1 Teknologi Pengelolaan Kualitas Air Kualitas Air Dan Pengukurannya

Teknologi Pengelolaan

Kualitas Air

Program Alih Jenjang D4 Bidang Akuakultur

SITH, ITB – VEDCA – SEAMOLEC

2009

AIR

Sumber air adalah wadah air yang terdapat di atas dan di bawah

permukaan tanah, termasuk dalam pengertian ini mata air, sungai,

rawa, danau, situ, waduk, dan muara.

Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga

tercapai kualitas yang diinginkan sesuai fungsi peruntukannya untuk

menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisis alamiahnya

Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan

penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk

menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air

BAKU MUTU LINGKUNGAN HIDUP

Mutu air adalah kondisi kualitas air yang diukur dan atau diuji

berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metoda tertentu

berdasarkan peraturan perundang-undangan yang berlaku

Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat,

energi, atau komponen yang ada atau harus ada atau unsur

pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air

Kriteria mutu air adalah tolak ukur mutu air untuk setiap kelas air

KLASIFIKASI dan KRITERIA MUTU AIR

Kelas I

air baku air minum / peruntukan lain yang setara

Kelas II

air baku untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaanikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman / peruntukan lain yang setara

Kelas III

air baku untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman / peruntukan lain yang setara

Kelas IV

air baku untuk mengairi pertanaman/ peruntukan lain yang setara

PARAMETER PENGUKURAN KUALITAS AIR

Parameter Fisika-Kimia

1. Suhu

- variabel lingkungan penting untuk organisme akuatik

- rentang toleransi serta suhu optimum kultur berbeda untuk setiap

jenis / spesies ikan, hingga stadia pertumbuhan yang berbeda

- suhu dapat mempengaruhi aktivitas makan ikan

- peningkatan suhu peningkatan aktivitas metabolisme ikan

penurunan gas (oksigen) terlarut

efek pada proses reproduksi ikan

ekstrim: kematian kultur


Parameter Fisika-Kimia

Suhu ~ peningkatan selera makan ikan

~ pertumbuhan ikan

~ kekentalan / viskositas air

~ berkaitan dengan DO (berbanding terbalik)

~ berkaitan dengan konsumsi O2 (berbanding lurus)

Pergantian / pencampuran air – mengurangi pengaruh suhu tinggi


Hubungan antara suhu air dan kandungan oksigen terlarut

Suhu Air Kandungan Oksigen Terlarut (DO)

0°C 14,18 ppm

5°C 12,34 ppm

10°C 10,92 ppm

15°C 9,79 ppm

20°C 8,88 ppm

25°C 8,12 ppm

30°C 7,48 ppm


SUHU

Kisaran optimal suhu (umum) : 28-32°C

-- konsumsi oksigen mencapai 2,2 mg/g berat tubuh/jam

Pada suhu rendah (<25°C)

-- konsumsi oksigen meningkat; 3,2 mg/g berat tubuh/jam


SUHU

- Pengukuran menggunakan thermometer

- Satuan Unit: °C


2. pH

- derajat keasaman air

pH = -log (H)+

- ukuran konsentrasi ion Hidrogen (mol per Liter)

- menunjukkan suasana asam atau basa suatu perairan

Catatan.

Air (H2O) berasosiasi sempurna – ion H+ dan OH- berimbang

pH air murni = 7

Semakin tinggi konsentrasi ion H+ konsentrasi ion OH- rendah

pH <7

pH asam


2. pH

Berkaitan dengan proses fotosintesis dan respirasi organisme

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3 2H+ + CO32-

Semakin banyak CO2 yang dihasilkan dari respirasi

reaksi bergerak ke kanan

pelepasan ion H+ pH air turun (cenderung asam)

Penurunan / penggunaan CO2 dalam fotosintesis oleh fitoplankton

pH air naik (cenderung basa)


2. pH

pH rendah (keasaman tinggi) penurunan oksigen terlarut

konsumsi oksigen menurun

peningkatan aktivitas pernapasan

penurunan selera makan

Rentang toleransi pH : 6.5 – 9.0

pH optimal : 7.0 – 8.5

Fotosintesis (siang hari) menggunakan CO2

Respirasi (siang – malam) menghasilkan CO2

CO2 terlarut tinggi pada malam hari (pH cenderung rendah)


