat tinggi
Persen Valve Toleran Pencemar
Persen Valve Toleran Pencemar (%PTV) menunjukkan proporsi
kelimpahan taksa diatom yang toleran terhadap lingkungan dengan bahan organik
tinggi terhadap kelimpahan keseluruhan taksa diatom yang menjadi indikator
kualitas air sampel. Daftar taksa diatom toleran yang digunakan dalam
perhitungan %PTV mengacu pada tabel yang disajikan oleh Kelly (1998).
Formula %PTV adalah sebagai berkut:
%PTV =
Kelimpahan taksa toleran
�
Kelimpahan taksa total
Kategori kualitas perairan yang dikemukakan oleh Kelly dan Whitton (1995)
berdasarkan nilai %PTV adalah sebagai berikut:
%PTV < 20%
: tidak tercemar
21 ≤ %PTV < 40% : tercemar ringan
41 ≤ %PTV < 60% : tercemar sedang
61 ≤ %PTV < 100% : tercemar berat
Indeks Biologi Diatom
Indeks Biologi Diatom (IBD) merupakan metode standar yang digunakan
oleh negara Perancis untuk memantau kualitas perairan sungai. Perhitungan nilai
IBD didasarkan pada 2125 taksa yang dilengkapi dengan nilai indikator (V) dan
nilai probabilitas (P) masing-masing taksa. Perhitungan IBD setiap stasiun
pengambilan sampel yang dikemukakan oleh Prygiel (2002) in Lavoie et al. (2009)
menggunakan formula sebagai berikut:
IBD =
∑ Ax Vx Px
∑ Ax Vx
Keterangan :
Ax
: kelimpahan taksa x yang ditemukan pada sampel
Vx
: nilai indikator taksa x yang ditemukan pada sampel
Px
: nilai sensitivitas taksa x yang ditemukan pada sampel
8
Nilai IBD berkisar antara 0 - 20. Nilai IBD rendah mengindikasikan
lingkungan perairan yang terkena dampak pencemaran bahan organik, sedangkan
tingginya nilai IBD menunjukkan kondisi perairan yang memperoleh sedikit
gangguan. Berikut kategori kondisi perairan berdasarkan nilai IBD:
IBD < 9.5
: sangat buruk
9.5 ≤ IBD < 13
: buruk
13 ≤ IBD < 16
: sedang
16 ≤ IBD < 18
: baik
18 ≤ IBD ≤ 20
: sangat baik
Indeks Kualitas Air
Kualitas perairan Sungai Cileungsi berdasarkan parameter fisika kimia pada
penelitian ini dianalisis menggunakan Indeks Kualitas Air (Water Quality Index)
dari National Sanitation Foundation (NSF-WQI). Persamaan Indeks Kualitas Air
(IKA) yang dikemukakan oleh Ott (1978) adalah sebagai berikut:
n
IKA = ∑ I W
=1
Keterangan :
IKA
: nilai Indeks Kualitas Air
n
: jumlah parameter
Ii
: sub Indeks Kualitas Air tiap parameter
Wi
: nilai kepentingan (bobot) tiap parameter kualitas air
Nilai sub Indeks Kualitas Air tiap parameter mengacu pada kurva baku sub
IKA (Lampiran 1). Penentuan IKA-NSF dalam penelitian ini menggunakan nilai
delapan parameter fisika kimia perairan dari sembilan parameter yang dikemukakan
oleh Ott (1978). Parameter yang tidak diukur dalam penelitian ini adalah fecal
coliform. Berdasarkan nilai kepentingan parameter yang sudah ada, proporsi nilai
fecal coliform dimasukkan ke dalam nilai kepentingan masing-masing parameter
dengan nilai yang sama besar, sehingga didapat nilai kepentingan parameter total
(Wi) sama dengan satu. Parameter kualitas air yang digunakan dalam perhitungan
IKA-NSF dan nilai kepentingan masing-masing parameter tertera pada Tabel 1
berikut:
Tabel 1 Nilai kepentingan parameter kualitas air (modifikasi Ott 1978)
Parameter
Nilai kepentingan parameter (Wi)
0.19
DO
0.13
pH
0.13
BOD5
0.12
Deviasi Suhu
0.12
Fosfat total
0.12
Nitrat
0.10
Kekeruhan
0.09
Padatan total
9
Nilai sub Indeks Kualitas Air (Ii) setiap parameter diperoleh dari fungsi
persamaan berdasarkan pada kurva baku masing-masing parameter. Kriteria
penilaian kualitas air menggunakan IKA-NSF (Ott 1978) adalah:
0 < IKA < 26
: sangat buruk
26 ≤ IKA < 51
: buruk
51 ≤ IKA < 71
: sedang
71 ≤ IKA < 91
: baik
91 ≤ IKA ≤ 100
: sangat baik
Analisis kluster
Analisis kluster dilakukan untuk menentukan pengelompokan stasiun
pengambilan sampel. Pada peneilitian ini, pengelompokan stasiun pengambilan
sampel ditentukan menggunakan indeks kesamaan atau indeks similaritas BrayCurtis untuk pengelompokan berdasarkan parameter biologi dan indeks similaritas
Canberra untuk pengelompokan berdasarkan parameter fisika kimia perairan
(Krebs 1989).
