Nitrat Posfat Kualitas Air dan Hubungannya dengan Keberadaan Plankton di Sungai Sunggal Provinsi Sumatera Utara

f. Biochemical Oxygen Demand BOD

BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan buangan didalam air. Nilai BOD tidak menunjukkan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan tersebut. Apabila konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut maka, kandungan bahan-bahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi Agusnar, 2007. Kebutuhan oksigen biologi suatu badan air adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh organisme yang terdapat di dalamnya untuk bernafas selama 5 hari. Perlu diukur kadar oksigen terlarut pada saat pengambilan contoh air DO hari dan kadar oksigen terlarut dalam contoh air yang telah disimpan selama 5 hari DO 5 hari. Selama dalam penyimpanan, tidak ada penambahan oksigen melalui proses fotosintesis dan selama 5 hari tersebut semua organisme yang berada dalam contoh air bernafas menggunakan oksigen yang ada dalam contoh air tersebut Suin, 2002.

g. Nitrat

Effendi 2003, menjelaskan bahwa nitrat adalah bentuk nitrogen utama dalam perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan algae. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan stabil. Nitrat dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Menurut Barus 2004, nitrat merupakan produk akhir dari proses penguraian protein dan nitrit. Nitrat merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan oleh tumbuhan termasuk algae dan fitoplankton untuk dapat tumbuh dan Universitas Sumatera Utara berkembang, sementara nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air. Komponen nitrit NO 2 jarang ditemukan pada badan air permukaan karena langsung dioksidasi menjadi nitrat NO 3 . Di wilayah perairan neritik yang relatif dekat dengan buangan industri umumnya nitrit bisa dijumpai, mengingat nitrit sering digunakan sebagai inhibitor terhadap korosi pada air proses dan pada sistem pendingin mesin. Bila kadar nitrit dan fospat terlalu tinggi bisa menyebabkan perairan bersangkutan mengalami keadaan eutrof sehingga terjadi blooming dari salah satu jenis fitoplankton yang mengeluarkan toksin. Kondisi seperti itu bisa merugikan hasil kegiatan perikanan pada daerah perairan tersebut Wibisono, 2005. Mikroorganisme akan mengoksidasi ammonium menjadi nitrit dan akhirnya menjadi nitrat. Penguraian ini dikenal sebagai proses nitrifikasi. Proses oksidasi ammonium menjadi nitrit dilakukan oleh jenis bakteri Nitrosomonas. Selanjutnya nitrit oleh aktivitas bakteri Nitrobacter akan dirombak menjadi nitrat, yang merupakan produk akhir dari proses penguraian senyawa protein dan diketahui sebagai senyawa yang kurang berbahaya jika dibandingkan ammoniumamoniak atau nitrit. Nitrat adalah merupakan zat nutrisi yang dibutuhkan tumbuhan untuk dapat tumbuh dan berkembang. Kadar nitrat yang optimal untuk pertumbuhan fitoplankton adalah 3,9 mgl-15,5 mgl Basmi, 1992. Sementara nitrit merupakan senyawa toksik yang dapat mematikan organisme air.

