Daya Serap Pohon Mangrove Avicennia Marina Terhadap Logam Berat Timbal (Pb) di Kawasan Mangrove Kampung Nipah Desa Sei Nagalawan Serdang Bedagai Sumatera Utara Chapter III V
METODE PENELITIAN
WaktudanTempatPenelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2017 sampai bulan Maret
2017, di Kawasan Mangrove Kampung Nipah Desa Sei Nagalawan, Kabupaten
Serdang Bedagai, Sumatera Utara yang terletak pada titik koordinat 03°35'29.2" 03°35'24.46" LU dan 99°5'28.29" - 99°5'39.09" BT (Gambar 2). Penelitian
dilakukan
pada
tiga
stasiun
pengamatan.
Penelitian
dilakukan
dengan
pengambilan substrat serta pengukuran parameter air pada masing-masing stasiun.
Analisislogamberatdilakukan
di
BalaiRisetdanStandarisasiIndustri,
Medan,
Sumatera Utara.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian
Universitas Sumatera Utara
Alat dan Bahan
Alat yang digunakanadalahGPS, timbangananalitik, pH meter, thermometer,
refraktometer, kertasWhatmannomor 42,bukuidentifikasi mangrove (Noor dkk.,
1999), labu Erlenmeyer, alatpemotong, parang, alattulis, kamera digital,
botolaquades, pita ukur, mortal danpastle, tanur (furmace), krusporselin,
gelasukur, hot plate, spektrofotometriserapan atom, wadah sampel, labutakar,
gelas beaker, oven, corong, pipet tetes, pengadukkaca, bola hisap, pipet volume.
Bahan
yang
digunakanadalah
akar,
batang,
dandaunA.
marina,
sampelsedimendan sampel air, larutanstandar Pb, larutan HNO3 pekat, aquades,
aluminium foil, plastik sampel.
Deskripsi Area
Penelitiandilakukan di Kawasan Hutan Mangrove Terpadu Kampung
Nipah Desa Sei Nagalawan Kecamatan Perbaungan Kabupaten Serdang Bedagai,
Sumatera Utara. Padalokasiiniterdapatekosistem mangrove yang telah mengalami
kerusakan akibat dari pemanfaatan secara berlebihan seperti pertambakan,
pembuatan jembatan dan aktivitas wisata yang lainnya. Pada lokasi ini dibagi
menjadi tiga stasiun.
1. Stasiun I
Stasiun ini terletak pada titik koordinat 3°35'413" LU dan 99°5'28" BT.
Lokasi ini merupakan bagian dari wilayah pantai yang sedang mengalami
kerusakan akibat banyaknya aktivitas manusia seperti pertambakan, perkapalan,
pertanian dan proyek perbaikan untuk pemasangan pipa dari laut ke darat agar air
laut dapat mengalir ke ekosistem mangrove. Gambar lokasi dapat dilihat pada
Gambar 3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3. Lokasi Penelitian Stasiun I
2. Stasiun II
Stasiunini terletak pada titikkoordinat3°35'464" LU dan 99°5'587" BT.
Stasiun ini merupakan kawasan yang banyak dikunjungi oleh wisatawan sehingga
banyak ditemukan kerusakan akibat adanya buangan sampah, jalan lintas kapal
kecil milik nelayan untuk mengangkut wisatawan, serta bengkel untuk perbaikan
kapal nelayan tersebut. Gambar lokasi dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Lokasi Penelitian Stasiun II
Universitas Sumatera Utara
3. Stasiun III
Stasiunini terletak pada titikkoordinat3°35'501" LU dan 99°55'473" BT.
Stasiun ini berada di muara sungai. Pada stasiun ini airnya sudah tercemar yang
ditandai dengan warna air yang hitam kecoklatan akibat banyaknya nelayan yang
melabuhkan kapalnya, tempat perbengkelan kapal nelayan dan melakukan
penangkapan di daerah ini. Gambar dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Lokasi Penelitian Stasiun III
Prosedur Penelitian
Pengambilan Sampel
Pengambilansampeldilakukansaatkondisisurutdengan
objekpenelitianadalahtumbuhan
mangrove
denganmetodetransektegaklurusgarispantai
marina)
(A.
yang
dipilihsecaraacak
(random).Pengambilansampel mangrove dilakukanberdasarkanUlqodry (2001),
yaitu sampel yang diambil adalah pada bagian akar, batang, dan daun muda serta
daun
tua
yang
terkenapasangsurut
darijalurtransektersebutdiambil
air
laut
(±
1,3
cm),
3
titikpengambilansampelpadasetiaplokasidenganjarakantartitikpengambilansampel
Universitas Sumatera Utara
50
meter.
