Peranan Makrozoobenthos Sebagai Bioindikator Kualitas Air Di Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak Dan Batang Toru
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
dalam Program Studi Magister Biologi pada Program Pascasarjana
Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAAN TESIS
Judul Penelitian
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
: PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI
AEK PAHU HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK
DAN BATANG TORU
: HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
: 117030044
: BIOLOGI
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus M.Sc
Ketua
Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si
Anggota
Ketua Program Studi,
Dekan
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed
Dr. Sutarman, M.Sc
Tanggal Lulus : 20 Agustus 2013
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil
karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah
dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Agustus 2013
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
NIM : 117030044
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan
di bawah ini :
Nama
NIM
Program Studi
Jenis Karya Imiah
: HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
: 117030044
: Magister Biologi
: Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,
memformat, mengelola dalam bentuk data base, merawat dan mempublikasikan
Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai pemegang dan atau pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Agustus 2013
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 20 Agustus 2013
PANITIA PENGUJI
Ketua
: Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus, M.Sc.
Anggota
: Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si.
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS.
Dr. Erni Jumilawaty S.Si, M.Si
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap berikut gelar
Tempat dan Tanggal Lahir
: Helen Anjelina Simanjuntak, S.Si, M.Si
: Perdagangan, 22 Februari 1989
Alamat Rumah
: Jl. Surya No. 11 Perdagangan
Telepon/Faks/Hp
: 081 264 714 841
e-mail
: helen_Yoo89@yahoo.com
DATA PENDIDIKAN
SD
: SD Negeri No. 091621 Perdagangan
Tamat
: 2000
SMP
: SLTP Negeri 1 Bandar Perdagangan
Tamat
: 2003
SMA
: SMA Negeri 1 Bandar Perdagangan
Tamat
: 2006
Strata -1
: FMIPA Universitas Sumatera Utara
Tamat
: 2011
Strata-2
: PSM Biologi PPs FMIPA USU
Tamat
: 2013
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik dalam
waktu yang telah ditetapkan.
Selama pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis ini penulis telah banyak
mendapatkan bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak, untuk itu pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan yang
setinggi-tingginya.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Rektor Universitas Sumatera
Utara, Prof.dr.Syahril Pasaribu, DTH & H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas
kesempatan yang diberikan dalam mengikuti dan menyelesaikan pendidikan
Program Magister.
Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc
atas kesempatan yang diberikan menjadi mahasiswa program Magister pada
program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Kepada Ketua Program Studi Pascasarjana Biologi, Prof. Dr. Syafruddin
Ilyas, Biomed, dan Sekretaris Program Studi Pascasarjana Biologi, Dr. Suci
Rahayu, M.Si serta seluruh staff pengajar pada Program Studi Magister Biologi
Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara yang banyak
membantu penulis dalam setiap prosesnya.
Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Direktoral Jenderal
Kementerian Pendidikan atas kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam
melanjutkan pendidikan melalui program beasiswa unggulan.
Penulis ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ing.
Ternala Alexander Barus, M.Sc dan Dr. Hesti Wahyuningsih selaku pembimbing I
dan II, yang telah banyak memberikan nasehat, arahan, ilmu dan dengan sabar
membimbing penulis dalam setiap proses penyelesaian tesis. Kepada Prof. Dr.
Retno Widhiastuti, M.Si dan Dr. Erni Jumilawaty S.Si, M.Si selaku komisi
Penguji yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan dan saran dalam
menyempurnakan tesis ini.
