ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN KARANGANYAR.
ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN
MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Guna memperoleh gelar sarjana sains
Oleh:
Fendika Wahyu Pratama
M0412027
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri
dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar
kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, 11 November 2016
Fendika Wahyu Pratama
M0412027
iii
ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN
MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Program Studi Biologi, Fakultas Metematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Sungai Samin merupakan sungai yang mengalir pada dua kabupaten yaitu
Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten Sukoharjo. Sungai Samin banyak
dimanfaatkan oleh warga untuk berbagai aktivitas seperti kegiatan ekowisata,
MCK (mandi, cuci, kakus), pembuangan limbah tahu, pengairan pertanian, dan
penambangan pasir. Adanya aktivitas tersebut memungkinkan terjadinya
pencemaran di Sungai Samin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui status
kualitas air di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar berdasarkan parameter fisika
(suhu dan TDS) dan kimia (DO, pH, BOD, COD, nitrat, nitrit dan phospat)
didasarkan dengan baku mutu dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001,
mengetahui tingkat keanekaragaman makrozoobentos dan mengetahui hubungan
antara tingkat keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2016,
dengan mengambil sampel pada 5 stasiun yang meliputi stasiun 1 di Desa
Gondosuli Kecamatan Tawangmangu, stasiun 2 di Kelurahan Kalisoro Kecamatan
Tawangmangu, stasiun 3 di Desa Plumbon Kecamatan Tawangmangu, stasiun 4
di Desa Gantiwarno Kecamatan Matesih, dan stasiun 5 di Kelurahan Lalung
Kecamatan Karanganyar. Analisis data status mutu air ditentukan dengan
menggunakan metode STORET. Keanekaragaman makrozoobentos di analisis
dengan indeks diversitas Shannon-Wiener (H’).
Hasil penelitian menunjukkan kualitas air di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar termasuk dalam kategori tercemar ringan hingga tercemar sedang.
Indeks keanekaragaman makrozoobentos di Sungai Samin berkisar antara 1,869 –
2,369 dan termasuk dalam kategori keanekaragaman sedang. Berdasarkan analisis
korelasi dan regresi dengan menggunakan SPSS versi 17, faktor lingkungan yang
memiliki hubungan sangat kuat dengan keanekaragaman makrozoobentos antara
lain suhu, nitrit, phospat, BOD, COD, pH dan debit air. Hubungan korelasi antara
keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air memiliki nilai korelasi
-0,941 yang berarti memiliki hubungan sangat kuat dan kualitas air memberikan
pengaruh terhadap keanekaragaman makrozoobentos sebesar 88,6%.
Kata kunci: keanekaragaman, kualitas air, makrozoobentos, Sungai Samin
iv
ANALYSIS OF WATER QUALITY AND MACROZOOBENTHOS
DIVERSITY IN SAMIN RIVER KARANGANYAR REGENCY
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Departement of Biologi, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Samin River is a river that flows in the two districts of Karanganyar and
Sukoharjo. Samin rivers used by the residents for various activities such as
ecotourism, MCK (bathing, washing, toilet), sewerage tofu, agricultural irrigation,
and mining of sand. These activities allow pollution in the Samin River.This
research aims to determine the status of water quality in the Samin River
Karanganyar based on physical parameters (temperature and TDS) and chemical
(DO, pH, BOD, COD, nitrate, nitrite and phosphate) based with quality standards
in PP RI No. 82 of 2001, knowing the level of macrozoobenthos diversity and
determine the relationship between levels diversity of macrozoobenthos with
water quality in the Samin River of Karanganyar.
This research was conducted in July to August 2016, by taking samples at
five stations covering station 1 in the Gondosuli district of Tawangmangu, station
2 in the Kalisoro district of Tawangmangu, station 3 in the village of Plumbon
district of Tawangmangu, station 4 in the village of Gantiwarno district of
Matesih and stations 5 in Lalung village disrict of Karanganyar. The data analysis
of water quality status was determined using the STORET. Diversity of
macrozoobenthos analyzed by the Shannon-Wiener diversity index (H ').
