Pendugaan kuantifikasi limbah total N dan P TN dan TP didasarkan atas data kandungan N dan P dalam pakan ikan rucah, dan dalam karkas ikan kerapu
Baveridge, 1987, Barg, 1992. Pendugaan total N dan P mengacu pada metode Ackefors dan Enell 1990
didalam Barg, 1992, dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
Persamaan untuk Loading N dan P adalah : Kg P = A x Cdp – B x Cfp
Kg N = A x Cdn – B x Cfn Dimana :
A = bobot basah pakan rucah yang digunakan kg
B = bobot basah kerapu yang diproduksi kg
Cd = kandungan phosphor Cdp dan nitrogen Cdn di pakan diekspresikan
sebagai bobot basah Cf
= kandungan phosphor Cfp dan nitrogen Cfn dari karkas ikan, diekspresikan sebagai bobot basah.
3.5. Pendugaan Kuantitatif Limbah yang Bersumber dari Daratan Antropogenik Eksternal Loading
Pendugaan beban limbah dari kegiatan masyarakat yang berada di daratan mengacu pada metode yang dikembangkan oleh
Land Ocean Interactionin the Coastal Zone LOICZ Project Malou San Diego-
McGlone,www.nest..su.seMNODEMethodepowerpointwasteload4ppt.htm. Pendugaan
kuantitatif limbah yang bersumber dari daratan upland berasal dari
aktivitas 1 pemukiman, dan 2 peternakan, bertujuan untuk mengetahui besaran potensi kontribusi beban limbah organik nitrogen dan phosphor ke perairan teluk
antara lain : 1
Aktivitas Pemukiman. Besaran limbah organik Total N dan P yang berasal dari
pemukiman, dihitung dengan cara sensus yaitu menghitung secara langsung jumlah penduduk yang bermukim disekitar teluk. Untuk mendapatkan besar
kontribusi limbah yang terdiri dari limbah padat kghari dan limbah cair literhari, maka jumlah penduduk tersebut dikalikan dengan koefisien limbah dari
berbagai acuan antara lain dari 1 Sogreah 1974; 2 Padilla et al 1997, dan 3
World Bank didalam Diego-McGlone 2006 Tabel 3.
Tabel 3 Jenis aktifitas dan koefisien limbah pemukiman No.
Jenis Aktivitas Koefisien Limbah
Sumber Acuan 1.
2. 3.
Aktivitas Pemukiman Limbah padat
Sampah Deterjen
1,86 kg Norgth 0,37 kg Porgth
4 kg Norgth 1 kg Porgth
1 kg Porgth Sogreah 1974
Padilla et al 1997
World Bank 1993 Catatan : 1 Sogreah 1974; 2 Padilla
et al 1997; 3World Bank 1993 di dalam Diego- McGlone 2006.
2 Aktivitas Peternakan. Besaran volume limbah Total N dan P tersebut dihitung
dengan menghitung secara langsung jumlah ternak yang berada atau dipelihara disekitar teluk. Untuk mendapatkan besar kontribusi limbah yang terdiri dari
limbah padat kghari, maka jumlah ternak tersebut dikalikan dengan koefisien limbah dari berbagai acuan antara lain 1 WHO 1993; 2 Valiela
et al 1997 didalam Diego-McGlone 2006 Tabel 4.
Tabel 4 Jenis aktifitas dan koefisien limbah peternakan No.
Jenis Aktivitas Koefisien Limbah
Sumber Acuan 1.
2. 3.
Komoditas Peternakan Ternak Sapi
Ternak Kambing Ternak Ayam
43,8 kg Nekrth 11,3 kg Pekrth
4 kg Nekorth 21,5 kPekorth
0,3 kg Nekorth 0,7 kg Pekorth
WHO 1993 WHO 1993
Valiela
et al 1997 Catatan : 1 WHO 1993; 2 Valiela
et al 1997 didalam Diego-McGlone 2006 Beban limbah yang berasal dari pemukiman dan peternakan diperoleh dari data
perhitungan langsung dilapangan yang mengacu pada data sekunder statistik DesaKecamatan.. Pendugaan total nitrogen TN dan total fosfat TP dari limbah
antropogenik dihitung dengan mengalikan antara tingkatn aktivitas dengan koefisien limbah N dan P Tabel 5 dengan persamaan sebagai berikut :
TN = tingkatan aktivitas x koefisien limbah
TP = tingkatan aktivitas x koefisien limbah
Tabel 5 Pendugaan beban limbah antropogenik sekitar Teluk Tamiang
Jenis Aktivitas Koefisien Limbah
Tingkatan Aktivitas
Total N kgth
Total P kgth
Ket. Pemukiman
1. Limbah padat
2. Sampah 3. Deterjen
1,86 kg Norgth 0,37 kg Porgth
4 kg Norgth 1 kg Porgth
1 kg Porgth Jumlah
Penduduk orang
…….. ……..
