< Previous 70 a) Pada kisaran 15 ppm akan mempengaruhi kehidupan ikan(organisme akuatik) karena merupakan racun bagi organisme tersebut. b) Dibutuhkan oleh tanaman berhijau daun (berklorofil) untuk proses fotosintesis. c) Dapat mempertahankan kestabilan pH dalam air, terutama dalam bentuk senyawa karbonat/ bikarbonat. Hal tersebut, berarti dapat mempertahankan kondisi lingkungan perairan yang stabil untuk mendukung kehidupan organisme. 3) Biochemical Oxygen Demand (BOD) BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme (biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalamkondisi aerobik (Umaly dan Cuvin, 1988). Ditegaskan lagi oleh Boyd (1990), bahwa bahan organik yang terdekomposisi dalam BODadalah bahan organik yang siap terdekomposisi (readily decomposable organic matter). Mays (1996) mengartikan BOD sebagai suatu ukuran jumlah oksigenyang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan sebagairespon terhadap masuknya bahan organik yang dapat diurai. Dari pengertian-pengertian ini dapat dikatakan bahwa walaupun nilai BOD menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai gambaran jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable organics) yang ada di perairan. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan dan untuk mendesain sistem pengolahan secara biologis (G. Alerts dan SS Santika, 1987).Adanya bahan organik yang cukup tinggi (ditunjukkan dengan nilai BOD dan COD) menyebabkan 71 mikroba menjadi aktif dan menguraikan bahan organik tersebut secara biologis menjadi senyawa asam-asam organik. Penguraian ini terjadi disepanjang saluran secara aerob dan anaerob. Timbul gas CH4, NH3 dan H2S yang berbau busuk. Uji BOD ini tidak dapat digunakan untuk mengukur jumlah bahan-bahan organik yang sebenarnya terdapat di dalam air, tetapi hanya mengukur secara relatif jumlah konsumsi oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahan organik tersebut.Semakin banyak oksigen yang dikonsumsi, maka semakin banyak pula kandungan bahan-bahan organik di dalamnya. Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri, dan untuk mendisain sistem-sistem pengolahan biologis bagi air yang tercermar tersebut. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah; kalau sesuatu badan air dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut, dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi anaerobik dan dapat menimbulkan bau busuk pada air.Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dengan oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerob. Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari dimana 50% reaksi telah tercapai, 5 hari supaya 75 % dan 20 hari supaya 100% tercapai maka pemeriksaan BOD dapat dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organik. Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat – zat organis yang ada dalam 1 L sampel air.Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat – zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses 72 mokrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. Semua makhluk hidup membutuhkan oksigen tidak terkecuali organisme yang hidup dalam air. Kehidupan akuatik seperti ikan mendapatkan oksigennya dalam bentuk oksigen terlarut yang sebagian besar berasal dari atmosfer. Tanpa adanya oksigen terlarut pada tingkat konsentrasi tertentu banyak jenis organisme akuatik tidak akan ada dalam air. Banyak ikan akan mati dalam perairan tercemar bukan diakibatkan oleh toksitasi zat pencemar langsung, tetapi karena kekurangan oksigen sebagai akibat dari digunakannya gas tersebut pada proses penguraian/penghancuran zat pencemar. Di dalam lingkungan bahan organik banyak terdapat dalam bentuk karbohidrat, protein, dan lemak yang membentuk organisme hidup dan senyawa-senyawa lainnya yang merupakan sumber daya alam yang sangat penting dan dibutuhkan oleh manusia. Secara normal, bahan organik tersusun oleh unsur-unsur C, H, O, dan dalam beberapa hal mengandung N, S, P, dan Fe. Senyawa-senyawa organik pada umumnya tidak stabil dan mudah dioksidasi secara biologis atau kimia menjadi senyawa stabil, antara lain menjadi CO2 dan H2O. Proses inilah yang menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut dalam perairan menurun dan hal ini menyebabkan permasalahan bagi kehidupan akuatik. 4) Chemical Oxygen Demand (COD) COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigenyang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalamair (Boyd, 1990). 