h. Posfat

Posfat terutama berasal dari sedimen yang akan terinfiltrasi ke dalam air Universitas Sumatera Utara tanah dan akhirnya masuk ke dalam sistem perairan terbuka. Selain itu dapat berasal dari atmosfer dan bersama dengan curah hujan masuk ke dalam sistem perairan. Peningkatan unsur posfat dalam air akan dapat meningkatkan populasi algae secara massal yang dapat menimbulkan eutrofikasi dalam ekosistem air Barus, 2004. Fosfor banyak digunakan sebagai pupuk, sabun atau detergen, bahan industri keramik, minyak pelumas, produk minuman dan makanan, katalis dan sebagainya. Kadar fosfat yang diperkenankan pada perairan alami berkisar antara 0,005 – 0,02 mgliter P-PO4 Effendi, 2003. Banyaknya unsur hara mengakibatkan tumbuh subrnya tumbuhan, terutama makrophyta dan fitoplankton. Fitoplankton dapat menghasilkan energi dan molekul yang kompleks jika tersedianya bahan nutrisi. Nutrisi yang paling penting adalah nitrit dan posfat Nybakken, 1992. Universitas Sumatera Utara METODE PENELITIAN Waktu dan Tempat Pengambilan data lapangan dilaksanakan pada bulan April sampai Mei 2014 di perairan Sungai Sunggal Desa Srigunting, Kecamatan Sunggal, Provinsi Sumatera Utara. Pengukuran sampel air dilakukan di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit BTKLPP Kelas 1 Medan dan identifikasi plankton dilakukan di Laboratorium Terpadu Manajemen Sumberdaya Perairan Universitas Sumatera Utara. Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah ember, jaring plankton No. dagang 25, dengan ukuran 200 mesh jumlah mata jaring per inch yakni 200, pipet tetes, sedgwick rafter, object glass, mikroskop cahaya, botol sampel, gabus, botol film, termos es, botol winkler, kertas label, alat tulis, GPS Global Positioning System, buku identifikasi plankton dan kamera digital serta peralatan analisis kualitas air seperti termometer, pH meter, keping secchi dan spektrofotometri. Sedangkan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah plankton, sampel air sungai, lugol 10, MnSO 4 , KOH-KI,H 2 SO 4, Amilum, Na 2 S 2 O 3 , es batu, aquadest dan kertas label. Prosedur Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah “Purposive Random Sampling”, yang penentuannya tergantung penilaian peneliti sesuai dengan tujuan penelitian. Universitas Sumatera Utara Pengambilan sampel dilakukan pada 3 stasiun berdasarkan perbedaan aktivitas pemanfaatan sungai. Hasil parameter fisika kimia yang didapat selanjutnya dibandingkan dengan nilai baku mutu kualitas air yang ditetapkan oleh pemerintah dalam PP Nomor 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pngendalian pencemaraan air. Sampel plankton yang didapat dihitung kelimpahan plankton K, kelimpahan relatif KR, frekuensi kehadiran FK, indeks keanekaragaman Shannon-Wienner H ’ , indeks keseragaman E, dominansi D dan jenis plankton yang dapat digunakan sebagai bioindikator. Deskripsi Area Sungai Sunggal merupakan salah satu sungai yang terdapat di Medan Sumatera Utara. Hulu Sungai Sunggal berasal dari Kabupaten Karo kawasan Sibolangit dan bermuara di Belawan. Sungai Sunggal banyak dimanfaatkan oleh masyarakat yang tinggal di sekitar sungai. Panjang sungai ini ± 74 km Gambar 2. Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian Universitas Sumatera Utara Stasiun I : Daerah ini merupakan bagian perairan yang terdapat aktivitas pertanian dan lahan yang belum banyak dikelola, secara geografis terletak pada 3 33.829’ LU dan 98 36.712’ BT Gambar 3. Gambar 3. Lokasi Stasiun I Stasiun II : Daerah ini merupakan perairan yang terdapat aktivitas pemandian, MCK mandi, cuci dan kakus dan limbah PDAM, secara geografis terletak pada 3 34.191’ LU dan 98 36.523’BT Gambar 4. Gambar 4. Lokasi Stasiun II Universitas Sumatera Utara Stasiun III: Daerah ini merupakan bagian perairan yang berdekatan dengan pabrik kuningan, pemukiman penduduk MCK, secara geografis terletak pada 3 34.442’ LU dan 98 36.546’ BT Gambar 5. Gambar 5. Lokasi stasiun III Pengukuran Faktor Fisika Kimia Perairan Pengukuran parameter fisika, kimia perairan dilakukan selama tiga kali. Pada masing-masing stasiun dilakukan 3 tiga kali ulangan dengan rentang waktu pengambilan sampel 2 minggu sekali selama 2 bulan, diharapkan dapat mewakili musim penghujan dan musim tidak hujan. Faktor fisika dan kimia perairan yang diukur mencakup : a. Suhu Suhu air diukur menggunakan termometer air raksa yang dimasukkan kedalam sampel air lebih kurang 10 menit. Kemudian dibaca skala pada termometer tersebut. Pengukuran suhu air dilakukan setiap kali pengamatan di lapangan. Universitas Sumatera Utara b. Penetrasi cahaya Diukur menggunakan keping Secchi yang dimasukkan kedalam badan air sampai keping secchi tidak terlihat, kemudain diukur panjang tali yang masuk kedalam air. Pengukuran penetrasi cahaya dilakukan setiap pengamatan di lapangan. c. Kecepatan arus Kecepatan arus diukur menggunakan gabus dengan mengukur lebar dan panjang sungai lalu diletakkan gabus pada badan sungai dan dihitung dengan stopwatch. Pengukuran kecepatan arus dilakukan setiap pengamatan di lapangan. d. pH Nilai pH diukur dengan menggunakan pH meter dengan cara memasukkan pH meter ke dalam sampel air. Dibaca angka yang tertera pada pH meter tersebut. Pengukuran pH dilakukan setiap pengamatan di lapangan.

e. Dissolved Oxygen DO

Dissolved Oxygen DO diukur dengan mengunakan metode winkler. Sampel air diambil dari permukaan perairan dan dimasukkan kedalam botol winkler kemudian dilakukan pengukuran oksigen terlarut. Bagan kerja pengukuran DO dapat dilihat pada Lampiran 1.

