Kualitas Air - Pengelolaan Secara Kimia dan Fisika pada Budidaya Ikan

Faktor penentu berhasil tidaknya suatu usaha budidaya ikan adalah air yang ada dalam media pemeliharaannya. Faktor penentu ini dikarenakan seluruh kehidupan ikan sangat bergantung pada kondisi air, antara lain; untuk kebutuhan respirasi, keseimbangan cairan tubuh, proses fisiologis serta ruang gerak. Untuk mengetahui kondisi air yang dibutuhkan ikan, maka diukur dengan parameter air antara lain; kandungan gas terlarut, kandungan bahan kimia terlarut, suspensi partikel, suhu, serta debit air.

Kebutuhan kondisi air ini sangat berpengaruh pada pengkondisian kualitas yang sesuai dengan kebutuhan ikan. Untuk memudahkan pengelolaan dalam kualitas air, maka parameter kualitas air dibedakan dalam 3 bagian yaitu berdasarkan fisika, kimia dan biologi.
Kualitas air pada pemeliharaan ikan mudah sekali berfluktuasi yang dipengaruhi oleh aktifitas kehidupan ikan itu sendiri maupun oleh lingkungan sekitarnya. Kecenderungan akibat pengaruh ini seringkali dapat menurunkan kualitas air yang dapat menyebabkan terganggunya fisiologis ikan. Hal ini akibat dari ikan yang mengeluarkan hasil metabolisme berupa urine dan kotoran serta pencemaran oleh lingkungan sekitarnya.

Kebutuhan parameter kualitas air sangat bergantung pada jenis dan stadia ikan. Pada stadia larva dan anakan ikan, cenderung rentan terhadap perubahan suatu parameter kualitas yang berfluktuasi tinggi. Untuk menciptakan lingkungan hidup yang baik bagi telur, larva dan anakan ikan dalam wadah pemeliharaan benih ikan, maka air sebagai media hidup harus dikelola agar memenuhi standar kualitas dan kuantitas yang sesuai dengan syarat kebutuhan anak ikan tersebut. Untuk hal tersebut, maka perlu dilakukan suatu pengelolaan kualitas dengan baik.
Pengelolaan suatu kualitas air dengan cara mengamati parameter-parameter kualitas air yang dibutuhkan ikan. Oleh karena itu dengan pemahaman yang baik tentang terminologi, karakteristik dan interkoneksi dari parameter-parameter kualitas air akan membantu dalam melakukan pengelolaan kualitas air yang sesuai untuk pemeliharaan ikan.

Mengidentifikasi dan Mengelola Kualitas Air Secara Fisika
Parameter fisika air yang paling berpengaruh dalam pemeliharaan ikan adalah intensitas cahaya, kecerahan, kekeruhan, suhu dan warna air.

Intensitas Cahaya
Cahaya penting bagi budidaya terutama untuk pembenihan ikan kerapu, dengan intensitas cahaya yang baik maka dapat pertumbuhan ikan akan baik. Intensitas cahaya diukur menggunakan alat Lux meter. Untuk pengukuran intensitas cahaya dilakukan langsung pada bak-bak pemeliharaan ikan kerapu yang ada dilingkungan BBAP ujung batee. Pengukuran biasanya dilakukan pada pagi, siang dan menjelang sore hari oleh petugas laboratorium didampingi pelaksana dihatchery.

Kecerahan/Kekeruhan (turbidity)
Besarnya cahaya matahari langsung yang jatuh pada suatu tempat tergantung pada musim, letak geografis, waktu, sudut jatuh, tinggi tempat dari permukaan laut dan keadaan atmosfer. Cahaya yang jatuh pada permukaan air sebagian akan dipantulkan dan sebagian lagi masuk kedalam air. Cahaya yang masuk inilah yang akan menentukan kecerahan suatu perairan. Cahaya yang masuk dalam air akan mengalami pembiasan sehingga kecepatannya cepat menurun kemudian menghilang pada kedalaman tertentu. Cahaya matahari pada posisi titik kulminasi (jam 12:00 siang) hanya dapat menembus kedalaman air jernih sampai 100 m.