The results showed the water quality in the River Samin Karanganyar
included in the category of polluted mild to moderate polluted. Macrozoobenthos
diversity index in Samin River ranged from 1,869 to 2,369 and included in the
category of moderate diversity. Based on the analysis, correlation and regression
using SPSS version 17, the environmental factors that have a very strong
relationship with the diversity of macrozoobenthos include temperature, nitrit,
phosphate, COD, BOD, pH and water discharge. Correlation between the
diversity of macrozoobenthos with water quality has a -0.941 correlation value
which means it has a very strong relationship and the water quality impact on the
diversity of macrozoobenthos of 88.6%.
Keywords: biodiversity, water quality, macrozoobenthos, samin river
v
MOTTO
”Tak ada kata berhenti untuk belajar, dimanapun, kapanpun, selama darah ini
masih mengalir”
”Keberanian menjadi cakrawala, dan perjuangan adalah pelaksana kata-kata”
~WS Rendra~
”Sekali anda mengerjakan sesuatu, jangan takut gagal dan jangan tinggalkan itu.
Orang-orang yang bekerja dengan ketulusan hati adalah mereka yang paling
bahagia”
~ Chanakya~
vi
PERSEMBAHAN
Skripsi ini
kupersembahkan untuk
1. Kedua orang tua tercinta
2. Teman-teman sampling Imam, Rendy,
Ahmad, Rochmat, Brolindra, Wisnu, dan
Eko
3. Keluarga
Biologi
FMIPA
UNS
khususnya Sahabat Biogenesis Angkatan
2012
4. Almamaterku tercinta
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
nikmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “Analisis Kualitas Air dan Keanekaragaman Makrozoobentos di
Sungai Samin Kabupaten Karanganyar”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi
sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Program Studi
Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas
Maret.
Dalam penulisan skripsi ini, tak lepas dari bantuan, bimbingan dan
dukungan dari berbagai pihak, sehingga penulis tak lupa menyampaikan terima
kasih kepada:
1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah
memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah
memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
3. Dr. Wiryanto, M.Si. dan Dr. Sunarto, M.S. selaku dosen pembimbing I dan II
yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama pelaksanaan
penelitian dan penyusunan skripsi.
viii
4. Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si. dan Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si. selaku
dosen penguji I dan penguji II yang telah memberikan saran dan masukan
kepada penulis.
5. Dr. Sunarto, M.S selaku pembimbing akademik yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan selama masa perkuliahan.
6. Staff Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan
penelitian.
7. Bapak dan Ibu serta seluruh keluarga penulis yang telah mencurahkan kasih
sayang , dukungan, dan doa tanpa henti.
8. Teman-teman Biogenesis angkatan 2012 yang telah menemani dan
memberikan semangat selama masa perkuliahan.
9. Keluarga besar Kelompok Studi Kepak Sayap yang telah memberikan
pengalaman dalam melakukan riset dan eksplorasi untuk mengenal berbagai
keaekaragaman avifauna.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, oleh karena itu
saran dan kritik yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan lebih lanjut.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan untuk
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang biologi.
Surakarta, 24 Oktokber 2016
Fendika Wahyu Pratama
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii
ABSTRAK ....................................................................................................... iv
ABSTRACT ..................................................................................................... v
HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xviii
BAB I.