Pengambilansampel
air
dilakukan
surut.Pengambilansedimendilakukanpadakedalaman
pada
±
saat
30
cm.
pasang
dan
Pengukuran
parameter fisika dan kimia yang dilakukan yaitu suhu, pH (potential of hydrogen),
salinitas dan DO yang dilakukan secara insitu.
Preparasi Sampel Akar, Kulit Batang, Daun dan Sedimen
Sampel akar, kulit batang dan daun digabungkan dari setiap stasiun lalu
dihomogenkan
untukpreparasi.
Selanjutnya,
kulitbatang
sampeldipotongkecilsebelumdihaluskan,
sampeldapatlangsungdihaluskan.
dan
daun
sedangkanuntuksedimen,
Setelahitusampeldikeringkandalam
oven
padasuhu 105ºC sampaikadarairnyakonstan.
Setelahsampel
mangrove
dansedimen
di
homogenkan
plate
kemudiandilakukanpengarangandiatashot
sampaimenjadiarang.Untukmempercepatterjadinya
pengaranganditeteskansedikitlarutan
HNO3.
proses
Sampel
telahmenjadiarangkemudiandimasukkankedalamtanurpadasuhu
yang
700ºC
sampaimenjadiabu.Setelahselesai proses pengabuansampelkulitbatang dan daun
dilarutkandenganmenambahkan 10 ml larutan HNO3pekat.
Hasilpencampuranlarutantersebutdigerusdidalamwadahkrusporselindandis
aringmenggunakankertassaringWhatman
ukuran
42.Larutan
yang
diperolehsiapuntukdianalisdenganmenggunakan alat AAS (Atomic Absorption
Spectroscopy).
Universitas Sumatera Utara
Preparasi Sampel Air
Sampel air lautdisaringmenggunakankertassaringkemudiandiukur 100 ml.
Setelahitusampel air lautditambahkan 10 ml larutan HNO3pekat. Sampel
dipanaskandalam
labu
Erlenmeyer
plate
diatashot
sampaivolumenyaberkurangmenjadi 35 ml, kemudiandiendapkan.Larutan yang
telahdiendapkankemudiandisaringfasaairnyadengankertassaringWhatmanukuran
42.Larutan
yang
diperolehsiapuntukdianalisisdenganmenggunakanalatAtomic
Absorption Spectroscopy (AAS).
Pembuatan Larutan Standar Pb
Larutan induk Pb yang memilikikonsentrasi 1000 ppm diambilsebanyak
10 ml laludimasukkankedalamlabuukur 100 ml. Kemudianditambahkan aquades,
sehinggalarutan yang diperolehadalahsebanyak 100 ppm. Dari larutan 100 ppm
diambilsebanyak
10
ml
laludimasukkankedalamlabuukur
100
ml
denganmenambahkan aquadessampaidiperolehlarutandengankonsentrasi 10 ppm.
Untukmendapatkankonsentrasilarutanstandardiambilsebanyak 2 ml, 4 ml,
6
ml,
8
ml,
dan
10
ml
darilarutan
10
ppm
lalumasing-
masingdimasukkankedalamlabuukur 100 ml danditambahkan aquades.
PrinsipKerja AAS
Alat
AAS
diaturterlebihdahulusesuaidenganinstruksipadaalattersebut,
kemudiandikalibrasikandengankurvastandardari logam Pb dengankonsentrasi 0;
0,2;
0,4;
0,6;
0,8
dan
1
ppm.
Lalukemudiandiukurabsorbansidankonsentrasimasing-masingsampel.
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Konsentrasi Sebenarnya
Untuk mendapatkan konsentrasi logam berat yang sebenarnya pada akar,
kulit batang, akar pohon mangrove A. marina, dengan menggunakan rumus:
K AAS
Konsentrasi sebenarnya
=
mg
kg
x Volume Pelarut (L)
Berat Sampel (mg)
Konsentrasi sebenarnya (Air) =
K AAS
mg
L
x Volume Pelarut (L)
BeratSampel (ml)
Keterangan :
K.AAS
: Konsentrasi yang tertera pada alat AAS (mg/kg)
K. Sebenarnya
: Konsentrasi sebenarnya (mg/L)
Volume Pelarut
: Volume pelarut (L)
Larutan Sampel
: Volume larutan sampel pada saat pengujian (L)
Berat Sampel
: Berat sampel yang akan diuji (mg)
FaktorBiokonsentrasi (BCF)
FaktorBiokonsentrasidapatdilihatsebagaisuatu proses kesetimbangan yang
melibatkanpengambilansuatusenyawaantara biota denganlingkungandisekitarnya.
