PARAMETER KIMIA KUALITAS AIR
(sumber : http://rmmulyani.blogspot.co.id/2012/03/parameter-kualitas-air.html)

a.     Do ( Kadar Oksigen Dlam air)

Semua makhluk hidup untuk hidup sangat membutuhkan oksigen sebagai faktor penting bagi pernafasan. Ikan sebagai salah satu jenis organisme air juga membutuhkan oksigen agar proses metabolisme dalam tubuhnya berlangsung. Oksigen yang dibutuhkan oleh ikan disebut dengan oksigen terlarut. Oksigen terlarut adalah oksigen dalam bentuk terlarut didalam air karena ikan tidak dapat mengambil oksigen dalam perairan dari difusi langsung dengan udara. Satuan pengukuran oksigen terlarut adalah mg/l yang berarti jumlah mg/l gas oksigen yang terlarut dalam air atau dalam satuan internasional dinyatakan ppm (part per million). Air mengandung oksigen dalam jumlah yang tertentu, tergantung dari kondisi air itu sendiri, beberapa proses yang menyebabkan masuknya oksigen ke dalam air yaitu:

1. Diffusi oksigen dari udara ke dalam air melalui permukannya, yang terjadi karena adanya gerakan molekul-molekul udara yang tidak berurutan karena terjadi benturan dengan molekul air sehingga O2 terikat didalam air. Proses diffusi ini akan selalu terjadi bila pergerakan air yang mampu mengguncang oksigen, karena kandungan O2 didalam udara jauh lebih banyak. Menurut penelitian, air murni 1000 cc pada suhu kamar mengandung 7 cc O2, sedangkan udara murni suhu pada kamar mengundang 210 cc O2. Dari gambaran tersebut, maka air relatif mudah melepaskan O2 ke udara. Dari imbangan tersebut di atas dapat di tarik kesimpulan sebagai berikut:

v  Tercapainya imbangan O2 di air dan di udara, tergantung dari jumlah molekul-molekul zat (garam-garam) yang larut di dalam air (dalam satuansatuan tertentu), sebab jumlah tersebut yang menentukan kemungkinan terbentuknya molekul-molekul dan menentukan pula jumlah banyaknya molekul-molekul gas yang meninggalkan air lagi. Air yang mengandung garam-garam pada kadar O2 yang rendah saja sudah dapat seimbang dengan udara lebih cepat, bila di bandingkan dengan air suling.

v  Kemungkinan bertubrukan molekul air di tentukan oleh suhu air. Makin tinggi suhu air,makin rendah jumlah oksigen yang dapat di kandung/ di ikat oleh air. Artinya; jika suhu air tinggi, maka air itu dengan kadar oksigen yang rendah saja sudah dapat seimbang dengan udara, sehingga penambahan oksigen lebih lanjut tidak akan meningkatkan oksigen terlarut dalam air. Dalam kegiatan budidaya ikan sifat tersebut penting artinya, terutama dalam pengangkutan ikan hidup, pemeliharaan ikan di akuarium, atau pemeliharaan ikan secara tertutup pada Recyle Sistem.

v  Pada pengangkutan ikan sebaiknya dilakukan pada pagi/sore hari waktu suhu udara masih relatif rendah, sehingga goncangan airnya yang terjadi akan mampu meningkatkan difusi 02 kedalam air. Pada pemeliharaan ikan diakuarium atau pada tempat yang terbatas, pemberian lampu, yang mengakibatkan suhu air meningkat, akan menurunkan kemampuan air mengikat.

2. Diperairan umum, pemasukan oksigen ke dalam air terjadi karena air yang masuk sudah mengandung oksigen, kecuali itu dengan aliran air, mengakibatkan gerakan air yang mampu mendorong terjadinya proses difusi oksigen dari udara ke dalam air.

3. Hujan yang jatuh,secara tidak langsung akan meningkatkan O2 di dalam air, pertama suhu air akan turun, sehingga kemampuan air mengikat oksigen meningkat, selanjutnya bila volume air bertambah dari gerakan air, akibat jatuhnya air hujan akan mampu meningkatkan O2 di dalam air.

4. Proses Asimilasi tumbuhtumbuhan. Tanaman air yang seluruh batangnya ada didalam air di waktu siang akan melakukan proses asimilasi, dan akan menambah O2 didalam air. Sedangkan pada malam hari tanaman tersebut menggunakan O2 yang ada didalam air.