IBC =
∑n | − |
]
+ |
i=1
− [∑i=1
n |
×
Keterangan:
IBC
: indeks similaritas Bray-Curtis
Xi – Yi
: kelimpahan spesies i pada stasiun yang berbeda
n
: jumlah taksa yang dibandingkan
IC =
1 ∑n | − |
]]
+ |
i=1
− [ [∑i=1
n n |
×
Keterangan:
IC
: indeks similaritas Canberra
Xi – Yi : nilai parameter i perairan pada stasiun yang berbeda
n
: jumlah parameter yang dibandingkan
Pengelompokan data hasil analisis kluster disajikan dalam bentuk
dendrogram. Visualisasi dendrogram digunakan untuk melihat kesamaan stasiun
pengambilan sampel berdasarkan parameter fisika kimia perairan, kelimpahan
diatom bioindikator, nilai indeks biologi, dan kelimpahan diatom keseluruhan yang
ditemukan selama penelitian.
Regresi linear sederhana
Hubungan antara nilai IKA dan nilai indeks biologi TDI, %PTV, dan IBD
ditentukan menggunakan analisis regresi linear sederhana. Koefisien determinasi
yang dihasilkan dari perhitungan regresi menunjukkan besarnya keragaman
variabel Y yang dapat dijelaskan oleh variabel X. Nilai koefisien korelasi yang
diperoleh menunjukkan keeratan hubungan antara variabel X dan Y. Model regresi
linear sederhana (Walpole 1997) disajikan sebagai berikut:
Y =a+bX
Keterangan:
Y
: nilai indeks biologi (TDI, %PTV, dan IBD)
X
: nilai IKA
a,b
: koefieisen regresi
10
Analisis komponen utama
Analisis komponen utama (AKU) pada penelitian ini digunakan untuk
menentukan karakter setiap kelompok stasiun pengambilan sampel berdasarkan
data fisika, kimia, dan biologi yang diukur dan dihitung. Prinsip AKU adalah
transformasi sekumpulan peubah (data fisika, kimia, dan biologi) yang saling
berkorelasi satu sama lain menjadi sekumpulan peubah baru yang tidak saling
berkorelasi dengan tetap mempertahankan keragaman data (Smith 2002). Hasil
AKU divisualisasikan dalam bentuk grafik biplot. Keragaman total data yang dapat
dijelaskan oleh sumbu utama pada grafik ditunjukkan oleh persentasi kumulatif
akar ciri.
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Karakteristik lokasi penelitian
Ketinggian Sungai Cileungsi bagian hulu yang menjadi lokasi penelitian
berada pada kisaran 232 - 470 mdpl. Karakter fisika kimia DAS hulu sungai
Cileungsi cukup beragam (Tabel 2). Hal ini dipengaruhi oleh faktor tata guna lahan
di sepanjang hulu sungai.