Terimakasih kepada Ayah dan Ibu tercinta atas doa, harapan, pengorbanan
dan dukungan baik moril dan materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
ini. Terimakasih kepada keluargaku, Namboru Sannur Simanjuntak, Kakak-kakak,
Abang dan Adik-adik: Susita H. Simanjuntak, Vivi H. Simanjuntak, Jeli
Simanjuntak dan Else Simanjuntak yang selalu mendoakan, menyayangi dan
memberi semangat pada penulis. Terkhusus penulis ucapkan terimakasih kepada
Abang Eka Handoko Simanjuntak atas segala bantuan, doa, waktu, pengorbanan
yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian program magister.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Charles, Toberni, Hariadi,
Bertua, Hilda, Andri SMP, Rudianto, Desmina, Christine, Septyani, Rivo, Widya,
Rahmiati, Zulfan, Srijayanthi, Nina, Sahat, Yenny serta teman-teman seangkatan
yang tidak bisa penulis ucapkan satu per satu yang telah memberikan banyak
Universitas Sumatera Utara
ilmu, nasihat, motivasi, dukungan, arahan, semangat kepada penulis dalam
penyelesaian tesis.
Akhir kata penulis menyadari bahwa tulisan ini masih belum sempurna,
namun demikian penulis berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini dapat
bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan semua pihak yang
memerlukannya.
Medan, Agustus 2013
Helen Anjelina Simanjuntak
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
ABSTRAK
Penelitian tentang Peranan Makrozoobenthos Sebagai Bioindikator Kualitas Air di
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak, dan Batang Toru telah dilakukan
pada bulan Januari sampai dengan Mei 2013. Sampel diambil dari empat stasiun
pengamatan, dan setiap stasiun dilakukan tiga kali ulangan. Titik pengambilan
sampel ditentukan dengan metode Purposive Random Sampling. Sampel diambil
dengan menggunakan Surber-net. Hasil penelitian didapatkan sebanyak 2 filum
yaitu Arthropoda dan Mollusca, 2 kelas yaitu Insekta dan Gastropoda, 8 ordo yang
terdiri dari Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Odonata,
Plecoptera, Trichoptera, dan Mesogastropoda. Nilai Kepadatan tertinggi terdapat
pada stasiun 1 dari spesies larva Atherix sp. adalah 74,07 ind/m2, 21,74%, 100%.
Nilai indeks keanekaragaman tertinggi sebesar 2,78 terdapat pada stasiun 3. Nilai
indeks keanekragaman terendah sebesar 2,46 terdapat pada stasiun 1. Nilai indeks
keseragaman tertinggi terdapat pada stasiun 2 sebesar 0,92 dan yang terendah
terdapat pada stasiun 1 sebesar 0,78. Kualitas air berdasarkan indeks famili biotik
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak dan Batang Toru tergolong
kualitas air sedang sampai baik sekali. Uji statistik korelasi pearson faktor fisik
kimia menunjukkan korelasi searah pada Penetrasi Cahaya, TSS, DO, pH, BOD
dan Mn. Kualitas air berdasarkan sifat fisik kimia menurut PP No.82 Tahun 2001
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak dan Batang Toru tergolong
kualitas air baik sampai kualitas baik sekali.
Katakunci: bioindikator, makrozoobenthos, sungai, kualitas air.
Universitas Sumatera Utara
THE RULE OF MACROZOOBENTHOS AS WATER QUALITY
BIOINDICATOR IN AEK PAHU HUTAMOSU,
AEK PAHU TOMBAK, AND BATANG TORU
ABSTRACT
The research about The Rule of Macrozoobenthos as Water Quality Bioindicator
in Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak and Batang Toru River was done from
January to March 2013. Samples were taken from four observation station and
were performed three times for each stations. Sample point was determined by
using Purposive Random Sampling. Samples were taken by using Surber-net. The
research showed 2 phylums of Arthropoda and Mollusca, 2 classes of Insecta and
Gastropoda, 8 ordos of Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera,
Odonata, Plecoptera, Trichoptera, and Mesogastropoda. Highest density of first
station was genera larvae Atherix sp., about 74,07 ind/m2. Highest diversity index
value was at third stations, about 2,78, and the lowest index value about 2,46 was
at first station. Highest equitabilitas index about 0,92 was at second station and
the lowest about 0,78 was at first station. Highest family biotic index about 5,17
was at third station. whereas the lowest about 4,19 was at fourth station. The
Pearson Correlation statistic test showed that Light Penetration, TSS, DO, pH,
BOD 5 , and Mn have direct correlation with index of diversity. According to PP
No. 82 year 2001, water quality of river are in good quality.
