limnologi 2

STRUKTUR KIMIAWI DAN

BIOLOGI PERAIRAN

STRUKTUR KIMIAWI DAN

BIOLOGI PERAIRAN

Forcep Rio Indaryanto, S.Pi

Jurusan Perikanan / Fakultas Pertanian

Universitas Sultan Ageng Tirtayasa

STRUKTUR KIMIAWISTRUKTUR KIMIAWI

• Distribusi zat-zat kimiawi, terutama nutrien dalam air danau merupakan unsur utama kedua struktur danau

• Nutrien terkadang menumpuk di hipolimnion atau zona afotik sementara zona fotik justru kehabisan nutrien

• Kedalaman tempat terjadinya perubahan zat secara cepat disebut kemoklin

• Stratifikasi kimiawi ditentukan oleh distribusi suhu dan kerapatan

• Distribusi zat-zat kimiawi, terutama nutrien dalam air danau merupakan unsur utama kedua struktur danau

• Nutrien terkadang menumpuk di hipolimnion atau zona afotik sementara zona fotik justru kehabisan nutrien

• Kedalaman tempat terjadinya perubahan zat secara cepat disebut kemoklin

• Stratifikasi kimiawi ditentukan oleh distribusi suhu dan kerapatan

Parameter Kimiawi Kualitas Air


• Oksigen Terlarut– Zat terpenting dalam kehidupan organisme

– Oksigen => insang => sebagian keluar

=> sebagian diserap (sel darah merah)

– Ikan yang kekurangan O2 => nafsu makan berkurang => terganggu keseimbangan tubuhnya => mati

– Kadar O2 tinggi => penyakit gas bule (bubblegas)

– Bersumber dari tanaman => lumut, ganggang, tanaman air

– Oksigen larut dalam air => proses difusi

– Kandungan O2 yang baik untuk ikan 3-5 ppm

• Oksigen Terlarut– Zat terpenting dalam kehidupan organisme

– Oksigen => insang => sebagian keluar

=> sebagian diserap (sel darah merah)

– Ikan yang kekurangan O2 => nafsu makan berkurang => terganggu keseimbangan tubuhnya => mati

– Kadar O2 tinggi => penyakit gas bule (bubblegas)

– Bersumber dari tanaman => lumut, ganggang, tanaman air

– Oksigen larut dalam air => proses difusi

– Kandungan O2 yang baik untuk ikan 3-5 ppm



Faktor yang mempengaruhi jumlah oksigen terlarut:

– Pergerakan permukaan air => mempercepat difusi

– Suhu => kejenuhan (kemampuan air menyerap O2) => Suhu tinggi maka sedikit O2 dapat larut

– Tekanan Udara => tinggi daerah -> tekanan udara rendah -> O2 terlarut rendah

– Tanaman air => sinar matahari -> sinar matahari sedikit -> fotosintesis terhambat -> O2 terlarut sedikit

Faktor yang mempengaruhi jumlah oksigen terlarut:

– Pergerakan permukaan air => mempercepat difusi

– Suhu => kejenuhan (kemampuan air menyerap O2) => Suhu tinggi maka sedikit O2 dapat larut

– Tekanan Udara => tinggi daerah -> tekanan udara rendah -> O2 terlarut rendah

– Tanaman air => sinar matahari -> sinar matahari sedikit -> fotosintesis terhambat -> O2 terlarut sedikit



• Karbondioksida (CO2)

– Hasil buangan (hasil respirasi) dari organisme

– Selama konsentrasi O2 masih pada tingkat maksimal, pengaruh CO2 bukan menjadi masalah

– Ikan memiliki naluri kuat menghindari daerah CO2 tinggi

– CO2 mempengaruhi pH dan ammonia

• Karbondioksida (CO2)

– Hasil buangan (hasil respirasi) dari organisme

– Selama konsentrasi O2 masih pada tingkat maksimal, pengaruh CO2 bukan menjadi masalah

– Ikan memiliki naluri kuat menghindari daerah CO2 tinggi

– CO2 mempengaruhi pH dan ammonia



• Derajat Keasaman– Derajat keasaman sering dinyatakan dengan pH

(puissance negatif de H)

