BAB I

PENDAHULUAN

Air adalah senyawa yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui

sampai saat ini di bumi. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun

kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air

asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga

dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, dan lautan es.

Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu:

melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air,

sungai, muara) menuju laut. Air bersih penting bagi kehidupan manusia. Di banyak tempat

di dunia terjadi kekurangan persediaan air. Air dapat berwujud padatan (es), cairan (air) dan

gas (uap air). Air merupakan satu-satunya zat yang secara alami terdapat di permukaan

bumi dalam ketiga wujudnya tersebut.

Pengelolaan sumber daya air yang kurang baik dapat menyebakan kekurangan air,

monopolisasi serta privatisasi dan bahkan menyulut konflik. Kondisi perairan juga sangat

menentukan kelimpahan dan penyebaran organisme di dalamnya, akan tetapi setiap

organisme memiliki kebutuhan dan preferensi lingkungan yang berbeda untuk hidup yang

terkait dengan karakteristik lingkungannya.

Habitat-habitat perairan dibagi dalam tiga kategori utama, yaitu sistem air tawar,

estuarin dan lautan. Walaupun habitat air tawar menempati sebagian kecil dari permukaan

bumi bila dibandingkan dengan habitat lainnya, namun mempunyai arti yang sangat

penting. Sebagai pelarut yang baik, air mengandung zat-zat kimia yang terlarut di

dalamnya. Penggunaan senyawa ini dalam aktivitas metabolik tumbuhan dan hewan

perairan menyebabkan perubuhan susunan kimiawi air, dengan demikian pengetahuan

mengenai keadaan ini penting untuk memahami hubungan yang rumit antara komponen-

komponen biotik dan abiotik.

Badan air tawar dibagi menjadi dua kategori umum, yaitu air diam seperti kolam,

danau, situ, rawa, telaga dan waduk serta air mengalir (sungai). Air diam digolongkan

sebagai sistem lentik sedangkan air mengalir disebut sistem lotik. Studi mengenai air tawar

dikenal sebagai Limnologi. Penelitian-penelitian badan air tawar mencakup kajian sifat-

sifat fisika dan kimia air, tumbuhan serta hewan yang hidup di dalamnya serta tata cara

mereka berinteraksi.

Sifat-sifat fisika dan kimia air sangat penting dalam ekologi. Air merupakan

media pengangkutan yang ideal bagi molekul-molekul melalui tubuh organisme, karena

air merupakan pelarut yang kuat tanpa menjadi sangat aktif secara kimia. Tegangan

permukaan air yang tinggi menyebabkan pergerakan air melewati organisme, dan juga

bertanggung jawab bagi kenaikkan tinggi air tanah. Rapatan air yang nisbi tinggi tidak

hanya mendukung bobot tubuh secara sebagian maupun seutuhnya, namun juga

memungkinkan hadirnya organisme tersuspensi.

Dalam menentukan kualitas air atau baik buruknya perairan dapat ditentukan oleh

berbagai faktor, yaitu : derajat keasaman (pH), oksigen terlarut, karbondioksida bebas, daya

menggabung asam (DMA), salinitas air, dan Chemical Oxigen Demand (COD). Kebutuhan

air untuk berbagai aspek kehidupan menyangkut baik kuantitas maupun kualitasnya.

Apabila jumlah airnya berlebihan atau kurang dari yang dibutuhkan, maka akan

mengganggu demikian juga kualitas airnya harus sesuai dengan peruntukannya. Kondisi

perairan sangat menentukan kelimpahan dan penyebaran organisme di dalamnya, akan

tetapi setiap organisme memiliki kebutuhan dan preferensi lingkungan yang berbeda untuk

hidup yang terkait dengan karakteristik lingkungannya. Nikolsky menyatakan bahwa

setidaknya ada tiga alasan utama bagi ikan untuk memilih tempat hidup yaitu 1) yang

sesuai dengan kondisi tubuhnya, 2) sumber makanan yang banyak, 3) cocok untuk

perkembangbiakan dan pemijahan. Dalam rangka pengelolaan sumberdaya hayati perairan

laut, pemahaman terhadap faktor-faktor fisik laut dan pengaruhnya terhadap perkembangan

biota laut merupakan suatu kebutuhan yang mutlak. Faktor fisika-kimia laut, seperti cahaya,

suhu, salinitas, arus dan pasang surut semenjak semula dipandang sebagai faktor abiotik

pada ekosisitem laut yang memiliki banyak kegunaan dalam proses kelangsungan hidup

ikan, seperti pertumbuhan dan distribusinya.

