Untuk siswa-siswi SMK Negeri 1 Tukak Sadai, Bapak lampirkan materi untuk SK - Mengidentifikasi Parameter Kualitas Air.

STANDARD KOMPETENSI – MENGELOLA KUALITAS AIR

KOMPETENSI DASAR           :

1.      Mengambil sampel air

2.      Menjelaskan kriteria kualitas air

3.      Mengukur parameter kualitas air

4.      Menentukan kelayakan lokasi budidaya ikan

5.      Mengendalikan kualitas air budidaya ikan

PENDAHULUAN

ü  Media budidaya ikan merupakan suatu tempat hidup bagi ikan untuk tumbuh dan berkembang yaitu air. Oleh karena itu air dan ikan tidak bisa dipisahkan tetapi tidak semua air bisa digunakan untuk pemeliharaan ikan, ada persyaratan yg harus dipenuhi agar ikan dapat hidup dengan baik didalamnya.

ü  Air yang dapat digunakan sebagai budidaya ikan harus mempunyai standar kuantitas dan kualitas yang sesuai dengan persyaratan ikan.

ü  Kualitas air secara luas dapat diartikan sebagai setiap factor fisik, kimia dan biologi yg mempengaruhi manfaat penggunaan air bagi manusia baik langsung maupu tidak langsung.

ü  Untuk keperluan budidaya ikan, kualitas air adalah setiap variable yg mempengaruhi pengelolaan dan kelangsungan hidup, perkembangbiakan serta pertumbuhan ikan.

ü  Pengelolaan air bertujuan untuk menyediakan lingkungan hidup yang optimal bagi ikan untuk bisa hidup, tumbuh dan berkembang biak sehingga memeproleh perkembangbiakan dan pertumbuhan yang maksimal.

ü  Prinsip dasar pengelolaan air adalah memasukan zat yg bermanfaat kedalam wadah budidaya dan mengeluarkan zat yg tidak bermanfaat dan merugikan bagi ikan.

ü  Kualitas air sangat menentukan keberhasilan suatu usaha budidaya ikan , oleh karena itu pengukuran parameter kualitas air dilakukan secara rutin terjadwal dan kontinyu.

SUMBERDAYA AIR

Berdasarkan asalnya sumber air yg dpt digunakan utk usaha budidaya ikan dapat dikelompokan menjadi 2 yaitu :

1.      Air permukaan

Adalah air hujan yg mengalami limpasan/ berakumulasi sementara ditempat-tempat yg rendah.

Air permukaan dibagi menjadi 3 kelompok yaitu :

a.       Air tawar

Perairan yang memiliki salinitas 0-5 ppt.

1). Perairan berbentuk aliran (lotik)

Ø Sungai

Adalah aliran air di permukaan bumi yang terjadi secara alamiah, bergerak dari tempat yg tinggi ke tempat yg rendah.

·         Sungai di dataran tinggi bersifat jeram

·         Sungai di dataran rendah bersifat tenang

Ø Saluran irigasi

Adalah aliran air di permukaan bumi yg terjadi bukan secara alamiah, melainkan sengaja dibuat untuk keperluan tertentu.

Aliran air diarahkan untuk keperluan irigasi pertanian, irigasi tambak, saluran irigasi perkotaan, penggunaan air irigasi harus mendapat izin dari pihak yang berwenang.

2). Perairan berbentuk genangan (lentik)

Ø Danau

Adalah genangan air di permukaan bumi yg terjadi secara alamiah.

Ex.       - Danau Sentani, Danau Singkarak, Danau Tondano

- Danau Toba di Medan (Sumatra Utara) digunakan utk memelihara ikan mas dan nila sistem KJA (tahun 2007 terdpt 5.612 unit KJA)

Perairan danau berdasarkan tingkat kesuburannya menurut Welch (1992) dikelompokan menjadi 3 yaitu :

·         Oligotrofik            : kesuburan rendah, Ex. Danau Toba

·         Mesotrofik           : kesuburan sedang, Ex. Danau Singkarak

·         Eutrofik    : kesuburan tinggi, Ex. Danau Tempe

Ø Waduk

Adalah danau buatan manusia (man made lake) yg dibangun dgn cara membendung sungai dengan dam (bendungan).