– Merupakan logaritma negatif dari kepekaan ion-ion hidrogen (H) yang terlepas dari suatu larutan (cairan)

– Angka yang dipakai untuk menyatakan pH berkisar 1 - 14, Angka 6,6 - 7,3 sebagai indikator netral, < 6,6 sebagai indikator asam dan > 7,3 indikator basa

– Pengaruh pH terhadap ikan

4 – 5 dan > 10 mematikan

4 – 6,5 menghambat pertumbuhan

6,5 – 9 baik untuk pertumbuhan

• Derajat Keasaman– Derajat keasaman sering dinyatakan dengan pH

(puissance negatif de H)

– Merupakan logaritma negatif dari kepekaan ion-ion hidrogen (H) yang terlepas dari suatu larutan (cairan)

– Angka yang dipakai untuk menyatakan pH berkisar 1 - 14, Angka 6,6 - 7,3 sebagai indikator netral, < 6,6 sebagai indikator asam dan > 7,3 indikator basa

– Pengaruh pH terhadap ikan

4 – 5 dan > 10 mematikan

4 – 6,5 menghambat pertumbuhan

6,5 – 9 baik untuk pertumbuhan



• Amonia (NH3) dan Nitrit (NO2)– Amonia berasal dari gas buangan terlarut hasil

metabolisme ikan, perombakan protein dari kotoran ikan dan penguraian bahan organik (organisme yang mati)

– Secara kimia, amonia terdiri dari dua bentuk, yaitu:• Unioized ammonia (UIA) atau lebih dikenal dengan NH3

• Ionized ammonia (IA) atau lebih dikenal dengan NH4

– Kadar NH3 dalam air tinggi (max 0,1 ppm/ 100m/m3) => ikan keracunan

– NH4 daya racunnya kurang berpengaruh pada ikan

– Nitrit (NO2) merupakan gas sangat beracun bagi ikan

– Nitrit merupakan zat ikutan ammonia pada perombakan protein

• Amonia (NH3) dan Nitrit (NO2)– Amonia berasal dari gas buangan terlarut hasil

metabolisme ikan, perombakan protein dari kotoran ikan dan penguraian bahan organik (organisme yang mati)

– Secara kimia, amonia terdiri dari dua bentuk, yaitu:• Unioized ammonia (UIA) atau lebih dikenal dengan NH3

• Ionized ammonia (IA) atau lebih dikenal dengan NH4

– Kadar NH3 dalam air tinggi (max 0,1 ppm/ 100m/m3) => ikan keracunan

– NH4 daya racunnya kurang berpengaruh pada ikan

– Nitrit (NO2) merupakan gas sangat beracun bagi ikan

– Nitrit merupakan zat ikutan ammonia pada perombakan protein



• Kekerasan Air– Kekerasan (hardness) biasa disebut juga kesadahan

– Disebabkan oleh banyaknya mineral dalam air seperti kalsium atau kapur (Ca), magnesium (Mg), seng (Zn), dan mangaan (Mn)

– Mineral yang dijadikan standar adalah kadar Ca++ dalam bentuk CaCO3

– Derajat kesadahan => derajat Clark di Ingris, derajat Amerika, derajat perancis, derajat jerman (dH / Degree of Hardness)

– Perangkat untuk pengukurannya (larutan) masih sulit diperoleh maka mengukurnya dengan merasakan pengaruhnya

• Air lunak menyebabkan busa sabun melimpah

• Kekerasan Air– Kekerasan (hardness) biasa disebut juga kesadahan

– Disebabkan oleh banyaknya mineral dalam air seperti kalsium atau kapur (Ca), magnesium (Mg), seng (Zn), dan mangaan (Mn)

– Mineral yang dijadikan standar adalah kadar Ca++ dalam bentuk CaCO3

– Derajat kesadahan => derajat Clark di Ingris, derajat Amerika, derajat perancis, derajat jerman (dH / Degree of Hardness)

– Perangkat untuk pengukurannya (larutan) masih sulit diperoleh maka mengukurnya dengan merasakan pengaruhnya

