dengan lapisan dibawahnya. Akibat dari perbedaan suhu pada berbagai ke dalam waduk, menyebabkan terjadinya stratifikasi suhu pada perairan. Stratifikasi suhu pada waduk
secara umum dikategorikan menjadi dua strata, yaitu lapisan epilimnion hangat, oksigen terlarut tinggi, dan memiliki keanekaragaman alga yang tinggi, dan hipolimnion dingin,
oksigen terlarut rendah dan cendrung anoxik, dan biasanya banyak mengandung Fe
3+
, Mn
3+
, H
2
S UNESCO, 1996. Fluktuasi suhu di perairan akan mempengaruhi berbagai macam parameter
perairan yang lain. Suhu perairan yang meningkat akan menyebabkan meningkatnya reaksi kimia perairan dan menurunkan kelarutan gas-gas di dalam air Scholten et al,
2005. Lebih lanjut dikatakan oleh Welch dan Jacoby 2004, meningkatnya suhu di perairan akan menyebabkan metabolisme organisme perairan meningkat diikuti dengan
meningkatnya konsumsi oksigen dan meningkatnya dekomposisi bahan-bahan organik.
2.7 Parameter Kimia 2.7.1 pH
Nilai pH menyatakan nilai konsentrasi ion hidrogen dalam suatu larutan, didefinisikan sebagai logaritma dari resiprokal aktivitas ion hidrogen Barus, 2002. pH
air dipengaruhi oleh bentuk dari karbondioksida dalam perairan, pada pH air yang rendah pH=4 karbondioksida terdapat dalam bentuk terlarut, pada pH antara 7 sampai 10
semuanya membentuk ion HCO
3 -
, sementara pada pH sekitar 11 umumnya dijumpai ion CO
3 -
Nilai pH yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya antara 7 sampai 8,5. Kondisi pH yang sangat asam atau sangat basa akan membahayakan kelangsungan
. Kondisi perairan yang bersifat sangat basa maupun sangat asam akan
menyebabkan kelangsungan hidup suatu organisme terganggu. Nilai pH yang sangat rendah dapat menyebabkan mobilitas berbagai senyawa logam berat terutama ion
alumunium yang bersifat toksik. Apabila pH sangat tinggi akan merusak keseimbangan antara amonium dan amoniak dalam air Barus, 2002. Selanjutnya, Odum 1971
menyatakan bahwa kisaran pH 6,0-9,0 tergolong perairan dengan kesuburan yang tinggi dan produktif karena dapat mendorong proses bahan organik yang ada dalam perairan
menjadi mineral-mineral yang dapat dipergunakan oleh fitoplankton.
hidup organisme karena akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme dan respirasi Barus, 2002.
2.7.2 Nitrogen
Nitrogen adalah unsur yang esensial bagi organisme untuk pembentukan protein dan material genetik. Tumbuhan dan mikroorganisme perairan berperan dalam merubah
bentuk anorganik nitrogen nitrat-NO
3 -
, nitrit-NO
2 -
, ion ammonium NH
4 +
menjadi bentuk organik seperti amino acids UNESCO, 1996. Total nitrogen adalah gambaran
nitrogen dalam bentuk anorganik yang berupa N-NO3, N-NO2, dan N-NH3 yang bersifat larut dan nitrogen organik yang berupa partikulat yang tidak larut dalam air Abel, 1989.
Ammonia NH
3
Sumber ammonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik dan nitrogen anorganik yang terdapat didalam air dan tanah yang berasal dari dekomposisi bahan
organik tumbuhan dan biota akuatik lain yang telah mati oleh mikroba dan jamur, feses biota perairan, reduksi gas nitrogen yang berasal dari difusi udara atmosfer, limbah
industri dan domestik Effendi, 2003. Lebih lanjut dikatakan oleh Welch dan Jacoby 2004, ammonia didalam perairan terdapat dalam 2 bentuk yaitu ammonia NH
3
dan ion ammonium NH
4 -
yang keduanya disebut sebagai total ammonia. Konsentrasi ammonia NH
3
yang tinggi dapat menyebabkan kondisi toksik bagi organisme perairan. Perairan alami biasanya memiliki konsentrasi total ammonia kurang dari 0,1 mgl N dan
dapat mencapai lebih dari 2 mgl N pada perairan yang terindikasi adanya masukan polutan organik, limbah industri, dan run-off. Ammonia dapat dijadikan indikator polusi
organik UNESCO, 1996.