PENDAHULUAN ............................................................................ 1
A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1
B. Perumusan Masalah ................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3
D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................ 5
A. Tinjauan Pustaka........................................................................ 5
1. Sungai .................................................................................. 5
2. Sungai Samin ....................................................................... 7
3. Bentos .................................................................................. 11
4. Bioindikator ......................................................................... 13
5. Pencemaran Air Sungai ....................................................... 14
6. Parameter Kualitas Air ........................................................ 15
a. Fisika ............................................................................. 15
1) Suhu ......................................................................... 15
x
2) TDS (Total Dissolved Solid) ................................... 15
b. Kimia ............................................................................. 16
1) Nitrat (NO3 ) ........................................................... 16
2) Nitrit (NO2 ) ............................................................ 16
3) Phospat (PO4 ).......................................................... 17
4) Biological Oxygen Demand (BOD) ......................... 17
5) Chemical Oxygen Demand (COD) ......................... 18
6) Dissolved Oxygen (DO) .......................................... 19
7) pH ............................................................................ 20
c. Sedimen ............................................................................... 21
1) C-organik ................................................................ 22
2) Tekstur substrat ....................................................... 22
B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 23
C. Hipotesis .................................................................................... 26
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 27
A. Waktu dan Tempat penelitian .................................................... 27
B. Alat dan Bahan ........................................................................... 30
C. Cara Menentukan Titik Sampling .............................................. 30
D. Cara Kerja .................................................................................. 32
1. Pengambilan Sampel Makrozoobentos ................................. 32
a. Perhitungan Indeks Keanekaragaman (Diversitas)
Makrozoobentos .............................................................. 32
b. Indeks Dominansi............................................................ 33
c. Indeks Keseragaman ....................................................... 34
d. Kelimpahan ..................................................................... 34
2. Pengukuran Parameter Lingkungan ...................................... 35
a. Pengukuran Kandungan Nitrat (NO3 ) ............................ 35
b. Pengukuran Kandungan Nitrit (NO2 ) ............................. 35
c. Pengukuran Kandungan Phospat (PO4 ).......................... 35
d. Pengukuran BOD ............................................................ 36
e. Pengukuran COD ............................................................ 37
xi
f. Pengukuran pH ................................................................ 38
g. Pengukuran DO ............................................................... 38
h. Pengukuran TDS ............................................................. 38
i. Pengukuran Suhu ............................................................ 38
j. Pengukuran C-organik substrat ...................................... 39
k. Analisis Tekstur Substrat ................................................ 40
E. Teknik Analisis Data .................................................................. 42
1. Mengetahui Kualitas Perairan ............................................... 42
2. Uji Korelasi dan Regresi ....................................................... 43
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................
46
A. Deskripsi Stasiun Penelitian....................................................... 46
B. Pengukuran Parameter Fisika, Kimia Air dan Substrat Sungai
Samin ......................................................................................... 48
1. Parameter Fisika Air ............................................................. 48
2. Parameter Kimia Air ............................................................. 53
3. Analisis Substrat.................................................................... 66
C. Analisis Kualitas Air Sungai Samin Berdasarkan Metode
STORET .................................................................................... 69
D. Struktur Komunitas Makrozoobentos ........................................ 72
E. Hubungan Tingkat Keanekaragaman Makrozoobentos
dengan Kondisi Lingkungan ...................................................... 76
BAB V. PENUTUP ........................................................................................ 82
A. Kesimpulan ................................................................................ 82
B. Saran .......................................................................................... 82
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 83
LAMPIRAN ..................................................................................................... 88
RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 125
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Klasifikasi ukuran partikel substrat ................................................................
23
Tabel 2.
Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu
air...................................................................................... ................................
43
Tabel 3.
Koefisian korelasi ..............................................................................................
45
Tabel 4.
Pengukuran suhu di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016 ..........................................................................................
49
Tabel 5.
Pengukuran konsentrasi TDS di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016. ................................................................
50
Tabel 6.
Perhitungan debit air Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
51
pada bulan Juli 2016 ........................................................................................
Tabel 7.
Pengukuran konsentrasi nitrat (NO3 ) di Sungai Samin
Kabupaten
Karanganyar
pada
bulan
Juli
2016........................................................................................ ..
54
Pengukuran konsentrasi nitrit NO2 di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016 ........................
56
Pengukuran konsentrasi phospat (PO4 ) air di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016.......................
57
Tabel 10. Pengukuran konsentrasi BOD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
59
Tabel 11. Pengukuran konsentrasi COD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
61
Tabel 12. Pengukuran konsentrasi DO di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
63
Tabel 13. Pengukuran pH di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016........................................................
65
Tabel 14. Pengukuran tekstur substrat Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
67
Tabel 8.
Tabel 9.
xiii
Tabel 15. Rekapitulasi skor indeks STORET dan status mutu air
Sungai Samin Kabupaten Karanganyar..................................
70
Tabel 16. Jenis-jenis makrozoobentos yang ditemukan di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar.............................................
73
Tabel 17. Nilai analisis korelasi antara faktor fisik dan kimia dengan
indeks keanekaragaman makrozoobentos................................
77
Tabel 18. Persamaan regresi antara parameter lingkungan dengan
indeks keanekaragaman makroozoobentos..............................
79
Tabel 19. Nilai analisis korelasi antara indeks keanekaragaman
makrozoobentos
dengan
skor
penilaian
STORET...................................................................................
80
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.
