Pengukuran Faktor Fisik Kimia pada Perairan

Pengukuran Faktor fisik Kimia Perairan


1. Suhu

            Suhu sangat berpengaruh terhadap keberadaan dan aktivitas organisme, sebab pada umumnya organisme memiliki kisaran suhu tertentu supaya dapat melakukan aktivitas optimalnya, suhu tidak dapat diawetkan sehingga harus diukur dilapangan, sampae yang dibawa kelaboratorium untuk dianalisis juga sering kali harus diukur lagi suhunya dilaboratorium sebab boleh jadi ada pengaruhnya terhadap hasil analisis. Alat pengukur suhu namanya termomter. Berbagai macam alat telah tersedia dipasaran untuk mengukur suhu, mulai dari yang paling sederhana yaitu temometer alkohol sampai yang menggunakan elektroda (Sucipto, 2008, hlm: 70).

            Dibandingkan dengan udara memiliki kapasitas pans lebih tinggi. Untuk memanaskan sebanyak 1 kg air dari 15 oC menjadi 16o C misalnya, dibutuhkan energi sebesar 1 kcal. Untuk hal yang sama, udara hanya membutuhkan energi sebesar seperempatnya. Dalam setiap penilainyan pada ekosistem air. Pengukuran temperatur air merupakan hal yang mutlak dilakukan. Hal ini disebabkan karena kelarutan berbagai jenis gas didalam air serta semua aktivitas biologis-fisiologis di dalam ekosistem airsangat dipengaruhi oleh temperatur. Menurut hukum Van’t Hoffs kenaikan temperatur sebesar 10 oC (hanya pada kisaran temperatur yang masih ditolerir) akan meningkatkan laju metabolisme dari organisma sebesar 2-3 kali lipat. Akibat meningkatnya laju metabolisma akan menyebabkan konsumsi oksigen meningkat (Barus, 2004, hal: 44).

Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 4 oC, di atas dan di bawah suhu tersebut air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan air danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin. Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme akuatik sering kali mempunyai toleransi yang sempit. Temperatur air di suatu ekosistem danau dipengaruhi terutama oleh intensitas cahaya matahari tahunan, letak geografis serta ketinggian danau di atas permukaan laut (Sitepu, 2008, hal:9).

Suhu perairan dipengaruhi oleh intensitas cahaya yang masuk kedalam air. Suhu selain berpengaruh terhadap berat jenis, viskositas dan densitas air, juga berpengaruh terhadap kelarutan gas dan unsur-unsur dalam air. Sedangkan perubahan suhu dalam kolom air akan menimbulkan arus secara vertikal. Secara langsung maupun tidak langsung, suhu berperan dalam ekologi dan distribusi plankton baik fitoplankton maupun zooplankton. Suhu mempunyai efek langsung dan tidak langsung terhadap fitoplankton. Efek langsung yaitu toleransi organisme terhadap keadaan suhu, sedangkan efek tidak langsung yaitu melalui lingkungan misalnya dengan kenaikan suhu air sampai batas tertentu akan menurunkan kelarutan oksigen (Apridayanti, 2008, hal: 20).

      2. pH

Nilai pH yang terlalu asam atau basa berbahaya bagi kelangsungan hidup plankton karena akan menyebabkan berbagai gangguan metabolisme termasuk respirasi. Organisme air dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa. Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme akuatik pada umumnya berkisar antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang sangat asam maupun sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisma karena akan menyebabkan terjadinya berbagai gangguan seperti gangguan metabolisme dan respirasi (Barus, 2004, hlm: 79). Pengukuran pH air dapat dilakukan dengan cara kolorimetri, dengan kertas Ph, atau dengan pH meter (Suin, 2002, hlm: 54). Menurut Alaerts & Sri (1984, hlm: 48) bahwa pH menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan dan suasana air juga mempengaruhi beberapa hal lain misalnya kehidupan biologi dan mikrobiologi (Sitepu, 2008, hal: 12).

Derajat keasaman adalah suatu ukuran dari konsentrasi ion hidrogen dan menunjukkan suasana air tersebut apakah bereaksi asam atau basa. Kisaran pH air yang maksimal untuk produksi ikan adalah 6,5 sampai 9 (Boyd,1981). Meskipun suhu merupakan faktor utama dalam regulasi konsentrasi oksigen dan karbondioksida, tetapi hal ini juga tergantung pada fotosintesis tanaman, respirasi dari semua organisme, aerasi air, keberadaan gas –gas lainnya dan oksidasi kimia yang mungkin terjadi Fluktuasi pH sangat dipengaruhi oleh proses respirasi, karena gas karbondioksida yang dihasilkannya. Semakin banyak karbondioksida yang dihasilkan dari proses respirasi, maka pH akan semakin rendah. Namun sebaliknya jika aktivitas fotosintesis semakin tinggi maka akan menyebabkan pH semakin tinggi (Apridayanti, 2004, hal: 21).