Nitrat NO
3 -
dan Nitrit NO
2 -
Sumber nitrat dalam perairan berasal dari proses nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat pada kondisi aerob. Oksidasi amonia
menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter Subarijanti, 1990. Nitrat adalah bentuk
nitrogen yang umum ditemukan pada perairan alami dan unsur yang sangat diperlukan oleh tumbuhan perairan. Nitrat dapat tereduksi menjadi bentuk nitrit yang bersifat toksik
bagi organisme perairan melalui proses denitrifkasi pada keadaan perairan yang anaerobik Subarijanti, 2002.
Pada perairan dengan kondisi alami, konsentrasi nitrat tidak melebihi 0,1 mgl NO
3
-N. Pada kondisi perairan yang mengalami masukan dari limbah industri dan leachate dari sanitary landfill mengandung konsentrasi nitrat lebih dari 0,1 mgl NO
3
-N UNESCO, 1996. Lebih lanjut dikatakan oleh Effendi 2003, perairan yang memiliki
konsentrasi nitrat sebesar 5 mgl NO3-N biasanya perairan tersebut telah terindikasi tercemar oleh aktivitas manusia dan tinja hewan.
2.7.3 Total Fosfor
Fosfor adalah nutrien yang sangat penting bagi organisme yang digunakan dalam proses dasar pembentukan dan transpor informasi genetik DNA deoxyribonucleic acid
dan RNA ribonucleid acid, metabolisme sel, dan dalam proses pembentukan energi didalam sel adenosine triphospate ATP. Sebagian besar bentuk fosfor lebih dari 80
didalam perairan adalah dalam bentuk organik, oleh karena itu analisa fosfor didalam perairan dapat menggambarkan besaran bahan organik didalam perairan Bronmark dan
Hansoon, 2004. Total fosfor adalah suatu nilai yang menunjukkan besaran fosfor baik dalam bentuk organik maupun dalam bentuk anorganik, oleh karena itu total fosfor sering
digunakan dalam menentukan kesuburan suatu perairan Welch, 1980 .
Fosfor adalah unsur yang esensial bagi pertumbuhan organisme khususnya bagi alga perairan. Fosfor juga dikatakan sebagai nutrien pembatas bagi pertumbuhan alga dan
dapat dikatakan sebagai nutrien yang dapat mengontrol produktivitas primer perairan. Sumber fosfor di perairan berasal dari pelapukan batuan dan hasil dari proses
dekomposisi bahan organik UNESCO, 1996. Fosfor pada perairan ditemukan dalam beberapa bentuk, yaitu Orthophospat, SRP soluble reactive P, dan DIP dissolved
inorganik P inorganik P terlarut. Orthophospat adalah bentuk fosfor yang dapat langsung dimanfaatkan oleh alga dan dalam analisanya, orthophospat adalah fosfor yang
dapat lolos dari kertas saring 0,45 µ m. Soluble reaktive P SRP dan inorganik P terlarut DIP adalah bentuk fosfor yang ketika analisa tersaring pada kertas saring 0,45 µ m.
Gabungan dari ketiga bentuk fosfor tersebut disebut dengan total fosfor TP Welch dan Jacoby, 2004. Fosfor sangat jarang ditemukan dalam konsentrasi yang tinggi, pada
sebagian besar perairan alami mengandung 0,005-0,020 mgl PO
4 -
-P. Pada perairan yang mengalami eutrofikasi, konsentrasi fosfor dalam bentuk orthophospat jarang melebihi 0,1
mgl PO
4 -
-P Boyd, 1990.
Total Fosfor menggambarkan jumlah total fosfor, baik berupa partikulat maupun terlarut, anorganik maupun organik. Menurut Bronmark dan Hansson 2005, kesuburan
perairan tawar dapat dikategorikan menurut nilai total fosfor, yaitu oligotrophic jika perairan tersebut memiliki kisaran total fosfor 0.005 – 0.01 mgl, mesotrophic jika
perairan tersebut memiliki kisaran fosfor 0.01 – 0.03 mgl, eutrophic jika perairan tersebut memiliki kisaran total fosfor 0.03 – 0.1 mgl, dan hypereutrophik jika perairan
tersebut memiliki kisaran total fosfor lebih besar dari 0.1 mgl. Metode estimasi menggunakan beban limbah fosfor menggunakan asumsi bahwa partikulat fosfor akan
tenggelam kedalam sedimen dan fosfor terlarut akan lebih lama di permukaan dan badan perairan Lung et al. 1976.