Bagan alir kerangka pemikiran................................................................
25
Gambar 2.
Peta Administrasi Sub-DAS Samin DAS Bengawan Solo ................................
27
Gambar 3.
Stasiun 1 Sungai Samin Desa Gondosuli Kecamatan
Tawangmangu............ ................................................................28
Gambar 4.
Stasiun 2 Sungai Samin Kelurahan Kalisoro Kecamatan
Tawangmangu......... ................................................................ 28
Gambar 5.
Stasiun 3 Sungai Samin Desa Plumbon Kecamatan
Tawangmangu.. ................................................................................................
29
Gambar 6.
Stasiun 4 Sungai Samin Desa Gantiwarno Kecamatan
Matesih................................................................................ ...............................
29
Gambar 7.
Stasiun 5 Sungai Samin Kelurahan Lalung Kecamatan
Karanganyar.. ................................................................................................
30
Gambar 8.
Diagram rata-rata suhu (°C) di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
49
Gambar 9.
Diagram konsentrasi rata-rata TDS (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
51
Gambar 10. Diagram rata-rata debit air (m³/detik) di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
53
Gambar 11. Diagram konsentrasi rata-rata nitrat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
55
Gambar 12. Diagram konsentrasi rata-rata nitrit (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
57
Gambar 13. Diagram konsentrasi rata-rata phospat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
59
Gambar 14. Diagram konsentrasi rata-rata BOD (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
60
xv
Gambar 15. Diagram konsentrasi rata-rata COD (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
62
Gambar 16. Diagram konsentrasi rata-rata DO (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
64
Gambar 17. Diagram rata-rata pH di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
66
Gambar 18. Diagram kandungan C-organik (%) dan bahan organik
(%) substrat Sungai Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................
68
Gambar 19. Indeks keanekaragaman, dominansi dan keseragaman
makrozoobentos
di
Sungai
Samin
Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
74
Gambar 20. Kelimpahan makrozoobentos di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
76
Gambar 21. Kurva logistik antara keanekaragaman makrozoobentos
dengan nilai STORET..... ................................................................
80
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Deskripsi Makrozoobentos ................................................................
88
Lampiran 2.
Lokasi Penelitian................................................................................................
101
Lampiran 3.
Analisis STORET............ ................................................................
102
Lampiran 4.
Analisis Korelasi......... ................................................................
105
Lampiran 5.
Analisis Regresi......... ................................................................107
Lampiran 6.
Hasil Pengujian Laboratorium Air......... ................................ 118
Lampiran 7.
Hasil Pengujian Laboratorium Tanah......... ................................
124
xvii
DAFTAR SINGKATAN
Halaman
SIG
Sistem Informasi Geografis. ................................................................
1
TDS
Total Dissolved Solids ................................................................2
DO
Dissolved Oxygen ..............................................................................................
2
pH
puissance de Hydrogen ................................................................2
BOD
Biological Oxygen Demand ................................................................
3
COD
Chemical Oxygen Demand ................................................................
3
DAS
Daerah Aliran Sungai..........................................................
SPSS
Statistical Package for the Social Science ................................ 43
xviii
7
MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
Guna memperoleh gelar sarjana sains
Oleh:
Fendika Wahyu Pratama
M0412027
PROGRAM STUDI BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri
dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar
kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat
yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar
kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.
Surakarta, 11 November 2016
Fendika Wahyu Pratama
M0412027
iii
ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN
MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN
KARANGANYAR
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Program Studi Biologi, Fakultas Metematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
ABSTRAK
Sungai Samin merupakan sungai yang mengalir pada dua kabupaten yaitu
Kabupaten Karanganyar dan Kabupaten Sukoharjo. Sungai Samin banyak
dimanfaatkan oleh warga untuk berbagai aktivitas seperti kegiatan ekowisata,
MCK (mandi, cuci, kakus), pembuangan limbah tahu, pengairan pertanian, dan
penambangan pasir. Adanya aktivitas tersebut memungkinkan terjadinya
pencemaran di Sungai Samin. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui status
kualitas air di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar berdasarkan parameter fisika
(suhu dan TDS) dan kimia (DO, pH, BOD, COD, nitrat, nitrit dan phospat)
didasarkan dengan baku mutu dalam Peraturan Pemerintah RI No. 82 Tahun 2001,
mengetahui tingkat keanekaragaman makrozoobentos dan mengetahui hubungan
antara tingkat keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar.