Ex. Waduk Saguling di Jawa Barat, Waduk Wadaslintang, Waduk Cirata

Waduk dibangun utk berbagai multi fungsi (multiple purpose) dgn prioritas utama sbg pembangkit listrik (hydroelectric).

Ø Situ

Adalah danau atau waduk yg berukuran relatif kecil, baik luasan atau kedalaman atau volume airnya.

Ex. Situ Gintung

Situ berfungsi sebagai penampung air/ tandon (reservoir) untuk berbagai keperluanpertanian, perikanan, rumah tangga dan industri.

b.      Air payau

Perairan yang memiliki salinitas 6-29 ppt.

Ø Perairan payau di muara sungai dan pantai

Muara sungai adalah perairan yang masih dipengaruhi pasang surut air laut dan aliran air tawar dari sungai.

Ø Perairan payau di rawa

Rawa adalah genangan air yang terbentuk akibat adanya legokan (cekungan) di belakang garis pantai yang terisi (digenangi) air laut.

Ø Perairan payau di paluh

Paluh adalah perairan laut yang menjorok jauh ke dalam daratan sehingga membentuk seperti sungai.

c.       Air laut

Adalah perairan yang memiliki salinitas berkisar 30-35 ppt.

Ø Teluk adalah perairan laut yang menjorok masuk ke daratan.

Ø Selat adalah perairan laut di antara 2 atau beberapa pulau.

Ø Shallow sea adalah perairan laut dangkal yang umumnya berlokasi di dekat pantai.

2.      Air tanah

Adalah air hujan yang mengendap atau air yang berada dibawah permukaan tanah.

Ex. Mata air, air sumur

Kelebihan air tanah	Kekurangan air tanah
·         bersih	·         kandungan O2 rendah ·         kadar CO2 tinggi ·         kandungan Fe tinggi

Air tanah mempunyai kandungan O₂ rendah karena pergerakan airnya lambat, dipengaruhi oleh porositas, permeabilitas dari lapisan tanah, dan pengikisan kembali air.

Untuk mengatasi permasalahan air tanah untuk media budidaya sebaiknya air tanah diinapkan terlebih dahulu semalaman (minimal 12 jam) agar mengalami kontak dengan udara (proses oksigenasi) dan penggunaan aerator atau kincir air atau blower untuk meningkatkan O₂ terlarut.

PARAMETER KUALITAS AIR

A.      SIFAT FISIK

1.      KEPADATAN (DENSITY/ BERAT JENIS)

2.      KEKENTALAN (VISCOSITAS)

3.      TEGANGAN PERMUKAAN

4.      SUHU AIR

5.      KECERAHAN DAN KEKERUHAN AIR

6.      SALINITAS

B.      SIFAT KIMIA

1.      OKSIGEN

2.      KARBONDIOKSIDA

3.      pH AIR

4.      BAHAN ORGANIK DAN GARAM MINERAL

5.      NITROGEN

6.      ALKALINITAS DAN KESADAHAN

C.      SIFAT BIOLOGI

ü  Parameter biologi dari kualitas air yg biasa dilakukan pengukuran utk kegiatan budidaya ikan adalah kelimpahan plankton, benthos dan perifiton, sebagai organism air yg hidup di perairan dan dpt digunakan sbg pakan alami bagi ikan.

ü  Plankton adalah organism perairan tingkat rendah yg melayang-layang di air dalam waktu relatif lama mengikuti pergerakan air.

·         Fitoplankton      

Plankton tumbuhan (mengandung klorofil). Ex. Diatom

·         zooplankton.

Plankton hewan. Ex. Rotifera, Copepoda, Cladocera

ü  Benthos adalah organism air yg hidup di dasar perairan

ü  Perifiton adalah organism air yg hidup dgn menempel pada substrat.