Keywords: bioindicator, macrozoobenthos, river, water quality.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Permasalahan
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Hipotesis
1.5 Manfaat
1
1
3
3
4
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ekosistem Sungai
2.2 Makrozoobenthos sebagai Indikator Kualitas Air
2.2.1 Organisme Makrozoobenthos
2.2.2 Peranan Makrozoobenthos di Perairan
2.3 Faktor Fisik Kimia Perairan
2.3.1 Suhu
2.3.2 Penetrasi Cahaya
2.3.3 Kedalaman
2.3.4 Padatan Tersuspensi (Total Suspended SolidTSS)
2.3.5 Kelarutan Oksigen (Dissolved Oxygen-DO)
2.3.6 Derajat Keasaman (pH)
2.3.7 Biochemical Oxygen Demand (BOD)
2.3.8 Kandungan Organik Substrat
2.3.9 Logam Berat
5
5
6
6
8
10
10
11
11
12
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Metode Penelitian
3.3 Deskripsi Area
3.4 Pengambilan Sampel
17
17
17
17
20
12
13
13
14
15
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pengukuran Faktor Fisik Kimia Perairan
3.6 Analisis Data
20
23
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Parameter Abiotik
4.1.1 Nilai Faktor Fisik Kimia Perairan
4.1.2 Nilai Faktor Fisik Kimia Peraian Berdasarkan
Metode Storet
4.2 Parameter Biotik
4.2.1 Klasifikasi Makrozoobenthos
4.2.2 Nilai K, KR, FK Makrozoobenthos Pada Setiap
Stasiun Penelitian
4.2.3 Nilai
Indeks
Keanekaragaman
(H’),
Keseragaman (E) dan Famili Biotik Analisis
Korelasi Pearson
4.2.4 Nilai Indeks Famili Biotik
4.2.5 Analisis Korelasi Pearson
28
28
28
37
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
58
58
58
DAFTAR PUSTAKA
59
38
38
40
52
53
55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
1
Kelompok Makrozoobentos berdasarkan cara makan
7
(Cummins, 1975)
2
Contoh spesies makrozoobentos berdasarkan kelompok
8
kepekaannya (Gaufin, 1958 in Wilhm, 1975)
3
Struktur komunitas makrozoobentos dalam kondisi
8
perairan tertentu (Wilhm, 1975).
4
Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran
22
Faktor Fisik Kimia Perairan
5
Klasifikasi Mutu Air Berdasarkan Metode Storet
25
6
Pemberian Skor dalam Penentuan Indeks Storet
26
7
Kriteria Kualitas Air Berdasarkan Nilai Family Biotic
27
Index (FBI) (Hilsenhoff, 1988 in Resh et ., al. 1996)
8
Nilai Koefisien Korelasi
27
9
Nilai Faktor Fisik Kimia Perairan
28
10
Nilai Faktor Fisik Kimia Berdasarkan Metode Storet
37
11
Klasifikasi Makrozoobenthos yang didapatkan pada setiap
38
Stasiun Penelitian
12
Nilai Kepadatan Populasi (K), Kepadatan Relatif (KR)
41
Frekuensi Kehadiran (FK) Makrozoobenthos Pada Setiap
Stasiun Penelitian
13
Nilai Indeks Keanekaragaman (H’), Nilai Indeks
52
Keseragaman (E) dan Nilai Indeks Famili Biotik (FBI)
14
Nilai Indeks Famili Biotik (FBI)
53
15
Nilai Analisis Korelasi Pearson
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
1
Stasiun 1 Sungai Aek Pahu Hutamosu
18
2
Stasiun 2 Sungai Aek Pahu Tombak
18
3
Stasiun 3 Junction antara Sungai Aek Pahu Hutamosu
19
dan Sungai Aek Pahu Tombak
4
Stasiun 4 Sungai Batang Toru
19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Lampiran
A
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur
Kelarutan Oksigen (DO)
B
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD 5
C
Bagan Kerja Pengukuran Kadar Organik Substrat
D
Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001
E
Nilai FBI (Hillsenhoff 1988 in Resh et.al 1996)
F
Skor Nilai Indeks Famili Biotik
G
Foto Sampel
H
Peta Lokasi Penelitian
Halaman