Kecerahan air sangat dipengaruhi oleh kondisi air seperti adanya kekeruhan, kekentalan, warna dan gelombang permukaan air. Semakin tinggi tingkat kekeruhan air semakin dangkal cahaya yang dapat menembus air (penetrasi cahaya). Demikian pula semakin kental dan bergelombang semakin pendek daya tembus cahaya dalam air. Oleh karena itu terjadi hubungan terbalik antara kecerahan dengan kekeruhan, kekentalan dan gelombang permukaan air.

Kecerahan yang baik untuk kehidupan ikan adalah kecerahan dengan jumlah cahaya matahari yang masuk optimal sehingga proses fotosintesa dapat berjalan seimbang dan jumlah fitoplankton yang memadai untuk makanan ikan. Kisaran kecerahan perairan untuk kehidupan ikan adalah 25 – 40 cm untuk air tawar dan 7 – 12 m untuk air laut. Alat untuk mengukur kecerahan disebut dengan sechi disk.

Kekeruhan air dapat terjadi karena plankton, suspensi partikel tanah atau humus. Kekeruhan karena suspensi koloid tanah/lumpur, terlebih lagi bila ditambah dengan adanya hidroksida besi, maka akan sangat berbahaya bagi ikan karena partikel tersebut dapat menempel pada insang sehingga insang dapat rusak dan mengakibatkan terganggunya pernapasan ikan.

Kekeruhan yang diakibatkan oleh partikel zat padat dalam jumlah besar juga dapat menghalangi penetrasi cahaya matahari ke dalam air, sehingga akan mempengaruhi proses fotosintesis serta pertumbuhan tanaman air dan fitoplankton yang hidup di dalamnya. Akibatnya tanaman air dan fitoplankton sebagai persediaan pakan alami ikan dan penyedia oksigen terlarut yang dibutuhkan ikan untuk proses respirasi (pernapasan) dalam air berkurang.

Kekeruhan yang diharapkan adalah kekeruhan oleh kepadatan plankton, karena plankton dapat dimanfaatkan ikan sebagai makanan alami, bahkan plankton kelompok nabati (phytoplankton) dapat membantu menyerap senyawa yang berbahaya bagi ikan antara lain menyerap ammonia secara langsung dan menyerap nitrit secara tidak langsung.
Untuk pengujian kekeruhan air dilakukan dengan metode kolorimetrik dan alatnya disebut kolorimeter.

Suhu air
Suhu air merupakan salah satu parameter fisika yang perlu diperhatikan karena dapat mempengaruhi pada laju metabolisme ikan seperti pertumbuhan, perkembangbiakkan, pernapasan, denyut jantung, kegiatan enzim dan proses fisiologis lainnya pada ikan. Keadaan ini akan terlihat pada pemeliharaan ikan dengan suhu rendah dapat menyebabkan pertumbuhan ikan lambat bahkan terhenti.
Selain itu suhu juga akan mempengaruhi kadar oksigen yang terlarut dalam air dan daya racun suatu bahan pencemar.

Semakin tinggi suhu suatu perairan semakin sedikit oksigen terlarut di dalamnya sedangkan kebutuhan oksigen setiap kenaikan suhu 10ºC, ikan naik hampir dua kali lipat akan kebutuhan oksigennya. Contoh lain yakni daya racun potasium sianida terhadap ikan akan naik dua kali lipat setiap kenaikkan suhu 10ºC. Hal ini sesuai hukum Van Hoff bahwa untuk setiap perubahan kimia, kecepatan reaksinya naik dua sampai tiga kali lipat setiap kenaikkan suhu sebesar 10º C. thermometer digunakan sebagai alat untuk pengukuran suhu air dengan skala 110 oC.

Setiap organisme mempunyai persyaratan suhu maksimum, optimum dan minimum untuk hidupnya serta mempunyai kemampuan menyesuaikan diri sampai suhu tertentu. Secara naluri ikan mempunyai toleransi yang rendah terhadap perubahan suhu. Suhu yang baik untuk pemeliharaan ikan berkisar antara 25 – 31º C.