Tabel 2 Karakter fisika kimia perairan bagian hulu Sungai Cileungsi (3 kali
pengamatan: September, Oktober, November 2013)
Parameter
Fisika
Suhu (oC)
DHL (µS/cm)
Kekeruhan (NTU)
TSS (mg/L)
TDS (mg/L)
Kimia
DO (mg/L)
pH
BOD5 (mg/L)
COD (mg/L)
Fosfat total (mg/L)
Ortofosfat (mg/L)
Nitrat (mg/L)
Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
24.01 ± 1.23
26.16 ± 1.74
27.48 ± 2.65
28.75 ± 4.26
162.93 ± 26.09
171.97 ± 10.94
175.03 ± 9.68
193.67 ± 15.98
8.28 ± 6.88
14.00 ± 8.10
45.00 ± 21.68
33.53 ± 29.43
11.00 ± 1.41
21.33 ± 11.06
52.33 ± 27.43
34.67 ± 25.66
80.67 ± 15.14
83.33 ± 4.16
88.67 ± 5.03
98.67 ± 6.43
6.64 ± 0.39
6.50 ± 0.36
6.36 ± 0.48
6.37 ± 0.41
6.00 ± 0.00
6.00 ± 0.00
6,00 ± 0.00
6.00 ±0.00
3.62 ± 1.41
3.72 ± 0.21
4.12 ± 0.28
4.23 ± 1.40
26.20 ± 17.80
35.73 ± 10.71
15.14 ± 9.15
20.01 ± 9.00
0.10 ± 0.13
0.08 ± 0.07
0.15 ± 0.17
0.09 ± 0.08
0.01 ± 0.01
0.04 ± 0.04
0.06 ± 0.07
0.03 ± 0.02
0.43 ± 0.10
0.54 ± 0.05
0.59 ± 0.11
1.03 ± 0.19
Berdasakan hasil survei, tata guna lahan di sekitar Stasiun 1
(6°36'49.20"LS;106°54'27.67"BT) merupakan daerah yang berdekatan dengan
lahan pertanian sawah yang jauh dari pemukiman, Stasiun 2 (6°35'28.20"LS;
106°53'47.42"BT) merupakan daerah sekitar lahan kosong yang banyak terdapat
aktivitas penambangan pasir, Stasiun 3 (6°35'13.27"LS;106°53'30.90"BT)
11
merupakan daerah perkebunan dan mulai ditemukan pemukiman penduduk,
sedangkan Stasiun 4 (6°34'33.88"LS;106°53'17.29"BT) adalah daerah yang
berdekatan dengan pemukiman penduduk (Lampiran 2).
Berdasarkan hasil pengamatan, tipe substrat dasar bagian hulu Sungai
Cileungsi adalah berbatu dan berpasir. Rata-rata kecepatan sungai berkisar antara
0.23 - 0.73 m/detik, kedalaman rata-rata sungai berkisar antara 18.2 - 31.5 cm.
Kisaran lebar sungai adalah 8.1 - 10.1 m, sedangkan kisaran lebar badan sungai
adalah 11.93 - 20.7 m. Rata-rata debit air sungai berkisar antara 0.5 - 1.7 m3/detik.
Rasio rata-rata kedalaman dan lebar sungai berkisar antara 0.33 - 0.88 (Lampiran
3).
Diatom epilitik di perairan hulu Sungai Cileungsi
Kelimpahan jenis diatom epilitik yang ditemukan di bagian hulu Sungai
Cileungsi selama penelitian mencapai 172835 ind/cm2 yang terdiri dari 88 jenis dari
32 genus. Gambar 2 menyajikan persentase lima jenis diatom dominan yang
ditemukan di setiap stasiun selama 3 kali pengambilan sampel.
100%
100%
50%
50%
P. pervulissima
F.capucina
S. absaroka
N. clausii
N. plancetula
N. cuspidata
N.cuspidata
0%
0%
Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3
Sampling 1 Sampling 2 Sampling 3
Stasiun 1
Stasiun 2
100%
100%
50%
50%
N. plancetula
F. saxonica
G. apicatum
N. cuspidata
0%
N. plancetula
N. cuspidata
0%
Sampling 1
Sampling 2
Sampling 3
Sampling 1
Stasiun 3
Synedra capitata
Pleurosigma
angulatum
100%
0%
Nitzschia clausii
1
Navicula laterostriata
Hantzschia amphioxys
Frustulia saxonica
Cymbella affinis
Sampling 2
Sampling 3
Stasiun 4
Stauroneis laurenburgiana
Plagiogramma pulchellum
Nitzschia acicularis
Navicula falaisiensis
Grammatophora serpentina
Fragilaria capucina
Cocconeis plancetula
Stauroneis absaroka
Pinnularia pervulissima
Navicula plancetula
Navicula cuspidata
Gomphonema apicatum
Eunotia brasiliensis
Achnanthes sp.
Gambar 2 Persentase jenis diatom epilitik dominan di hulu Sungai Cileungsi
Terdapat 16 genus dominan yang ditemukan selama penelitian. Selama
penelitian, beberapa jenis diatom hanya ditemukan di satu stasiun dan tidak
ditemukan di stasiun yang lain (Lampiran 4). Selama penelitian, 78 taksa dari 88
jenis diatom epilitik yang ditemukan, digunakan sebagai indikator kualitas perairan.
Taksa yang tidak digunakan sebagai biondikator disajikan pada Lampiran 5.