§  Pengambilan air O2 didalam air disebabkan oleh:

§  Proses pernafasan binatang dan tanaman air.

§  Proses pembongkaran (menetralisasi) bahan-bahan organik.

Dasar perairan yang bersifat mereduksi, dasar demikian hanya dapat di tumbuhi bakteri yang anaerob saja, yang dapat menimbulkan hasil pembakaran.

Menurut Brown (1987) peningkatan suhu 1o C akan meningkatkan konsumsi oksigen sekitar 10%. Hubungan antara oksigen terlarut dan suhu dapat dilihat pada Tabel 1. yang menggambarkan bahwa semakin tinggi suhu, kelarutan oksigen semakin berkurang.

Kadar oksigen terlarut dalam suatu wadah budidaya ikan sebaiknya berkisar antara 7 – 9 ppm. Konsentrasi oksigen terlarut ini sangat menentukan dalam akuakultur. Kadar oksigen terlarut dalam wadah budidaya ikan dapat ditentukan dengan dua cara yaitu dengan cara titrasi atau dengan menggunakan alat ukur yang disebut dengan DO meter (Dissolved Oxygen).

pengukuran dengan DO-meter

DO-meter manual                       DO-meter digital

                

b.      Peran Karbondioksida dalam budidaya ikan 

Karbondioksida merupakan salah satu parameter kimia yang sangat menentukan dalam kegiatan budidaya ikan. Karbondioksida yang dianalisis dalam kegiatan budidaya adalah karbondioksida dalam bentuk gas yang terkandung di dalam air. Gas CO2 memegang peranan sebagai unsur makanan bagi semua tumbuhan yang mempunyai chlorophil, baik tumbuh-tumbuhan renik maupun tumbuhan tingkat tinggi.

Sumber gas CO2 didalam air adalah hasil pernafasan oleh binatang-binatang air dan tumbuh tumbuhan serta pembakaran bahan organik didalam air oleh jasad renik. Bagian air yang banyak mengandung CO2 adalah didasar perairan, karena ditempat itu terjadi proses pembakaran bahan organik yang cukup banyak. Untuk kegiatan asimilasi bagi tumbuh-tumbuhan, jumlah CO2 harus cukup, tetapi bila jumlah CO2 melampaui batas akan kritis bagi kehidupan binatang binatang air.

Pengaruh CO2 yang terlalu banyak tidak saja terhadap perubahan pH air, tetapi juga bersifat racun. Dengan meningkatnya CO2, maka O2 dalam air juga ikut menurun, sehingga pada level tertentu akan berbahaya bagi kehidupan binatang air. Kadar CO2 yang bebas didalam air tidak boleh mencapai batas yang mematikan (lethal), pada kadar 20 ppm sudah merupakan racun bagi ikan dan mematikan ikan jika kelarutan oksigen didalam air kurang dari 5 ppm (5 mg/l).

CO2 yang digunakan oleh organisme dalam air, mula-mula adalah CO2 bebas, bila yang bebas sudah habis, air akan melepaskan CO2 yang terikat dalam bentuk Calsium bikarbonat maupun Magnesium bikarbonat. 

c.       pH Air 

pH (singkatan dari “ puisance negatif de H “ ), yaitu logaritma negatif dari kepekatan ion-ion H yang terlepas dalam suatu perairan dan mempunyai pengaruh besar terhadap kehidupan organisme perairan, sehingga pH perairan dipakai sebagai salah satu untuk menyatakan baik buruknya sesuatu perairan.

Pada perairan perkolaman pH air mempunyai arti yang cukup penting untuk mendeteksi potensi produktifitas kolam. pH Air yang agak basa, dapat mendorong proses pembongkaran bahan organik dalam air menjadi mineral-mineral yang dapat diasimilasikan oleh tumbuh tumbuhan (garam amonia dan nitrat).

pH Air Pada perairan yang tidak mengandung bahan organik dengan cukup, maka mineral dalam air tidak akan ditemukan. Andaikata kedalam kolam itu kemudian kita bubuhkan bahan organik seperti pupuk kandang, pupuk hijau dsb dengan cukup, tetapi kurang mengandung garam-garam bikarbonat yang dapat melepaskan kationnya, maka mineral-mineral yang mungkin terlepas juga tidak akan lama berada didalam air itu. Untuk menciptakan lingkungan air yang bagus, pH air itu sendiri harus mantap dulu (tidak banyak terjadi pergoncangan pH air). Ikan rawa seperti sepat siam (Tricogaster pectoralis), sepat jawa (Tricogaster tericopterus ) dan ikan gabus dapat hidup pada lingkungan pH air 4-9, untuk ikan lunjar kesan pH 5-8 ,ikan karper (Cyprinus carpio) dan gurami, tidak dapat hidup pada pH 4-6, tapi pH idealnya 7,2.