• Air lunak menyebabkan busa sabun melimpah

Nilai kesetaraan Kadar CaCo3 dengan derajat kekerasan

Nilai kesetaraan Kadar CaCo3 dengan derajat kekerasan

Kekerasan Air

Kadar CaCO3 (mg/l)

odH

LunakSedangKerasSangat Keras

0 – 7575 – 150150 – 300

> 300

0 – 44 – 88 – 16> 16

• Ikan tumbuh baik pada kekerasan 3 – 10o dH• Air asam biasanya menunjukan reaksi lunak

Struktur BiologisStruktur Biologis

• Sebagian organisme di danau hidup berpindah-pindah selama hidupnya

• Berdasarkan habitatnya, organisme diklasifikasi-kan menjadi: plankton, fungi, virus, nekton, neuston, pleuston, perifiton, alga, benthos, dan psammon.

• Struktur biologis merupakan salah satu potensi terbesar dari perairan

• Dibandingkan dengan menggunakan parameter fisika dan kimia, indikator biologis dapat memantau secara kontinyu

• Sebagian organisme di danau hidup berpindah-pindah selama hidupnya

• Berdasarkan habitatnya, organisme diklasifikasi-kan menjadi: plankton, fungi, virus, nekton, neuston, pleuston, perifiton, alga, benthos, dan psammon.

• Struktur biologis merupakan salah satu potensi terbesar dari perairan

• Dibandingkan dengan menggunakan parameter fisika dan kimia, indikator biologis dapat memantau secara kontinyu

Planktonktonmerupakan organisme perairan yang keberadaannya dapat dijadikan indikator perubahan kualitas biologi perairan sungai. Plankton memegang peran penting dalam mempengaruhi produktifitas primer perairan sungai.

Bentos merupakan indikator biologis dalam mempelajari ekosistem sungai (Canter dan Hills, 1979). Hal ini disebabkan adanya respon yang berbeda terhadap suatu bahan pencemar yang masuk dalam perairan sungai dan bersifat immobile (Hynes, 1974; Hilsenshoff, 1977).

Planktonktonmerupakan organisme perairan yang keberadaannya dapat dijadikan indikator perubahan kualitas biologi perairan sungai. Plankton memegang peran penting dalam mempengaruhi produktifitas primer perairan sungai.

Bentos merupakan indikator biologis dalam mempelajari ekosistem sungai (Canter dan Hills, 1979). Hal ini disebabkan adanya respon yang berbeda terhadap suatu bahan pencemar yang masuk dalam perairan sungai dan bersifat immobile (Hynes, 1974; Hilsenshoff, 1977).

Jenis Bioindikator

Indikator biologis harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

Indikator biologis harus memenuhi kriteria sebagai berikut :

• Mudah diidentifikasi• Mudah dijadikan sampel, artinya tidak perlu

bantuan operator khusus, maupun peralatan yang mahal dan dapat dilakukan secara kuantitatif.

• Mempunyai distribusi yang kosmopolit.• Kelimpahan suatu spesies dapat digunakan untuk

menganalisa indeks keanekaragaman.• Mempunyai arti ekonomi sebagai sumber

penghasilan (seperti ikan), atau hama/organisme penggangu (contoh : algae)

• Mudah menghimpun/menimbun bahan pencemar.• Mudah dibudidayakan di laboratorium.• Mempunyai keragaman jenis yang sedikit.

• Mudah diidentifikasi• Mudah dijadikan sampel, artinya tidak perlu

bantuan operator khusus, maupun peralatan yang mahal dan dapat dilakukan secara kuantitatif.

• Mempunyai distribusi yang kosmopolit.• Kelimpahan suatu spesies dapat digunakan untuk

menganalisa indeks keanekaragaman.• Mempunyai arti ekonomi sebagai sumber

penghasilan (seperti ikan), atau hama/organisme penggangu (contoh : algae)

• Mudah menghimpun/menimbun bahan pencemar.• Mudah dibudidayakan di laboratorium.• Mempunyai keragaman jenis yang sedikit.

