DISERTASI dan TESIS Program Pascasarjana UM, 2009

Ukuran Huruf:  Kecil  Sedang  Besar

Lichen sebagai Bioindikator Pencemaran Udara di Kota Malang dan Upaya Pengembangan Produk Pembelajarannya

Mohamad Jamhari

Abstrak


ABSTRAK

Jamhari, Mohammad. 2009. Lichen sebagai Bioindikator Pencemaran Udara di Kota Malang dan Upaya Pengembangan Produk Pembelajarannya. Disertasi, Program Studi Pendidikan Biologi, Program Pascasarjana, Universitas Negeri Malang. Pembimbing: (I) Prof. Dr. Aloysius Duran Corebima, M.Pd., (II) Dr. Bagyo Yanuwiadi, M.Sc., dan (III) Dr. Hedi Sutomo, S.U.

Kata kunci: Lichen, pencemaran udara

Transportasi merupakan kegiatan antropogenik di perkotaan yang berperan sebagai sumber utama pencemaran udara. Aktivitas perkotaan berpengaruh terhadap perubahan kondisi meteorologi lokal. Ketika terjadi perubahan kondisi meteorologi maka terjadi pula proses-proses transformasi fisiko-kimia yang mengubah pencemar primer menjadi unsur atau partikulat bentuk lain yang dikenal sebagai pencemaran sekunder.

Untuk memantau pencemaran udara diperlukan alat, baik berupa alat elektronik ataupun berupa organisme.  Salah satu alternatif yang bisa dipertimbangkan sebagai alat pemantau pecemaran udara adalah lichen. Lichen secara integral mencerminkan  lingkungan  yang mempengaruhi makhluk hidup dan dapat dipahami serta digunakan oleh semua orang dengan melalui latihan sederhana. Respon lichen terhadap perubahan lingkungan akibat adanya pencemaran udara dapat digunakan untuk menentukan tingkat pencemaran udara dimana lichen tumbuh. Lichen mampu memberikan respon secara cepat dan lambat. Respon cepat ditunjukkan secara fisiologis. Sementara itu respon lambat ditunjukkan secara ekologis. 

Secara garis besar penelitian ini bertujuan untuk (1) mengungkap perbedaan kandungan Pb dalam lichen yang ditemukan di Kota Malang dan hubungan kandungan Pb di udara dengan kandungan Pb yang temukan dalam lichen, (2) meneliti hubungan bahan pencemar yaitu Sulfur dioksida (SO2), Karbon monoksida (CO), Nitrogen dioksida (NO2)  dan Pb di udara dengan konsentrasi klorofil a dan b, laju fotosintesis, keanekaragaman lichen, (3) meneliti hubungan jumlah kendaraan bermotor yang melintasi stasiun penelitian dengan keanekaragaman lichen, dan (4) memperoleh informasi mengenai implementasi kajian lichen sebagai bioindikator pencemaran udara pada mahasiswa program studi Pendidikan Biologi.

Penelitian ini dilakukan di kota Malang. Jenis penelitian adalah penelitian deskriptif, korelasional dan komparasi kausal. Variabel yang terlibat dalam penelitian ini terdiri dari variabel bebas yaitu bahan pencemar udara dan variabel terikat yaitu konsentrasi klorofil a dan b,  laju fotosintesis,  kandungan Pb dalam lichen dan keanekaragaman lichen. Penelitian ini dilaksanakan dalam dua tahap. Pada tahap pertama dilakukan penelitian tentang kandungan Pb di udara dan kandungan Pb dalam lichen; hubungan bahan pencemar di udara dengan konsentrasi klorofil a dan b, laju fotosintesis, dan keanekaragaman lichen; hubungan jumlah kepadatan kendaraan dengan keanekaragaman lichen. Tahap kedua dilakukan penelitian tentang implementasi lichen sebagai bioindikator pencemaran udara dikaitkan dengan pengetahuan lingkungan mahasiswa. Analisis data yang digunakan adalah analisis perbedaan yaitu uji independent sample t test,  Analisis regresi sederhana, dan analisis regresi ganda metode backward. Data dianalisis dengan menggunakan program SPSS 16.0 for windows.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa lichen yang teridentifikasi sebanyak 12 jenis. Selanjutnya diambil 2 jenis untuk dianalisis di laboratorium. Kedua jenis tersebut adalah X. xanthofarinosa dan Peltigera sp..Kandungan klorofil a dalam X. xanthofarinosa terendah: 0,486 mg/g, dan tertinggi: 1,432 mg/g; sedangkan kandungan klorofil b terendah: 0,333 mg/g, dan tertinggi: 1,170 mg/g; Pb dalam X. xanthofarinosa tertinggi: 0,072 mg/m3; dan laju fotosintesis terendah: 0,694 cm3/detik dan tertinggi:  2,3148 cm3/detik. Kandungan klorofil a dalam Peltigera sp. terendah: 0,410 mg/g, dan tertinggi: 1,564 mg/g; kandungan klorofil b terendah: 0,332 mg/g, dan tertinggi: 1,313 mg/g; Pb dalam Peltigera sp. tertinggi: 0,129 mg/m3; dan laju fotosintesis terendah:  0,694 cm3/detik dan  tertinggi:  2,546 cm3/detik.

