bab iii metode penelitian - eprints.umm.ac.ideprints.umm.ac.id/44162/4/bab iii.pdf · pantai...
TRANSCRIPT
27
BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Jenis dan Pendekatan Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan jenis penelitian deskriptif kuantitatif.
Penelitian deskriptif kuantitatif adalah penelitian yang memiliki sebuah tujuan
guna menjelaskan kejadian atau fenomena yang tersedia (ada) menggunakan
angka-angka untuk mengetahui setiap karakterisktik individu maupun
kelompok (AR & Damaianti, 2011).
3.2 Waktu dan Tempat Penelitian
3.2.1 Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan dalam 2 tahap. Tahap pertama bertempat di Pantai
Mayangan kota Probolinggo yang bertujuan mengambil sampel penelitian dan
tahap kedua bertempat di Laboratorium Halal Center Universitas Islam Malang
yang bertujuan menganalisis sampel penelitian.
3.2.2 Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan 6 Agustus -17 Agustus 2018.
3.3 Populasi, Sampel dan Teknik Sampling
3.3.1 Populasi
Populasi dalam penelitian ini adalah keseluruhan kepiting bakau (Scylla
spp) yang berada di pantai Mayangan kota Probolinggo.
27
28
3.3.2 Sampel
Sampel dalam penelitian ini adalah kepiting bakau (Scylla spp) beserta
sedimen pada saat kondisi surut yang ada di Pantai Mayangan kota Probolinggo
yang didapatkan pada masing-masing lokasi atau stasiun yang telah ditentukan.
Sampel ini diambil pada 4 stasiun yang berbeda. Untuk kepiting yang digunakan
berukuran karapaks >15 cm dengan berat 200 gram kelamin jantan dan betina.
Sementara untuk sampel sedimen diambil pada kedalaman 1-5 cm sebanyak 3
gram tepat dibawah pengambilan sampel kepiting bakau (Scylla spp). Berikut cara
pengambilan sampel dengan melakukan perhitungan pada untuk menentukan
jumlah sampel
(4-1)(r-1) ≥ 15
3(r-1) ≥ 15
3r - 3 ≥ 15
3r ≥ 15 + 3
r ≥ 18 : 3 = 6
Keterangan :
r = replikasi (jumlah ulangan)
t = treatment (jumlah stasiun)
(t-1)(r-1) ≥ 15
n = t x r
29
Setelah mengetahui jumlah ulangan maka jumlah sampel dapat dihitung
dengan:
Sampel = 4 x 6
= 24 sampel
Keterangan :
r = replikasi (jumlah ulangan)
t = treatment (jumlah stasiun)
n = unit eksperimen
3.3.3 Teknik Sampling
Teknik pengambilan sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah
simple random sampling berdasarkan pada pengambilan sampel atas tujuan sesuai
dengan permasalahan. Pengambilan sampel yang dilakukan di bibir pantai menuju
ke arah laut atau ± 500 meter diatas permukaan laut (dpl) dari batas surut
maksimal air laut yakni pada pukul 15.00 WIB terdiri dari sedimen dan kepiting
bakau (Scylla spp) yang dilakukan di 4 stasiun dengan titik lokasi yang berbeda
berdasarkan karakteristik ekosistem yang berbeda.
Stasiun 1 dan stasiun 2 di jalan Ikan Tongkol untuk daerah pelabuhan lama
pantai Mayangan sedangkan untuk stasiun 3 di daerah pelabuhan baru pantai
Mayangan. Kemudian stasiun 4 berada di daerah Bejaay Bakau Resort yang juga
merupakan daerah menuju akses pelabuhan baru pantai Mayangan. Pengambilan
sampel dilakukan secara acak dengan menggunakan 6 kali pengulangan
berdasarkan titik lokasi ekosistem.
30
Gambar 3.1: Lokasi Pengambilan Sampel
Keterangan : jarak dari masing-masing untuk per stasiun sekitar 2 km.
: Stasiun 1 (pelabuhan lama jalan ikan tongkol)
: Stasiun 2 (pelabuhan lama jalan ikan tongkol)
: Stasiun 3 (pelabuhan baru pantai Mayangan)
: Stasiun 4 (pelabuhan baru Bejaay Bakau Resort)
1
2
3
4
31
Batas Maksimum Air Laut Surut 500 M
↔2 km
Jarak antar stasiun pengambilan sampel 2 km.
