PARAMETER KUALITAS AIR YANG MEMPENGARUHI ALKALINITAS

PARAMETER KUALITAS AIR YANG MEMPENGARUHI ALKALINITAS

SUMBER : http://afiesh.blogspot.com/2013/04/parameter-kualitas-air-yang.html

Gambar. Tambak Udang Vaname "Dwi Devi Lancar" Tuban

Dalam kegiatan budidaya perikanan banyak sekali faktor yang mempengaruhi nilai kualitas air. Nilai kualitas air dipengaruhi oleh beberapa faktor baik parameter kualitas air itu sendiri maupun oleh biota yang terdapat diperairan, pakan dan sebagainya. Parameter kualitas air salah satunya adalah nilai alkalinitas yang  berpengaruh terhadap kehidupan biota diperairan terutama perikanan budidaya. Beberapa parameter kualitas air yang mempengaruhi nilai alkalinitas dalam budidaya perikanan terutama udang, yaitu :    

A.           Parameter fisika dan kimia yang mempengaruhi alkalinitas :

1.        pH (penambahan bahan bersifat asam atau basa)

Pengaruh pH :

Nilai pH dibawah 7,4 merupakan zone korosi / acidosis yang dapat merugikan ikan/udang karena terjadi acidosis (seperti fenomena shoft shell syndrome pada udang). Nilai pH 7,4 – 7,7 merupakan pH ideal untuk alkalinitas 100 ppm sebagai CaCO₃. Nilai pH di atas 7,7 merupakan zone karbonat / kalsifikasi dimana nilai alkalinitas akan jatuh dan terbentuk presipitasi CaCO₃.

2.        CO₂

Pengaruh CO₂ :

•      CO₂ melarutkan CaCO₃ :

            CO₂ + H₂O + CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

            CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + CO₃^2-

•      CO₂ membentuk asam lemah H₂CO₃ yang dapat terdisosiasi dengan melepaskan 1 H⁺ hingga 2 H⁺ yang dapat menurunkan pH dan membawa sistem ke zone korosi/ acidosis jika jumlah CO₂ terlarut dalam air tinggi.

•      Dalam jumlah yang cukup, CO₂ dapat menurunkan pH sehingga berpengaruh terhadap alkalinitas.

3.        Aerasi / pengadukan

Pengaruh aerasi :

Aerasi tambahan pada sistem air laut/payau yang terdapat banyak  CO₂ baik berasal dari sedimen, aktifitas oksidasi bakteri organotroph, respirasi plankton dan biota budidaya (ikan/udang) akan  menyebabkan pH naik tanpa merubah nilai alkalinitas  dengan  mekanisme  pelepasan ekses CO₂ ke atmosfir dan menggantikannya dengan lebih banyak gas nitrogen dan oksigen terlarut dalam air.

4.        Kesadahan (Ca dan Mg)

Pengaruh kesadahan (Ca dan Mg) :

Kalsium (Ca²⁺) dalam konsentrasi tinggi akan menurunkan alkalinitas air laut/payau dengan jalan melangsungkan proses kalsifikasi :

OH^- + HCO₃^- -----> CO₃^2- + H₂O

Ca²⁺ + CO₃^2-  -----> CaCO₃ (solid) ↓

Terlihat pada persamaan reaksi di atas, bahwa kalsifikasi  akan mengakibatkan  efek ganda berupa turunnya alkalinitas (HCO₃^-) dan kesadahan (Ca²⁺).Magnesium menghambat proses kalsifikasi yang dilangsungkan oleh kalsium dengan proses pengikatan OH^- menjadi Mg(OH)₂ pada pH > 9.

5.        Tekanan gas / udara dan temperatur

Pengaruh suhu dan tekanan gas/udara :

Mekanisme fisis yang sama berlangsung dengan menaikkan temperatur  yang akan mengurangi tekanan gas CO₂ (pCO₂)dalam air, hingga kelarutannya berkurang.

B.            Parameter biologi yang mempengaruhi alkalinitas :

1.        Fotosintesis

Pengaruh fotosintesis :

Fotosintesis mengambil CO₂ dari badan air berupa gas CO₂ terlarut (available) dan mengubahnya menjadi sel plankton dan cairan sel berupa karbohidrat, lemak dan protein beserta pelepasan oksigen di siang hari saat terdapat cukup cahaya matahari.

Pelepasan gas O₂ lebih lanjut dapat mendesak kelarutan gas CO₂ untuk terdifusi ke udara keluar dari badan air.  Ini menjelaskan bagaimana proses fotosintesi dapat menyebabkan fluktuasi pH harian yang lebar. Untuk antisipasi pembatasan fluktuasi yang terlalu lebar perlu penambahan available CO₂ dan HCO₃^- yang cukup pada kisaran pH ideal (7,5 – 8,0).

