.      PARAMETER FISIKA KUALITAS AIR

(  sumber : http://rmmulyani.blogspot.co.id/2012/03/parameter-kualitas-air.html

a.      Kepadatan air ( density air / berat jenis air ) 

Pada suhu 4 C (3,95 C ) air murni mempunyai kepadatan yang maksimum yaitu 1 (satu), sehingga kalau suhu air naik, lebih tinggi dari 4 C kepadatan air / berat jenisnya akan turun, demikian juga kalau suhunya lebih rendah dari 4 C. Sifat kepadatan air yang demikian itu, maka akan terjadi pelapisan-pelapisan suhu air pada danau atau perairan dalam, yaitu pada lapisan dalam suatu perairan suhu air makin rendah dibanding pada permukaan air. Akan tetapi bila air membeku jadi es, es tersebut akan terapung. Akibat dari sifat kepadatan air tersebut akan menimbulkan pergolakan/perpindahan massa air dalam perairan tersebut, baik secara vertikal maupun horizontal. Sifat kepadatan air ini mengakibatkan pada perairan didaerah yang beriklim dingin yang membeku perairannya hanya pada bagian atasnya saja sedangkan pada bagian bawahnya masih berupa cairan sehingga kehidupan organisme akuatik masih tetap berlangsung. Selain itu keuntungan adanya gerakan air ini dapat mendistribusikan / menyebarkan berbagai zat ke seluruh perairan, sebagai sumber mineral bagi fitoplankton dan fitoplankton sebagai makanan ikan maupun hewan air lainnya. Semua hal tersebut terjadi karena  Tuhan menciptakan sifat dari kepadatan air yang unik.

Dasar perairan adalah merupakan akumulasi pengendapan mineral-mineral yang merupakan persediaan “nutrient” yang akan dimanfaatkan oleh mahluk hidup (yang pada umumnya tinggal didaerah permukaan air karena mendapatkan sinar matahari yang cukup). Pada perairan yang oligotrof (cukup banyak mengandung mineral), aliran vertikal tidak banyak membawa keberuntungan, justru sebaliknya dapat mengendapkan mineral-mineral yang datang dari tempat lain kedasar perairan, mineral-mineral tersebut akan di absorbsi oleh dasar perairan .

Sedangkan kerugian adanya aliran air yang disebabkan kepadatan air  ini adalah terutama aliran air yang vertikal sering menimbulkan “upwalling” pada danau-danau, sehingga menyebabkan keracunan dan kematian ikan secara masal. Hal ini disebabkan kondisi air yang anaerob (oksigen rendah) dan zat - zat beracun dari dasar perairan akan naik kepermukaan air karena kepadatan air nya bervariasi.

b.      Kekentalan air

Molekul-molekul air mempunyai daya saling tarik menarik, kalau daya saling tarik menarik tersebut mengalami gangguan karena adanya benda yang bergerak dalam air seperti benda tenggelam, maka akan timbul gesekan-gesekan yang disebut dengan “gesekan intern dalam air“/ Viskositas dan akan mempengaruhi tingkat kekentalan air tersebut.

Menurut kesepakatan para ahli fisika, pada suhu 0 C, kekentalan air murni mempunyai nilai yang terbesar, dan ditandai dengan angka 100. Makin naik suhunya, makin berkurang kekentalan air.  Setiap kenaikan suhu 1 C terjadi penurunan kekentalan ( Viskositas ) 2%, hingga pada suhu 25 C kekentalan ( viscositas ) air turun menjadi setengahnya dari nilai kekentalan air ( Viskositas ) pada suhu 0 C.  kekentalan air  ini akan berpengaruh terhadap proses pengendapan jasad renik (plankton), zat-zat dan benda-benda yang melayang didalam air.

kekentalan ( Viskositas ) Ideal Air

Setiap kali kita memikirkan zat cair, bayangan yang terbentuk dalam pikiran kita adalah zat yangsangat cair. Kenyataannya, zat cair yang ber-beda memiliki tingkat viskositas ( kekentalan ) yang berbeda: Kekentalan ter/aspal, gliserin, minyak zaitun, dan asam sulfat, misalnya, sangat bervariasi. Dan jika kita bandingkan kekentalan ( Viskositas ) zat-zat cair tersebut dengan air, perbedaannya menjadi lebih jelas. Air 10 juta kali lebih cair daripada aspal, 1.000 kali lebih cair daripada gliserin, 100 kali lebih cair daripada minyak zaitun, dan 25 kali lebih cair daripada asam sulfat.