Organisme indikator perairanOrganisme indikator perairan

• Limbah organik yang sangat pekat (DO pada taraf nol) fauna invertebrata hanya golongan cacing dari golongan Tubifex dan Limnodrillus

• Kalau kondisi air lebih baik, maka hewan golongan cacing tersebut akan diikuti oleh larva Chrinomous (cacing darah)

• Pada zona air yang sudah pulih spesies yang khas adalah Asellus aquaticus di samping Chironomus, tetapi ada pula makroinvertebrata seperti Lintah dan Moluska

• Alga hijau biru (Microytis sp) meningkat bila perairan banyak dicemari pupuk Nitogen (N). Pencemaran phosphat (PO4) meningkat dapat dilihat dengan meningkatnya kehadiran Alga Hijau Biru (Anabaena sp)

• Eceng gondok (Eichornia crassoper) merupakan indikator pencemaran organik. Kekeruhan dan padatan tersuspensi meningkat dapat dilihat dengan menurunnya indikator bentosialter feeders Hydrosyche dan simulium

• Limbah organik yang sangat pekat (DO pada taraf nol) fauna invertebrata hanya golongan cacing dari golongan Tubifex dan Limnodrillus

• Kalau kondisi air lebih baik, maka hewan golongan cacing tersebut akan diikuti oleh larva Chrinomous (cacing darah)

• Pada zona air yang sudah pulih spesies yang khas adalah Asellus aquaticus di samping Chironomus, tetapi ada pula makroinvertebrata seperti Lintah dan Moluska

• Alga hijau biru (Microytis sp) meningkat bila perairan banyak dicemari pupuk Nitogen (N). Pencemaran phosphat (PO4) meningkat dapat dilihat dengan meningkatnya kehadiran Alga Hijau Biru (Anabaena sp)

• Eceng gondok (Eichornia crassoper) merupakan indikator pencemaran organik. Kekeruhan dan padatan tersuspensi meningkat dapat dilihat dengan menurunnya indikator bentosialter feeders Hydrosyche dan simulium

• Berdasarkan nilai indeks keragaman jenis zoobentos, yang dihitung berdasarkan formulasi Shannon-Wiener, dapat ditentukan beberapa kualitas air.

• Wilhm (1975) menyatakan bahwa air yang tercemar berat, indeks keragaman jenis zoobentosnya kecil dari satu. Jika berkisar antara satu dan tiga, maka air tersebut setengah tercemar.

• Air bersih, indeks keragaman zoobentosnya besar dari tiga.

• Staub et all. dalam Wilhm (1975) menyatakan bahwa berdasarkan indeks keragaman zoobentos, kualitas air dapat dikelompokkan atas: tercemar berat (0<H’<1), setengah tercemar (1<H’<2), tercemar ringan (2<H’<3) dan tercemar sangat ringan (3<H<4,5).

• Kisaran nilai H’ tersebut merupa-kan bagian dari penilaian kualitas air yang dilakukan secara terpadu dengan faktor fisika kimia air.

• Sedangkan Lee et all. (1978) menyatakan bahwa nilai indeks keragaman (H) pada perairan tercemar berat, kecil dari satu (H<1), tercemar sedang (1,0 – 1,5), tercemar ringan (1,6 – 2,0), dan tidak tercemar H besar dari dua (H>2,0)

• Berdasarkan nilai indeks keragaman jenis zoobentos, yang dihitung berdasarkan formulasi Shannon-Wiener, dapat ditentukan beberapa kualitas air.

• Wilhm (1975) menyatakan bahwa air yang tercemar berat, indeks keragaman jenis zoobentosnya kecil dari satu. Jika berkisar antara satu dan tiga, maka air tersebut setengah tercemar.

• Air bersih, indeks keragaman zoobentosnya besar dari tiga.

• Staub et all. dalam Wilhm (1975) menyatakan bahwa berdasarkan indeks keragaman zoobentos, kualitas air dapat dikelompokkan atas: tercemar berat (0<H’<1), setengah tercemar (1<H’<2), tercemar ringan (2<H’<3) dan tercemar sangat ringan (3<H<4,5).

• Kisaran nilai H’ tersebut merupa-kan bagian dari penilaian kualitas air yang dilakukan secara terpadu dengan faktor fisika kimia air.

• Sedangkan Lee et all. (1978) menyatakan bahwa nilai indeks keragaman (H) pada perairan tercemar berat, kecil dari satu (H<1), tercemar sedang (1,0 – 1,5), tercemar ringan (1,6 – 2,0), dan tidak tercemar H besar dari dua (H>2,0)

limnologi 2

Documents