Penelitian ini dilakukan pada bulan Juli sampai dengan Agustus 2016,
dengan mengambil sampel pada 5 stasiun yang meliputi stasiun 1 di Desa
Gondosuli Kecamatan Tawangmangu, stasiun 2 di Kelurahan Kalisoro Kecamatan
Tawangmangu, stasiun 3 di Desa Plumbon Kecamatan Tawangmangu, stasiun 4
di Desa Gantiwarno Kecamatan Matesih, dan stasiun 5 di Kelurahan Lalung
Kecamatan Karanganyar. Analisis data status mutu air ditentukan dengan
menggunakan metode STORET. Keanekaragaman makrozoobentos di analisis
dengan indeks diversitas Shannon-Wiener (H’).
Hasil penelitian menunjukkan kualitas air di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar termasuk dalam kategori tercemar ringan hingga tercemar sedang.
Indeks keanekaragaman makrozoobentos di Sungai Samin berkisar antara 1,869 –
2,369 dan termasuk dalam kategori keanekaragaman sedang. Berdasarkan analisis
korelasi dan regresi dengan menggunakan SPSS versi 17, faktor lingkungan yang
memiliki hubungan sangat kuat dengan keanekaragaman makrozoobentos antara
lain suhu, nitrit, phospat, BOD, COD, pH dan debit air. Hubungan korelasi antara
keanekaragaman makrozoobentos dengan kualitas air memiliki nilai korelasi
-0,941 yang berarti memiliki hubungan sangat kuat dan kualitas air memberikan
pengaruh terhadap keanekaragaman makrozoobentos sebesar 88,6%.
Kata kunci: keanekaragaman, kualitas air, makrozoobentos, Sungai Samin
iv
ANALYSIS OF WATER QUALITY AND MACROZOOBENTHOS
DIVERSITY IN SAMIN RIVER KARANGANYAR REGENCY
FENDIKA WAHYU PRATAMA
Departement of Biologi, Faculty of Mathematics and Natural Sciences,
Sebelas Maret University, Surakarta.
ABSTRACT
Samin River is a river that flows in the two districts of Karanganyar and
Sukoharjo. Samin rivers used by the residents for various activities such as
ecotourism, MCK (bathing, washing, toilet), sewerage tofu, agricultural irrigation,
and mining of sand. These activities allow pollution in the Samin River.This
research aims to determine the status of water quality in the Samin River
Karanganyar based on physical parameters (temperature and TDS) and chemical
(DO, pH, BOD, COD, nitrate, nitrite and phosphate) based with quality standards
in PP RI No. 82 of 2001, knowing the level of macrozoobenthos diversity and
determine the relationship between levels diversity of macrozoobenthos with
water quality in the Samin River of Karanganyar.
This research was conducted in July to August 2016, by taking samples at
five stations covering station 1 in the Gondosuli district of Tawangmangu, station
2 in the Kalisoro district of Tawangmangu, station 3 in the village of Plumbon
district of Tawangmangu, station 4 in the village of Gantiwarno district of
Matesih and stations 5 in Lalung village disrict of Karanganyar. The data analysis
of water quality status was determined using the STORET. Diversity of
macrozoobenthos analyzed by the Shannon-Wiener diversity index (H ').
The results showed the water quality in the River Samin Karanganyar
included in the category of polluted mild to moderate polluted. Macrozoobenthos
diversity index in Samin River ranged from 1,869 to 2,369 and included in the
category of moderate diversity. Based on the analysis, correlation and regression
using SPSS version 17, the environmental factors that have a very strong
relationship with the diversity of macrozoobenthos include temperature, nitrit,
phosphate, COD, BOD, pH and water discharge. Correlation between the
diversity of macrozoobenthos with water quality has a -0.941 correlation value
which means it has a very strong relationship and the water quality impact on the
diversity of macrozoobenthos of 88.6%.
Keywords: biodiversity, water quality, macrozoobenthos, samin river
v
MOTTO
”Tak ada kata berhenti untuk belajar, dimanapun, kapanpun, selama darah ini
masih mengalir”
”Keberanian menjadi cakrawala, dan perjuangan adalah pelaksana kata-kata”
~WS Rendra~
”Sekali anda mengerjakan sesuatu, jangan takut gagal dan jangan tinggalkan itu.