ü  Berdasarkan ukurannya plankton dibedakan menjadi ;

·         Macroplankton

Masih dapat dilihat dengan mata telanjang (ukuran >3 mm)

Ex. Jellyfish, Euphausids, Mysids, Salps

·         Mesolankton

Masih bisa disaring oleh alat tangkap plankton net #25 (mesh size 0,03-0,04 mm), ukuran plankton berkisar antara 0,06 mm(60 mikron) - 3 mm.

Ex. Diatoms, Dinoflagelata

·         Nannoplankton/ Mikroplankton

Dapat lolos dengan alat tangkap plankton net #25, ukuran <60 mikron.

Ex. Coccolithophores, Silicoflagellates, bacteria, uniceluler algae

ü  Berdasarkan tempat hidupnya dan daerah penyebarannya, plankton dapat merupakan ;

·         Limnoplankton                                       : plankton air tawar/ danau

·         Haliplankton                                           : plankton air asin

·         Hypalmyroplankton                               : plankton air payau

·         Heleoplankton                                        : plankton di kolam

·         Petamoplankton/ Rheoplankton          : plankton di air mengalir/ sungai

PENGUKURAN KUALITAS AIR

ü  Pengelolaan kualitas air adalah upaya pemeliharaan air sehingga tercapai kualitas yg diinginkan sesuai fungsi peruntukannya utk menjamin agar kualitas air tetap dalam kondisi alamiah.

ü  Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air utk menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air.

ü  Mutu air adalah kondisi kualitas air yg diukur dan atau diuji berdasarkan parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan perundang-undangan yg berlaku.

ü  Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energy atau komponen yg ada atau harus ada atau unsure pencemar yg ditenggang keberadaannya di dalam air.

ü  Peraturan Pemerintah RI No. 20 Tahun 1990 tentang pengendalian pencemaran air, membagi criteria kualitas air dalam 4 golongan yaitu ;

·         Golongan A

Criteria kualitas air yg dapat digunakan sebagai air minum secara langsung tanpa diolah terlebih dahulu.

·         Golongan B

Criteria kualitas air yg dapat digunakan sebagai air baku air minum.

·         Golongan C

Criteria kualitas air yg dapat digunakan untuk usaha perikanan dan peternakan.

·         Golongan D

Criteria kualitas air yg dapat digunakan untuk usaha pertanian, industry dan pembangkit listrik tenaga air.

PARAMETER KUALITAS AIR KIMIA

Ø  BAHAN ORGANIK DAN GARAM MINERAL DALAM AIR

ü  Mineral merupakan salah satu unsur kimia yg selalu ada dlm suatu perairan, Ex. Kalsium (Ca), Pospor (P), Magnesium (Mg), Potassium (K), Sodium (Na), Sulphur (S), Zat besi (Fe), Tembaga (Cu), dll

ü  Diperairan umum mineral yg diperlukan phytoplankton diperoleh dari pembongkaran bahan organik (berasal dari sisa tumbuhan dan binatang yg sudah mati) oleh jasad renik.

ü  Bila perairan dlm suasan anaerob, maka protein yg mengandung belerang dpt dibongkar oleh bakteri anaerob (Ex. Bakterium vulgare), hasil pembongkaran tsb adlah gas H₂S dan ditanadai bau busuk, air berwarna kehitaman.

ü  Gas H₂S merupakan factor pembatas bagi kesuburan peraian, kandungan H₂S 6 mg/l sudah dpt membunuh ikan dlm bbrp jam saja.

ü  Gas lain yg berasal dr pembongkaran bahan organik adalah gas metana, merupakan gas yg bersifat mereduksi dan dikenal sbg gas rawa. Gas metana timbul pd proses pembongkaran hidrat arang dan bahan organic yg tertimbun dlm perairan.

Ø  NITROGEN

ü  Didalam perairan dpt berupa nitrogen organik (dlm bentuk protein, asam amino dan urea) dan nitrogen anorganik (dlm bentuk Ammonia NH₃, Ammonium NH₄, Nitrit NO₂, Nitrat NO₃, dan molekul Nitrogen N₂).