Hasil uji t-test menunjukan bahwa kandungan Pb dalam X.  xanthofarinosa dan Peltigera sp. perbedaannya tidak signifikan. Hasil analisis regresi menunjukkan bahwa hubungan antara Pb di Udara dengan kandungan Pb dalam X. xanthofarinosa, signifikan, sedangkan hubungan antara Pb di Udara dengan kandungan Pb dalam Peltigera sp., tidak signifikan. Hubungan antara bahan pencemar di udara secara bersama-sama dengan konsentrasi baik klorofil a maupun klorofil b dalam X.  xanthofarinosa, tidak signifikan; hubungan antara bahan pencemar di udara secara bersama-sama dengan konsentrasi baik klorofil a maupun klorofil b dalam Peltigera sp., tidak signifikan. Sementara itu terdapat hubungan negatif yang signifikan antara bahan pencemar di udara secara bersama-sama dengan laju fotosintesis X.  xanthofarinosa dan juga Peltigera sp. 

Bahan pencemar di udara dan keanekaragaman lichen memiliki hubungan yang signifikan.  Hubungan jumlah kendaraan secara keseluruhan dengan keanekaragaman lichen, tidak signifikan. Tapi bila dilihat secara parsial yaitu jumlah kendaraan roda 6 dan roda 4 memiliki hubungan yang signifikan dengan keanekaragaman lichen. Sementara jumlah kendaraan roda 4 juga memiliki hubungan yang signifikan dengan keanekaragaman lichen. 

Hasil implementasi menunjukan bahwa rata-rata persentase penilaian dosen pada  penuntun praktikum adalah 88,30% dengan kualifikasi sangat layak untuk digunakan; rata-rata persentase penilaian mahasiswa pada penuntun praktikum adalah 84,48% dengan kualifikasi sangat layak untuk digunakan; Rerata persentase penilaian dosen pada buku nonteks sebesar 86,56% dengan kualifikasi sangat layak untuk digunakan. 

Bila ditinjau dari kandungan Pb dalam X.  xanthofarinosa dan Peltigera sp. serta hubungannya dengan Pb di udara maka keduanya merupakan bioakumulator. Kalau dilihat hubungan bahan pencemar dengan laju fotosintesis dan keanekaragaman lichen serta dihubungkan dengan jumlah kendaraan bermotor maka lichen yang ditemukan di kota Malang dapat disimpulkan sebagai bioindikator pencemaran udara. Namun demikian masih diperlukan data-data pendukung lainnya guna memperoleh hasil yang lebih meyakinkan. Penelitian lanjut  perlu dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal berikut: penelitian perlu dilakukan dalam waktu jangka panjang, cakupan lokasi penelitian diperluas, dan perlu penelitian eksperimen di laboratorium.  

ABSTRACT

Jamhari, Mohammad. 2009. Lichen as a Bioindicator of Air Pollution in Malang City and Teaching product development efforts. Unpublished Dissertation, Biology Education Study Program, Graduate Program in State University of Malang. Advisors: (I) Prof. Dr. Aloysius Duran Corebima, M.Pd., (II) Dr. Bagyo Yanuwiadi, M.Sc., and (III) Dr. Hedi Sutomo, S.U.

Keywords: Lichen, air pollution

Transportation is the anthropogenic activities that are considered as the main source of air pollution in urban area. The activities affected the condition change of local meteorology. When the change occurred, the process of physical-chemical transformation also happened to alter primary pollution into ions or particles called as secondary pollution.