65
66
67
68
69
73
77
81
Universitas Sumatera Utara
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains
dalam Program Studi Magister Biologi pada Program Pascasarjana
Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara
Oleh:
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
117030044/BIO
PROGRAM PASCASARJANA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2013
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAAN TESIS
Judul Penelitian
Nama
NIM
Program Studi
Fakultas
: PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI
AEK PAHU HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK
DAN BATANG TORU
: HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
: 117030044
: BIOLOGI
: Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sumatera Utara
Menyetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus M.Sc
Ketua
Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si
Anggota
Ketua Program Studi,
Dekan
Prof. Dr. Syafruddin Ilyas, M. Biomed
Dr. Sutarman, M.Sc
Tanggal Lulus : 20 Agustus 2013
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN ORISINALITAS
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
TESIS
Dengan ini saya nyatakan bahwa saya mengakui semua karya tesis ini adalah hasil
karya saya sendiri kecuali kutipan dan ringkasan yang tiap satunya telah
dijelaskan sumbernya dengan benar.
Medan, Agustus 2013
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
NIM : 117030044
Universitas Sumatera Utara
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai sivitas akademika Universitas Sumatera Utara, saya yang bertanda tangan
di bawah ini :
Nama
NIM
Program Studi
Jenis Karya Imiah
: HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
: 117030044
: Magister Biologi
: Tesis
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Sumatera Utara Hak Bebas Royalti Non-Eksklusif (Non-Exclusive
Royalty Free Right) atas Tesis saya yang berjudul :
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
Beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti NonEksklusif ini, Universitas Sumatera Utara berhak menyimpan, mengalih media,
memformat, mengelola dalam bentuk data base, merawat dan mempublikasikan
Tesis saya tanpa meminta izin dari saya selama tetap mencantumkan nama saya
sebagai pemegang dan atau pemilik hak cipta.
Demikian pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya.
Medan, Agustus 2013
HELEN ANJELINA SIMANJUNTAK
Universitas Sumatera Utara
Telah diuji pada
Tanggal : 20 Agustus 2013
PANITIA PENGUJI
Ketua
: Prof. Dr. Ing. Ternala A. Barus, M.Sc.
Anggota
: Dr. Hesti Wahyuningsih, M.Si.
Prof. Dr. Retno Widhiastuti, MS.
Dr. Erni Jumilawaty S.Si, M.Si
Universitas Sumatera Utara
RIWAYAT HIDUP
DATA PRIBADI
Nama Lengkap berikut gelar
Tempat dan Tanggal Lahir
: Helen Anjelina Simanjuntak, S.Si, M.Si
: Perdagangan, 22 Februari 1989
Alamat Rumah
: Jl. Surya No. 11 Perdagangan
Telepon/Faks/Hp
: 081 264 714 841
: helen_Yoo89@yahoo.com
DATA PENDIDIKAN
SD
: SD Negeri No. 091621 Perdagangan
Tamat
: 2000
SMP
: SLTP Negeri 1 Bandar Perdagangan
Tamat
: 2003
SMA
: SMA Negeri 1 Bandar Perdagangan
Tamat
: 2006
Strata -1
: FMIPA Universitas Sumatera Utara
Tamat
: 2011
Strata-2
: PSM Biologi PPs FMIPA USU
Tamat
: 2013
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan
rahmat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini dengan baik dalam
waktu yang telah ditetapkan.