Seperti yang ditunjukkan oleh perbandingan singkat itu, air memiliki tingkat kekentalan ( Viskositas ) yang sangat rendah. Bahkan, jika kita mengabaikan beberapa zat seperti eter dan hidrogen cair, air ternyata berviskositas lebih kecil dari apa pun kecuali gas.

Apakah kekentalan air yang rendah menguntungkan bagi kita? Akan berbedakah keadaan jika zat cair vital ini memiliki kekentalan lebih besar atau lebih kecil? Michael Denton menjawabnya untuk kita:

Kesesuaian air akan berkurang jika kekentalan air lebih rendah. Struktur sistem kehidupan akan bergerak jauh lebih acak di bawah pengaruh gaya-gaya deformasi jika kekentalan air sama rendahnya dengan hidrogen cair.... Jika kekentalan air sangat lebih rendah, struktur yang rawan akan mudah dikacaukan... dan air tidak akan mungkin mendukung struktur mikroskopik rumit yang permanen. Arsitektur molekular sel yang rawan mungkin tidak akan bertahan.

Jika kekentalan lebih tinggi, gerak terkon-trol makromolekul yang besar dan ter- utama struktur seperti mitokondria dan organel-organel kecil tidak akan mung-kin, demikian pula proses-proses se-perti pembelahan sel. Semua aktivitas penting sel akan membeku dengan efektif, dan jenis-jenis kehidupan seluler yang jauh menyerupai yang biasa kita kenal akan tidak mungkin ada. Perkembangan organisme yang lebih tinggi, yang secara kritis bergantung pada kemampuan sel untuk bergerak dan merangkak dalam fase embriogenesis, pasti tidak mungkin terjadi jika kekentalan air sedikit saja lebih tinggi dari kekentalan normal.

c.       Tegangan Permukaan Air 

Molekul-molekul air mempunyai daya saling tarik menarik terhadap molekul-molekul yang ada. Dalam fase cair daya tarik menarik masih sedemikian besarnya, sehingga molekul-molekul zat cair masih mempunyai daya “Kohesi “.

Daya tarik menarik molekul air ini terjadi kesegala penjuru, sedang dipermukaan hanya terjadi gaya tarik menarik kesamping dan kedalam saja dan sifat itu yang menyebabkan timbulnya tegangan permukaan. Akibat adanya tegangan permukaan, maka binatang dan tumbuhan yang ringan, seperti kimbung akar dapat berjalan diatas permukaan air, ada juga plankton yang menggantung dibawah permukaan air.

d.      Suhu Air 

 Air sebagai lingkungan hidup organisme air relatif tidak begitu banyak mengalami fluktuasi suhu dibandingkan dengan udara, hal ini disebabkan panas jenis air lebih tinggi daripada udara. Artinya untuk naik 1 C, setiap satuan volume air memerlukan sejumlah panas yang lebih banyak dari pada udara. Pada perairan dangkal akan menunjukkan fluktuasi suhu air yang lebih besar dari pada perairan yang dalam. Sedangkan organisme memerlukan suhu yang stabil atau fluktuasi suhu yang rendah. Agar suhu air suatu perairan berfluktuasi rendah maka perlu adanya penyebaran suhu. Hal tersebut tercapai secara sifat alam antara lain;

1. Penyerapan (absorbsi) panas matahari pada bagian permukaan air. 

2. Angin, sebagai penggerak permindahan massa air. 

3. Aliran vertikal dari air itu sendiri, terjadi bila disuatu perairan (danau) terdapat lapisan suhu air yaitu lapisan air yang bersuhu rendah akan turun mendesak lapisan air yang bersuhu tinggi naik kepermukaan perairan.