12
Sensitivitas setiap jenis diatom untuk mentolerir kondisi bahan organik di
lingkungan hidupnya cukup bervariasi. Gambar 3 merupakan diatom yang
memiliki nilai sensitivitas tinggi terhadap konsentrasi nutrien di perairan menurut
Kelly dan Whitton (1995).
Amphora pediculus
s:5 (5)
Diatoma vulgaris
s:5 (15)
Gyrosigma
acuminatum
s:5 (26)
Gyrosigma exlmium
s:5 (27)
Gyrosigma
peisonis
s:5 (28)
Hantzschia
amphioxys
s:5 (29)
Hantzschia sp.
s:5 (30)
Navicula gregaria
s:5 (37)
Nitzschia amphibia
s:5 (50)
Nitzschia dissipata
s:5 (52)
Stauroneis
absaroka
s:5 (73)
Stauroneis
amphicephala
s:5 (75)
Stauroneis
anceps
s:5 (74)
Stauroneis
ancepsfallax
s:5 (76)
Stauroneis
parvula
s:5 (77)
Stauroneis
pseudagrestis
s:5 (78)
Stauroneis
superkuelbsii
s:5 (79)
Cocconeis
pediculus
s:4 (8)
Navicula
anglica
s:4 (32)
Navicula elegans
s:4 (35)
Navicula falaisiensis
s:4 (36)
Navicula
laterostriata
s:4 (38)
Navicula
medisculus
s:4 (39)
Navicula
nunivakiana
s:4 (40)
Navicula
plancetula
s:4 (41)
Navicula radiosa
s:4 (43)
Navicula
rhynocephala
s:4 (44)
Navicula
subminuscula
s:4 (47)
Navicula
tripunctata
s:4 (45)
Navicula viridis
s:4 (46)
Nitzschia
acicularis
s:4 (49)
Nitzschia clausii
s:4 (51)
Nitzschia distans
s:4 (53)
Nitzschia exilis
s:4 (54)
Nitzschia
fonticola
s:4 (55)
Nitzschia
frustulum
s:4 (56)
Nitzschia
incristans
s:4 (58)
Nitzschia
kutzingiana
s:4 (59)
Nitzschia linearis
s:4 (60)
Nitzschia palea
s:4 (61)
Nitzschia sigmoidea
s:4 (62)
Nitzschia socialis
s:4 (63)
Synedra
affinis
s:4 (82)
Synedra capitata
s:4 (83)
Synedra formosa
s:4 (84)
Synedra pulchella
s:4 (85)
Synedra tabulata
s:4 (86)
Nitzschia communis
s:4 (57)
Navicula cuspidata
s:4 (33)
Navicula
dicephala
s:4 (34)
Navicula
pseudolanceolata
s:4 (42)
Synedra vamelica
s:4 (88)
Gambar 3 Citra diatom epilitik sensitivitas tinggi menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
13
Nomor pada Gambar 3 dan 4 menunjukkan keterangan nama diatom yang
digunakan dalam analisis komponen utama. Gambar 4 merupakan kelompok
diatom epilitik yang memiliki sensitivitas rendah terhadap konsentrasi nutrien
menurut Kelly dan Whitton (1995).
Achnanthes
exigue
Achnanthes sp.
Achnanthidium
eutrophilum
s:3 (1)
s:3 (2)
s:3 (3)
Achnanthidium
sp.
s:3 (4)
Surirella
biseriata
Gamphoneis
sp.
s:3 (23)
Gomphonema
apicatum
s:3 (24)
s:3 (81)
Fragilaria
capucina
Frustulia
rhomboides
Frustulia saxonica
s:2 (19)
s:2 (20)
Eunotia
papilioforma
s:1 (18)
Pinnularia
appendiculata
s:1 (64)
Encyonema
minutum
Caloneis
bacillum
Cocconeis
plancetula
s:3 (6)
s:3 (8)
s:3 (16)
Synedra ulna
Cymbella
ventricosa
Diatoma
monoliformis
Diatoma sp.
s:3 (87)
s:2 (11)
s:2 (13)
s:2 (14)
Neidium sp.