Selama pelaksanaan penelitian dan penulisan tesis ini penulis telah banyak
mendapatkan bantuan, bimbingan, dan arahan dari berbagai pihak, untuk itu pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih dan penghargaan yang
setinggi-tingginya.
Penulis mengucapkan terimakasih kepada Rektor Universitas Sumatera
Utara, Prof.dr.Syahril Pasaribu, DTH & H, M.Sc (CTM), Sp. A(K) atas
kesempatan yang diberikan dalam mengikuti dan menyelesaikan pendidikan
Program Magister.
Dekan Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara, Dr. Sutarman, M.Sc
atas kesempatan yang diberikan menjadi mahasiswa program Magister pada
program Pascasarjana FMIPA Universitas Sumatera Utara.
Kepada Ketua Program Studi Pascasarjana Biologi, Prof. Dr. Syafruddin
Ilyas, Biomed, dan Sekretaris Program Studi Pascasarjana Biologi, Dr. Suci
Rahayu, M.Si serta seluruh staff pengajar pada Program Studi Magister Biologi
Program Pascasarjana Fakultas MIPA Universitas Sumatera Utara yang banyak
membantu penulis dalam setiap prosesnya.
Terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Direktoral Jenderal
Kementerian Pendidikan atas kesempatan yang diberikan kepada penulis dalam
melanjutkan pendidikan melalui program beasiswa unggulan.
Penulis ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ing.
Ternala Alexander Barus, M.Sc dan Dr. Hesti Wahyuningsih selaku pembimbing I
dan II, yang telah banyak memberikan nasehat, arahan, ilmu dan dengan sabar
membimbing penulis dalam setiap proses penyelesaian tesis. Kepada Prof. Dr.
Retno Widhiastuti, M.Si dan Dr. Erni Jumilawaty S.Si, M.Si selaku komisi
Penguji yang telah banyak memberikan ilmu pengetahuan dan saran dalam
menyempurnakan tesis ini.
Terimakasih kepada Ayah dan Ibu tercinta atas doa, harapan, pengorbanan
dan dukungan baik moril dan materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis
ini. Terimakasih kepada keluargaku, Namboru Sannur Simanjuntak, Kakak-kakak,
Abang dan Adik-adik: Susita H. Simanjuntak, Vivi H. Simanjuntak, Jeli
Simanjuntak dan Else Simanjuntak yang selalu mendoakan, menyayangi dan
memberi semangat pada penulis. Terkhusus penulis ucapkan terimakasih kepada
Abang Eka Handoko Simanjuntak atas segala bantuan, doa, waktu, pengorbanan
yang telah banyak membantu penulis dalam penyelesaian program magister.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Bapak Charles, Toberni, Hariadi,
Bertua, Hilda, Andri SMP, Rudianto, Desmina, Christine, Septyani, Rivo, Widya,
Rahmiati, Zulfan, Srijayanthi, Nina, Sahat, Yenny serta teman-teman seangkatan
yang tidak bisa penulis ucapkan satu per satu yang telah memberikan banyak
Universitas Sumatera Utara
ilmu, nasihat, motivasi, dukungan, arahan, semangat kepada penulis dalam
penyelesaian tesis.
Akhir kata penulis menyadari bahwa tulisan ini masih belum sempurna,
namun demikian penulis berharap semoga karya ilmiah yang sederhana ini dapat
bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan semua pihak yang
memerlukannya.