Pengulangan pengambilan sampel 6 kali.
Gambar 3.2 Peletakan pengulangan dalam masing masing stasiun
Stasiun 1
(jalan Ikan
tongkol
Pelabuhan Lama)
1
2
4
3
5
6
Stasiun 2
(jalan Ikan tongkol
Pelabuhan Lama)
1
1
4
2
1
5
3
1
3
6
1
6
Stasiun 3
(Pelabuhan
Baru Pantai
Mayangan)
1
3
2
4
5 6
Stasiun 4
(pelabuhan
baru Bejaay
Bakau Resort)
)
1 2
3
5
4
6
32
3.4 Variabel Penelitian
3.4.1 Jenis Variabel
Variabel dalam penelitian ini adalah kandungan logam berat timbal (Pb)
pada sedimen dan kandungan logam berat timbal (Pb) pada kepiting bakau (Scylla
spp).
3.4.2 Definisi Operasional Variabel
1. Sedimen dalam penelitian merupakan sedimen yang mengendap di dasar
perairan sedang surut dalam Pantai Mayangan dengan menggunakan alat
pisau.
2. Kepiting bakau (Scylla spp) dalam penelitian merupakan biota laut di
Pantai Mayangan dengan menggunakan alat sekop.
3. Kandungan logam berat timbal (Pb) dalam penelitian merupakan
banyaknya kadar logam berat timbal (Pb) dalam Pantai Mayangan kota
Probolinggo dengan menggunakan alat Spektofotometrik Serapan Atom
(AAS).
4. Bioakumulasi adalah proses akumulasi logam berat secara biologis pada
tubuh makhluk hidup salah satunya pada biota laut.
33
3.5 Prosedur Penelitian
Berikut merupakan bagan yang dapat disusun berdasarkan prosedur
penelitian yang akan dilakukan peneliti :
Gambar 3.3: Prosedur Penelitian
+ HNO3 pekat10 ml
Studi lokasi, pengambilan titik stasiun, pengambilan
sampel
Penyimpanan sampel sedimen dan daging
kepiting bakau (Scylla spp)
Penimbangan sampel sebanyak 3 gram sampel sedimen dan 3
gram daging kepiting dari masing-masing stasiun dalam
Erlenmeyer pada timbangan analitik
Didestruksi selama 20 menit pada suhu 250 0 C
+ aquades 20 ml
Penyaringan dengan kertas saring Whatmann 42
Filtrat
Analisis menggunakan
Atomic Absorbtion
Spectrophotometer (AAS)
Pembuatan standar larutan Pb
Persiapan
34
3.5.1 Tahap Persiapan
1. Persiapan Alat dan Bahan
a. Alat yang dibutuhkan dalam penelitian
Tabel 3.1 Alat yang digunakan
No Alat Jumlah
1. Pisau 1
2. Kantong plastik 60
3. Meteran roll 1
4. Tali rafia 1
5. Timbangan Analitik 1
6. Beaker glass 48 buah
7. Kertas label 48 buah
8. Labu Ukur 48 buah
9. Oven Memmert 1 buah
10. Panci Pengukus 1 buah
11. Spektofotometrik
Serapan Atom (AAS)
1 buah
12. Pipet tetes 2 buah
13. Desikator 1 buah
14. Bulpoin 1 buah
15. Buku catatan 1 buah
16. Cool box 1 buah
17. Beaker Teflon 1 buah
18. Ball pipet 2 buah
19. Hot plate 2 buah
35
b. Bahan yang dibutuhkan dalam penelitian
Tabel 3.2 Bahan yang digunakan
No. Bahan Jumlah
1. Sedimen
24
2. Kepiting bakau (Scylla
spp)
24
3. HNO₃ pekat 1100 ml
4. Pb (NO₃)₂ 3,52 gram
5. H2O2 500 ml
6. Aquades 500 ml
7. Whatman 42 100 lembar
3.5.2 Tahap Pelaksanaan
Pengambilan sampel dilakukan secara obeservasi langsung di lapangan.
Pengambilan sampel adalah sedimen dan kepiting bakau (Scylla spp) yang
dilakukan di bibir pantai menuju ke arah laut atau ± 500 meter diatas permukaan
laut (dpl) dari batas surut maksimal air laut pada yakni pada pukul 15.00 WIB.