Warna Air
Warna air di perairan dipengaruhi oleh faktor kecerahan/ kekeruhan, bahan-bahan yang melayang baik hidup maupun yang mati, kualitas cahaya yang masuk ke perairan, warna langit dan warna dasar perairan. Warna air yang terlihat sering tidak membahayakan kehidupan ikan, kecuali oleh bahan pencemar beracun seperti asam, humus atau bahan kimia beracun. Komponen-komponen sistem perairan yang mempengaruhi warna suatu perairan adalah sebagai berikut:
a. Warna hijau (hijau tua) sering dipengaruhi oleh alga biru.
b. Warna kekuning-kuningan atau coklat oleh diatomae.
c. Warna merah oleh zooplankton.
d. Warna hijau atau coklat kuning disebabkan oleh humus.
e. Warna coklat tua oleh bahan-bahan organik.

Bahan anorganik juga sering memberikan warna-warna tertentu seperti kalsium karbonat memberikan warna kehijau-hijauan, belerang dapat memberikan warna hijau dan besi oksida memberikan warna merah.

Mengidentifikasi dan Mengelola Kualitas Air Secara KimiaParameter kimia air yang banyak berperan adalah Oksigen terlarut, Kandungan Karbon dioksida bebas (CO2 ), pH air (derajat keasaman), Alkalinitas, Ammonia (NH3 dan NH4), Asam Sulfida (H2S) dan Salinitas,

Oksigen Terlarut (DO)
Oksigen terlarut dalam air sangat menentukan kehidupan ikan, bila kadar oksigen rendah dapat berpengaruh terhadap fungsi biologis dan lambatnya pertumbuhan, bahkan dapat mengakibatkan kematian ikan. Oksigen juga tidak hanya berfungsi untuk pernapasan (respirasi) ikan, tetapi juga untuk penguraian atau perombakan bahan organik yang ada di dasar kolam. Konsentrasi oksigen terlarut dalam perairan mengalami fluktuasi selama sehari semalam (24 jam). Konsentrasi terendah terjadi pada waktu subuh (dini hari) kemudian meningkat pada siang hari dan menurun kembali pada malam hari. Perbedaan konsentrasi oksigen terlarut tertinggi terdapat pada perairan yang mempunyai kepadatan planktonnya tinggi dan sebaliknya.

Kelarutan oksigen dalam air dipenagruhi oleh beberapa faktor antara lain suhu, kadar garam (salinitas) perairan, pergerakan air dipermukaan air, luas daerah permukaan perairan yang terbuka, tekanan atmosfer dan persentase oksigen sekelilingnya. Bila pada suhu yang sama konsentrasi oksigen terlarut sama dengan jumlah kelarutan oksigen yang ada di dalam air, maka air tersebut dapat dikatakan sudah jenuh dengan oksigen terlarut. Bila air mengandung lebih banyak oksigen terlarut daripada yang seharusnya pada suhu tertentu, berarti oksigen dalam air tersebut sudah lewat jenuh (super saturasi).

Apabila dikaitkan dengan tekanan udara dan suhu, maka kelarutan oksigen dalam air akan menurun dengan menurunnya tekanan udara dan suhu. Pada usaha pembenihan ikan laut di hatchery kadar oksigen terlarut dapat dioptimalkan dengan bantuan aerasi.

Oksigen terlarut diukur dengan dua cara yaitu dengan DO meter dan metode modifikasi azida. dilaboratorium. Kisaran DO yang baik minimal 3 ppm, dan optimum 4-7 ppm

Karbondioksida bebas (CO2)
Karbondioksida atau dikenal dengan nama zat asam arang dibutuhkan secara tidak langsung oleh ikan. Dengan kata lain karbon dioksida dibutuhkan pada proses fotosintesa fitoplankton dan penentu derajat keasaman (pH) pertairan. Karbon dioksida bersenyawa dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3) yang menghasilkan kondisi asam dalam perairan melalui disesiasi menjadi H+ dan HCO3- reaksinya adalah sebagai berikut :