BAB II

ISI

Kandungan Bahan Kimia dalam Air

Air mempunyai sifat melarutkan bahan kimia. Abel Wolman menyatakan bahwa air

rumusnya adalah: H2O + X, dimana X adalah zat zat yang dihasilkan air buangan oleh

aktivitas manusia selama beberapa tahun. dengan bertambahnya aktivitas manusia, maka

factor X tsb dalam air akan bertambah dan menjadi masalah.

Faktor X merupakan zat zat kimia yang mudah larut dalam air dan dapat menimbulkan

masalah sbb:

- Toksisitas

- Reaksi reaksi kimia yang menyebabkan :

Pengendapan yang berlebihan

Timbulnya busa yang menetap, yang sulit untuk dihilangkan

Timbulnya respon fisiologis yang tidak diharapkan terhadap rasa atau pengaruh laxatif

Perubahan dari perwujudan fisik air

Beberapa faktor kimia perairan yang berperan penting dalam ekosistem perairan

antara lain adalah pH, gas terlarut, garam-garam an-organik, senyawa organik, BOD

biasanya diukur dalam setiap kajian ekologis suatu sistem perairan menggenang. Cara

sederhana yang memberikan perkiraan pengukuran maupun cara canggih untuk

memperkirakan secara sangat teliti dengan menggunakan alat yang mahal, telah

dikembangkan. Cara yang dipilih sangat tergantung pada sifat pekerjaan yang akan

dilakukan.

1. Salinitas

Salinitas adalah banyaknya zat terlarut. Zat padat terlarut meliputi garam-garam

anorganik, senyawa-senyawa organik yang berasal dari organisme hidup, dan gas-gas

terlarut (Nybakken, 1992).

Ciri paling khas pada air laut yang diketahui oleh semua orang ialah rasanya yang

asin. Ini disebabkan karena didalam air laut terlarut garam-garam yang paling utama adalah

natrum klorida (NaCl) yang sering disebut garam dapur. Selain NaCl, di dalam air laut

terdapat pula MgCl2, kalium, kalsium dan sebagainya. Salinitas adalah jumlah berat semua

garam (dalam gram) yang terlarut dalam satu liter air, biasanya dinyatakan dengan satuan

0/00 (permil, gram per liter) (Nontji, 1986)

Di perairan pantai karena terjadi pengenceran misalnya karena pengaruh aliran sungai

salinitas bisa turun rendah. Sebaliknya di daerah dengan penguapan yang sangat kuat,

salinitas bisa meningkat tinggi. Air payau adalah istilah umum yang digunakan untuk

menyatakan air yang salinitasnya antara air tawar dan air laut.

Perairan estuari atau daerah sekitar kuala dapat mempengaruhi struktur salinitas yang

kompleks, karena selain merupakan pertemuan antara air tawar yang relatif ringan dan air

laut yang lebih berat juga pengadukan air sangat menentukan (Nontji, 1986).

2. Derajat keasaman (pH)

Nilai pH air yang normal adalah netral, yaitu antara pH 6 sampai pH 8 (Fardiaz,

1992). Air yang pH-nya kurang dari 7 bersifat asam, sedangkan yang pH-nya lebih dari 7

bersifat basa. Tanah yang bersifat asam akan mengakibatkan pelarutan dan ketersediaan

logam berat yang berlebihan dalam tanah (Darmono, 1995). Perubahan pH yang sangat

asam maupun basa akan mengganggu kelangsungan hidup organisme akuatik karena

menyebabkan terganggunya metabolisme dan respirasi.