Klasifikasi nilai pH air dapat dikelompokkan menjadi tiga yaitu :

·         Netral : pH air = 7

·         Alkalis (basa) : 7 < pH air < 14

·          Asam : 0 < pH air < 7

d.      Derajat keasaman pH Air suatu kolam ikan

Derajat keasaman pH Air suatu kolam ikan sangat dipengaruhi  oleh keadaan tanahnya yang dapat menentukan kesuburan suatu perairan. Nilai pH air asam tidak baik untuk budidaya ikan dimana produksi ikan dalam suatu perairan akan rendah. Pada pH air netral sangat baik untuk kegiatan budidaya ikan, biasanya berkisar antara 7 – 8, sedangkan pada pH air basa juga tidak baik untuk kegiatan budidaya. Pengaruh pH air pada perairan dapat berakibat terhadap komunitas biologi perairan, untuk jelasnya dapat dilihat pada Tabel 3.3.

e.       Bahan Organik dan garam mineral dalam air 

Mineral merupakan salah satu unsur kimia yang selalu ada dalam suatu perairan, beberapa jenis mineral antara lain adalah Kalsium (Ca), Pospor (P), Magnesium (Mg), Potassium (K), Sodium (Na), Sulphur (S), zat besi (Fe), Tembaga (Cu), Mangan (Mn), Seng (Zn), Florin (F), Yodium (I) dan Nikel (Ni). Diperairan umum mineral yang diperlukan oleh phytoplakton senantiasa diperoleh dari pembongkaran bahan-bahan organik sisa dari tumbuhan dan binatang yang sudah mati. Di alam mineral tersebut berasal dari air yang masuk, atau adanya penambahan pupuk buatan. Pembongkaran bahan organik dilakukan oleh jasad renik yang terdapat didalam air. Pada umumnya jasad renik ini menghendaki perairan yang pHnya 7 sedikit mendekati basa.

Pembongkaran bahan organik ada yang dilakukan secara anaerob (tidak memerlukan oksigen). Proses pembongkaran itu juga dipengaruhi oleh suhu air. Bahan organik yang larut didalam air belum dapat dimanfaatkan oleh binatang air secara langsung. Bahan-bahan organik yang mengendap di dasar perairan yang dangkal dapat dimakan secara langsung oleh berbagai macam binatang benthos (binatang yaang hidup didasar perairan) seperti siput vivipar javanica, cacing tubifex, larva chironomaus dan sebagainya. Bagian-bagian dari pada lumpur organik demikian yang tidak dapat dicernakan, menyisa sebagai detritus di dasar perairan. Jumlah bahan organik yang terdapat dalam suatu perairan dapat digunakan sebagai salah satu indikator banyak tidaknya mineral yang dapat dibongkar kelak.

Bila suasana perairan anaerob, maka protein-protein yang menang mengandung belerang dapat dibongkar oleh bakteri anaerob (diantaranya adalah Bakterium vulgare). Hasil pembongkaran tersebut adalah gas hidrogen sulfida (H2S) dan ditandai bau busuk, air berwarna kehitaman. Gas itu merupakan limiting factor/ faktor pembatas bagi kesuburan perairan. Kandungan H2S - 6 mg/ l sudah dapat membunuh ikan Cyprinus carpio dalam beberapa jam saja. Untuk mencegah timbulnya H2S dalam kolam biasanya kolam yang akan digunakan untuk budidaya ikan harus dilakukan pengolahan tanah dasar dan pengeringan.