2. pH

Hubungan antara pH air dan kehidupan hewan (ikan) budidaya

pH air Kondisi kultur

< 4.5 Air bersifat toksik

5 – 6.5 Pertumbuhan ikan terhambat; pengaruh pada ketahanan tubuh

6.5 – 9.0 Pertumbuhan optimal

> 9.0 Pertumbuhan ikan terhambat


2. pH

Air laut umumnya bersifat alkalis (pH > 7) karena bergaram

pH air tambak – tanah dasar

– konsentrasi CO2 terlarut

Pengapuran dapat dilakukan untuk meningkatkan level pH yang terlalu

rendah


2. pH

pengukuran menggunakan pH-meter


3. Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen / DO)

-- Kelarutan suatu gas pada cairan merupakan karakteristik dari gas

tersebut sendiri dan dipengaruhi oleh tekanan, ketinggian suatu

tempat, suhu dan salinitas.

-- Setiap kenaikan 100 m dpl, tekanan atmosfer menurun 8-9 mmHg,

dan kelarutan gas menurun 1,4 %.

-- Kelarutan oksigen di medium cair menurun seiring dengan naiknya

suhu dan banyaknya mineral yang terlihat di medium tersebut.



Kelarutan oksigen dalam air dipengaruhi oleh:

1. Suhu air

2. Tekanan atmosfir

3. Kandungan garam-garam terlarut

4. Kualitas pakan

5. Aktivitas biologi perairan

(Reid & Wood,1976 dalam Koestawa,1989).

Oksigen dalam perairan berasal dari difusi O2 dari atmosfer serta

aktivitas fotosintesis oleh fitoplankton maupun tanaman lainnya.



Kebutuhan oksigen pada ikan bergantung:

Kebutuhan lingkungan bagi spesies tertentu

Kebutuhan konsumtif ~ metabolisme tubuh ikan

Fungsi oksigen:

1. Peranan dalam pembakaran bahan bakarnya (makanan)

2. Untuk dapat melakukan aktivitas (berenang, reproduksi,

pertumbuhan)



Ketersediaan oksigen bagi ikan menentukan:

- Aktivitas ikan

- Konversi pakan

- Laju pertumbuhan

Pada kondisi DO <4 ppm, ikan masih mampu bertahan hidup namun

pertumbuhan menurun (tidak optimal)

Rentang tingkat DO optimal: ≥5 ppm

Rentang tingkat DO untuk pemeliharaan intensif: 5-8 ppm



Fotosintesis siang hari

peningkatan kandungan oksigen terlarut

~ keadaan cahaya / intensitas matahari

~ kedalaman air

~ kepadatan plankton

Konsentrasi oksigen menurun pada sore / malam hari

(laju respirasi lebih dominan dibandingkan laju fotosintesis)



pengukuran dengan DO-meter

DO-meter manual

DO-meter digital


4. Salinitas

- Konsentrasi seluruh larutan garam yang diperoleh dalam air laut

- Konsentrasi garam-garam dalam air laut jumlahnya relatif sama

- Beberapa jenis ikan memiliki kisaran toleransi salinitas yang luas

(bandeng, kakap, nila, mujair)

- Pengubahan salinitas air – penggantian air

– penambahan air tawar


4. Salinitas

Klasifikasi air berdasarkan tingkat salinitas:

Istilah Salinitas (ppt)

Air tawar

Fresh water < 0,5

Oligohaline 0,5 – 3,0

Air payau

Mesohaline 3,0 – 16,0

Polyhaline 16,0 – 30,0

Air asin (marine) 30,0 – 40,0


4. Salinitas

Kisaran salinitas pada budidaya ikan dalam tambak:

kisaran salinitas optimal pada 12-20 ppt

dibutuhkan untuk mengatur keseimbangan cairan tubuh dan air

tambak (proses osmoregulasi)

energi yang didapat dari pakan digunakan secara maksimal

untuk pertumbuhan


4. Salinitas

pengukuran tingkat salinitas menggunakan refraktometer


5. Kandungan Nitrogen Inorganik: Amonia

● Hewan akuatik umumnya mengekskresikan amonia (NH3) sebagai

hasil dari proses metabolisme dan sebagai produk ekskretori

(dari ginjal, jaringan insang).