Derajat keasaman adalah suatu ukuran dari konsentrasi ion hidrogen dan

menunjukkan suasana air tersebut apakah bereaksi asam atau basa. Kisaran pH air yang

maksimal untuk produksi ikan adalah 6,5 sampai 9 (Boyd,1981). Fluktuasi pH sangat

dipengaruhi oleh proses respirasi, karena gas karbondioksida yang dihasilkannya. Semakin

banyak karbondioksida yang dihasilkan dari proses respirasi, maka pH akan semakin

rendah. Namun sebaliknya jika aktivitas fotosintesis semakin tinggi maka akan

menyebabkan pH semakin tinggi (Kordi, 2000).

Pengukuran derajat keasaman dilakukan dengan variasi waktu siang dan malam.

Langkah tersebut didasarkan pada perbedaan aktivitas biota pada siang dan malam hari.

Pengambilan lokasi bisa dilakukan dengan berbagai cara, seperti transek pada kedalaman

yang berbeda dan tempat-tempat yang memiliki potensi menimbulkan pencemaran (sumber

pencemaran terpusat).

3. Oksigen Terlarut (DO)

Pemasukan air tawar dan air laut yang teratur ke badan estuari dan ditambah lagi

dengan kedangkalan, turbulensi dan percampuran oleh angin, biasanya suplai oksigen

cukup banyak dalam kolom air. Kelarutan oksigen dalam air menurun jika suhu dan

salinitas meningkat. Jumlah oksigen dalam air akan bervariasi jika parameter suhu dan

salinitas bervariasi (Green, 1968).

Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan tanaman dan hewan di

dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air tersebut tergantung dari kemampuan air

untuk mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupannya

(Fardiaz, 1992). Oksigen terlarut dapat berasal dari proses fotosintesis tanaman air, dimana

jumlahnya tidak tetap tergantung dari jumlah tanamannya, dan dari atmosfer (udara) yang

masuk ke dalam air dengan kecepatan terbatas (Fardiaz, 1992). Oksigen terlarut dalam laut

dimanfaatkan oleh organisme perairan untuk respirasi dan penguraian zat-zat organik oleh

mikroorganisme. Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung

dari suhu dan tekanan atmosfer (Fardiaz, 1992).

Oksigen merupakan faktor pembatas dalam penentuan kehadiran makhluk hidup di

dalam air. kepekatan oksigen terlarut bergantung kepada:

a.Suhu.

b.Kehadiran tanaman fotosintesis.

c.Tingkat penetrasi cahaya yang bergantung kepada kedalaman dan kekeruhan air.

d.Tingkat kederasan aliran air.

e.Jumlah bahan organik yang diuraikan dalam air seperti sampah, ganggang mati atau limbah

industri (Sastrawijaya, 2001).

Pengukuran oksigen terlarut bisa dilakukan dengan metode sensor oskigen elektronik

dan titrasi Winkler. Hasil pengukuran berada pada satuan persen (%) dan mg/L.

Pengukuran dilakukan pada variasi siang dan malam serta pada musim yang berbeda.

Penentuan siang malam menentukan disebabkan karena adanya aktivitas respirasi dan

fotosintesis pada siang hari, sedangkan musim untuk mengetahui pengaruh perbedaan

aktivitas makhluk hidup tergantung musim pada kadar oksigen terlarut.

ANALISIS OKSIGEN TERLARUT

(DO)

Oksigen terlarut dapat dianalisis atau

ditentukan dengan 2 macam cara, yaitu :

1. Metoda titrasi dengan cara WINKLER

2. Metoda elektrokimia

1. Metoda titrasi dengan cara WINKLER

Metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk

menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri.

Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 den Na0H - KI,

sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan menambahkan H2SO4 atan HCl maka

endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2)

yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi

dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan

amilum (kanji).