f. Biochemical Oxygen Demand BOD

Pengukuran BOD dilakukan menurut standar SNI 06-6989.14-2004 di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit BTKLPP Kelas 1 Medan. g. Nitrat Pengukuran nitrat dilakukan dengan menggunakan metode spektofotometri Universitas Sumatera Utara di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit BTKLPP Kelas 1 Medan.

h. Posfat

Pengukuran fosfat dilakukan dengan metode spektofotometri di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit BTKLPP Kelas 1 Medan. Pengambilan Sampel Plankton Pengambilan sampel Plankton dilakukan dengan menggunakan jaring plankton disemua stasiun yaitu stasiun I, II dan III. Sampel air dari permukaan diambil dengan menggunakan ember kapasitas 5 liter sebanyak 25 liter lalu dimasukkan ke dalam jaring plankton yang telah dilengkapi dengan botol penampung, kemudian bilas jaring plankton dengan aquadest. Dilepaskan tabung penampung dari jaring lalu dituang kedalam botol film dan diawetkan dengan menggunakan lugol sebanyak 3 tetes lalu diberi label berisi tanggal sampling, jam dan lokasi. Identifikasi sampel akan dilakukan di Laboratorium Balai Teknik Kesehatan Lingkungan Pengendalian Penyakit BTKLPP Kelas 1 Medan di Jalan K.H.Wahid Hasyim No.15 Medan. Sampel diamati dengan menggunakan mikroskop cahaya dan selanjutnya diidentifikasi dengan menggunakan buku identifikasi Edmonson 1963. Analisis Data Parameter Fisika Kimia Nilai parameter fisika dan kimia yang diperoleh dibandingkan dengan Baku mutu air berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001 Lampiran 7 tentang Universitas Sumatera Utara Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air yang dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Kriteria Mutu Air Berdasarkan PP No. 822001 Parameter Satuan Kelas I II III IV Fisika Suhu Penetrasi cahaya Kecepatan arus C M ms Deviasi 3 - - Deviasi 3 - - Deviasi 3 - - Deviasi 5 - - Kimia pH DO BOD Nitrat Posfat - mgL mgL mgL mgL 6 – 9 6 2 10 0.2 6 – 9 4 3 10 0.2 6 – 9 3 6 20 1 5 – 9 12 20 5 Metode STORET Metode STORET adalah salah satu metode yang paling umum digunakan dalam menentukan status mutu air. Metode STORET ini menetapkan ‘kondisi cemar’, bila mutu air tidak memenuhi baku mutu air dan ‘kondisi baik’, apabila mutu air memenuhi baku mutu air. Pada prinsipnya metode STORET digunakan untuk menentukan status mutu air dengan cara membandingkan data kualitas air mutu air dengan baku mutu air sesuai peruntukannya. Penilaian dengan metode STORET dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Pengumpulan data kualitas air dilakukan secara periodik sehingga membentuk data dari waktu ke waktu time series data. 2. Nilai maksimum minimum dan rata-rata data dari beberapa parameter ditentukan, kemudian dibandingkan dengan klasifikasi baku mutu air. 3. Jika hasil pengukuran memenuhi nilai baku mutu air hasil pengukuran baku mutu maka diberi skor 0. Universitas Sumatera Utara 4. Jika hasil pengukuran tidak memenuhi baku mutu air hasil pengukuran baku mutu air maka diberi skor sesuai dengan Tabel 2. Tabel 2. Penilaian Skor Data Kualitas Air Dengan Metode STORET Jumlah Contoh Nilai Parameter Fisika Kimia Biologi 10 Maksimum Minimum Rata-rata -1 -1 -3 -2 -2 -6 -3 -3 -9 10 Maksimum Minimum Rata-Rata -2 -2 -6 -4 -4 -12 -6 -6 -18 5. Jumlah negatif dari seluruh parameter dihitung dan ditentukan status mutunya dari jumlah skor total yang didapat dengan menggunakan sistem nilai seperti tercantum pada Tabel 3. Penentuan status mutu air dengan menggunakan sistem nilai dari US-EPA United States Environmental Protection Agency. Tabel 3. Klasifikasi Penilaian Skor Dengan Metode STORET Klasifikasi Status Mutu air Skor Kelas A Kelas B Kelas C Kelas D Baik sekali Baik sekali Sedang Buruk Memenuhi baku mutu Tercemar ringan Tercemar sedang Tercemar berat -1 sd -10 -11 sd -30 -31 Penghitungan Plankton Data plankton yang diperoleh dihitung nilai kelimpahannya K, kelimpahan relatif KR, frekuensi kehadiran FK, indeks diversitas Shannon- Wienner H ’ , indeks keseragaman E, indeks dominansi D.

a. Kelimpahan Plankton K