…….. ……..
……..
…….. 1
2 3
3 3
Jumlah -
-
Peternakan 1. Sapi
2. Kambing 3. Ayam
43,8 kg Nekrth 11,3 kg Pekrth
4 kg Nekorth 21,5 kPekorth
0,3 kg Nekorth 0,7 kg Pekorth
Jumlah Ternak ekor yang
dipelihara ……..
……..
…….. ……..
……..
…….. 4
4 4
4 5
5
Jumlah Jumlah Total
- -
Sumber Pustaka : 1 Sogreah 1974; 2 Padilla et al 1997; 3World Bank 1993; 4 WHO
1993; 5 Valiela et al 1997 didalam Diego-McGlone 2006
3.6. Pendugaan Daya Dukung Lingkungan Perairan Pesisir bagi Pengembangan Budidaya Kerapu dalam Karamba Jaring Apung
Dalam melakukan pendugaan daya dukung lingkungan dilakukan dalam 2 bentuk pendekatan antara lain 1 pendekatan yang mengacu pada loading total
nitrogen TN dari sistem budidaya dan antropogenik yang terbuang ke lingkungan perairan dan 2 pendekatan yang mengacu pada kapasitas ketersediaan oksigen
terlarut dalam badan air dan bahan organik.
Pendekatan 1 Mengacu kepada Loading Total Nitrogen TN
Limbah buangan dari aktifitas budidaya mengakibatkan terjadinya pengkayaan
nutrien Hipernutrifikasi di perairan teluk. Level hipernutrifikasi ditentukan oleh volume
badan air, laju pembilasan flushing rate dan fluktuasi pasang surut Gowen et al,
1989 didalam Barg, 1992, memberikan persamaan estimasi sebagai berikut :
Ec = N x FV
dimana : Ec = Konsentrasi limbah
level hipernutrifikasi mgl N
= output harian dari limbah nitrogen terlarut limbah internal dan eksternal
F =
flushing time dari badan air hari V
= volume badan air L
Flushing time F yaitu waktu jumlah hari yang diperlukan limbah berdiam tinggal
dalam badan air sehingga lingkungan perairan menjadi bersih. Penentuan Flushing
time ditentukan dengan menggunakan formula :
F = 1 D Laju pengeceran dilution D, dapat dihitung dengan metode pergantian pasang
yaitu :
D = Vh – Vl T x Vh
Dimana : Vh – VI adalah volume pergantian pasang Vh = volume air dalam badan air saat pasang tertinggi m
3
VI = volume air dalam badan air saat surut m
3
T = periode pasang dalam satuan hari
Perhitungan Volume Badan Air Teluk diukur pada saat pasang tertinggi MHWS
Mean High Water Spring, dan pada saat surut terendah MLWS Mean Low Water Spring dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :
Vh = A.h1 dan Vl = A.h
Dimana : A
= luas perairan teluk m
2
h1 dan h = kedalaman perairan saat pasang tertinggi dan surut terendah
Vh = Volume air pada saat pasang tertinggi
V1 = Volume air pada saat surut terendah
Vh – Vl = perubahan volume karena efek pasut.
Perhitungan selanjutnya adalah menghitung konsentrasi [N
lp
] hasil pengkayaan nutrien ini dihubungkan dengan nilai nitrogen Ammonia NH
3
N baku mutu perairan untuk budidaya Kep-51MENLH2004 untuk mendapatkan nilai kapasitas optimal produksi
budidaya Prod
opt
dengan pengertian bahwa nilai konsentrasi [N
lp
] berasal dari limbah produksi ikan per unit rakit KJA dan antropogenik tidak melebihi baku mutu, maka
produksi optimal dapat diduga dengan persamaan sebagai berikut : Prod
opt
ton = [N
bm
] dimana : [N
bm
] = [N] baku mutu perairan untuk budidaya [N
lp
] 0,3 – 1 ppm selang konsentrasi
Ammonia NH
3
N yang dipersyaratkan [N
lp
] = Konsentrasi [N] limbah produksi ikan dan antropogenik hasil pengkayaan nutrien .
Produksi optimal Prod
opt
adalah jumlah produksi ikan yang dapat dihasilkan oleh unit budidaya unit rakit KJA tanpa melampaui baku mutu perairan yang dipersyaratkan.
Nilai pendugaan produksi optimal adalah perbandingan antara konsentrasi [N] baku
mutu dengan konsentrasi [N] limbah produksi. Bila diketahui output limbah N hasil produksi dalam 1unit KJA, maka akan dapat diketahui jumlah produksi ikan secara
optimal.