73 Chemical oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat- zat organik yang ada dalam sampel air atau banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat- zat organik menjadi CO2 dan H2O. Pada reaksi ini hampir semua zat yaitu sekitar 85% dapat teroksidasi menjadi CO2 dan H2O dalam suasana asam, sedangkan penguraian secara biologi (BOD) tidak semua zat organik dapat diuraikan oleh bakteri. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat- zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. COD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik dalam air, sehingga parameter COD mencerminkan banyaknya senyawa organik yang dioksidasi secara kimia. Tes COD digunakan untuk menghitung kadar bahan organik yang dapat dioksidasi dengan cara menggunakan bahan kimia oksidator kuat dalam media asam. Beberapa bahan organik tertentu yang terdapat pada air limbah, kebal terhadap degradasi biologis dan ada beberapa diantaranya yang beracun meskipun pada konsentrasi yang rendah. Bahan yang tidak dapat didegradasi secara biologis tersebut akan didegradasi secara kimiawi melalui proses oksidasi, jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi tersebut dikenal dengan Chemical Oxygen Demand. Kadar COD dalam air limbah berkurang seiring dengan berkurangnya konsentrasi bahan organik yang terdapat dalam air limbah, konsentrasi bahan organik yang rendah tidak selalu dapat direduksi dengan metode pengolahan yang konvensional. 74 Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasi dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Maka konsentrasi COD dalam air harus memenuhi standar baku mutu yang telah ditetapkan agar tidak mencemari lingkungan. Air yang telah tercemar limbah organik sebelum reaksi berwarna kuning dan setelah reaksi oksidasi berubah menjadi warna hijau. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap limbah organik seimbang dengan jumlahkalium dikromat yang digunakan pada reaksi oksidasi. 5) Total Organic Mater (TOM) Bahan organik merupakan salah satu bentuk partikel (komponen) yang terdapat di dalam air. Air di perairan umum seperti sungai dan danau yang diduga hanya mengandung unsur organik, ternyata mengandung bahan organik dari jasad-jasad dan detritus. Bahan organik ini mengalami proses perombakan oleh bakteri nitrifikasi dan menghasilkan beberapa komponen (unsur) seperti: a) Nitrogen terlarut (nitrogen organik) Nitrogen ini ditunjukkan oleh jenis asam amino yang dihasilkan dari proses nitrifikasi oleh bakteri nitrit. Jenis asam amino dan jumlah nitrogen organik dalam air dapat dilihat pada Tabel 6. b) Karbon organik terlarut. Unsur karbon adalah bagian dari suatu senyawa seperti karbohidrat, protein dan lemak.Unsur karbon ini diperoleh dari hasil prosesoksidasi senyawa karbohidrat dan protein. Senyawa karbohidrat, proteindan lemak banyak terkandung dalam organisme 75 (hewan dan tumbuhan). Total karbon organik di dalam air ditentukan oleh organismedalamairdan karbon terlarut yang terkandung dalam larutan sejati/ larutan koloid. Tabel 7. Jumlah nitrogen organikdalam air. Jenis Asam Amino ppm Tryptophane 10,1 Tyrosine 10,4 Hystidine 5,7 Cystine 1,5 Jumlah nitrogen organik 27,7 Bahanorganikdalam airpada suatu perairan berasal dari beberapa sumber yaitu: Dari sisa-sisa organisme yang telah mati Dari hasilekskresi organisme Dari hasil ikutan aliran air yang masuk dalam areal perairan tertentu. Bahan organik dalam suatu perairan mempunyai pengaruh secara langsung dan tidak langsung terhadap kehidupan organisme (biota) perairan. Pengaruh bahan organik inisecaraumum digunakan oleh: Jasad renik untuk pertumbuhan dan perkembangannya seperti bakteri, alga tertentu dan protozoa tertentu. Secara tidak langsung dengan konsentrasi relatif tinggi dapat mengurangi kadar oksigen dan meningkatkan gas-gas yang beracun bagi organisme air seperti H2S dan metana. 76 6) Kesadahan Kesadahan air adalah kandungan mineral-mineral tertentu di dalam air, umumnya ionkalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garamkarbonat. Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi, sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lain maupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Metode paling sederhana untuk menentukan kesadahan air adalah dengan sabun. Dalam air lunak, sabun akan menghasilkan busa yang banyak. Pada air sadah, sabun tidak akan menghasilkan busa atau menghasilkan sedikit sekali busa. Kesadahan air total dinyatakan dalam satuan ppmberat per volume (w/v) dari CaCO3. Kesadahan merupakan parameter kimia dalam air yang ditunjukkan dengan konsentrasi kation bervalensi dua terutama Ca2+ dan Mg2+. Total kesadahan dinyatakan dalam ppm ekuivalen CaCO3. Total kesadahan erat kaitannyadengan alkalinitas sebab anion dari alkalinitas dan kation dari kesadahan diperoleh dari senyawa yang sama seperti senyawa karbonat atau seperti pada reaksi berikut: CaCO3 + CO2 + H2Ca2+ + 2HCO3- Oleh sebab itu kesadahan dan alkalinitas dapat menggambarkan tingkat kesuburan air dan daya sangga suatu perairan. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan adalah sebagai berikut : 77 Tabel 8. Klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan Kesadahan (mg/liter CaCO3) Klasifikasi Perairan < 50 50 - 150 150 – 300 >300 Lunak (soft) Menengah (moderately hard) Sadah (hard) Sangat sadah (very hard) Secara lebih rinci kesadahan dibagi dalam dua tipe, yaitu: (1) kesadahan umum (“general hardness” atau GH) dan (2) kesadahan karbonat (“carbonate hardness” atau KH). Disamping dua tipe kesadahan tersebut, dikenal pula tipe kesadahan yang lain yaitu yang disebut sebagai kesadahan total atau total hardness. Kesadahan total merupakan penjumlahan dari GH dan KH. Kesadahan umum atau “General Hardness” merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca++) dan ion magnesium (Mg++) dalam air. Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai GH, akan tetapi pengaruhnya diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan. GH pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million/ satu persejuta bagian) kalsium karbonat (CaCO3), tingkat kekerasan (dH), atau dengan menggunakan konsentrasi molar CaCO3. Satu satuan kesadahan Jerman atau dH sama dengan 10 mg CaO (kalsium oksida) per liter air. Kesadahan pada umumnya menggunakan satuan ppm CaCO3, dengan demikian satu satuan Jerman (dH) dapat diekspresikan sebagai 17.8 ppm CaCO3. Sedangkan satuan konsentrasi molar dari 1 mili ekuivalen = 2.8 dH = 50 ppm. 78 Tabel 9. Konversi tingkat kesadahan dengan kadar CaCO3 dan tingkat kekerasan perairan. Tingkat kesadahan (dH) Kadar CaCO3 (ppm CaCo3) Tingkat kekerasan 0 - 4 0 - 70 Sangat rendah (sangat lunak) 4 - 8 70 - 140 Rendah (lunak) 8 - 12 140 - 210 Sedang 12 - 18 210 - 320 Agak tinggi (agak keras) 18 - 30 320 - 530 Tinggi (keras) Dalam kaitannya dengan proses biologi, GH lebih penting peranananya dibandingkan dengan KH ataupun kesadahan total. Apabila ikan atau tanaman dikatakan memerlukan air dengan kesadahan tinggi (keras) atau rendah (lunak), hal ini pada dasarnya mengacu kepada GH. Ketidaksesuaian GH akan mempengaruhi transfer hara/gizi dan hasil sekresi melalui membran dan dapat mempengaruhi kesuburan, fungsi organ dalam (seperti ginjal), dan pertumbuhan. Setiap jenis ikan memerlukan kisaran kesadahan (GH) tertentu untuk hidupnya. Pada umumnya, hampir semua jenis ikan dan tanaman dapat beradaptasi dengan kondisi GH lokal, meskipun demikian, tidak demikian halnya dengan proses pemijahan. Pemijahan bisa gagal apabila dilakukan pada nilai GH yang tidak tepat. Dari uraian tersebut di atas menunjukkan bahwa alkalinitas dan kesadahan mempunyai pengaruh terhadap kehidupan organisme air. Pengaruh kesadahan dan alkalinitas air ini yaitu: a) Dapat mempertahankan (menstabilkan) fluktuasi pH air. b) Berdasarkan butir a berarti secara tidak langsung dapat mempertahankan “ketersediaan” unsur hara dalam air yang sangat dibutuhkan oleh organisme nabati. 79 7) Alkalinitas Alkalinitas merupakan penyangga(buffer) perubahan pH air dan indikasi kesuburan yang diukur dengan kandungan karbonat. Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa penurunan nilai pH larutan Alkalinitas mampu menetralisir keasaman di dalam air, Secara khusus alkalinitas sering disebut sebagai besaran yang menunjukkan kapasitas pembufferan dari ion bikarbonat, dan tahap tertentu ion karbonat dan hidroksida dalam air. Ketiga ion tersebut dalam air akan bereaksi dengan ion hydrogen sehingga menurunkan kemasaman dan menaikkan pH. Alkalinitas optimal pada nilai 90-150 ppm. Alkalinitas rendah diatasi dengan pengapuran dosis 5 ppm. Dan jenis kapur yang digunakan disesuaikan kondisi pH air sehingga pengaruh pengapuran tidak membuat pH air tinggi, serta disesuaikan dengan keperluan dan fungsinya. Perbedaan antara basa tingkat tinggi dengan alkalinitas yang tinggi adalah sebagai berikut : Tingkat basa tinggi ditunjukkan oleh pH tinggi; Alkalinitas tinggi ditunjukkan dengan kemampuan menerima proton tinggi. Alkalinitas berperan dalam menentukan kemampuan air untuk mendukung pertumbuhan alga dan kehidupan air lainnya, hal ini dikarenakan pengaruh sistem buffer dari alkalinitas.Alkalinitas berfungsi sebagai reservoir untuk karbon organik. Sehingga alkalinitas diukur sebagai faktor kesuburan air. Next >