Cymbella
affinis
Eunotia arcus
Frustulia
vulgaris
s:2 (21)
s:2 (22)
s:2 (48)
Pinnularia
pervulissima
Pinnularia
viridis
Stenopterobia
intermedia
s:1 (65)
s:1 (66)
s:1 (80)
s:1 (10)
s:1 (17)
Gambar 4 Citra diatom epilitik sensitivitas rendah menggunakan mikroskop
trinokuler Zeiss Primo Star yang dilengkapi perangkat lunak Axio
Vision Rel 4.8 (skala batang: 10 µm; s: level sensitivitas)
Keseluruhan jenis diatom yang digunakan dalam perhitungan indeks biologi
adalah kelompok diatom pennales. Sebagian besar taksa diatom yang digunakan
sebagai bioindikator adalah taksa yang memiliki struktur raphe. Poulsen et al.
(1999) menyatakan bahwa pada bagian frustul sebagian besar kelompok diatom
pennales memiliki sebuah celah memanjang yang disebut raphe. Struktur raphe
sangat menentukan kemampuan organisme diatom untuk menempel dan bergerak
meluncur di atas permukaan substrat. Adapun kelompok diatom yang digunakan
sebagai indikator yang tidak memiliki raphe berasal dari genus Diatoma,
Fragilaria, dan Synedra.
Nilai TDI, %PTV, dan IBD antar stasiun dan waktu pengambilan sampel
berbeda-beda. Namun, secara keseluruhan masing-masing hasil perhitungan nilai
indeks biologi memiliki pola yang sama, sebagaimana yang terlihat pada Gambar
5, 6, dan 7.
Grafik nilai TDI antar stasiun selama tiga kali pengambilan sampel
membentuk pola yang sama (Gambar 5). Nilai TDI Stasiun 1 ke Stasiun 2 menurun
lalu meningkat sampai Stasiun 4. Pengambilan sampel ke-3 menunjukkan nilai
TDI tertinggi, disusul oleh pengambilan sampel ke-2 dan ke-3. Nilai TDI tertinggi
terdapat pada Stasiun 4 pengambilan sampel ke-3, sedangkan nilai TDI terendah
terdapat pada Stasiun 2 pengambilan sampel ke-1.
14
70
60
66,11
63,85
65,58
63,59
TDI
50
40
58,68
58,01
50,60
50,84
39,70
52,23
39,43
35,47
30
20
10
0
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 5 Indeks Trofik Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Gambar 6 menunjukkan grafik nilai %PTV pengambilan sampel ke-3 berada
di atas nilai %PTV pengambilan sampel ke-1 dan ke-2. Nilai %PTV tertinggi pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-3, sedangkan nilai %PTV terendah pada Stasiun
2 pengambilan sampel ke-1. Seluruh nilai %PTV berada di bawah 20%, kecuali
nilai %PTV Stasiun 4 pengambilan sampel ke-4.
25
25,05
20
18,63
%PTV
18,46
19,80
15,12
15,07
15
10
11,84
10,08
10,36
5
9,57
4,46
2,11
0
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 6 Persen Valve Toleran Pencemar di hulu Sungai Cileungsi
Pola grafik nilai IBD antar stasiun setiap waktu pengambilan sampel adalah
sama (Gambar 7). IBD relatif rendah di Stasiun 1 kemudian meningkat sampai
Stasiun 3 selanjutnya menurun di Stasiun 4. Nilai IBD tertinggi berada pada Stasiun
2 dan 3 pengambilan sampel 1, sedangkan nilai IBD terendah berada pada Stasiun
1 pengambilan sampel 3.
15
17
16,83
16,74
16,83
16,07
16
15,58
15,12
IBD
15
14,91
14,43
14
13,99
13,31
13
12
12,84
11,83
11
Stasiun 1
Stasiun 2
Sampling 1
Stasiun 3
Sampling 2
Stasiun 4
Sampling 3
Gambar 7 Indeks Biologi Diatom di hulu Sungai Cileungsi
Kualitas perairan hulu Sungai Cileungsi hasil pengukuran di setiap stasiun
mengalami fluktuasi dari pengambilan sampel ke-1 sampai ke-3, namun perbedaan
nilai parameter yang diukur tidak signifikan. Nilai BOD5 tertinggi berada pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-2. Nilai COD tertinggi terukur pada Stasiun 2
pengambilan sampel ke-2. Nilai fosfat total dan ortofosfat tertinggi berada pada
Stasiun 3 pengambilan sampel ke-1. Konsentrasi nitrat tertinggi diukur pada
Stasiun 4 pengambilan sampel ke-2.
Penentuan Indeks Kualitas Air-NSF dalam penelitian ini menggunakan nilai
delapan parameter fisika kimia perairan, yaitu DO, pH, BOD5, perubahan suhu,
fosfat total, nitrat, kekeruahan, dan padatan total. Berikut disajikan nilai IKA setiap
stasiun antar waktu pengambilan sampel (Gambar 8). Nilai IKA hasil perhitungan
berkisar antara 78-85. Kategori nilai IKA menunjukkan kualitas perairan hulu
Sungai Cileungsi berada pada kategori baik.