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut :

MnCI2 + NaOH→ Mn(OH)2 + 2 NaCI

2 Mn(OH)2 + O2 →2 MnO2 + 2 H20

MnO2 + 2 KI + 2 H2O →Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH

I2 + 2 Na2S2C3→ Na2S4O6 + 2 NaI

2. Metoda elektrokimia

Cara penentuan oksigen terlarut dengan metoda elektrokimia adalah cara langsung

untuk menentukan oksigen terlarut dengan alat DO meter. Prinsip kerjanya adalah

menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda yang direndam dalarn

larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya menggunakan katoda perak (Ag)

dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan membran plastik

yang bersifat semi permeable terhadap oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi adalah :

Katoda : O2 + 2 H2O + 4- →4 HO-

Anoda : Pb + 2 HO- →PbO + H20 + 2e-

Aliran reaksi yang terjadi tersebut tergantung dari aliran oksigen pada katoda. Difusi

oksigen dari sampel ke elektroda berbanding lurus terhadap konsentrasi oksigen terlarut.

Penentuan oksigen terlarut (DO) dengan cara titrasi berdasarkan metoda WINKLER lebih

analitis apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter. Hal yang perlu diperhatikan

dalam titrasi iodometri ialah penentuan titik akhir titrasinya, standarisasi larutan tiosulfat

dan pembuatan larutan standar kaliumbikromat yang tepat. Dengan mengikuti prosedur

penimbangan kaliumbikromat dan standarisasi tiosulfat secara analitis, akan diperoleh hasil

penentuan oksigen terlarut yang lebih akurat. Sedangkan penentuan oksigen terlarut dengan

cara DO meter, harus diperhatikan suhu dan salinitas sampel yang akan diperiksa. Peranan

suhu dan salinitas ini sangat vital terhadap akurasi penentuan oksigen terlarut dengan cara

DO meter. Disamping itu, sebagaimana lazimnya alat yang digital, peranan kalibrasi alat

sangat menentukan akurasinya hasil penentuan. Berdasarkan pengalaman di

lapangan,penentuan oksigen terlarut dengan cara titrasi lebih dianjurkan untuk

mendapatkan hasil yang lebih akurat. Alat DO meter masih dianjurkan jika sifat

penentuannya hanya bersifat kisaran.

Praktek Pengukuran Kadar O2 terlarut (DO):

Pengambilan sampel air dilakukan dengan menggunakan metode Mikro Winkler. Botol

sampel ditenggelamkan perlahan lahan ke dalam air, setelah penuh ditutup dalam posisi

masih dalam air. Ke dalam botol sampel ditambahkan 1 ml MnSO4 (22 tetes) diikuti dengan

1 ml larutan KOH-KI. Kemudian botol sampel ditutup kembali, campuran diaduk dengan

cara dibolak balikan beberapa kali, dibiarkan sebentar hingga terbentuk endapan berwarna

coklat, dengan menggunakan pipet ditambahkan 1 ml larutan H2SO4 pekat melalui

didnding botol. Endapan akan larut dan terbentuk cairan bening kekuningan. Botol

disumbat dan dibolak-balikan, dibiarkan kira-kira 10 menit. Bila titrasi tidak dapat

dilakukan dilapangan botol dapat dibungkus dengan kain basah dan dibawa ke

laboratorium. Air sampel diambil 100 ml kemudian dititrasi dengan Natrium thiosulfat

0,025 N sampai warna kuning muda, kemudian ditambahkan 5 tetes amilum hingga

larutan berwarna biru. Titrasi dilanjutkan kembali sampai warna biru tepat hilang.

Kadar Oxygen terlarut = 1000 : air sampel x ml Na2 S2O3 X N titran X 8 ppm

8 ppm : bobot setara oksigen

Atau dengan cara

Mengambil sampel air yang akan diukur sebanyak 40 cc dengan erlenmeyer, tambahkan

8 tetes MnSO4 digoyang pelan-pelan, tambahkan larutan KOH-KI 8 tetes, tambahkan 0,5

cc larutan H2SO4 pekat pelan-pelan melalui dinding erlenmeyer, digoyang-goyang hingga

endapan coklat hilang dan warna menjadi kuning. Air sampel ditambah hingga volume

menjadi 50 cc dan diamkan kira-kira 10 - 15 menit. Sampel kemudian dititrasi dengan

larutan Na2S2O3 0,025 N hingga warna mwenjadi kuning jerami (kuning pucat).