CO3 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- 2H+ + CO3-

Ikan akan mengalami kesulitan pernapasan pada kadar karbondioksida melebihi 15 ppm dan masih dapat hidup dengan meningkatkan oksigen terlarut di dalam air

Nilai pH air (derajat keasaman)
Besarnya pH suatu perairan adalah besarnya konsentrasi ion hidrogen yang terdapat di dalam perairan tersebut. Dengan kata lain nilai pH suatu perairan akan menunjukkan apakah air bereaksi asam atau basa.

Secara alamiah pH perairan dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 dan senyawa-senyawa yang bersifat asam. Sebagai reaksinya nilai pH perairan akan berubah menjadi rendah pada pagi hari, meningkat pada siang hari dan mencapai maksimum pada sore hari serta akan menurun kembali pada malam hari. Oleh karena itu pengukuran pH perairan dilakukan pada pagi dan sore hari, karena pada saat-saat tersebut pH air mencapai puncak terendah dan tertinggi.

Dalam rangka mendukung kehidupan ikan dan kultur pakan alami (fitoplankton) nilai pH air berkisar antara 6,5 – 8,5.

Kesadahan Air
Kesadahan merupakan petunjuk kemampuan air untuk membentuk busa apabila dicampur dengan detergen (sabun). Pada air yang mempunyai kesadahan rendah akan mudah membentuk busa apabila dicampur dengan sabun. Sedangkan pada air yang mempunyai kesadahan tinggi tidak akan terbentuk busa.

Kesadahan sangat penting bagi kehidupan ikan. Tidak semua ikan dapat hidup pada nilai kesadahan yang sama. Dengan kata lain, setiap jenis ikan memerlukan nilai kesadahan pada kisaran tertentu untuk hidupnya. Disamping itu, kesadahan juga merupakan petunjuk yang penting dalam hubungannya dengan usaha untuk mengubah nilai pH.

Kesadahan merupakan ukuran yang menunjukkan jumlah ion kalsium (Ca2+) dan ion magnesium (Mg2+) dalam air. Ion-ion lain sebenarnya ikut pula mempengaruhi nilai kesadahan, akan tetapi pengaruhnya diketahui sangat kecil dan relatif sulit diukur sehingga diabaikan.

Kesadahan pada umumnya dinyatakan dalam satuan ppm (part per million atau 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 (10 ppm). Di Amerika, 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. Perlu diperhatikan bahwa kebanyakan teskit pengukur kesadahan menggunakan satuan CaCO3.

Berikut adalah kriteria kisaran kesadahan yang biasa dipakai:
 0 – 4 dH, atau 0 – 70 ppm CaCO3: sangat rendah (sangat lunak)
 4 – 8 dH, atau 70 – 140 ppm CaCO3: rendah (lunak)
 8 – 12 dH, atau 140 – 210 ppm CaCO3: sedang
 12 – 18 dH, atau 210 – 320 ppm CaCO3: agak tinggi (agak keras)
 18 – 30 dH, aau 320 – 530 ppm CaCO3: tinggi (keras)

Ketidaksesuaian kesadahan 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 tertentu untuk hidupnya. Pada umumnya hampir semua jenis ikan dan tanaman dapat beradaptasi dengan kondisi kesadahan yang ada. Akan tetapi pada proses pemijahan dapat gagal apabila dilakukan pada nilai kesadahan yang tidak tepat.

Alkalinitas
Alkalinitas adalah kemampuan suatu senyawa (karbonat dan bikarbonat) yang ada dalam air untuk menetralisir asam kuat atau disebut juga sebagai penyangga (buffer). Produktifitas pembenihan ikan laut dapat optimal apabila mempunyai alkalinitas 50 – 200 ppm
Pada perairan yang alkalinitasnya rendah, maka nilai pH dan kesadahan air juga rendah. Hal ini karena dalam perairan tersebut hanya terdapat sedikit ion Ca yang dapat meningkatkan nilai pH dan kesadahan

Ammonia
Ammonia merupakan perombakan senyawa nitrogen oleh organisme renik yang dilakukan pada perairan anaerob atau kandungan oksigen terlarut dalam air kurang. Di dalam air ammonia mempunyai dua bentuk senyawa yaitu senyawa ammonia bukan ion (NH3) dan berupa ion amonium (NH4+).