● Amonia juga sebagai hasil dekomposisi protein dari sisa pakan

atau plankton yang mati

● Di perairan, amonia umumnya terlarut dalam bentuk NH4+.

● Kadar amonia di perairan akan meningkat seiring dengan

peningkatan suhu dan pH (Cole, 1994).


5. Kandungan Nitrogen Inorganik: Amonia

● Toksisitas amonia lebih besar pada suhu dan pH tinggi

(lebih beracun dan berbahaya bagi ikan)

● Pergantian air dapat dilakukan untuk mengatasi konsentrasi

amonia yang tinggi dalam kultur

● Konsentrasi maksimal amonia dalam tambak ~ 0,1 ppm


5. Nitrogen inorganik: Ammonia

Pengukuran kadar ammonia: metode spektrofotometri

test kit (alat tes cepat)


6. Kesadahan (kekerasan / hardness)

berkaitan dengan kadar keasaman (pH)

air asam umumnya menunjukkan reaksi lunak

air basa umumnya merupakan air sadah (keras)

Klasifikasi tingkat kesadahan yang umum dipakai memiliki satuan unit

dGH (degrees of German total Hardness):

Tingkat dGH Klasifikasi kesadahan

1 – 5 dGH Sangat lunak

5 – 10 dGH Lunak

10 – 20 dGH Agak keras

20 – 30 dGH Keras

> 30 dGH Sangat keras



Tingkat kesadahan air ditentukan oleh:

- banyaknya kandungan kalsium karbonat dalam air

Air yang lunak akan menyebabkan busa sabun melimpah dan tangan

akan terasa licin; sedangkan, air sadah sulit menghasilkan busa sabun

dan tangan terasa kasat

Untuk budidaya ikan, rentang tingkat kesadahan: 3 – 8 dGH.



Pengukuran tingkat kesadahan air kultur masih sulit dilakukan

(alat dan bahan pengukuran umumnya sulit didapat dan mahal)

1 dGH ~ 10 ppm CaCO3


7. Alkalinitas

- Konsentrasi total dari unsur basa-basa yang terkandung dalam air

- Umumnya dinyatakan dalam satuan mg/L (ppm)

- Basa terkandung dalam bentuk ion karbonat dan bikarbonat

- Mempengaruhi tingkat kesadahan dan pH air

- Efek terhadap pertumbuhan dan produksi ikan budidaya


7. Alkalinitas

- Untuk pertumbuhan optimal plankton, diperlukan total alkalinitas

dengan kisaran 80 – 120 ppm

- Unsur-unsur alkalinitas (karbonat dan bikarbonat) juga berperan

sebagai buffer (penyangga pH) untuk menjaga kestabilan pH.

- Pengapuran dengan penambahan kapur dolomit pada tambak

umum dilakukan untuk menyuplai unsur basa (karbonat), serta

meningkatkan pH (dilakukan pada sore hari).


7. Alkalinitas

Pengukuran tingkat alkalinitas air dapat dilakukan secara kimiawi

dengan metode titrasi kimia


8. Kecerahan

Tingkat kecerahan menyatakan tingkat cahaya yang diteruskan

ke dalam kolom air dan dinyatakan dalam persentase (%), dari

beberapa panjang gelombang yang ada yang jatuh agak lurus

pada permukaan air.

Kemampuan penetrasi cahaya matahari dipengaruhi kekeruhan air:

- suspensi dalam air (lumpur)

- planktonik ; jasad renik

- warna air


8. Kecerahan

Fitoplankton terdiri dari berbagai spesies dengan karakter morfologis

(warna) masing-masing

Warna air hijau tua, didominasi Cyanophyceae, Microcystis, Anabaena

Warna air hijau muda, didominasi Chlorophyta

Warna air hijau kecoklatan, didominasi diatom (kelas Bacillariophyta)

Warna air coklat kemerahan, didominasi diatom (kelas Dinoflagellata)

Kecerahan <25 cm penggantian air!

(kultur plankton dapat mati; penurunan DO secara drastis)


8. Kecerahan

Pengukuran tingkat kecerahan air menggunakan ‘Secchi disc’

Documents

1 Teknologi Pengelolaan Kualitas Air Kualitas Air Dan Pengukurannya