Teteskan Amilum sebanyak 8 tetes, titrasi dilanjutkan hingga warna biru tepat hilang. Catat

volume titran yang digunakan.

DO = Jumlah skala X 0,05 ppm (untuk disposible spuit 100 skala)

DO = Jumlah skala X 0,04 ppm (untuk disposible spuit 80 skala)

- Pengukuran oksigen terlarut (DO) juga dilakukan dengan menggunakan DO meter

yang digunakan sebagai pembanding

4. Alkalinitas

Alkalinitas adalah gambaran kapasitas air untuk menetralkan asam yang dikenal

dengan sebutan Acid Neutralizing Capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang

dapat menetralkan kation hidrogen. Selain itu alkalinitas juga berfungsi sebagai penyangga

PH. Penyusun alkalinitas yang paling utama di perairan adalah anion bikarbonat (HCO3-),

karbonat (CO3- ) dan hidroksida (OH-).

Perairan dengan nilai alkalinitas tinggi lebih produktif daripada perairan dengan nilai

alkalinitas rendah. Lebih produktifnya perairan ini sebenarnya tidak berkaitan secara

langsung dengan nilai alkainitas akan tetapi berkaitan dengan keberadaan fosfor dan

elemen esensial lainnya yang meningkat kadarnya dengan meningkatnya alkalinitas. Nilai

alkalinitas yang baik berkisar antara 30-500 mg/L CaCO3.

5. Karbondioksida (CO2) bebas

Karbondioksida merupakan produk dari respirasi yang dilakukan oleh tanaman

maupun hewan. Ketersediaan karbondioksida adalah sumber utama untuk fotosintesis, dan

pada banyak cara menunjukkan hubungan keterbalikan dengan oksigen. Meskipun suhu

merupakan faktor utama dalam regulasi konsentrasi oksigen dan karbondioksida, tetapi hal

ini juga tergantung pada fotosintesis tanaman, respirasi dari semua organisme, aerasi air,

keberadaan gas–gas lainnya dan oksidasi kimia yang mungkin terjadi (Goldman dan Horne,

1983).

Ketersediaan karbondioksida terlarut di air dapat bersumber dari air tanah,

dekomposisi zat organik, respirasi organisme air, senyawa kimia dalam air maupun dari

udara namun dalam jumlah yang sangat sedikit (Subarijanti, 1990). Tumbuhan akuatik,

misalnya alga, lebih menyukai karbondioksida sebagai sumber karbon dibandingkan

dengan bikarbonat dan karbonat. Bikarbonat sebenarnya dapat berperan sebagai sumber

karbon. Namun di dalam kloroplas bikarbonat harus dikonversi terlebih dahulu menjadi

karbondioksida dengan bantuan enzim karbonik anhidrase (Boney, 1989 dalam Effendi,

2003).

Pengukuran CO2 Bebas:

Sampel diambil sebanyak 20 cc ke dalam tabung pengukuran CO2. Teteskan indikator

phenolphtalein sebanyak 3 tetes apabila berwarna merah berarti tidak ada CO2 bebas

dan pekerjaan dihentikan. Apabila air sampel tidak berubah warna titrasi dilanjutkan

dengan larutan NaOH 0,02 N hingga timbul warna merah muda, catat volume titran

yang digunakan.

Perhitungan kandungan CO2 beba

CO2 = Jumlah skala X 0,5 ppm (untuk disposible spuit 100 skala)

CO2 = Jumlah skala X 0,4 ppm (untuk disposible spuit 80 skala)

Atau : (pengukuran karbon dioksida bebas dalam jumlah besar)

100 cc air sampel dimasukan dalam labu erlenmeyer ditambahkan 3 tetes indikator

pp dan dititrasi dengan larutan NaOH 0,1 N sampai warna larutan tepat menjadi warna

merah muda, catat volume rtitran yang digunakan.

Konsentrasi CO2 bebas :

1000 : cc sampel x cc NaOH x N NaOH x 44 ppm

6. Nitrat (N-NO3)

Nitrogen selalu tersedia di ekosistem perairan dan melimpah dalam bentuk gas.