Jenis gas beracun lainnya yang berasal dari pembongkaran bahan organik adalah gas metana. Gas Metana ( CH4 ) adalah gas yang bersifat mereduksi dan dikenal sebagai gas rawa. Metana itu timbul pada proses pembongkaran hidrat arang dari bahan organik yang tertimbun dalam perairan. Hidrat arang dalam suasana anaerob mulamula dibongkar menjadi asam-asam karboksilat. Bila suasana air tetap anaerob maka asam-asam karboksilat direduksikan lebih lanjut menjadi Metana. Bila gas Metana ini berhubungan dengan O2 dalam air sekelilingnya, maka air itu akan berkurang O2, dan sebagai hasilnya timbullah gas CO2. Pembongkaran dalam suasana anaerob juga dapat dilakukan oleh ragi (Saccharomyces), hasil pembongkaran itu adalah alkohol dan lebih lanjut lagi menjadi asam cuka (asam asetat ) oleh bakterium aceti. Kandungan bahan organik dalam air sangat sulit untuk ditentukan yang biasa disebut dengan kandungan total bahan organik (Total Organic Matter/TOM).

f.       Nitrogen dalam air & Pengaruhnya pada ikan 

Nitrogen didalam perairan dapat berupa nitrogen organik dan nitrogen anorganik. Nitrogen anorganik dapat berupa ammonia (NH3), ammonium (NH4), Nitrit (NO2), Nitrat (NO3) dan molekul Nitrogen (N2) dalam bentuk gas. Sedangkan nitrogen organik adalah nitrogen yang berasal bahan berupa protein, asam amino dan urea. Bahan organik yang berasal dari binatang yang telah mati akan mengalami pembusukan mineral yang terlepas dan utama adalah garam-garam nitrogen (berasal dari asam amino penyusun protein).

Proses pembusukan tadi mula-mula terbentuk amoniak (NH3) sebagai hasil perombakan asam amino oleh berbagai jenis bakteri aerob dan anaerob. Pembongkaran itu akan menghasilkan suatu gas CO2 bebas, menurut persamaan reaksinya adalah:

CH.NH2. COOH +O2 = COOH + NH3 + CO2

Berdasarkan reaksi kimia tersebut dapat diperlihatkan bahwa kolam yang dipupuk dengan pupuk kandang/hijau yang masih baru dalam jumlah banyak dan langsung ditebarkan benih ikan kedalam kolam, biasanya akan terjadi mortalitas yang tinggi pada ikan karena kebanyakan gas CO2 . Bila keadaan perairan semakin buruk, sehingga O2 dalam air sampai habis, maka secara perlahan proses pembongkaran bahan organik akan diambil oleh bakteri lain yang terkenal ialah Nitrosomonas menjadi senyawa nitrit. Reaksi tersebut sebagai berikut:

2NH3 + 3O2 = 2HNO2 + H2O

Bila perairan tersebut cukup mengandung kation-kation maka asam nitrit yang terbentuk itu dengan segera dapat dirubah menjadi garam-garam nitrit, oleh bakteri Nitrobacter atau Nitrosomonas, garam-garam nitrit itu selanjutnya dikerjakan lebih lanjut menjadi garam-garam nitrit, reaksinya sebagai berikut:

2NaNO2+O2 = 2NaNO3

Garam-garam nitrit itu penting sebagai mineral yang diasimilasikan oleh tumbuh-tumbuhan hijau untuk menyusun asam amino kembali dalam tubuhnya, untuk menbentuk protoplasma itu selanjutnya tergantung pada nitrit, phitoplankton itu selanjutnya menjadi bahan makanan bagi organisme yang lebih tinggi. Nitrit tersebut pada suatu saat dapat dibongkar lebih lanjut oleh bakteri denitrifikasi (yang terkenal yaitu Micrococcus denitrifikan), bakterium nitroxus menjadi nitrogennitrogen bebas, reaksinya sebagai berikut :

5 C6H12O0 + 24 HNO3 = 24 H2 CO3 + 6 CO3 +18 H2O +12 N2

Agar supaya phitoplankton dapat tumbuh dan berkembang biak dengan subur dalam suatu perairan, paling sedikit dalam air itu harus tersedia 4 mg/l nitrogen (yang diperhitungkan dari kadar N dalam bentuk nitrat), bersama dengan 1 mg/l P dan 1 mg/l K. Bila kadar NH3 hasil pembongkaran bahan organik di dalam air terdapat dalam jumlah besar, yang disebabkan proses pembongkaran protein terhenti sehingga tidak terbentuk nitrat sebagai hasil akhir, maka air tersebut disebut “sedang mengalami pengotoran (Pollution)”.