Dalam kaitannya dengan usaha pembenihan ikan laut, NH3 akan dapat meracuni ikan sedangkan NH4+ tidak berbahaya kecuali dalam konsentrasi sangat tinggi. Konsentrasi NH3 yang tinggi biasanya terjadi setelah fitoplankton mati kemudian diikuti dengan penurunan pH air disebabkan konsentarsi CO2 meningkat.

Batas pengaruh yang mematikan ikan apabila konsentarsi NH3 pada perairan tidak lebih dari 1 ppm karena dapat menghambat daya serap hemoglobin darah terhadap oksigen dan ikan akan mati kartena sesak napas.

Perombakan senyawa nitrogen pada perairan aerob akan menghasilkan senyawa nitrat yang dapat diserap oleh organisme nabati sampai menjadi senyawa organik berupa protein.

Nitrit (NO2ˉ) dan Nitrat (NO3ˉ)
Nitrit mempunyai sifat racun bagi ikan. Pada darah yang banyak mengandung nitrit akan bereaksi dengan haemoglobin membentuk methemoglobin sebagai penyakit darah coklat. Nitrit terbentuk dari hasil reduksi nitrat oleh bakteri anaerob dalam dasar perairan. Di perairan nitrit dapat bersifat racun bila konsentrasi lebih dari 5 mg/l NO2ˉ – N. Untuk mengatasi tingkat keracunan nitrit dapat ditambahkan calsium dan klorida pada perairan tersebut.

Proses Terjadi Senyawa Nitrogen di perairan

Pada atmosfir N2 + 3 H2  2 NH3

Pada perairan NH3 + H2O  NH4+ + OHˉ
4 NH4+ + 3 O2  2 NO2ˉ + 4 H+ + 2 H2O
2 NO2ˉ + O2  2 NO3ˉ
NH3 + HNO3  NH4NO3
NH4NO3 + O2  2 NO3ˉ + 2 H+ + H2O

Asam Sulfida (H2S)
Asam sulfida merupakan hasil perombakan yang belum sempurna dari bahan organik yang mengandung sulfur akibat perairan yang anaerob. Hasil perombakan tersebut dapat memperbesar pengurangan oksigen terlarut dan menimbulkan bau busuk.
Senyawa sulfur organik di perairan berasal dari buangan limbah industri dan limbah rumah tangga atau ada kalanya lahan yang mempunyai kandungan sulfida seperti daerah pertambangan batu bara. Konsentarsi maksimal asam sulfida yang tidak membahayakan kehidupan ikan adalah 1 mg/liter.

Salinitas
Salinitas ditentukan berdasarkan banyaknya garam-garam yang larut dalam air. Salinitas dipengaruhi oleh curah hujan dan penguapan (evaporasi) yang terjadi suatu daerah.
Berdasarkan kemampuan ikan menyesuaikan diri pada salinitas tertentu, dapat digolongkan menjadi Ikan yang mempunyai toleransi salinitas yang kecil (Ctenohaline) dan Ikan yang mempunyai toleransi salinitas yang lebar .(Euryhaline).

Golongan ikan laut merupakan golongan Ctenohaline yang hanya mampu hidup di perairan dengan salinitas > 30 o/oo . Umumnya salinitas air laut relatif stabil kecuali pada muara-muara sungai dimana tempat pertemuan air tawar dan air laut.

Sumber:

Gunadi, B., 2016; http://ejournal-balitbang.kkp.go.id/index.php/jra/article/view/2174

Gusmaweti, G.,2019 ; https://media.neliti.com/media/publications/174784-ID-none.pdf

Share on Facebook

Share on Twitter

Share on Google+

Share on LinkedIn