Nitrogen hadir dalam bentuk kombinasi dari amonia, nitrat, nitrit, urea, dan senyawa

organik terlarut dalam jumlah yang sedikit. Dari seluruh kombinasi tersebut, nitrat

merupakan yang paling penting. Sel hidup mengandung sekitar 5% total nitrogen dari berat

keringnya. Ketersediaan dari berbagai bentuk nitrogen tersebut dipengaruhi oleh varietas,

kelimpahan dan nutrisi dari hewan maupun tanaman akuatik. Nitrogen sering hadir dalam

jumlah yang dapat menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman. Kondisi ini

umumnya terjadi pada daerah beriklim hangat dan daerah dimana ketersediaan pospor dan

silikon relatif tinggi karena erosi alami dan pencemaran (Goldman dan Horne, 1983).

Nitrat adalah sumber nitrogen dalam air laut maupun air tawar. Bentuk kombinasi

lain dari elemen ini bisa tersedia dalam bentuk amonia, nitrit dan komponen organik.

Kombinasi elemen ini sering dimanfaatkan oleh fitoplankton terutama kalau unsur nitrat

terbatas. Nitrogen terlarut juga bisa dimanfaatkan oleh jenis blue-green algae dengan cara

fiksasi nitrogen (Herawati,1989).

7. Ortofosfat

Fosfor tidak dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan tanaman, tidak

seperti karbon, oksigen, hidrogen dan nitrogen. Tapi fosfor merupakan salah satu elemen

pembatas baik di tanah maupun di perairan tawar, karena fosfor sangat langka dan

terkandung dalam batuan dengan jumlah yang sedikit dan fosfor tidak memiliki bentuk gas

dalam siklusnya sehingga tidak dapat difiksasi seperti nitrogen, selain itu fosfor terikat

secara reaktif pada berbagai jenis tanah (Goldman dan Horne, 1983).

Secara umum ada tiga bentuk fosfor di ekosistem akuatik, yaitu fosfat terlarut, fosfor

total terlarut dan fosfor partikulat. Fosfat di danau terdapat baik dalam organik maupun

anorganik. Bentuk anorganik fosfat sebagian besar adalah ortofosfat (PO4-) dan sebagian

lagi bentuk monofosfat (HPO4-) dan dihydrogen fosfat (H2PO4-) (Goldman dan Horne,

1983).

Input utama fosfor ke danau berasal dari aliran sungai dan pengendapan. Air hujan

juga merupakan sumber fosfor namun hanya sedikit mengandung fosfor dari pada nitrogen.

Sebagian besar fosfor terbawa ke danau yang tidak terpolusi sebagai partikel organik dan

anorganik. Hampir setengah dari fosfor yang tekandung dalam limbah rumah tangga

berasal dari detergen (Goldman dan Horne, 1983).

8. Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD)

Kebutuhan oksigen biologi (BOD) didefinisikan sebagai banyaknya oksigen yang

diperlukan oleh organisme pada saat pemecahan bahan organik, pada kondisi aerobik.

Pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme

sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi (PESCOD,1973).

Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat

pencemaran air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran

pencemaran dari tingkat hulu ke muara. Sesungguhnya penentuan BOD merupakan suatu

prosedur bioassay yang menyangkut pengukuran banyaknya oksigen yang digunakan oleh

organisme selama organisme tersebut menguraikan bahan organik yang ada dalam suatu

perairan, pada kondisi yang harnpir sama dengan kondisi yang ada di alam. Selama

pemeriksaan BOD, contoh yang diperiksa harus bebas dari udara luar untuk rnencegah

kontaminasi dari oksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi air buangan/sampel tersebut

juga harus berada pada suatu tingkat pencemaran tertentu, hal ini untuk menjaga supaya

oksigen terlarut selalu ada selama pemeriksaan. Hal ini penting diperhatikan mengingat

kelarutan oksigen dalam air terbatas dan hanya berkisar ± 9 ppm pads suhu 20°C

Penguraian bahan organik secara biologis di alam, melibatkan bermacam-macam

organisme dan menyangkut reaksi oksidasi dengan hasil akhir karbon dioksida (CO2) dan