3.5.2.1 Pengambilan Sampel
a. Pengambilan Sampel Sedimen
Pengambilan sampel sedimen dilakukan di Pantai Mayangan kota Probolinggo
dengan menggunakan pisau dengan menggunakan kedalaman 1-5 cm jumlah
sedimen yang diambil setiap stasiun sebanyak 3 gram, kemudian memasukkan
sampel sedimen ke dalam kantong plastik yang telah di beri kertas label
sebelumnya.
36
b. Pengambilan Sampel Kepiting bakau (Scylla spp)
Pengambilan sampel kepiting bakau (Scylla spp) di Pantai Mayangan kota
Probolinggo dengan menggunakan pisau. Berat kepiting yang diambil 200 gram
dengan ukuran karapaks > 15 cm, selanjutnya sampel kepiting bakau (Scylla spp)
dicuci dengan air bersih sehingga lumpur yang melekat hilang, kemudian
dimasukkan ke dalam cool box.
3.5.2.2 Preparasi Pra Uji Timbal (Pb)
a. Pembuatan Larutan Standart Pb
Setelah sampel siap dianalisis, tahap selanjutnya adalah pembuatan larutan
standart induk Pb dari senyawa Pb (NO₃)₂ yaitu dengan membuat larutan induk
Pb²⁺ yang konsentrasinya 1000 ppm dengan cara melarutkan Pb (NO₃)₂ sebanyak
0,16 gram kedalam beaker glass 50 ml. Kemudian larutan dipindahkan ke dalam
labu ukur 100 ml dan ditambahkan aquades sampai tanda batas. Larutan 1000
ppm diambil 1 ml kemudian dipidahkan dalam labu ukur 100 ml dan diencerkan
sampai batas, sehingga didapatkan larutan standart 10 ppm.
b. Perlakuan sampel sedimen
1. Mengeringkan sampel sedimen dengan menggunakan beaker Teflon
2. Menggerus sampel sedimen yang telah kering dengan menggunakan
mortar hingga halus
3. Menimbang 3 gram sampel dengan menggunakan wadah erlenmeyer pada
timbangan analitik
4. Menambahkan reagen campuran HNO3 pekat sebanyak 10 ml
5. Memasukkan wadah erlenmeyer ke dalam ruang destruksi hot plate,
kemudian sampel didestruksi selama 20 menit pada suhu 250oC
37
sampai diperoleh hasil destruksi
6. Mendinginkan fitrat, lalu menambahkan 20 ml aquadest
7. Menyaring hasil destruksi menggunakan kertas Whatmann 42
8. Mendinginkan filtrat yang telah dihasilkan
9. Melakukan pengukuran logam Pb terhadap filtrat
10. Selanjutnya sampel siap diukur.
c. Perlakuan sampel Kepiting bakau (Scylla spp)
1. Sampel kepiting diambil bagian dagingnya dengan cara dibersihkan
kemudian di rebus
2. Sampel daging kepiting ditimbang sebanyak 3 gram dan dimasukkan ke
dalam erlenmeyer
3. Tambahkan 25 ml HNO3 pekat ke dalam erlenmeyer dengan
menggunakan ball pipet
4. Panaskan sampel yang telah ditambahkan HNO3 pekat dengan hot plate
dengan suhu 100 oC selama 30 menit hingga mendidih sampai daging larut
dalam bentuk cair, setelah itu dinginkan pada lemari asam
5. Sampel cair yang telah dingin kemudian ditambahkan 10 ml HCIO4 70%
dan panaskan dengan hot plate dengan suhu 100 oC hingga sampel tidak
berwarna/bening, setelah itu angkat dan dinginkan.
6. Sampel disaring menggunakan kertas saring dan corong kedalam labu ukur
7. Tambahkan aquadest kedalam labu ukur 100 ml dengan menggunakan
ball pipet hingga tanda garis merah
8. Sampel diukur dengan alat AAS (Atomic Absorption Spectrofotometer).
38
3.5.2.3 Persiapan Uji Timbal (Pb)
Setelah larutan standar diperoleh, maka sampel sedimen dan kepiting dapat
diukur absorbansinya dengan AAS dengan cara:
1. Lampu katoda hampa (hollow cathoda) khusus untuk analisa logam
berat Pb dipasang dan dihidupkan.