Medan, Agustus 2013
Helen Anjelina Simanjuntak
Universitas Sumatera Utara
PERANAN MAKROZOOBENTHOS SEBAGAI
BIOINDIKATOR KUALITAS AIR DI SUNGAI AEK PAHU
HUTAMOSU, AEK PAHU TOMBAK DAN BATANG TORU
ABSTRAK
Penelitian tentang Peranan Makrozoobenthos Sebagai Bioindikator Kualitas Air di
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak, dan Batang Toru telah dilakukan
pada bulan Januari sampai dengan Mei 2013. Sampel diambil dari empat stasiun
pengamatan, dan setiap stasiun dilakukan tiga kali ulangan. Titik pengambilan
sampel ditentukan dengan metode Purposive Random Sampling. Sampel diambil
dengan menggunakan Surber-net. Hasil penelitian didapatkan sebanyak 2 filum
yaitu Arthropoda dan Mollusca, 2 kelas yaitu Insekta dan Gastropoda, 8 ordo yang
terdiri dari Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera, Odonata,
Plecoptera, Trichoptera, dan Mesogastropoda. Nilai Kepadatan tertinggi terdapat
pada stasiun 1 dari spesies larva Atherix sp. adalah 74,07 ind/m2, 21,74%, 100%.
Nilai indeks keanekaragaman tertinggi sebesar 2,78 terdapat pada stasiun 3. Nilai
indeks keanekragaman terendah sebesar 2,46 terdapat pada stasiun 1. Nilai indeks
keseragaman tertinggi terdapat pada stasiun 2 sebesar 0,92 dan yang terendah
terdapat pada stasiun 1 sebesar 0,78. Kualitas air berdasarkan indeks famili biotik
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak dan Batang Toru tergolong
kualitas air sedang sampai baik sekali. Uji statistik korelasi pearson faktor fisik
kimia menunjukkan korelasi searah pada Penetrasi Cahaya, TSS, DO, pH, BOD
dan Mn. Kualitas air berdasarkan sifat fisik kimia menurut PP No.82 Tahun 2001
Sungai Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak dan Batang Toru tergolong
kualitas air baik sampai kualitas baik sekali.
Katakunci: bioindikator, makrozoobenthos, sungai, kualitas air.
Universitas Sumatera Utara
THE RULE OF MACROZOOBENTHOS AS WATER QUALITY
BIOINDICATOR IN AEK PAHU HUTAMOSU,
AEK PAHU TOMBAK, AND BATANG TORU
ABSTRACT
The research about The Rule of Macrozoobenthos as Water Quality Bioindicator
in Aek Pahu Hutamosu, Aek Pahu Tombak and Batang Toru River was done from
January to March 2013. Samples were taken from four observation station and
were performed three times for each stations. Sample point was determined by
using Purposive Random Sampling. Samples were taken by using Surber-net. The
research showed 2 phylums of Arthropoda and Mollusca, 2 classes of Insecta and
Gastropoda, 8 ordos of Coleoptera, Diptera, Ephemeroptera, Hemiptera,
Odonata, Plecoptera, Trichoptera, and Mesogastropoda. Highest density of first
station was genera larvae Atherix sp., about 74,07 ind/m2. Highest diversity index
value was at third stations, about 2,78, and the lowest index value about 2,46 was
at first station. Highest equitabilitas index about 0,92 was at second station and
the lowest about 0,78 was at first station. Highest family biotic index about 5,17
was at third station. whereas the lowest about 4,19 was at fourth station. The
Pearson Correlation statistic test showed that Light Penetration, TSS, DO, pH,
BOD 5 , and Mn have direct correlation with index of diversity. According to PP
No. 82 year 2001, water quality of river are in good quality.