air (H2O). Pemeriksaan BOD tersebut dianggap sebagai suatu prosedur oksidasi dimana

organisme hidup bertindak sebagai medium untuk menguraikan bahan organik menjadi

CO2 dan H2O. Reaksi oksidasi selama pemeriksaan BOD merupakan hasil dari aktifitas

biologis dengan kecepatan reaksi yang berlangsung sangat dipengaruhi oleh jumlah

populasi dan suhu. Karenanya selama pemeriksaan BOD, suhu harus diusahakan konstan

pada 20°C yang merupakan suhu yang umum di alam. Secara teoritis, waktu yang

diperlukan untuk proses oksidasi yang sempurna sehingga bahan organik terurai menjadi

CO2 dan H2O adalah tidak terbatas. Dalam prakteknya dilaboratoriurn, biasanya

berlangsung selama 5 hari dengan anggapan bahwa selama waktu itu persentase reaksi

cukup besar dari total BOD. Nilai BOD 5 hari merupakan bagian dari total BOD dan nilai

BOD 5 hari merupakan 70 - 80% dari nilai BOD total (SAWYER & MC CARTY, 1978).

Penentuan waktu inkubasi adalah 5 hari, dapat mengurangi kemungkinan hasil

oksidasi ammonia (NH3) yang cukup tinggi. Sebagaimana diketahui bahwa, ammonia

sebagai hasil sampingan ini dapat dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat, sehingga dapat

mempengaruhi hasil penentuan BOD. Reaksi kimia yang dapat terjadi adalah :

2NH3+3 O2→ 2NO2_ + 2 H ++ + 2 H2O

2NO2 + O2 →2 NO3-

Oksidasi nitrogen anorganik ini memerlukan oksigen terlarut, sehingga perlu

diperhitungkan. Dalam praktek untuk penentuan BOD yang berdasarkan pada pemeriksaan

oksigen terlarut (DO), biasanya dilakukan secara langsung atau dengan cara pengenceran.

Prosedur secara umum adalah menyesuaikan sampel pada suhu 20°C dan mengalirkan

oksigen atau udara kedalam air untuk memperbesar kadar oksigen terlarut dan mengurangi

gas yang terlarut, sehingga sampel mendekati kejenuhan oksigen terlarut. Dengan cara

pengenceran pengukuran BOD didasarkan atas kecepatan degradasi biokimia bahan

organik yang berbanding langsung dengan banyaknya zat yang tidak teroksidasi pada saat

tertentu. Kecepatan dimana oksigen yang digunakan dalam pengenceran sampel berbanding

lurus dengan persentase sampel yang ada dalam pengenceran dengan anggaapan faktor

lainnya adalah konstan. Sebagai contoh adalah 10 % pengenceran akan menggunakan

sepersepuluh dari kecepatan penggunaan sampel 100% (SAWYER & MC CARTY, 1978).

Dalam hal dilakukan pengenceran, kualitas aimya perlu diperhatikan dan secara

umum yang dipakai aquades yangtelah mengalami demineralisasi. Untuk analisis air laut,

pengencer yang digunakan adalah standard sea water (SSW). Oerajat keasaman (pH) air

pengencer biasanya berkisar antara 6,5 - 8,5 dan untuk menjaga agar pH-nya konstan bisa

digunakan larutan penyangga (buffer) fosfat. Untuk menentukan BOD, terlebih dahulu

diukur DO nya (DO 0 hari), sementara sampel yang lainnya diinkubasi selama 5 hari pada

suhu 20°C, selanjutnya setelah 5 hari diukur DO nya (DO 5 hari). Kadar BOD ditentukan

dengan rumus :

5 X [ kadar { DO(0 hari) - DO (5 hari) }] ppm

Selama penentuan oksigen terlarut, baik untuk DO maupun BOD, diusahakan seminimal

mungkin larutan sampai yang akan diperiksa tidak berkontak dengan udara bebas. Khusus

untuk penentuan BOD, sebaiknya digunakan botol sampel BOD dengan volume 250 ml dan

semua isinya dititrasi secara langsung.