Selain itu suhu air sangat berpengaruh terhadap jumlah oksigen terlarut didalam air. Jika suhu tinggi, air akan lebih lekas jenuh dengan oksigen dibanding dengan suhunya rendah. Suhu air pada suatu perairan dapat dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu dalam satu hari, penutupan awan, aliran dan kedalaman air. Peningkatan suhu air mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi dan volatisasi serta penurunan kelarutan gas dalam air seperti O2, CO2, N2, CH4 dan sebagainya.

Kisaran suhu air yang sangat diperlukan agar pertumbuhan ikan ikan pada perairan tropis dapat berlangsung berkisar antara 25 C - 32 C. Kisaran suhu tersebut biasanya berlaku di Indonesia sebagai salah satu negara tropis sehingga sangat menguntungkan untuk melakukan kegiatan budidaya ikan. Suhu air sangat berpengaruh terhadap proses kimia, fisika dan biologi di dalam perairan, sehingga dengan perubahan suhu pada suatu perairan akan mengakibatkan berubahnya semua proses didalam perairan. Hal ini dilihat dari peningkatan suhu air maka kelarutan oksigen akan berkurang. Dari hasil penelitian diketahui bahwa peningkatan 10 C suhu perairan mengakibatkan meningkatnya konsumsi oksigen oleh organisme akuatik sekitar 2 – 3 kali lipat, sehingga kebutuhan oksigen oleh organisme akuatik itu berkurang.

Suhu air yang ideal bagi organisme air yang dibudidayakan sebaiknya adalah tidak terjadi perbedaan suhu yang mencolok antara siang dan malam (tidak lebih dari 5 C) . Pada perairan yang tergenang yang mempunyai kedalaman air minimal 1,5 meter biasanya akan terjadi pelapisan (stratifikasi) suhu. Pelapisan ini terjadi karena suhu permukaan air lebih tinggi dibanding dengan suhu air dibagian bawahnya. Stratifikasi suhu pada kolom air dikelompokkan menjadi tiga yaitu pertama lapisan epilimnion yaitu lapisan sebelah atas perairan yang hangat dengan penurunan suhu relatif kecil (dari 32 C menjadi 28 C).

Lapisan kedua disebut dengan lapisan termoklin yaitu lapisan tengah yang mempunyai penurunan suhu sangat tajam (dari 28 C menjadi 21 C ). Lapisan ketiga disebut lapisan hipolimnion yaitu lapisan paling bawah dimana pada lapisan ini perbedaan suhu sangat kecil relatif konstan. Stratifikasi suhu ini terjadi karena masuknya panas dari cahaya matahari kedalam kolom air yang mengakibatkan terjadinya gradien suhu yang vertikal. Pada kolam yang kedalaman airnya kurang dari 2 meter biasanya terjadi stratifikasi suhu yang tidak stabil. Oleh karena itu bagi para pembudidaya ikan yang melakukan kegiatan budidaya ikan kedalaman air tidak boleh lebih dari 2 meter. Selain itu untuk memecah stratifikasi suhu pada wadah budidaya ikan diperlukan suatu alat bantu dengan menggunakan aerator/blower/ kincir air.

Berdasarkan hasil penelitian suhu air sangat berpengaruh terhadap respon ikan dalam mengkonsumsi pakan yang diberikan selama berlangsung kegiatan budidaya. Respon tersebut dapat dilihat pada Tabel berikut.

Pengukuran suhu menggunakan thermometer

Satuan Unit: °C

e.       Kecerahan, kekeruhan air dan pengaruhnya pada ikan

Apa yang akan kita bahas kali ini? masih dalam seri tentang perikanan dan biologi, kali ini kita akan membahas tentang Kecerahan, kekeruhan air dan pengaruhnya pada ikan, Kecerahan dan kekeruhan air dalam suatu perairan dipengaruhi oleh jumlah cahaya matahari yang masuk kedalam perairan atau disebut juga dengan intensitas cahaya matahari. Cahaya matahari didalam air berfungsi terutama untuk kegiatan asimilasi fito/tanaman didalam air,. Oleh karena itu daya tembus cahaya kedalam air sangat menentukan tingkat kesuburan air. Dengan diketahuinya intensitas cahaya pada berbagai kedalaman tertentu, kita dapat mengetahui sampai dimanakah masih ada kemungkinan terjadinya proses asimilasi didalam air.

