BAB III

METODE PENELITIAN

A. Jenis Penelitian

Penelitian ini adalah penelitian ekperimental, karena penelitian ini

dilakukan untuk mengetahui pengaruh dari suatu perlakuan dengan

melibatkan kelompok kontrol dan eksperimen serta variabel penelitian

yakni variabel kontrol, manipulasi, dan respon.

B. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian dilakukan di Gedung C10 lantai 1 Jurusan Biologi Fakultas

Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Surabaya

yang dilaksanakan pada tanggal 28 Nopember 2012 sampai 12 Desember

2012.

C. Objek Penelitian

Objek penelitian ini difokuskan pada kualitas pengolahan air

limbah yaitu air limbah Molto Biasa melalui proses filtrasi, fitoremediasi,

dan uji toksisitas. Selanjutnya pada proses fitoremediasi memanfaatkan

tanaman Hydrilla verticillata dan untuk uji toksisitas memanfaatkan ikan

molly sebagai organism uji.

D. Variabel Penelitian

Variabel yang digunakan dalam penelitian ini sebagai berikut.

1. Variabel kontrol : volume air, jenis bahan pencemar yaitu

Molto Biasa, ukuran akuarium, jumlah ikan molly yang dimasukkan

kedalam akuarium (6 ekor), jumlah dan jenis tanaman yaitu Hydrilla

verticillata.

2. Variabel manipulasi : perlakuan pada air limbah yaitu dengan

filtrasi dan fitoremediasi selama 5 hari dan 10 hari.

1

3. Variabel respon : kualitas air limbah Molto Biasa (dilihat

dari parameter pH, tingkat kekeruhan, jumlah DO, jumlah BOD, dan

uji toksisitas).

E. Alat dan Bahan

Penelitian ini memerlukan beberapa alat dan bahan pendukung sebagi

berikut.

1. Alat

Saringan ikan

Akuarium kecil

Gunting

Pisau

pH meter

Timba

2. Bahan

Kertas label

Kertas Lakmus

Air suling

Molto Biasa

Tanaman Hydrilla verticillata

Ikan molly

Filtrasi : 3 botol plastik bekas ukuran 1 liter, kapas, arang tempurung

kelapa, kerikil, batu, pasir halus, dan ijuk.

F. Langkah Kerja

1. Pembuatan larutan air limbah Molto Biasa

a. Menyiapkan akuades sebagai pelarut Molyo Biasa.

b. Mencampurkan 7 liter akuades dengan 15 ml molto hingga

homogen.

c. Mengamati kualitas air limbah berdasarkan parameter (pH,

kekeruhan, kadar DO (Dissolved Oxygen), dan BOD (Biochemical

Oxygen Demand)).

2. Pengaklimatisasian Tumbuhan Air

2

a. Menyiapkan tumbuhan air yaitu Hydrilla verticillata sebanyak 44

gram

b. Memasukkan Hydrilla verticillata ke dalam timba yang telah diisi

akuades sebanyak 5 liter dan ditambah 250 mL larutan hoglen.

c. Mengaklimatisasi Hydrilla verticillata dengan membiarkannya

terendam selama seminggu.

d. Memasukkan Hydrilla verticillata. ke dalam akuarium filtrat

(apabila fitoremediasi siap untuk dilakukan).

3. Penjernihan Air Limbah

a. Fisika

Proses penjernihan air limbah secara fisika adalah membuat instalasi

penjernih air limbah yakni sebagai berikut.

1) Menyiapkan tiga botol plastik yang akan digunakan sebagai alat

penjernihnya.

2) Memotong bagian dasar botol sedemikian rupa sebagai tempat

sambungan dan pembuangan awal limbah.

3) Mengisi botol plastik tersebut dengan (urutan dari atas ke

bawah):

a) Ijuk

b) Pasir halus

c) Ijuk

d) Pasir halus

e) Arang tempurung kelapa

f) Kerikil

g) Batu

4) Menyambung dua botol yang sudah diisi bagian dasarnya dengan

selotip agar kedua botol tersebut tidak goyah saat filtrasi

berlangsung.

5) Melakukan filtrasi air limbah.

6) Mengamati kualitas air limbah Molto Biasa berdasarkan

parameter yang telah ditentukan. Susunan instalasi penjernih air

dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

3

Gambar 3.1. Prototip Penjernih Air Limbah

Fitoremediasi dengan Hydrilla

verticillata

Uji toksisitas dengan ikan molly

b. Biologi

Proses penjernihan secara biologi dapat dilakukan sebagai berikut.

1) Memasukkan filtrat ke dalam akuarium kaca sebanyak 3,5 liter.

2) Memasukkan Hydrilla verticillata sebanyak 44 gram ke dalam

akuarium tersebut hingga terendam semuanya dan ditambah larutan

hoglen 250 mL.

3) Menunggunya hingga 5 hari dan 10 hari.

4) Mengamati kualitas air limbah Molto Biasa berdasarkan parameter yang

telah ditentukan.