2.7.4 Oksigen Terlarut dan Oksigen Saturasi
Oksigen terlarut sangat penting keberadaannya bagi organisme perairan sehingga sering digunakan sebagai indikator kesehatan lingkungan perairan. Fluktuasi suhu di
perairan akan mempengaruhi berbagai macam parameter perairan yang lain. Suhu perairan yang meningkat akan menyebabkan meningkatnya reaksi kimia perairan dan
menurunkan kelarutan gas-gas di dalam air Scholten et al. 2005. Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan makhluk hidup didalam air maupun hewan
terestrial. Penyebab utama berkurangnya oksigen terlarut di dalam air adalah adanya bahan-bahan buangan organik yang banyak menggunakan oksigen pada waktu
penguraian bahan organik tersebut berlangsung. Barus 2002 menjelaskan bahwa perubahan konsentrasi oksigen terlarut dapat berpengaruh langsung yang berakibat pada
kematian organisme perairan. Pengaruh yang tidak langsung adalah meningkatkan toksisitas bahan pencemar yang pada akhirnya dapat membahayakan organisme itu
sendiri. Goldman dan Horne 1983 membagi empat tipe distribusi oksigen terlarut di
suatu perairan, yaitu: 1. Tipe orthograde : terjadi pada perairan yang memiliki unsur hara rendah atau
oligotrofik. Pada tipe ini konsentrasi oksigen semakin meningkat dengan bertambahnya kedalaman.
2. Tipe clinograde : terjadi pada perairan yang memilki unsur hara tinggi. Pada tipe ini oksigen terlarut semakin berkurang dengan bertambahnya kedalaman atau
bahkan habis sebelum mencapai dasar perairan. 3. Tipe heterograde : Tipe ini fotosintesis terjadi dominan di atas lapisan termoklin
dan akan meningkatkan oksigen di bagian atas lapisan metalimnion. Presentase kadar oksigen saturasi adalah presentase yang didapatkan dari
perbandingan antara kadar oksigen terlarut yang terukur di perairan dengan kadar oksigen terlarut secara teoritis. Oksigen saturasi dapat dibagi dua yaitu kadar oksigen jenuh dan
kadar oksigen tidak jenuh. Kadar oksigen saturasi jenuh terjadi jika kadar oksigen terlarut di perairan sama dengan kadar oksigen terlarut secara teoritis. Kadar oksigen tidak jenuh
terjadi jika kadar oksigen terlarut di perairan lebih kecil daripada kadar oksigen secara teoritis Jeffries dan Mills, 1996 dalam Effendi, 2003.
Konsentrasi oksigen terlarut di dalam perairan bervariasi tergantung dari suhu, salinitas, aktivitas fotosintesis oleh alga dan tumbuhan air, dan tekanan atmospher.
Sebagai contoh, kelarutan oksigen akan menurun ketika suhu meningkat dan salinitas meningkat. Menurut Holmer et al. 2008, Kegiatan budidaya perairan termasuk karamba
jaring apung akan memiliki dampak yaitu pakan yang terbuang dan feses ikan yang akan mengendap di sedimen sebagai bahan organik, sehingga jika aktivitas budidaya tersebut
tidak terkontrol maka akan terjadi peningkatan proses dekomposisi bahan organik oleh bakteri yang memerlukan oksigen dalam prosesnya. Hal tersebut dapat menyebabkan
menurunnya konsentrasi oksigen terlarut. Pada perairan tawar, konsentrasi oksigen terlarut dibawah 4 mgl akan menyebabkan ketidaknormalan pertumbuhan organisme
perairan dan konsentrasi oksigen terlarut dibaawah 2 mgl akan menyebabkan kematian sebagian besar organisme perairan UNESCO, 1996.
2.7.5 COD
Chemical Oxygen Demand COD menggambarkan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat
didegradasi secara biologis biodegredable maupun yang sulit didegradasi secara biologis non biodegredable. Pengukuran COD dianggap lebih baik dibandingkan
dengan pengukuran BOD karena dapat mengukur kebutuhan oksigen untuk mendegradasi
bahan organik yang resisten terhadap degradasi biologis, seperti selulosa, tanin, lignin, polisakarida, benzena, dan yang lainnya.
Perairan yang memiliki nilai COD kurang dari 20 mgl digolongkan pada perairan yang tidak tercemar, sedangkan pada perairan yang tercemar biasanya memiliki nilai
COD lebih dari 200 mgl dan pada perairan yang menerima masukan limbah industri biasanya memiliki nilai COD 60.000 mgl UNESCO, 1996.
2.8 Parameter Biologi 2.8.1 Klorofil a