ü  Kolam yg baru dipupuk dgn pupuk kandang/ hijau dlm jumlah banyak dan langsung ditebar ikan ke dlm kolam, biasanya akan terjadi tingkat mortalitas yg tinggi pd ikan karena kebanyakan gas CO₂.  Hal ini sesuai dgn persamaan reaksi sbb : R.CH.NH₂.COOH+O₂          R.COOH+NH₃+CO₂

ü  Bila keadaan perairan semakin buruk shg O₂ dlm air habis, maka proses pembongkaran bahan organic akan diambil oleh bakteri Nitrosomonas menjadi senyawa nitrit, reaksinya sbb : 2NH₃+3O₂            2HNO₂+H₂0

ü  Bila perairan cukup mengandung kation maka asam nitrit yg terbentuk tsb dpt dirubah menjadi garam nitrat oleh bakteri nitrobakter, dgn reaksi sbb : 2NaNO₂+O₂           2NaNO₃

ü  Garam nitrat dpt dibongkar oleh bakteri denitrifikasi (Micrococcus denitrifikan) menjadi nitrogen bebas, reaksinya sbb :

5 C₆H₁₂O₆+24 HNO₃          24 H₂CO₃+6 CO₃+18 H₂O+12 N₂

ü Agar phytoplankton dpt tumbuh dan berkembang biak dgn subur dlm suatu perairan, maka kandungan nitrogen tdk boleh kurang dr 4 mg/l (yg diperhitungkan dr kadar N dlm bentuk nitrat), 1 mg/l P dan 1 mg/l K.

ü  Kadar N dlm bentu NH₃ dipakai juga sbg indicator polusi, kadar 0,5 mg/l merupakan batas maksimum. Kadar ammonia yg dpt mematikan ikan budidaya sebesar 0,1-0,3 mg/l.

ü Kadar ammonia yg tinggi diakibatkan adanya pencemaran bahan organic yg berasal dr limbah domestic, industry dan limpasan pupuk pertanian.

ü Semakin tinggi temperature dan pH dalam suatu perairan maka konsentrasi NH₃ semakin tinggi shg daya racun makin kuat.

ü Pengaruh pd ikan budidaya bila perairan mengandung kadar NH₃ dan NO₂ yg tinggi adalah timbulnya penyakit gas buble atau emboli, penyakit darah coklat (brown blood)

ü Pencegahan daya racun nitrit dpt dilakukan dgn menambah klorida (CL^-) sebanyak 5 mg/l, sumber klorida adalah garam dapur atau CaCl_2.      

AGRIBISNIS PERIKANAN

STANDAR KOMPETENSI – MENGIDENTIFIKASI PARAMETER KUALITAS AIR

KOMPETENSI DASAR         :

1.    Menyiapkan peralatan dan bahan yang digunakan dalam identifikasi parameter kualitas air

2.    Menjelaskan macam-macam parameter kualitas air

3.    Menjelaskan teknik pengambilan sampel air

4.    Mengambil sampel air di lapangan

5.    Menjelaskan cara mengukur parameter kualitas air

6.     Mengukur parameter kualitas air

PARAMETER KUALITAS AIR

A.   SIFAT FISIK

1.    KEPADATAN (DENSITY/ BERAT JENIS)

ü  Jumlah massa air per satu satuan volume.

ü  Densitas merupakan fungsi langsung dari kedalaman perairan, yg dipengaruhi oleh temperatur dan tekanan.

ü  Jika temperatur naik maka kepadatan berkurang dan sebaliknya

ü  Nilai densitas umumnya berkisar 1.02-1.07 gr/cm³

ü   

2.    KEKENTALAN (VISCOSITAS)

ü  Merupakan gesekan dalam air yg timbul ketika ada benda yang bergerak dlm perairan.

ü  Zat cair memilik viscositas yg berbeda-beda, contoh air 10 juta x lbh cair drpd aspal, 100 x lbh cair drpd minyak, 25 x lbh cair drpd asam sulfat.

ü   

3.    TEGANGAN PERMUKAAN

ü  Kecenderungan permukaan zat cair untuk menegang, shg permukaannya seperti tertutupi oleh suatu lapisan elstis.

ü  Molekul air mempunyai gaya tarik-menarik terhdp molekul yg ada

ü  Gaya kohesi         molekul air dpt bergabung dgn molekul air lainnya

ü  Gaya adhesi         air dpt menempel pd substrat/ benda lain.