In observing air pollution, the researcher applied electronic media or organism. One of the alternative media was lichen. Lichen portrayed integrally circumstance that affected human beings and could be known and used by all people through simple practices. The response of lichen to the environment change was caused by air pollution that was used to determine the pollution degree in which lichen grew. Lichen was able to respond the change quickly and slowly. The quick response was shown physiologically; meanwhile, the slow response was seen ecologically. 

This study aimed at: (1) finding out the differences of Pb contents found in Malang and the correlation between Pb contents on air and Pb contents found in lichen; (2) finding out the correlation between air pollutant, namely dioxide sulfur (SO2), monoxide carbon (CO), dioxide nitrogen (NO2) and Pb on air with the chlorophyll concentration of a and b, photosynthesis rate, lichen diversity; (3) finding out the correlation between the number of transportation means passing the stations and lichen diversity; and (4) obtaining the information related to the implementation of lichen as a bioindicator of air pollution to the students of Biology Education Study Program of Tadulako University.

This study was carried out in Malang. The study was descriptive correlation and causal comparative design. This study involved independent and dependent variables. The independent variable was air pollutant. The dependent variables included a and b chlorophyll concentration, photosynthesis rate, lichen diversity,  Pb contents in lichen, and lichen diversity. This study was administered in two phases. The first phase was done to find out the Pb contents lichen; the correlation between the air pollutant and the a and b chlorophyll concentration, photosynthesis rate, lichen diversity; and the correlation between the number of transportation means passing the stations and lichen diversity. The second phase was executed to implement lichen as a bioindicator of air pollution that was related to the students’ knowledge about environment. The data was analyzed by using the deferential analysis with T test independent sample, simple regression analysis, and the backward method of double regression analysis. Then, the data was analyzed by adopting SPSS 16.0 for windows.

The findings showed that there were 12 kinds of lichen identified in this study. Furthermore, 2 out of them were analyzed in the laboratory. They were X. xanthofarinosa and Peltigera sp.. The lowest a chlorophyll contents in X. xanthofarinosa: 0.486 mg/g, and the highest contents: 1.432 mg/g; meanwhile, the lowest b chlorophyll contents: 0.333 mg/g, and the highest contents: 1,170 mg/g; the lowest Pb in X. xanthofarinosa: 0.072 mg/m3; and the lowest photosynthesis rate: 0.694 cm3/second and the highest rate: 2.3148 cm3/second. The lowest a chlorophyll contents in Peltigera sp.: 0.410 mg/g, and the highest contents: 1.564 mg/g; the lowest b chlorophyll contents: 0.332 mg/g, and the highest contents: 1.313 mg/g; the highest Pb in Peltigera sp.: 0.129 mg/m3; and the lowest photosynthesis rate:  0.694 cm3/second and the highest rate:  2.546 cm3/second.

The result testing of t-Test showed that the differences between Pb contents in X. xanthofarinosa and Peltigera sp. were not significant. The result of regression analysis showed that the correlation between Pb on air and Pb contents in X. xanthofarinosa was significant; meanwhile, the correlation between Pb on air and Pb contents in Peltigera sp. was not significant. The correlation between air pollutant in a and b chlorophyll concentration in X. xanthofarinosa was not significant; the correlation between air pollutant in a and b chlorophyll concentration in Peltigera sp. was not significant. Meanwhile, there was significantly negative correlation between air pollutant and both the photosynthesis rate of X.  xanthofarinosa and Peltigera sp. Air pollutant and lichen diversity had significant correlation. The correlation between the number of transportation means passing the stations and lichen diversity was not significant. On the contrary, the correlation between the transportation means partially divided into 6 and for wheels and lichen diversity was significant. Also, the correlation between the number of transportation means with 4 wheels and lichen diversity was significant. 

The result of the implementation showed that the percentage average of the lecturers’ evaluation to be a practicum guide was 88.30% with very qualified to be used; the percentage average of the evaluation of the students’ evaluation was 84.48% with very qualified to be; and the percentage average of the lecturers’ evaluation to be non-textbook was 86.56% with very qualified to be used. 

Based on the result, it could be concluded that Pb contents in X. xanthofarinosa and Peltigera sp. and its relations to Pb on air, both X. xanthofarinosa and Peltigera sp. became bioaccumulators. Then, based on the correlation between air pollutant, photosynthesis rate, lichen diversity, and the number of transportation means, lichen was found in Malang as a bioindikator of air pollution. However, the result still needed other supporting data in order to get the more accurate result. further research will be done by considering some points: a long time allocation, wide location, and experiments in laboratory.