Yang menarik dari aktifitas plankton yang mempengaruhi alkalinitas adalah saat plankton mensintesis protein di dalam selnya. Ketika memanfaatkan ion ammonium sebagai sumber nitrogen (N) plankton akan mengkonsumsi alkalinitas hingga alkalinitas turun. Namun jika menggunakan ion nitrat sebagai sumber nitrogennya, plankton berkontribusi menaikkan alkalinitas.

2.        Aktifitas bakteri kimia (chemothroph bacteria)

Pengaruh aktifita bakteri kimia :

Bakteri kimia (chemothroph) yang paling kuat dalam dalam menurunkan alkalinitas  adalah bakteri Nitrifikasi  karena memproduksi asam kuat berupa HNO₂ dan HNO₃  dan berperan serta pula dalam menurunkan pH.

Pada pemupukan air kolam dengan pupuk ammonium, terjadi triple impact penurunan alkalinitas dari air kolam dimana pupuk tersebut menstimulasi pertumbuhbiakan bakteri Nitosomonas dan Nitrobacter yang akan menurunkan alkalinitas. Plankton juga mengkonsumsi sebagian pupuk ammonium dan menurunkan alkalinitas air kolam ditambah reaksi hidrolisis pupuk ammonium yang juga melepaskan asam (H⁺) yang otomatis menurunkan pH dan alkalinitas.

3.        Aktifitas organisme pembentuk cangkang kalsium karbonat

Pengaruh organisme pembentuk cangkang/CaCO₃ :

OH^- + HCO₃^- -----> CO₃^2- + H₂O

Ca²⁺ + CO₃^2-  -----> CaCO₃ (solid) ↓

Gologan organisme pembentuk cangkang kasium karbonat mengkombinasi kesadahan (Ca) dan alkalinitas (HCO₃^-) untuk berpresipitasi membentuk hablur halus CaCO₃ yang dibinder dengan silikat dan Borat dari air kolam membentuk cangkang yang keras.

Organisme terlibat diantaranya bernacle (tritip), siput (trisipan), kerang hijau, koral dan dari golongan bakteri seperti bakteri fotosintesis dan golongan viral (virus white spot).

Kondisi yang mendukung adalah pH yang tidak ideal (seperti diterangkan terdahulu) dan ketidakseimbangan kesadahan (Ca dan Mg sebagai CaCO₃) terhadap alkalinitas (HCO₃^- dan CO₃^2- sebagai CaCO₃) rasio kesadahan sebagai CaCO₃ : alkalinitas sebagai CaCO₃ = 1 : 1 ke atas (> 1) mendorong terjadinya kalsifikasi jika pH tidak terletak pada nilai yang proporsional terhadap alkalinitas.

4.        Penambahan bahan kimia yang bersifat asam/basa

Pengaruh penambahan bahan kimia :

CaCO₃ menaikkan nilai alkalinitas (HCO₃^-) dan menurunkan nilai CO₂menaikkan sedikit nilai pH :

Pelarutan oleh CO₂ :

CO₂ + H₂O + CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + 2 HCO₃^-

Pelarutan biasa :

CaCO₃ ↔ Ca²⁺ + CO₃^2-

CO₃^2- + H₂O ↔ HCO₃^- + OH^-

Ca(OH)₂ menurunkan nilai alkalinitas (HCO₃^-)  sementara sebelum kemudian naik kembali setelah bertransformasi kembali menjadi ion bikarbonat , menurunkan drastis nilai CO₂ dan menaikkan pH, serta menurunkan kesadahan Mg. Penambahan Ca(OH)₂  yang berlebihan mendorong terbentuknya kalsifikasi di air kolam.

(NH₄)₂SO₄ menurunkan nilai pH dan alkalinitas :

(NH₄)₂SO₄ + 4 O₂ -----> 2 HNO₃ + H₂SO₄ + 2 H₂O

Bakteri organothroph menghasilkan banyak gas CO₂ saat mengoksidasi bahan organik, otomatis menaikkan available CO₂ untuk konsumsi plankton dan menaikkan alkalinitas. 

Namun pada saat membentuk bacterial loop (bioflokulasi) mengkonsumsi Ca dalam jumlah banyak untuk koagulasi polihidroksialkanoat bagi pembentukan bioflok, otomatis menurunkan kesadahan (Ca) dan mendorong ketidaksetimbangan rasio kesadahan terhadap alkalinitas yang dapat mendorong kalsifikasi.