Faktorbiokonsentrasiadalahangka
biota
(Cb)
banding
dengankonsentrasi
antarakonsentrasimahlukhidupatau
lingkungan
(Cm)
1995).Untukmelihatperbandingantingkat
(Connell
faktor
biokonsentrasilogamberatpadadaundanakarpohonA.
marina
dengansedimen,
digunakan rumus:
Cb
BCF=Cm
Keterangan :
Universitas Sumatera Utara
BCF
: FaktorBiokonsentrasi
Cb
: Konsentrasi di dalam biota
Cm
: Konsentrasi di dalam media (sedimen)
DimanaIndeksFaktorBiokonsentrasi (Van Esch 1977 in Suprapti 2008) :
BCF < 100
= Sifat akumulatifrendah
100 – 1000
= Sifat akumulatifsedang
BCF > 1000
= Sifatakumulatiftinggi
AnalisisDeskriptif
Data
yang
diperolehdaripengukurandianalisissecaradeskriptifsesuaidenganbakumutulingkung
an yang terdapatdalamKepmen KLH No. 51 Tahun 2004 untukkualitas air.
Sedangkanbakumutulogamberatdalamlumpuratausedimen
belumditetapkan,
di
Indonesia
sehinggasebagaiacuannyadigunakanbakumutu
yang
dikeluarkanoleh IADC/CEDA (1997) mengenaikandunganlogamberat yang dapat
di toleransi.
Analisis Kualitas Air
Tabel 1. Kualitas Air
Faktor
Fisika
Suhu
Salinitas
Kimia
DO
pH
Alat
Waktu
Termometer
Refraktometer
Insitu
Insitu
DOmeter
pHmeter
Insitu
Insitu
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kondisi Lingkungan Perairan
Parameter kualitas air yang diperoleh dari hasil pengukuran secara insitu
menunjukan hasil yang berbeda antar setiap stasiun. Suhu dan salinitas yang
tertinggi terdapat pada stasiun 2. Sedangkan pH tertinggi terdapat pada stasiun 3.
Hasil pengukuran Salinitas menunjukkan pada kisaran 20-23 ppt, Suhu berada
pada kisaran 29OC-31OC, dan pH berada pada kisaran
WaktudanTempatPenelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2017 sampai bulan Maret
2017, di Kawasan Mangrove Kampung Nipah Desa Sei Nagalawan, Kabupaten
Serdang Bedagai, Sumatera Utara yang terletak pada titik koordinat 03°35'29.2" 03°35'24.46" LU dan 99°5'28.29" - 99°5'39.09" BT (Gambar 2). Penelitian
dilakukan
pada
tiga
stasiun
pengamatan.
Penelitian
dilakukan
dengan
pengambilan substrat serta pengukuran parameter air pada masing-masing stasiun.
Analisislogamberatdilakukan
di
BalaiRisetdanStandarisasiIndustri,
Medan,
Sumatera Utara.
Gambar 2. Peta Lokasi Penelitian
Universitas Sumatera Utara
Alat dan Bahan
Alat yang digunakanadalahGPS, timbangananalitik, pH meter, thermometer,
refraktometer, kertasWhatmannomor 42,bukuidentifikasi mangrove (Noor dkk.,
1999), labu Erlenmeyer, alatpemotong, parang, alattulis, kamera digital,
botolaquades, pita ukur, mortal danpastle, tanur (furmace), krusporselin,
gelasukur, hot plate, spektrofotometriserapan atom, wadah sampel, labutakar,
gelas beaker, oven, corong, pipet tetes, pengadukkaca, bola hisap, pipet volume.
Bahan
yang
digunakanadalah
akar,
batang,
dandaunA.
marina,
sampelsedimendan sampel air, larutanstandar Pb, larutan HNO3 pekat, aquades,
aluminium foil, plastik sampel.
Deskripsi Area
Penelitiandilakukan di Kawasan Hutan Mangrove Terpadu Kampung
Nipah Desa Sei Nagalawan Kecamatan Perbaungan Kabupaten Serdang Bedagai,
Sumatera Utara. Padalokasiiniterdapatekosistem mangrove yang telah mengalami
kerusakan akibat dari pemanfaatan secara berlebihan seperti pertambakan,
pembuatan jembatan dan aktivitas wisata yang lainnya. Pada lokasi ini dibagi
menjadi tiga stasiun.
1. Stasiun I
Stasiun ini terletak pada titik koordinat 3°35'413" LU dan 99°5'28" BT.