2. Spektrum pancaran lampu diliput dan dipilih panjang gelombang yang
paling peka.
3. Udara sekitar 16 lb/in dialirkan, lalu gas aetilen 4 lb/in dan korek api
dinyalakan.
4. Jarum spektrofotometer menjadi 0 % T diatur dengan jendela ditutup
sehingga tidak ada berkas sinar yang masuk
5. Jarum 100 % T diatur, membuka jendela, larutan blangko dinyalakan dan
jarum diatur ke angka 100.
6. Larutan sampel dialirkan lewat tabung kapiler dan serapan sinarnya
dicatat.
3.6 Metode Pengumpulan Data
3.6.1 Teknik Pengumpulan Data
Pengumpulan data yang digunakan dalam penelitian ini menggunakan
metode observasi. Metode observasi yang dilakukan dalam penelitian ini adalah
peneliti terjun lapang secara langsung untuk mengambil objek penelitian yang
akan diteliti. Setelah itu sampel sedimen dan kepiting bakau (Scylla spp) akan
dibawa ke Laboratorium Halal Center Universitas Islam Malang untuk diuji
kandungan logam berat.
39
Tabel 3.3: Pengumpulan Data
3.7 Teknik Analisis Data
Uji AAS digunakan untuk mengetahui kadar logam berat Pb pada sedimen
dan pada kepiting bakau (Scylla spp) di pantai Mayangan kota Probolinggo
menggunakan data rata-rata uji Atomic Absorbtion Spectrophotometer (AAS).
Selanjutnya untuk mengetahui nilai faktor biokonsentrasi kepiting bakau (Scylla
spp) di Pantai Mayangan kota Probolinggo menggunakan rumus Faktor
Biokonsentrasi (BCF). Kemudian perbedaan kadar logam berat Pb pada sedimen
dan kepiting bakau (Scylla spp) dapat dianalisis menggunakan Uji Independent
Sample t-test pada stasiun yang memiliki kandungan logam berat Pb paling tinggi
pada stasiun yang telah di tentukan baik pada sedimen maupun kepiting bakau
(Scylla spp).
Stasiun
Kandungan Pb (Timbal)
Sedimen Kepiting Bakau (Scylla spp)
1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6
Stasiun 1
Stasiun 2
Stasiun 3
Stasiun 4
40
3.7.1 Uji Normalitas (Kolmogorov-Smirnov)
Uji normalitas data adalah bentuk pengujian tentang kenormalan distribusi
data. Tujuan dari uji ini adalah untuk mengetahui apakah data yang terambil
merupakan data terdistribusi normal atau tidak.
Langkah-langkah Uji Normalitas :
1. Merumuskan Hipotesis
H0 : data berdistribusi normal
H1 data tidak berdistribusi normal
2. Menghitung rata-rata (X = )
3. Menghitung Standart Deviasi Sd
4. Menyusun frekuensi dari tiap nilai yang yang didapatkan dan kemudian
cari nilai frekuensi kumulatifnya.
5. Konversikan frekuensi kumulatif ke dalam probabilitas (
6. Mencari nilai ( Z ), dari nilai Z cari Nilai Z score (melihat tabel
distribusi Z)
7. Mencari nilai probabilitas empiris dengan cara (ft = 0,5- )
8. Statistik uji Kolmogorov-Smirnov adalah selisih absolut terbesar antara
probabilitas kumulatif dan probabilitas empiris atau yang disebut juga
dengan deviasi maksimum (Dhitung)
9. Mencari nilai D tabel dengan melihat jumlah sampel dengan nilai
signifikan
41
10. Pengambilan Kesimpulan
Dhitung > Dtabel = data berdistribusi tidak normal
Dhitung < Dtabel = data berdistribusi normal
3.7.2 Uji Homogenitas (Levene Test)
Uji Homogenitas dapat digunakan untuk memperlihatkan bahwa dua atau
lebih kelompok data sampel berasal dari populasi yang memiliki variansi yang
sama. Spesifikasi minimum yang diperlukan dalam prosedur ini adalah :
1. Mencari Varians/Standar deviasi Variabel X dan Y, dengan rumus :
SX2 = SY
2
=
2. Mencari dengan Varians X dan Varians Y
3. Mencari dengan cara melihat di Tabel Nilai F
4. Membandingkan antara dan , dengan pengambilan
keputusan.