4

4. Pengujian Toksisitas Air Hasil Fitoremedasi

a. Mengambil 350 mL air hasil fitoremediasi.

b. Memasukkan 350 mL air hasil bioremediasi ke dalam gelas plastik.

c. Memasukkan enam ekor ikan moli ke dalam gelas plastic tersebut.

d. Mengamati ikan moli selama kurang lebih 24 jam.

e. Mencatat hasil pengamatan.

G. Desain Penelitian

Rancangan penelitian yang digunakan adalah Randomized Solomon Six-

Group Design. Rancangan eksperimental ini merupakan kombinasi dari

rancangan eksperimental sungguhan (ada kelompok kontrol dan pengukuran

awal), dengan rancangan pra eksperimental (ada kelompok kontrol, tetapi tanpa

pengukuran awal) (Prabowo., 2011). Bagan rancangan ini adalah sebagai berikut:

Tabel 3.1 Desain PenelitianPengukuran

AwalPerlakuan Pengukuran

AkhirDesa Bringin 10 sampel U1 L U2

Desa Siring 10 sampel U1 L U2

Desa Gedang 10 sampel U1 L U2

Desa Dung Bendo 10 sampel U1 L U2

Desa Kali Tengah 10 sampel U1 L U2

Desa Gempol Sari 10 sampel U1 L U2

5

Gambar 3.2. Proses Fitoremediasi

Perbedaan skor rata-rata pada U1 dan U2 menunjukkan adanya efek dari

berbagai variabel dan kombinasinya, seperti pengukuran awal U1,

perlakuan L (variabel bebas), history effect H dan maturation effect M.

Rancangan ini mempunyai validitas eksternal yang lebih kuat

dibandingkan rancangan randomized control-group pretest-posttest

design. Pada rancangan ini penempatan objek pada setiap kelompok

adalah secara acak.

H. Definisi Operasional

1. Metode Pengambilan Data

Pengambilan data dilakukan terhadap keenam kelompok sampel yang

telah ditentukan pada pra kooperator dan pasca kooperator. Adapun prosedur

pengukuran dan pengumpulan data adalah sebagai berikut:

1. Mengidentifikasi kualitas bau dan rasa sampel air dengan indera pengecap

dan ordor secara kualitatif.

2. Mengukur level kekeruhan dengan menggunakan acuan skala NTU.

3. Mengukur level warna dengan menggunakan acuan skala TCU.

4. Mengukur nilai beda suhu air dengan suhu udara dengan termometer.

5. Mengukur derajat keasaman air dengan menggunakan pH meter.

6. Mengukur nilai padatan terlarut pada air dengan menggunakan sensor

TDS Meter HM Digital dengan kalibrasi NaCl 342 ppm.

7. Mengidentifikasi aktivitas alpha (Gross Alpha Activity) dan Aktivitas Beta

(Gross Beta Activity) pada sampel air dengan pendekatan intensitas

cacahan ionisasi radioaktif dengan menggunakan Geiger Muller Counter

PHYWE 09028.00.

8. Menghitung unit bakteri E. Coli pada sampel tetes air dengan

menggunakan mikroskop.

9. Menentukan nilai kadar besi (Fe), mangan (Mn), zink (Zn), aluminium

(Al), klorin, raksa, alumina sulfat, dan pestisida yang terkandung dalam air

dengan pendekatan perhitungan luasan dan massa padatan tersuspensi.

Indikator yang menyatakan karakteristik mineral adalah warna zat

tersuspensi tersebut pasca perlakuan ionisasi air dengan tabung elektrolisa.

6

Air Tanah, Ampas Tebu , Besi dan Mangan, Filtrasi, Karbon Aktif, Pasir Silika, Zeolite, Manganese Greensand, Desinfeksi, dan Ultra VioletRumusan Masalah Telaah Pustaka

Eksperimen

U1 U2Pengolahan Data

Kesimpulan

Perakitan SPAT

Perlakuan L

2. Teknik Analisis Data

Pada rancangan Randomized Solomon Six-Group Design, memungkinkan

untuk mengontrol dan mengukur effect utama pretesting dan efek interaksi antara

post testing dan L. Efek kombinasi antara history dan maturation dapat diukur

bila rata-rata kelompok 4 untuk U2 dibandingkan dengan setiap rata-rata pada U1.

Teknik analisis data yang digunakan dalam penelitian ini adalah deskripsi

kuantitatif yang kemudian di uji secara statistik (Prabowo., 2011; Riduwan dan

Sunarto., 2009). Prosedur analisis yang digunakan adalah anava satu jalur (the one

way anova) pada distribusi data parameter bau, kekeruhan, rasa, suhu, warna, besi

(Fe), mangan (Mn), zink (Zn), aluminium (Al), klorin, raksa, alumina sulfat,

pestisida, pH, Total Dissolved Solid (TDS), bakteri E. Coli, aktivitas alpha (Gross

Alpha Activity), dan Aktivitas Beta (Gross Beta Activity) pada kualitas air U1 dan

U2 tiap 6 kelompok dengan α= 0,05.