Kadar N dalam bentuk NH3 dipakai juga sebagai indikator untuk menyatakan derajat polusi. Kadar 0,5 mg/l merupakan batas maksimum yang lazim dianggap sebagai batas untuk menyatakan bahan air itu “unpolluted”. Ikan masih dapat hidup pada air yang mengandung N 2 mg/l. Batas letal akan tercapai pada kadar 5 mg/l. Di perairan kolam nitrogen dalam bentuk amonia sangat beracun bagi ikan budidaya, tetapi jika dalam bentuk amonium tidak begitu berbahaya pada media akuakultur. 

Amonia yang ada dalam wadah budidaya dapat diukur dan biasanya dalam bentuk ammonia total. Menurut Boyd (1988), terdapat hubungan antara kadar ammonia total dengan ammonia bebas pada berbagai pH dan suhu yang dapat dilihat pada Tabel 1. Pada tabel tersebut memperlihatkan daya racun ammonia yang akan meningkat dengan meningkatnya kadar pH dan suhu terhadap organisme perairan termasuk ikan.

Kadar amonia yang dapat mematikan ikan budidaya jika dalam wadah budidaya mengandung 0,1 – 0,3 ppm. Oleh karena itu sebaiknya kadar amonia didalam wadah budidaya ikan tidak lebih dari 0,2 mg/l (ppm). Kadar amonia yang tinggi ini diakibatkan adanya pencemaran bahan organik yang berasal dari limbah domestik, industri dan limpasan pupuk pertanian.

Pengukuran kadar ammonia:metode spektrofotometri

·         test kit(alat tes cepat)

 

g.       Alkalinitas dan kesadahan 

Alkalinitas menggambarkan jumlah basa ( alkali ) yang terkandung dalam air, sedangkan alkalinitas total adalah konsentrasi total dari basa yang terkandung dalam air yang dinyatakan dalam ppm setara dengan kalsium karbonat. Total alkalinitas biasanya selalu dikaitkan dengan pH karena pH air ini akan menunjukkan apakah suatu perairan itu asam atau basa. Alkalinitas juga disebut dengan Daya Menggabung Asam (DMA) atau buffer/penyangga suatu perairan yang dapat menunjukkan kesuburan suatu perairan tersebut. Sedangkan kesadahan menggambarkan kandungan Ca, Mg dan ion-ion yang terlarut dalam air.

Berdasarkan Effendi (2000) Nilai alkalinitas berkaitan jenis perairan yaitu perairan dengan nilai alkalinitas kurang dari 40 mg/l CaCO3 disebut sebagai perairan lunak (Soft water), sedangkan perairan yang nilai alkalinatasnya lebih dari 40 mg/l CaCO3 disebut sebagai perairan keras (Hard water). Perairan dengan nilai alkalinitas yang tinggi lebih produkstif daripada dengan perairan yang nilai alkalinitasnya rendah.

Menurut Schimittou (1991), perairan dengan alkalinitas yang rendah (misal kurang dari 15 mg/l) tidak diinginkan dalam akuakultur karena :

·         Perairan tersebut sangat asam sehingga performansi produksi ikan ( Kesehatan umum dan kelangsungan hidup, pertumbuhan, hasil dan efisiensi pakan) dipengaruhi secara negatif.

·         Produksi phytoplankton dibatasi oleh ketidakcukupan CO2 dan HCO3 yang cenderung menyebabkan rendahnya kelarutan oksigen dan bisa mengakibatkan kematian plankton.

·         Pada tanah-tanah asam dapat menyerap fosfor yang akan mereduksi efek pemupuka

·         Fluktuasi pada pH dan faktorfaktor yang berhubungan dapat menyebabkan ketidakstabilan mutu air yang dapat menyebabkan ikan stres.

·         Pada tingkat pH yang ekstrem dapat menyebabkan kondisikondisi stres masam pada pagi hari dan kondisi stres alkalin pada senja hari.

Untuk meningkatkan kandungan alkalinitas total pada kolam pemeliharaan ikan dapat digunakan kapur pertanian. Oleh karena itu dalam kolam pemeliharaan ikan sebelum digunakan dilakukan proses pengapuran dengan menggunakan beberapa jenis batu kapur yang disesuaikan dengan kualitas tanah dasar kolam pemeliharaan.

Pengukuran tingkat kesadahan air kultur masih sulit dilakukan (alat dan bahan pengukuran umumnya sulit didapat dan mahal).