Orang-orang yang bekerja dengan ketulusan hati adalah mereka yang paling
bahagia”
~ Chanakya~
vi
PERSEMBAHAN
Skripsi ini
kupersembahkan untuk
1. Kedua orang tua tercinta
2. Teman-teman sampling Imam, Rendy,
Ahmad, Rochmat, Brolindra, Wisnu, dan
Eko
3. Keluarga
Biologi
FMIPA
UNS
khususnya Sahabat Biogenesis Angkatan
2012
4. Almamaterku tercinta
vii
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
nikmat, karunia dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul “Analisis Kualitas Air dan Keanekaragaman Makrozoobentos di
Sungai Samin Kabupaten Karanganyar”. Skripsi ini disusun untuk memenuhi
sebagian persyaratan untuk memperoleh gelar Sarjana Sains di Program Studi
Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas
Maret.
Dalam penulisan skripsi ini, tak lepas dari bantuan, bimbingan dan
dukungan dari berbagai pihak, sehingga penulis tak lupa menyampaikan terima
kasih kepada:
1. Prof. Ir. Ari Handono Ramelan, M.Sc. (Hons)., Ph.D selaku Dekan Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah
memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
2. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku Kepala Program Studi Biologi Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret yang telah
memberikan izin penelitian untuk keperluan skripsi.
3. Dr. Wiryanto, M.Si. dan Dr. Sunarto, M.S. selaku dosen pembimbing I dan II
yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama pelaksanaan
penelitian dan penyusunan skripsi.
viii
4. Dr. Prabang Setyono, S.Si., M.Si. dan Tjahjadi Purwoko, S.Si., M.Si. selaku
dosen penguji I dan penguji II yang telah memberikan saran dan masukan
kepada penulis.
5. Dr. Sunarto, M.S selaku pembimbing akademik yang telah memberikan
bimbingan dan pengarahan selama masa perkuliahan.
6. Staff Laboratorium Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Sebelas Maret yang telah membantu penulis dalam pelaksanaan
penelitian.
7. Bapak dan Ibu serta seluruh keluarga penulis yang telah mencurahkan kasih
sayang , dukungan, dan doa tanpa henti.
8. Teman-teman Biogenesis angkatan 2012 yang telah menemani dan
memberikan semangat selama masa perkuliahan.
9. Keluarga besar Kelompok Studi Kepak Sayap yang telah memberikan
pengalaman dalam melakukan riset dan eksplorasi untuk mengenal berbagai
keaekaragaman avifauna.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini kurang sempurna, oleh karena itu
saran dan kritik yang membangun penulis harapkan untuk perbaikan lebih lanjut.
Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penulis, pembaca, dan untuk
perkembangan ilmu pengetahuan khususnya di bidang biologi.
Surakarta, 24 Oktokber 2016
Fendika Wahyu Pratama
ix
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN .......................................................................... ii
HALAMAN PERNYATAAN ......................................................................... iii
ABSTRAK ....................................................................................................... iv
ABSTRACT ..................................................................................................... v
HALAMAN MOTTO ...................................................................................... vi
HALAMAN PERSEMBAHAN....................................................................... vii
KATA PENGANTAR ..................................................................................... viii
DAFTAR ISI .................................................................................................... x
DAFTAR TABEL ............................................................................................ xiii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xv
DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xvii
DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xviii
BAB I.