    3. Penetrasi Cahaya

Penetrasi cahaya sangat mempengaruhi keberadaan plankton di suatu badan perairan, sebab penetrasi cahaya sangat menentukan proses fotosintesis dan reproduksi yang dilakukan plankton masih dapat berlangsung. Menurut Nybakken (1992, hlm: 59) bahwa kedalaman penetrasi cahaya yang merupakan kedalaman di mana produksi fitoplankton masih dapat berlangsung, bergantung pada beberapa faktor, antara lain absorpsi cahaya oleh air, panjang gelombang cahaya, kecerahan air, pemantulan cahaya oleh permukaan laut, lintang geografik dan musim. Menurut Barus (2004, hlm: 43) bahwa kedalaman penetrasi cahaya akan berbeda pada setiap ekosistem air yang berbeda. Bagi organisma air, intensitas cahaya berfungsi sebagai alat orientasi yang akan mendukung kehidupan organisme tersebut dalam habitatnya. pandangan tersebut. Keping sechii berupa suatu kepingan yang berwarna hitam putih yang dibenamkan ke dalam air (Sitepu, 2008, hal: 11).

     4. Intensitas Cahaya

Secara vertikal, kecerahan akan mempengaruhi intensitas cahaya yang akan menentukan tebalnya lapisan eufotik. Dalam distribusi fitoplankton, faktor cahaya sangat penting karena intensitas cahaya sangat diperlukan dalam proses fotosintesis (Arfiati,1992). Bagian spektrum cahaya yang efektif untuk fotosintesis adalah cahaya yang mempunyai panjang gelombang 390-710nm dengan penyimpangan ±10 nm dan yang menyusun 0,46-0,48% dari keseluruhan energi matahari. Di danau hanya 0,056% dari total energi radiasi yang jatuh dipermukaan bumi yang dimanfaatkan oleh fitoplankton setiap tahunnya dan di perairan sangat produktif hanya dapat menggunakan energi ini sekitar 3% (Apridayanti, 2008, hal: 20).

            Faktor cahaya matahari yang masuk kedalam air akan mempengaruhi sifat-sifat optis dari air. Sebagian cahaya matahari tersebut akan diabsorpsi dan sebagian lagi akan dipantulkan ke luar dari permukaan air. Dengan bertambahnya kedalaman lapisan air. Intensitas cahaya tersebut akan mengalami perubahan yang signifikan baik secara kualitatif maupun kuantitatif. Cahaya yang bergelombang pendek merupakan yang paling kuat mengalami pembiasan yang menyebabkan kolam air yang keruh akan terlihat berwarna biru dari permukaan (Barus, 2004, hlm: 43).

   5. Kandungan Organik Substrat

Ortofosfat  adalah fosfat organik, merupakan salah satu bentuk fosfor (P) yang larut dalam air dan dapat dimanfaatkan oleh organisme nabati (fitoplankton dan tanaman air). Menurut Sudaryanti (1995), unsur hara P merupakan unsur hara yang penting bagi metabolisme sel tumbuhan, yaitu sebagai transfer energi dari ADP ke ATP. Dari hasil penelitian, kadar ortofosfat yang diperoleh berkisar antara 0,0041-1,4729 mg/L (Tabel 8). Menurut Leentvar (1980) dalam Subarijanti (1990) perairan yang oligotropik mempunyai kandungan ortofosfat <0,01 mg/L, mesotropik 0,01–0,05 mg/L, eutropik >0,1 mg/L. Sehingga dari keterangan tersebut maka perairan waduk Lahor digolongkan kedalam perairan eutropik. Kondisi ini berbeda bila dilihat dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Ridhayanti (1997) dengan kandungan ortofosfat sebesar 0,09–0,12 mg/L yang menunjukkan waduk Lahor tergolong perairan yang mesotropik. Sedangkan hasil dari penelitian Hartini (2002), kandungan ortofosfat berkisar antara 0,08–0,55 mg/L yang menunjukkan stastus waduk Lahor dari mesotropik menuju eutropik. Namun kondisi ini sama jika dilihat dari hasil penelitian Apridayanti (2006) dengan kandungan ortofosfat yang sangat tinggi yaitu berkisar antara 1,1–6,6 mg/L. Kandungan ortofosfat yang tinggi ini mungkin disebabkan karena perairan ini banyak mendapatkan masukan unsur hara dari kegiatan disekitarnya seperti pertanian, pariwisata, budidaya karamba dan pemukiman (Apridayanti, 2008, hlm:49-50).

Kegiatan budidaya ikan dalam jaring apung ternyata menghasilkan limbah organik yang tinggi dan pada akhirnya akan menghasilkan senyawa nitrit yang tinggi pada perairan melalui proses nitrifikasi. Hasil analisis yang sama juga diperoleh dari penelitian yang dilakukan oleh Terangna, N., dkk. (2002) yang melakukan penelitian tentang sifat fisik, kimia, dan biologi di beberapa lokasi di ekosistem Danau Toba. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada lokasi yang terletak di tengah danau (sekitar 500 m dari pinggir danau) kecerahan air mencapai kedalaman 11 – 14 m dengan kandungan nutrisi dalam air masih rendah dan kadar oksigen masih terdeteksi sampai ke dasar danau pada kedalaman antara 200 – 500 m, sehingga perairan danau masih tergolong Oligotrofik (miskin zat hara). Sedangkan pada lokasi penelitian yang dekat dengan pemukiman dan lokasi budidaya ikan dalam jaring apung terdeteksi kadar nutrisi yang tinggi serta ditandai dengan pertumbuhan eceng gondok yang cukup subur (Barus, 2007, hlm: 6).