Keywords: bioindicator, macrozoobenthos, river, water quality.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
iv
vi
vii
viii
KATA PENGANTAR
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
1.2 Rumusan Permasalahan
1.3 Tujuan Penelitian
1.4 Hipotesis
1.5 Manfaat
1
1
3
3
4
4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ekosistem Sungai
2.2 Makrozoobenthos sebagai Indikator Kualitas Air
2.2.1 Organisme Makrozoobenthos
2.2.2 Peranan Makrozoobenthos di Perairan
2.3 Faktor Fisik Kimia Perairan
2.3.1 Suhu
2.3.2 Penetrasi Cahaya
2.3.3 Kedalaman
2.3.4 Padatan Tersuspensi (Total Suspended SolidTSS)
2.3.5 Kelarutan Oksigen (Dissolved Oxygen-DO)
2.3.6 Derajat Keasaman (pH)
2.3.7 Biochemical Oxygen Demand (BOD)
2.3.8 Kandungan Organik Substrat
2.3.9 Logam Berat
5
5
6
6
8
10
10
11
11
12
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Tempat
3.2 Metode Penelitian
3.3 Deskripsi Area
3.4 Pengambilan Sampel
17
17
17
17
20
12
13
13
14
15
Universitas Sumatera Utara
3.5 Pengukuran Faktor Fisik Kimia Perairan
3.6 Analisis Data
20
23
BAB 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Parameter Abiotik
4.1.1 Nilai Faktor Fisik Kimia Perairan
4.1.2 Nilai Faktor Fisik Kimia Peraian Berdasarkan
Metode Storet
4.2 Parameter Biotik
4.2.1 Klasifikasi Makrozoobenthos
4.2.2 Nilai K, KR, FK Makrozoobenthos Pada Setiap
Stasiun Penelitian
4.2.3 Nilai
Indeks
Keanekaragaman
(H’),
Keseragaman (E) dan Famili Biotik Analisis
Korelasi Pearson
4.2.4 Nilai Indeks Famili Biotik
4.2.5 Analisis Korelasi Pearson
28
28
28
37
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
5.2 Saran
58
58
58
DAFTAR PUSTAKA
59
38
38
40
52
53
55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul
Halaman
Tabel
1
Kelompok Makrozoobentos berdasarkan cara makan
7
(Cummins, 1975)
2
Contoh spesies makrozoobentos berdasarkan kelompok
8
kepekaannya (Gaufin, 1958 in Wilhm, 1975)
3
Struktur komunitas makrozoobentos dalam kondisi
8
perairan tertentu (Wilhm, 1975).
4
Alat dan Satuan yang Dipergunakan dalam Pengukuran
22
Faktor Fisik Kimia Perairan
5
Klasifikasi Mutu Air Berdasarkan Metode Storet
25
6
Pemberian Skor dalam Penentuan Indeks Storet
26
7
Kriteria Kualitas Air Berdasarkan Nilai Family Biotic
27
Index (FBI) (Hilsenhoff, 1988 in Resh et ., al. 1996)
8
Nilai Koefisien Korelasi
27
9
Nilai Faktor Fisik Kimia Perairan
28
10
Nilai Faktor Fisik Kimia Berdasarkan Metode Storet
37
11
Klasifikasi Makrozoobenthos yang didapatkan pada setiap
38
Stasiun Penelitian
12
Nilai Kepadatan Populasi (K), Kepadatan Relatif (KR)
41
Frekuensi Kehadiran (FK) Makrozoobenthos Pada Setiap
Stasiun Penelitian
13
Nilai Indeks Keanekaragaman (H’), Nilai Indeks
52
Keseragaman (E) dan Nilai Indeks Famili Biotik (FBI)
14
Nilai Indeks Famili Biotik (FBI)
53
15
Nilai Analisis Korelasi Pearson
56
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
Gambar
1
Stasiun 1 Sungai Aek Pahu Hutamosu
18
2
Stasiun 2 Sungai Aek Pahu Tombak
18
3
Stasiun 3 Junction antara Sungai Aek Pahu Hutamosu
19
dan Sungai Aek Pahu Tombak
4
Stasiun 4 Sungai Batang Toru
19
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Lampiran
A
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur
Kelarutan Oksigen (DO)
B
Bagan Kerja Metode Winkler untuk Mengukur BOD 5
C
Bagan Kerja Pengukuran Kadar Organik Substrat
D
Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001
E
Nilai FBI (Hillsenhoff 1988 in Resh et.al 1996)
F
Skor Nilai Indeks Famili Biotik
G
Foto Sampel
H
Peta Lokasi Penelitian
Halaman
65
66
67
68
69
73
77
81
Universitas Sumatera Utara