Kecerahan air merupakan ukuran transparansi perairan dan pengukuran cahaya sinar matahari didalam air dapat dilakukan dengan menggunakan lempengan/kepingan Secchi disk. Satuan untuk nilai kecerahan dari suatu perairan dengan alat tersebut adalah satuan meter. Jumlah cahaya yang diterima oleh phytoplankton diperairan asli bergantung pada intensitas cahaya matahari yang masuk kedalam permukaan air dan daya perambatan cahaya didalam air. 

Masuknya cahaya matahari kedalam air dipengaruhi juga oleh kekeruhan air (turbidity). Sedangkan kekeruhan air menggambarkan tentang sifat optik yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat didalam perairan. Definisi yang sangat mudah adalah kekeruhan merupakan banyaknya zat yang tersuspensi pada suatu perairan. Hal ini menyebabkan hamburan dan absorbsi cahaya yang datang sehingga kekeruhan menyebabkan terhalangnya cahaya yang menembus air.

Faktor-faktor kekeruhan air ditentukan oleh:
a. Benda-benda halus yang disuspensikan (seperti lumpur dsb)
b. Jasad-jasad renik yang merupakan plankton

c. Warna air (yang antara lain ditimbulkan oleh zat-zat koloid berasal dari daun-daun tumbuhan yang terektrak)

Faktor-faktor ini dapat menimbulkan warna dalam air dan mempengaruhi tingkat kecerahan dan kekeruhan air. Pengukuran kekeruhan suatu perairan dapat dilakukan dengan menggunakan alat yang disebut dengan Jackson Candler Turbidimeter dengan satuan unit turbiditas setara dengan 1 mg/l SiO2. Satu unit turbiditas Jackson Candler Turbidimeter dinyatakan dengan satuan 1 JTU (Jackson Turbidity Unit) atau dengan secchi dish.

   

Gambar 1. Turbidimeter

Air yang dapat digunakan untuk budidaya ikan selain harus jernih tetapi tetap terdapat plankton. Air yang sangat keruh tidak dapat digunakan untuk kegiatan budidaya ikan, karena air yang keruh dapat menyebabkan :

a.       Rendahnya kemampuan daya ikat oksigen
b. Berkurangnya batas pandang ikan
c. Selera makan ikan berkurang, sehingga efisiensi pakan rendah
d. Ikan sulit bernafas karena insangnya tertutup oleh partikelpartikel lumpur

f.        Salinitas Air Tawar , Laut & Payau 

Salinitas air adalah konsentrasi dari total ion yang terdapat didalam perairan ( Definisi Salinitas air ) . Pengertian salinitas air yang sangat mudah dipahami adalah jumlah kadar garam yang terdapat pada suatu perairan. Hal ini dikarenakan salinitas air ini merupakan gambaran tentang padatan total didalam air setelah semua karbonat dikonversi menjadi oksida, semua bromida dan iodida digantikan oleh chlorida dan semua bahan organik telah dioksidasi. ( Definisi Salinitas air ) Pengertian salinitas air yang lainnya adalah jumlah segala macam garam yang terdapat dalam 1000 gr air contoh. Garam-garam yang ada di air payau atau air laut pada umumnya adalah Na, Cl, NaCl, MgSO4 yang menyebabkan rasa pahit pada air laut, KNO3 dan lainlain. ( Definisi Salinitas air )

Gambar 1. Refraktometer

Salinitas air dapat dilakukan pengukuran dengan menggunakan alat yang disebut dengan Refraktometer atau salinometer ( Alat Pengukur Salinitas Air ). Satuan untuk pengukuran salinitas air adalah satuan gram per kilogram (ppt) atau promil (o/oo). Nilai salinitas air untuk perairan tawar biasanya berkisar antara 0–5 ppt (Salinitas air Tawar ), perairan payau biasanya berkisar antara 6–29 ppt ( Salinitas air Payau ) dan perairan laut berkisar antara 30–35 ppt. ( Salinitas air Laut )