     6. Kandungan N dan P

      Fosfor bersama dengan Nitrogen sangat berperan dalam proses terjadinya eutrofikasi di suatu ekosistem air. Seperti diketahui bahwa fitoplankton dan tumbuhan air lainnya membutuhkan Nitrogen dan Fosfor sebagai sumber nutrisi utama bagi pertumbuhannya. Dengan demikian maka peningkatan unsur Fosfor dalam air akan dapat meningkatkan populasi algae secara massal yang dapat menimbulkan eutrofikasi dalam ekosistem air.  Masuknya unsur-unsur hara dari limbah domestik ke dalam suatu perairan dapat menyebabkan peningkatan kesuburan perairan dan perubahan keseimbangan unsur-unsur dalam perairan tersebut. Selanjutnya dapat menyebabkan terjadinya perkembangan (blooming) jumlah fitoplankton, baik yang merupakan makanan bagi hewan-hewan di perairan tersebut ataupun bukan. Sebagai akibat dari peledakan fitoplankton tersebut, perairan akan mengalami kekurangan oksigen terlarut pada waktu malam, dan ini sangat membahayakan bagi hewan-hewan perairan (Sitepu, 2008, hal: 12).

Fosfor tidak dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan tanaman, tidak seperti karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen. Tapi fosfor merupakan salah satu elemen pembatas baik di tanah maupun di perairan tawar, karena fosfor sangat langka dan terkandung dalam batuan dengan jumlah yang sedikit dan fosfor tidak memiliki bentuk gas dalam siklusnya sehingga tidak dapat difiksasi seperti nitrogen, selain itu fosfor terikat secara reaktif pada berbagai jenis tanah (Goldman dan Horne, 1983). Secara umum ada tiga bentuk fosfor di ekosistem akuatik, yaitu fosfat terlarut, fosfor total terlarut dan fosfor partikulat. Fosfat di danau terdapat baik dalam organik maupun anorganik. Bentuk anorganik fosfat sebagian besar adalah ortofosfat (PO4-) dan sebagian lagi bentuk monofosfat (HPO4-) dan dihydrogen fosfat (H2PO4-) (Goldman dan Horne, 1983). Input utama fosfor ke danau berasal dari aliran sungai dan pengendapan. Air hujan juga merupakan sumber fosfor namun hanya sedikit mengandung fosfor dari pada nitrogen. Sebagian besar fosfor terbawa ke danau yang tidak terpolusi sebagai partikel organik dan anorganik. Hampir setengah dari fosfor yang tekandung dalam limbah rumah tangga berasal dari detergen (Apridayanti, 2008, hal: 23).

          7. Oksigen Terlarut/ Dissolved Oxygen (DO)

Oksigen merupakan faktor penting bagi kehidupan makro dan mikro organisme perairan karena diperlukan untuk proses pernafasan. Sumber oksigen terlarut di perairan dapat berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer (sekitar 35%) dan aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton. Fluktuasi harian oksigen dapat mempengaruhi parameter kimia yang lain, terutama pada saat kondisi tanpa oksigen, yang dapat mengakibatkan perubahan sifat kelarutan beberapa unsur kimia di perairan (Apridayanti, 2008, hal: 23-24).

Kejenuhan oksigen berpengaruh terhadap kelangsungan hidup plankton, sebab semakin tinggi nilai kejenuhan oksigen (mendekati nilai 100 %) pada kisaran suhu tertentu berarti kandungan oksigen terlarut mendekati maksimum dengan demikian plankton dapat melakukan fungsi fisiologis dan biologisnya dengan baik sebab kondisi perairan cukup bersih dan terbebas dari senyawa organik. Nilai Oksigen terlarut di suatu perairan mengalami fluktuasi harian maupun musiman. Fluktuasi ini selain dipengaruhi oleh perubahan temperatur juga dipengaruhi oleh aktivitas fotosintesis dari tumbuhan yang menghasilkan oksigen. Nilai oksigen terlarut di perairan sebaiknya berkisar antara 6-8 mg/l. Disamping pengukuran konsentrasi biasanya dilakukan pengukuran terhadap tingkat kejenuhan oksigen dalam air. Hal ini dimaksudkan untuk lebih mengetahui apakah nilai tersebut merupakan nilai maksimum atau tidak. Untuk dapat mengukur tingkat kejenuhan oksigen suatu contoh air, maka disamping mengukur konsentrasi oksigen dalam mg/l, diperlukan pengukuran temperatur dari ekosistem air tersebut (Sitepu, 2008, hal: 13).


BY : RITA SUSANTI