ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN ... KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN KARANGANYAR Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna memperoleh

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

iii

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


M0412027

iv

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

v

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

vi

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~

vii

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

viii

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.

ix

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


x

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

xi

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

xii

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

xiii

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

pada bulan Juli 2016 ........................................................................................

51

Tabel 7. Pengukuran konsentrasi nitrat (NO3) di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli

2016........................................................................................ .. 54

Tabel 8. Pengukuran konsentrasi nitrit NO2 di Sungai Samin

Kabupaten Karanganyar pada bulan Juli 2016 ........................ 56

Tabel 9. 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


Tabel 12. Pengukuran konsentrasi DO di Sungai Samin Kabupaten


Tabel 13. Pengukuran pH di Sungai Samin Kabupaten Karanganyar

pada bulan Juli 2016........................................................ 65

Tabel 14. Pengukuran tekstur substrat Sungai Samin Kabupaten


xiv

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

xv

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


55

Gambar 12. Diagram konsentrasi rata-rata nitrit (mg/L) di Sungai


57

Gambar 13. Diagram konsentrasi rata-rata phospat (mg/L) di Sungai


59

Gambar 14. Diagram konsentrasi rata-rata BOD (mg/L) di Sungai


60

xvi

Gambar 15. Diagram konsentrasi rata-rata COD (mg/L) di Sungai


62

Gambar 16. Diagram konsentrasi rata-rata DO (mg/L) di Sungai


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

xvii

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

xviii

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.......................................................... 7

SPSS Statistical Package for the Social Science .......................................................... 43

Documents

ANALISIS KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN ... KUALITAS AIR DAN KEANEKARAGAMAN MAKROZOOBENTOS DI SUNGAI SAMIN KABUPATEN KARANGANYAR Skripsi Untuk memenuhi sebagian persyaratan Guna memperoleh