ü  Dengan sifat ini air mampu menahan benda-benda kecil dipermukaan, seperti serangga, itik, silet, klip/ penjepit kertas, jarum dll

ü  Pipa kapiler merupakan salah satu model alat utk mengukur tegangan permukaan

4.    SUHU AIR

ü  Kapasitas panas

ü  Fluktuasi suhu harian di lingkungan darat dpt mencapai 15⁰C, sdgkn di lingkungan perairan sekitar 3⁰-5⁰C, hal ini disebabkan :

v  Absorbsi (penyerapan) panas matahari pd permukaan

v  Angin, penggerak massa air dan penyebaran suhu

v  Aliran vertical air, lapisan bawah suhu lbh dingin drpd lapisan atas

ü  Factor yg mempengaruhi tinggi rendahnya suhu adalah

v  Latitude (letak tempat terhdp garis edar matahari)

v  Altitude (letak ketinggian dari permukaan laut)

v  Musim

v  Cuaca

v  Naungan

v  Waktu pengukuran

v  Kedalaman air

ü  Alat utk mengukur suhu adalah termometer (satuan ukur ⁰C)

5.    KECERAHAN DAN KEKERUHAN AIR

ü  Kecerahan merupakan ukuran transparansi perairan

ü  Alat untuk mengukur kecerahan adalah secchi disc (satuan meter)

ü  Kekeruhan adalah sifat optic yg ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam perairan.

ü  Alat untuk mengukur kekeruhan adalah Jackson Candler Turbidimeter (satuan ukurnya 1 JTU)

ü  Factor-faktor yg menetukan kekeruhan sbb :

v  Benda yang tersuspensi (lumpur)

v  Jasad renik (plankton)

v  Warna air (serasah yg terekstrak/ terlarut)

6.    SALINITAS

ü  Merupakan jumlah kadar garam yg terdpt dlm perairan.

ü  Garam mineral yg terdpt diperairan Na, Cl, NaCl, MgSO₄, KNO₃, K, dll.

ü  Nilai salinitas utk freshwater 0-5 ppt, brancish-water 6-29 ppt dan marine > 30 ppt.

ü  Alat utk mengukut salinitas adalah Refraktometer/ Salinometer, satuan ukurnya gr per kg (ppt) atau promil (⁰/₀₀)

 

B.    SIFAT KIMIA

1.    OKSIGEN TERLARUT

ü  Merupakan gas yg berperan dlm proses respirasi dan metabolism MH.

ü  Sumber O₂ terlarut berasal dari :

v  Difusi O₂ dr udara ke perairan

v  Air hujan

v  Proses fotosintesis

CO₂ + 12 H₂O              C₆H₁₂O₆ + 6 H₂O + 6 O₂        

ü  Pengurangan O₂ terlarut disebabkan oleh :

v  Proses respirasi

v  Penguraian bahan organik

ü  Alat utk megukur O₂ terlarut adalah DO meter (satuan ukurnya ppm atau mg/l)

ü  Utk skala Lab. Mengukuran O₂ terlarut dilakukan menggunakan metode Winkler dgn menggunakan rumus sbb :

      1000

O₂ terlarut = ------------------- x P x 0.16

                    Sampel Air (ml)

Keterangan : P             = Volume titrasi yg dihabiskan (ml)

                   0.16        = Nilai tetapan

                  

2.    KARBONDIOKSIDA BEBAS

ü  Merupakan hasil buangan oleh MH melalui proses pernafasan.

ü  Reaksi kimia sbb :

CO₂ + H₂O               H⁺ + HCO₃^-

ü  Alat utk megukur CO₂ bebas adalah CO meter (satuan ukurnya ppm atau mg/l)

ü  Utk skala Lab. Mengukuran O₂ terlarut dilakukan menggunakan metode Titrasi dgn menggunakan rumus sbb :

                                             1000

CO₂ bebas = A X B X 22 X  -------------------

                                       Sampel Air (ml)

Keterangan : A            = Volume penitraan Na₂CO₃ (ml)

                   B            = Normalitas penitraan (ml)

                   0.16        = Nilai tetapan    

3.    pH AIR

ü  Merupakan suatu ukuran dari kadar ion H⁺ dan menunjukan suasana air apakah bersifat asam atau basa.