PENDAHULUAN ............................................................................ 1
A. Latar Belakang Masalah ............................................................ 1
B. Perumusan Masalah ................................................................... 2
C. Tujuan Penelitian ....................................................................... 3
D. Manfaat Penelitian ..................................................................... 3
BAB II. LANDASAN TEORI ........................................................................ 5
A. Tinjauan Pustaka........................................................................ 5
1. Sungai .................................................................................. 5
2. Sungai Samin ....................................................................... 7
3. Bentos .................................................................................. 11
4. Bioindikator ......................................................................... 13
5. Pencemaran Air Sungai ....................................................... 14
6. Parameter Kualitas Air ........................................................ 15
a. Fisika ............................................................................. 15
1) Suhu ......................................................................... 15
x
2) TDS (Total Dissolved Solid) ................................... 15
b. Kimia ............................................................................. 16
1) Nitrat (NO3 ) ........................................................... 16
2) Nitrit (NO2 ) ............................................................ 16
3) Phospat (PO4 ).......................................................... 17
4) Biological Oxygen Demand (BOD) ......................... 17
5) Chemical Oxygen Demand (COD) ......................... 18
6) Dissolved Oxygen (DO) .......................................... 19
7) pH ............................................................................ 20
c. Sedimen ............................................................................... 21
1) C-organik ................................................................ 22
2) Tekstur substrat ....................................................... 22
B. Kerangka Pemikiran .................................................................. 23
C. Hipotesis .................................................................................... 26
BAB III. METODE PENELITIAN.................................................................. 27
A. Waktu dan Tempat penelitian .................................................... 27
B. Alat dan Bahan ........................................................................... 30
C. Cara Menentukan Titik Sampling .............................................. 30
D. Cara Kerja .................................................................................. 32
1. Pengambilan Sampel Makrozoobentos ................................. 32
a. Perhitungan Indeks Keanekaragaman (Diversitas)
Makrozoobentos .............................................................. 32
b. Indeks Dominansi............................................................ 33
c. Indeks Keseragaman ....................................................... 34
d. Kelimpahan ..................................................................... 34
2. Pengukuran Parameter Lingkungan ...................................... 35
a. Pengukuran Kandungan Nitrat (NO3 ) ............................ 35
b. Pengukuran Kandungan Nitrit (NO2 ) ............................. 35
c. Pengukuran Kandungan Phospat (PO4 ).......................... 35
d. Pengukuran BOD ............................................................ 36
e. Pengukuran COD ............................................................ 37
xi
f. Pengukuran pH ................................................................ 38
g. Pengukuran DO ............................................................... 38
h. Pengukuran TDS ............................................................. 38
i. Pengukuran Suhu ............................................................ 38
j. Pengukuran C-organik substrat ...................................... 39
k. Analisis Tekstur Substrat ................................................ 40
E. Teknik Analisis Data .................................................................. 42
1. Mengetahui Kualitas Perairan ............................................... 42
2. Uji Korelasi dan Regresi ....................................................... 43
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................
46
A. Deskripsi Stasiun Penelitian....................................................... 46
B. Pengukuran Parameter Fisika, Kimia Air dan Substrat Sungai
Samin ......................................................................................... 48
1. Parameter Fisika Air ............................................................. 48
2. Parameter Kimia Air ............................................................. 53
3. Analisis Substrat.................................................................... 66
C. Analisis Kualitas Air Sungai Samin Berdasarkan Metode
STORET .................................................................................... 69
D. Struktur Komunitas Makrozoobentos ........................................ 72
E. Hubungan Tingkat Keanekaragaman Makrozoobentos
dengan Kondisi Lingkungan ...................................................... 76
BAB V. PENUTUP ........................................................................................ 82
A. Kesimpulan ................................................................................ 82
B. Saran .......................................................................................... 82
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 83
LAMPIRAN ..................................................................................................... 88
RIWAYAT HIDUP PENULIS ........................................................................ 125
xii
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1.
Klasifikasi ukuran partikel substrat ................................................................
23
Tabel 2.
Penentuan sistem nilai untuk menentukan status mutu
air...................................................................................... ................................
43
Tabel 3.
Koefisian korelasi ..............................................................................................
45
Tabel 4.
Pengukuran suhu di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016 ..........................................................................................
49
Tabel 5.
Pengukuran konsentrasi TDS di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016. ................................................................
50
Tabel 6.
Perhitungan debit air Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
51
pada bulan Juli 2016 ........................................................................................
Tabel 7.
Pengukuran konsentrasi nitrat (NO3 ) di Sungai Samin
Kabupaten
Karanganyar
pada
bulan
Juli
2016........................................................................................ ..
54
Pengukuran konsentrasi nitrit NO2 di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016 ........................
56
Pengukuran konsentrasi phospat (PO4 ) air di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016.......................
57
Tabel 10. Pengukuran konsentrasi BOD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
59
Tabel 11. Pengukuran konsentrasi COD di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
61
Tabel 12. Pengukuran konsentrasi DO di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
63
Tabel 13. Pengukuran pH di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar
pada bulan Juli 2016........................................................