86
85
84
84
83
83
82
82
IKA
81
80
79
78
78
78
Stasiun 3
Stasiun 4
76
74
Stasiun 1
Sampling 1
Stasiun 2
Sampling 2
Sampling 3
Gambar 8 Indeks Kualitas Air di hulu Sungai Cileungsi
16
Pembahasan
Konsep ekosistem sungai biasanya merujuk pada ekosistem perairan
mengalir yang sangat dipengaruhi oleh sistem terestrial daerah aliran sungai. Bahan
organik dari luar masuk ke perairan sungai akan dimanfaatkan oleh sistem sungai
tersebut. Sistem sungai tidak bisa berjalan tanpa masukan energi yang berasal dari
luar (Hynes 1975 in Lampert dan Sommer 2007). Mikroalga dari kelompok diatom
merupakan salah satu komponen sistem sungai yang mampu memanfaatkan bahan
masukan dari luar. Kondisi fisika kimia perairan yang bervariasi menjadi faktor
yang menyebabkan terdapatnya perbedaan komposisi, jumlah jenis, dan kepadatan
diatom yang ditemukan di setiap stasiun, namun juga mampu menggambarkan
perubahan lingkungan yang terjadi tiba-tiba.
Diatom sebagai biondikator perairan hulu Sungai Cileungsi
Vilbaste (2004) mengemukakan bahwa terbentuknya struktur dan
komposisi diatom epilitik di suatu ekosistem perairan merupakan respon biologi
terhadap kualitas perairan dari waktu ke waktu. Pengukuran secara fisika kimia
hanya memberikan perkiraan kasar sesaat mengenai level nutrien, dan tidak selalu
berkorelasi tinggi dengan indeks diatom. Diatom dapat digunakan sebagai
biondikator perairan karena secara ideal organisme yang dapat dijadikan indikator
adalah organisme yang mudah dikenali, memiliki penyebaran luas, memiliki
mobilitas rendah atau hidup menetap, memiliki informasi karakteristik ekologi
yang baik, keberadaannya melimpah di alam, dapat dicobakan pada skala
laboratorium, sensitif terhadap perubahan lingkungan, serta dapat dihitung dan
distandarisasi (Hilty dan Marenlender 2000, Ravera 2001, Martínez-Crego et al.
2010).
Pergerakan air menentukan keberadaan organisme atau kelompok
organisme yang mendiami perairan. Hal inilah yang menyebabkan komunitas
bentik dominan ditemukan di perairan sungai (Dodds 2006 in Lampert dan
Sommer 2007). Kepadatan diatom epilitik pada pengambilan sampel ke-3
ditemukan relatif rendah. Hal ini disebabkan karena kecepatan arus air pada
pengambilan sampel tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan waktu pengambilan
sampel lainnya, sehingga biomassa diatom yang menempel di substrat batuan
terbawa arus.
Diatom epilitik merupakan organisme bentik dari kelompok diatom yang
cara hidupnya menempel di substrat batuan. Tipe substrat dasar hulu Sungai
Cileungsi adalah berbatu dan berpasir, sehingga diatom epilitik merupakan
kelompok biota yang tepat dalam menilai kualitas hulu Sungai Cileungsi.
Hasil pengamatan jenis diatom epilitik di hulu Sungai Cileungsi didominasi
oleh kelompok diatom pennales. Hal ini dikarenakan morfologi diatom pennales
menunjang keberadaannya di lingkungan perairan berarus. Greeshma (2011)
mengemukakan bahwa struktur dan bentuk diatom pennales memungkinkan diatom
mampu menempel dan bergerak melawan arus air.
Jenis diatom dominan ditemukan di perairan hulu Sungai Cileungsi berasal
dari genus Nitzschia dan Navicula. Hal ini menunjukkan bahwa diatom dari
kelompok tersebut adalah kelompok diatom yang memiliki toleransi tinggi terhadap
variasi kondisi perairan. Hasil penelitian yang dilakukan Lobo et al. (2010)
17
menunjukkan bahwa diatom epilitik dari genus Nitzschia dan Navicula ditemukan
paling melimpah di sungai-sungai yang terletak di wilayah Brazil Selatan.
Komunitas diatom yang hidup menetap di perairan merespon berbagai
mas