ü  pH (puissance negative de Hidrogen) dinyatakan dengan angka 1-14

ü  Tinggi rendahnya pH dipengaruhi oleh O₂ dan CO₂. Apabila O₂ naik maka pH akan naik dan sebaliknya, namun apabila CO₂ naik maka pH akan turun dan sebaliknya, berikut reaksi kimianya :

C + CO₂              HCO₃

HCO₃                       H⁺ + CO^-3

Jadi, semakin bnyk ion H⁺ maka suasana semakin asam.

ü  Untuk mengukur pH dapat menggunakan alat pH meter dan kertas pH universal (kertas lakmus)

4.    BAHAN ORGANIK DAN GARAM MINERAL

ü  Mineral merupakan salah satu unsur kimia yg selalu ada dlm suatu perairan, Ex. Kalsium (Ca), Pospor (P), Magnesium (Mg), Potassium (K), Sodium (Na), Sulphur (S), Zat besi (Fe), Tembaga (Cu), dll

ü  Bahan organic yg ada dlm perairan berupa serasah (daun yg membusuk), bangkai organisme, pupuk organic dll

5.    NITROGEN

ü  Didalam perairan dpt berupa nitrogen organik (dlm bentuk protein, asam amino dan urea) dan nitrogen anorganik (dlm bentuk Ammonia NH₃, Ammonium NH₄, Nitrit NO₂, Nitrat NO₃, dan molekul Nitrogen N₂).

ü  Protein              NH₃ + NO₂

NH₃ + NO₂                      NO₃  

ü  Proses nitrifikasi

NO₄⁺ + 1.5 O₂               NO₂⁺ + 2H⁺ + H₂O (bakteri nitrosomonas)

ü  Proses nitratasi

NO₂ + 0.5 O₂               NO₃ (bakteri nitrobakter)

ü  Untuk mengukur kandungan nitrogen menggunakan alat spektrofotometer (satuan ukurnya ppm atau mg/l)

6.    ALKALINITAS DAN KESADAHAN

ü  Alkalinitas menggambarkan jumlah basa (alkali) yg terkandung dlm air, sdgkn alkalinitas total adalah konsentrasi total dari basa yg terkandung dlm air yg dinyatakan dlm ppm setara dgn kalsium karbonat.

ü  Alkalinitas juga disebut sebagai daya mengapung asam (DMA) yaitu kemampuan perairan utk menyangga goncangan pH.

ü  Alkalinitas dapat diukur dgn menggunakan metode Titrasi sbb :

                                           1000

Alkalinitas = A X W X 50 X  -------------------

                                       Sampel Air (ml)

Keterangan : A            = Volume penitraan H₂SO₄ (ml)

                   W           = Normalitas penitraan (ml)

                   50           = Nilai tetapan    

ü  Kesadahan / kekerasan air (hardness) disebabkan banyaknya mineral dalam air yang berasal dari batuan tanah, baik dalam bentuk ion maupun ikatan molekul.

ü  Derajat kekerasan air biasanya dinyatakan dlm ⁰dH, menggunakan nilai standar yg dinyatakan oleh kadar Ca⁺⁺ dan Mg⁺⁺ dlm bentuk CaCO₃ atau CaO dan MgO dalam satuan mg/l air.

ü  Kadar CaCO₃ dan derajat kekerasan air

Katagori	Kadar CaCO3 (mg/l)	Kekerasan (0dH)
Soft (lunak) Moderately soft (agak lunak) Slighty hard (sedang) Moderately hard (agak keras) Hard (keras) Very hard (amat keras)	0-50 50-100 100-200 200-300 300-450 >450	0-3 3-6 6-12 12-16 16-25 >25

ü  Alat utk mengukur kekerasan air menggunakan dH meter (⁰dH), bisa juga menggunakan metode Titrasi jika dilakukan skala Lab. Alat lain yg lebih praktis dgn GH test (general hardness test).