65
Tabel 14. Pengukuran tekstur substrat Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar pada bulan Juli 2016...........................................
67
Tabel 8.
Tabel 9.
xiii
Tabel 15. Rekapitulasi skor indeks STORET dan status mutu air
Sungai Samin Kabupaten Karanganyar..................................
70
Tabel 16. Jenis-jenis makrozoobentos yang ditemukan di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar.............................................
73
Tabel 17. Nilai analisis korelasi antara faktor fisik dan kimia dengan
indeks keanekaragaman makrozoobentos................................
77
Tabel 18. Persamaan regresi antara parameter lingkungan dengan
indeks keanekaragaman makroozoobentos..............................
79
Tabel 19. Nilai analisis korelasi antara indeks keanekaragaman
makrozoobentos
dengan
skor
penilaian
STORET...................................................................................
80
xiv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1.
Bagan alir kerangka pemikiran................................................................
25
Gambar 2.
Peta Administrasi Sub-DAS Samin DAS Bengawan Solo ................................
27
Gambar 3.
Stasiun 1 Sungai Samin Desa Gondosuli Kecamatan
Tawangmangu............ ................................................................28
Gambar 4.
Stasiun 2 Sungai Samin Kelurahan Kalisoro Kecamatan
Tawangmangu......... ................................................................ 28
Gambar 5.
Stasiun 3 Sungai Samin Desa Plumbon Kecamatan
Tawangmangu.. ................................................................................................
29
Gambar 6.
Stasiun 4 Sungai Samin Desa Gantiwarno Kecamatan
Matesih................................................................................ ...............................
29
Gambar 7.
Stasiun 5 Sungai Samin Kelurahan Lalung Kecamatan
Karanganyar.. ................................................................................................
30
Gambar 8.
Diagram rata-rata suhu (°C) di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
49
Gambar 9.
Diagram konsentrasi rata-rata TDS (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
51
Gambar 10. Diagram rata-rata debit air (m³/detik) di Sungai Samin
Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
53
Gambar 11. Diagram konsentrasi rata-rata nitrat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
55
Gambar 12. Diagram konsentrasi rata-rata nitrit (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
57
Gambar 13. Diagram konsentrasi rata-rata phospat (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
59
Gambar 14. Diagram konsentrasi rata-rata BOD (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
60
xv
Gambar 15. Diagram konsentrasi rata-rata COD (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
62
Gambar 16. Diagram konsentrasi rata-rata DO (mg/L) di Sungai
Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................................................
64
Gambar 17. Diagram rata-rata pH di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
66
Gambar 18. Diagram kandungan C-organik (%) dan bahan organik
(%) substrat Sungai Samin Kabupaten Karanganyar..... ................................
68
Gambar 19. Indeks keanekaragaman, dominansi dan keseragaman
makrozoobentos
di
Sungai
Samin
Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
74
Gambar 20. Kelimpahan makrozoobentos di Sungai Samin Kabupaten
Karanganyar..... ................................................................................................
76
Gambar 21. Kurva logistik antara keanekaragaman makrozoobentos
dengan nilai STORET..... ................................................................
80
xvi
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.
Deskripsi Makrozoobentos ................................................................
88
Lampiran 2.
Lokasi Penelitian................................................................................................
101
Lampiran 3.
Analisis STORET............ ................................................................
102
Lampiran 4.
Analisis Korelasi......... ................................................................
105
Lampiran 5.
Analisis Regresi......... ................................................................107
Lampiran 6.
Hasil Pengujian Laboratorium Air......... ................................ 118
Lampiran 7.
Hasil Pengujian Laboratorium Tanah......... ................................
124
xvii
DAFTAR SINGKATAN
Halaman
SIG
Sistem Informasi Geografis. ................................................................
1
TDS
Total Dissolved Solids ................................................................2
DO
Dissolved Oxygen ..............................................................................................
2
pH
puissance de Hydrogen ................................................................2
BOD
Biological Oxygen Demand ................................................................
3
COD
Chemical Oxygen Demand ................................................................
3
DAS
Daerah Aliran Sungai..........................................................
SPSS
Statistical Package for the Social Science ................................ 43
xviii
7