3. Flow Chart Penelitian

Gambar 3.1 Flow Chart Penelitian

7

DAFTAR PUSTAKA

Asmawi. 1986. (Online) Dalam wordpress

http://smk3ae.wordpress.com/2008/07/24/ikan-molly-cyprinus-caprio-l-

sebagai-earlywarning-system-pencemaran-lingkungan// diakses pada 29

Desember 2012

Bayu. 2010. Pemeliharaan Induk Yang Matang Gonad Pada Ikan Black Molly

(Poecilia Sphenops) (Online)

http://dudulwardani.blogspot.com/2010/10/pemeliharaan-induk-yang-

matang-gonad.html diakses pada 28 Desember 2012

Boano, F., Revelli, R. dan Ridolfi, L., (2006),” Stochastic modelling of DO and

BOD components in a stream with random inputs”, Advances in Water

Resources 29, p.1341–1350.

Irianto, E. W. dan Machbub, B., (2004),”Pengaruh Multiparameter Kualitas Air

terhadap Parameter Indikator Oksigen Terlarut dan Daya Hantar Listrik

(Studi Kasus Citarum Hulu)”, JLP, Vol. 18, No.54.

Kriteria dan standard kualitas air nasional, Dir. Penyelidikan Masalah Air,

Jakarta, Maret 1981 (241/LA-18/1981) Standar air di M.E.E., Official

Journal of the EEC, No. C 214/6 s/d 11, 18/9/75 Directives

Langeland, K.A. 1996. Hydrilla Verticillata (L.F) Royle (Hydrocharitaceae), “

The Perfect Aquatic Weed” . www.Invasive.org/eastern/biocontrol

Castanea. diakses pada 29 Desember 2012

Lingga, Susanto. 1987. Ikan Hias Air Tawar. PT. Penebar Swadaya.

Jakarta

2011 Indonesia Environment Consultant Bioremediation (Online)

http://www.iec.co.id/layanan/bioremediation diakses pada 29 Desember

2012

Mardana, Dwi. 2002. Copyright Sinar Harapan 2002. (Online)

http://www.sinarharapan.co.id/berita/0110/24/ipt02.html, diakses pada

27 Desember 2012

8

Metcalf dan Eddy, Inc, 2003. Wastewater Engineering: Treatment, Disposal

and Reuse. McGraw-Hill, Inc: USA.

Mulyati, Sri. 2009. Pemanfaatan Hydrilla (Hydrilla verticillata) Untuk

Menurunkan Logam Tembaga (Cu) dalam Limbah Elektroplating Studi

Kasus: Industri Kerajinan Perak Kelurahan Citran, Kotagede. Jurnal

PRESIPITASI Vol. 7 No.2 September 2009, ISSN 1907-187X. Program

Studi Teknik Lingkungan FT UNDIP

Mangkoediharjo, Sarwoko dan Samudro, Ganjar. 2009. Ekoteknologi

Teknosfer.Guna Widya: Surabaya.

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 03 Tahun 2010 Tentang

Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri

Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup

Tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan

Industri.

Prof. Dr. Ir. Gusti Muhammad Hatta, Ms pasal 3 (Online).

http://www.bumn.go.id/kiw/2914/publikasi/berita/indonesia-peraturan-

menteri-negara-lingkungan-hidup-nomor-03-tahun-2010-tentang-baku-

mutu-air-limbah-bagi-kawasan-industri/ diakses pada 29 Desember

2012

Rasyid, naufal. 2009. Kandungan Bahan Kimia. (Online). http://berkelana-

86.blogspot.com/2011/11/kandungan-bahan-kimia.html diakses pada 29

Desember 2012

Revelli, R. and Ridolfi, L., (2004),” Stochastic dynamics of BOD in a stream

with random inputs”, Advances in Water Resources 27, 943–952.

Salmin, (2005),” Oksigen Terlarut (DO) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi

(BOD) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas

Perairan”, Oseana, Volume XXX, Nomor 3, hal. 21 – 26.

Soemirat, Juli. 2003. Toksikologi Lingkungan. Gadjah Mada University Press:

Yogyakarta.

Suciati,2003. Penurunan Konsentrasi Krom (VI) dalam limbah cair

penyamakan kulit dengan menggunakan tanaman Hydrilla verticilla,

Laporan Tugas Akhir , Teknik Kimia ITS Surabaya.

9

Thitirut. 2011. Molly fish isolated on black background. (Online)

http://www.shutterstock.com/pic-115602991/stock-photo-molly-fish-

isolated-on-black-background.html diakses pada 29 Desember 2012

Undang Undang nomor 7 tahun 2004 tentang Sumber Daya Air

Yusuf, G. 2008. Bioremediasi Limbah Rumah Tangga dengan Sisitem Simulasi

Tanaman Air. Bumi Lestari , 136-144.

Zulfikar. 2010. Filtrasi (Online).

http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-kesehatan/pemisahan-

kimia-dan-analisis/filtrasi-2/ diakses pada 29 Desember 2012

10

11