Lokasi ini merupakan bagian dari wilayah pantai yang sedang mengalami
kerusakan akibat banyaknya aktivitas manusia seperti pertambakan, perkapalan,
pertanian dan proyek perbaikan untuk pemasangan pipa dari laut ke darat agar air
laut dapat mengalir ke ekosistem mangrove. Gambar lokasi dapat dilihat pada
Gambar 3.
Universitas Sumatera Utara
Gambar 3. Lokasi Penelitian Stasiun I
2. Stasiun II
Stasiunini terletak pada titikkoordinat3°35'464" LU dan 99°5'587" BT.
Stasiun ini merupakan kawasan yang banyak dikunjungi oleh wisatawan sehingga
banyak ditemukan kerusakan akibat adanya buangan sampah, jalan lintas kapal
kecil milik nelayan untuk mengangkut wisatawan, serta bengkel untuk perbaikan
kapal nelayan tersebut. Gambar lokasi dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Lokasi Penelitian Stasiun II
Universitas Sumatera Utara
3. Stasiun III
Stasiunini terletak pada titikkoordinat3°35'501" LU dan 99°55'473" BT.
Stasiun ini berada di muara sungai. Pada stasiun ini airnya sudah tercemar yang
ditandai dengan warna air yang hitam kecoklatan akibat banyaknya nelayan yang
melabuhkan kapalnya, tempat perbengkelan kapal nelayan dan melakukan
penangkapan di daerah ini. Gambar dapat dilihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Lokasi Penelitian Stasiun III
Prosedur Penelitian
Pengambilan Sampel
Pengambilansampeldilakukansaatkondisisurutdengan
objekpenelitianadalahtumbuhan
mangrove
denganmetodetransektegaklurusgarispantai
marina)
(A.
yang
dipilihsecaraacak
(random).Pengambilansampel mangrove dilakukanberdasarkanUlqodry (2001),
yaitu sampel yang diambil adalah pada bagian akar, batang, dan daun muda serta
daun
tua
yang
terkenapasangsurut
darijalurtransektersebutdiambil
air
laut
(±
1,3
cm),
3
titikpengambilansampelpadasetiaplokasidenganjarakantartitikpengambilansampel
Universitas Sumatera Utara
50
meter.
Pengambilansampel
air
dilakukan
surut.Pengambilansedimendilakukanpadakedalaman
pada
±
saat
30
cm.
pasang
dan
Pengukuran
parameter fisika dan kimia yang dilakukan yaitu suhu, pH (potential of hydrogen),
salinitas dan DO yang dilakukan secara insitu.
Preparasi Sampel Akar, Kulit Batang, Daun dan Sedimen
Sampel akar, kulit batang dan daun digabungkan dari setiap stasiun lalu
dihomogenkan
untukpreparasi.
Selanjutnya,
kulitbatang
sampeldipotongkecilsebelumdihaluskan,
sampeldapatlangsungdihaluskan.
dan
daun
sedangkanuntuksedimen,
Setelahitusampeldikeringkandalam
oven
padasuhu 105ºC sampaikadarairnyakonstan.
Setelahsampel
mangrove
dansedimen
di
homogenkan
plate
kemudiandilakukanpengarangandiatashot
sampaimenjadiarang.Untukmempercepatterjadinya
pengaranganditeteskansedikitlarutan
HNO3.
proses
Sampel
telahmenjadiarangkemudiandimasukkankedalamtanurpadasuhu
yang
700ºC
sampaimenjadiabu.Setelahselesai proses pengabuansampelkulitbatang dan daun
dilarutkandenganmenambahkan 10 ml larutan HNO3pekat.
Hasilpencampuranlarutantersebutdigerusdidalamwadahkrusporselindandis
aringmenggunakankertassaringWhatman
ukuran
42.Larutan
yang
diperolehsiapuntukdianalisdenganmenggunakan alat AAS (Atomic Absorption
Spectroscopy).
Universitas Sumatera Utara
Preparasi Sampel Air
Sampel air lautdisaringmenggunakankertassaringkemudiandiukur 100 ml.
Setelahitusampel air lautditambahkan 10 ml larutan HNO3pekat. Sampel
dipanaskandalam
labu
Erlenmeyer
plate
diatashot
sampaivolumenyaberkurangmenjadi 35 ml, kemudiandiendapkan.Larutan yang
telahdiendapkankemudiandisaringfasaairnyadengankertassaringWhatmanukuran
42.Larutan
yang
diperolehsiapuntukdianalisisdenganmenggunakanalatAtomic
Absorption Spectroscopy (AAS).