Jika < dari maka data tersebut Homogen
Jika > dari maka data tersebut Tidak Homogen.
42
3.7.3 Uji Independent Sample T-test (Homogen)
Uji independent sample t-test dapat digunakan untuk menguji dua sampel
yang tidak berhubungan berasal dari populasi yang mempunyai nilai sama atau
tidak secara signifikan. Spesifikasi minimum yang diperlukan dalam prosedur ini
adalah :
1. Satu atau beberapa variabel numerik yang akan diuji.
2. Satu variabel numerik atau string pendek sebagai variabel grup (variabel
pembuat grup).
3. Value-value grup untuk variabel grup.
Langkah-langkah uji Independent sample t-test :
1. Merumuskan hipotesis :
H0 : Rata-rata populasi adalah sama
H1 : Rata-rata populasi adalah tidak sama (berbeda)
2. Menghitung dengan rumus manual :
jika , maka rumusnya dapat menjadi :
43
3. Selanjutnya dengan dengan
4. Kemudian menentukan t tabel dengan melihat pada Tabel Nilai t One-
tilled dan Two tilled
5. Membuat perbandingan antara dan dengan keputusan
Jika H0 diterima apabila <
Jika H0 ditolak apabila >
3.7.4 Perhitungan Faktor Biokonsentrasi (BCF) Logam Pb pada daging
kepiting
Untuk mengetahui biokonsentrasi logam berat pada sampel kepiting
dihitung dengan menggunakan rumus yang mengacu pada (Musdalifah, 2016).
BCF = C biota / C soil
Dimana C biota = total konsentrasi logam berat pada organisme
C soil = total konsentrasi logam berat pada sedimen.
Menurut Pradifta, Yunasfi & Leidonad (2016) apabila hasil faktor biokonsentrasi
(BCF) sudah dihitung memiliki keterangan sebagai berikut :
BCF > 1000 = Kemampuan tinggi, 1000 > BCF > 250 = Kemampuan sedang, dan
BCF < 250 = Kemampuan rendah.
44
3.8 Pemanfaatan Hasil Penelitian Sebagai Sumber Belajar Biologi
Bahan dari penelitian yang akan dikaji dari segi kemanfaatannya sebagai
sumber belajar adalah proses dari hasilnya. Proses yang dimaksud dalam
penelitian ini merupakan keseluruhan kegiatan penelitian dimulai dari
perencanaan kegiatan sampai pengambilan keputusan, kemudian hasilnya adalah
fakta dan konsep yang diperoleh. Diperlukan adanya tujuan yang akan dicapai
secara jelas sebab tidak semua proses dan hasil penelitian dapat dimanfaatkan
sebagai sumber belajar biologi (Aminah, 2017). Pada penelitian ini menggunakan
kompetensi dasar (KD) pada 3.10 menganalisis data perubahan lingkungan yang
ditujukan untuk peserta didik jenjang sekolah menengah atas (SMA) semester 1
dengan indikator mengindentifikasi kerusakan lingkungan.
Hasil penelitian yang dijadikan sebagai sumber belajar harus melalui
beberapa tahapan yaitu :
1. Mengidentifikasi proses dan produk penelitan
a. Menganalisis kejelasan potensi
b. Menganalisis kesesuaian hasil penelitian dengan kompetensi dasar
c. Menganalisis sasaran materi dan ditujukan untuk objek, yang
dimaksud sasaran materi yaitu hasil penelitian apakah sudah sesuai
dan ditujukan untuk objek sasaran yakni siswa atau peserta didik
jenjang atau tingkatan apa kemudian disesuaikan dengan isi materi.
d. Menganalisis kejelasan informasi yang diungkap
e. Menganalisis pedoman eksplorasi berupa langkah kerja yang
sudah termodifikasi
45
f. Menganalisis perolehan yang akan dicapai sehingga peserta didik
dapat mengembangkan keterampilan, pengetahuan, dan sikap
2. Menyeleksi dan memodifikasi hasil penelitian yang memenuhi syarat
sebagai sumber belajar biologi berupa memodifikasi silabus pemerintah.
3. Merancang hasil penelitian yang sudah terseleksi dan dimodifikasi
menjadi suatu rancangan sumber belajar.