Perhitungan kadar DO nya :

DO,ml/L = B/B -2 x 5,6 x 10 x N x V

B = volume botol sampel BOD = 250 ml

B - 2 = volume air dalam botol sampel setelah ditambah 1 ml larutan MnCl2 dan 1 ml

NaOH - KI.

5,6 = konstanta yang sama dengan ml oksigen ~ 1 mgrek tiosulfat

10 = volume K2Cr2O7 0,01 N yang ditambahkan

N = normalitas tiosulfat

V = volume tiosulfat yang dibutuhkan untuk titrasi.

Nitrat dan fosfat dalam tubuh air dapat berkontribusi terhadap tingkat BOD yang tinggi.

Yang menyebabkan kehidupan tanaman dan ganggang untuk tumbuh dengan cepat. Jika

tanaman tumbuh dengan cepat, mereka juga mati dengan cepat. Ini berkontribusi pada

limbah organik di dalam air, yang kemudian diurai oleh bakteri. Hal ini menyebabkan

tingkat BOD yang tinggi. Para suhu air juga dapat berkontribusi untuk tingkat BOD yang

tinggi. Seiring dengan peningkatan suhu air, laju fotosintesis oleh ganggang dan tanaman

lainnya di dalam air juga meningkat. Ketika ini terjadi, tanaman tumbuh lebih cepat dan

juga mati lebih cepat. Ketika tanaman mati, mereka jatuh ke bawah di mana mereka terurai

oleh bakteri. Bakteri yang membutuhkan oksigen untuk proses ini sehingga Direksi tinggi

di lokasi ini. Oleh karena itu, peningkatan suhu air akan mempercepat dekomposisi bakteri

dan menghasilkan tingkat BOD lebih tinggi.

BAB III

PENUTUP

Sifat-sifat air sangat penting dalam ekologi. Air merupakan media pengangkutan

yang ideal bagi molekul-molekul melalui tubuh organisme, karena air merupakan pelarut

yang kuat tanpa menjadi sangat aktif secara kimia. Dalam menentukan kualitas air atau

baik buruknya perairan dapat ditentukan oleh berbagai faktor, yaitu : derajat keasaman

(pH), oksigen terlarut, karbondioksida bebas, daya menggabung asam (DMA), salinitas air,

dan Chemical Oxigen Demand (COD).

Daftar Pustaka

Boyd, C.E. 1981. Water Quality in Warm Water. Fish Pond. Auburn University. Alabama

Darmono. 1995. Logam Dalam Sistem Biologi Makhluk Hidup. Jakarta: Universitas

Indonesia

Effendie. 2003. Telaah kualitas air bagi pengelolaan sumberdaya dan lingkungan

perairan. Kanisius. Jogjakarta

Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Yogyakarta: Penerbit Kanisius

Goldman, C. R. and A. J. Horne. 1983. Limnology. McGraw-Hill Book Company. United

State of America. America

Herawati, E.Y. 1989. Pengantar Planktonologi (fitoplankton). NUFFIC/ UNIBRAW/

LUW/FISH. Universitas Brawijaya. Malang

Kordi, K. M.G.H. 2000. Budidaya Kepiting dan Ikan Bandeng di Tambak Sistem

Polikultur. Penerbit Dahara Prize. Semarang

Nontji, A. 1986. Coral Reef Pollution and Degradation by LNG Plant in South Bontang bay

(East Kalimantan), Indonesia. In : S. Soemodihardjo (ed.). Proceeding of MAB-

COMAR Regional Workshop on Coral Reef Ecosystems : Their management

Practices and Research/Training Needs. UNESCO : MAB – COMAR and LIPI,

Jakarta : 92-98

Pescod, M. D. 1973. Investigation of Rational Effluen and Stream Standards for Tropical

Countries. A.I.T. Bangkok, 59 pp

Sawyer, C.N and P.L., MC CARTY, 1978. Chemistry for Environmental Engineering. 3rd

ed. Mc Graw Hill Kogakusha Ltd.: 405 - 486 pp.

Subarijanti, H.U. 1990. Limnologi LUW-UNIBRAW-FISH-Fisheries Project UNIBRAW:

Malang