Pembuatan Larutan Standar Pb
Larutan induk Pb yang memilikikonsentrasi 1000 ppm diambilsebanyak
10 ml laludimasukkankedalamlabuukur 100 ml. Kemudianditambahkan aquades,
sehinggalarutan yang diperolehadalahsebanyak 100 ppm. Dari larutan 100 ppm
diambilsebanyak
10
ml
laludimasukkankedalamlabuukur
100
ml
denganmenambahkan aquadessampaidiperolehlarutandengankonsentrasi 10 ppm.
Untukmendapatkankonsentrasilarutanstandardiambilsebanyak 2 ml, 4 ml,
6
ml,
8
ml,
dan
10
ml
darilarutan
10
ppm
lalumasing-
masingdimasukkankedalamlabuukur 100 ml danditambahkan aquades.
PrinsipKerja AAS
Alat
AAS
diaturterlebihdahulusesuaidenganinstruksipadaalattersebut,
kemudiandikalibrasikandengankurvastandardari logam Pb dengankonsentrasi 0;
0,2;
0,4;
0,6;
0,8
dan
1
ppm.
Lalukemudiandiukurabsorbansidankonsentrasimasing-masingsampel.
Universitas Sumatera Utara
Analisis Data
Konsentrasi Sebenarnya
Untuk mendapatkan konsentrasi logam berat yang sebenarnya pada akar,
kulit batang, akar pohon mangrove A. marina, dengan menggunakan rumus:
K AAS
Konsentrasi sebenarnya
=
mg
kg
x Volume Pelarut (L)
Berat Sampel (mg)
Konsentrasi sebenarnya (Air) =
K AAS
mg
L
x Volume Pelarut (L)
BeratSampel (ml)
Keterangan :
K.AAS
: Konsentrasi yang tertera pada alat AAS (mg/kg)
K. Sebenarnya
: Konsentrasi sebenarnya (mg/L)
Volume Pelarut
: Volume pelarut (L)
Larutan Sampel
: Volume larutan sampel pada saat pengujian (L)
Berat Sampel
: Berat sampel yang akan diuji (mg)
FaktorBiokonsentrasi (BCF)
FaktorBiokonsentrasidapatdilihatsebagaisuatu proses kesetimbangan yang
melibatkanpengambilansuatusenyawaantara biota denganlingkungandisekitarnya.
Faktorbiokonsentrasiadalahangka
biota
(Cb)
banding
dengankonsentrasi
antarakonsentrasimahlukhidupatau
lingkungan
(Cm)
1995).Untukmelihatperbandingantingkat
(Connell
faktor
biokonsentrasilogamberatpadadaundanakarpohonA.
marina
dengansedimen,
digunakan rumus:
Cb
BCF=Cm
Keterangan :
Universitas Sumatera Utara
BCF
: FaktorBiokonsentrasi
Cb
: Konsentrasi di dalam biota
Cm
: Konsentrasi di dalam media (sedimen)
DimanaIndeksFaktorBiokonsentrasi (Van Esch 1977 in Suprapti 2008) :
BCF < 100
= Sifat akumulatifrendah
100 – 1000
= Sifat akumulatifsedang
BCF > 1000
= Sifatakumulatiftinggi
AnalisisDeskriptif
Data
yang
diperolehdaripengukurandianalisissecaradeskriptifsesuaidenganbakumutulingkung
an yang terdapatdalamKepmen KLH No. 51 Tahun 2004 untukkualitas air.
Sedangkanbakumutulogamberatdalamlumpuratausedimen
belumditetapkan,
di
Indonesia
sehinggasebagaiacuannyadigunakanbakumutu
yang
dikeluarkanoleh IADC/CEDA (1997) mengenaikandunganlogamberat yang dapat
di toleransi.
Analisis Kualitas Air
Tabel 1. Kualitas Air
Faktor
Fisika
Suhu
Salinitas
Kimia
DO
pH
Alat
Waktu
Termometer
Refraktometer
Insitu
Insitu
DOmeter
pHmeter
Insitu
Insitu
Universitas Sumatera Utara
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Kondisi Lingkungan Perairan
Parameter kualitas air yang diperoleh dari hasil pengukuran secara insitu
menunjukan hasil yang berbeda antar setiap stasiun. Suhu dan salinitas yang
tertinggi terdapat pada stasiun 2. Sedangkan pH tertinggi terdapat pada stasiun 3.
Hasil pengukuran Salinitas menunjukkan pada kisaran 20-23 ppt, Suhu berada
pada kisaran 29OC-31OC, dan pH berada pada kisaran