Pendekatan 2. Mengacu Kepada Ketersediaan Oksigen Terlarut dan Bahan Organik
Penentuan daya dukung lingkungan berdasarkan kapasitas ketersediaan kandungan oksigen terlarut dari badan air dan bahan organik, dengan mengacu pada
formula yang dikemukakan oleh Willoughby 1968 didalam Meade, 1989, dan Boyd
1990. Pergantian air akibat pasang surut akan menyediakan atau memasok oksigen terlarut sehingga konsumsi oksigen oleh organisme non budidaya tidak signifikan. Hal
ini berarti bahwa perairan pesisir dapat dibebani dengan sejumlah ikan yang menggunakan oksigen terlarut, di mana O
2
dipasok baik yang berasal dari aliran air pasang surut maupun difusi dari udara.
Tahap 1.
Menentukan ketersediaan oksigen terlarut dalam badan air adalah perbedaan antara konsentrasi O
2
terlarut didalam inflow O
in
dan konsentrasi O
2
terlarut minimal yang dikehendaki dari sistem budidaya O
out
yaitu 4 ppm Boyd, 1990. Jika volume air teluk Qo m
3
diketahui, maka total oksigen yang tersedia dalam perairan O
2
selama 24 jam 1.440 menithari adalah :
= Qo m
3
min x 1.440 minhari x O
in
– O
out
g O
2
m
3
= A g m
3
hari1000 = B kg O
2
Dimana : Qo = volume ar teluk m
3
Q
in
= kandungan oksigen terlarut didalam badan air mgl O
out
= kadar oksigen minimal yang dibutuhkan oleh ikan mgl 1.440= jumlah menit dalam satu hari
Jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengurai bahan organik diketahui berdasarkan Willoughby 1968
didalam Meade, 1989 bahwa setiap 1 kg limbah organik memerlukan 0,2 kg O
2
limbah organik. Tahap 2.
Untuk pendugaan daya dukung yang diijinkan dengan mengacu bahwa untuk setiap kilogram limbah bahan organik membutuhkan 0,2 kg O
2
sehingga dapat diduga kemampuan perairan untuk menampung limbah bahan organik maksimal yang diijinkan. Dengan demikian, beban limbah
bahan organik yang dapat ditampung tanpa melampaui daya dukung dapat dihitung dengan persamaan sebagai berikut :
B kg O
2
= Ckg limbah bahan organik 0,2 kg O
2
kg limbah organik Jika diketahui dalam 1 unit rakit KJA mengahasilkan limbah bahan organik
= D kg limbah bahan organik, maka kapasitas daya dukung lingkungan perairan untuk budidaya kerapu adalah :
C kg limbah bahan organik = Unit rakit KJA
D kg limbah bahan organik1 unit KJA
3.7. Pendekatan Analisis Prospektif dan Model Dinamik dalam Pengelolaan Kualitas Lingkungan bagi Pengembangan Budidaya
KJA Ikan Kerapu di Laut
Dalam membangun sistem pengelolaan kualitas lingkungan berbasis daya dukung
carrying capacity bagi pengembangan keramba jaring apung ikan kerapu di Teluk Tamiang, dilakukan pengembangan model guna mempresentasikan peubah
komponen-komponen utama penyusun struktur pengelolaan kualitas lingkungan serta interaksi diantaranya. Berdasarkan karakteristik perairan teluk yang kompleks dan
dinamis serta multidimensi, ditetapkan penggunaan model simbolik yang digunakan sebagai alat bantu dalam pemodelan sistem ini adalah
Stella versi 7.02. Blok bangunan dasar
basic building block dalam bahasa Stella versi 7.02 yang digunakan adalah meliputi
stocks, flows, converter, connector, dan sink source. Permodelan dan simulasi pendugaan beban limbah N dan P dari sistem
budidaya kerapu dalam keramba jaring apung dibangun dan dikembangkan berdasarkan pada data empiris sistem produksi budidaya yang ada, level aktivitas
antropogenik dan karakteristik biofisik lingkungan perairan, serta hasil uji laboratorium. Pemodelan dan simulasi digunakan untuk pendekatan sistem dalam menentukan
beban limbah, daya dukung, dan optimalisasi alokasi sumberdaya perikanan budidaya. Pemodelan sistem dibangun berdasarkan integrasi dari faktor-faktor dominan
yang diperoleh dari analisis prospektif. Dalam hal ini faktor-faktor dominan yang diperoleh menjadi komponen utama sub-sub model dari model yang dibangun.
Demikian pula skenario yang disusun berdasarkan pendekatan Analisis Prospektif akan disimulasikan secara kuantitatif berdasarkan model simbolik perangkat lunak
Stella
7.02. dengan demikian pemodelan sistem disini dilakukan dengan tahapan-tahapan