Metode Riset Daya Tampung dan Daya Dukun

Metode Riser Perairan
Umum
Studi Kasus Perairan dan dan Waduk
Daya Tampung dan Daya Dukung
Trofik Lefel, Baku Mutu Kualitas Air
Faktor Pembatas
Simulasi dan Model

Ardan Samman, S.Pi, M.Si
12/21/17

1

Danau adalah wadah air dan ekosistemnya
yang terbentuk
secara alamiah
termasuk
Metode
penelitian
Danau
dan

situ dan wadah air sejenis dengan sebutan
Waduk
istilah lokal.
2. Waduk adalah wadah air yang terbentuk
sebagai akibat dibangunnya bendungan dan
berbentuk pelebaran alur atau badan atau
palung sungai.
3. Daya tampung beban pencemaran air danau
dan/atau waduk adalah kemampuan air
danau dan air waduk untuk menerima
masukan
beban
pencemaran
tanpa
mengakibatkan air danau dan air waduk
menjadi tercemar.
1.

12/21/17

2

4. Beban pencemaran adalah jumlah suatu unsur
pencemar yang terkandung dalam air atau air limbah.
5. Status mutu air adalah tingkat kondisi mutu air yang
menunjukkan kondisi cemar atau kondisi baik pada
suatu sumber air dalam waktu tertentu dengan
membandingkan dengan baku mutu air atau kelas air
yang ditetapkan.
6. Status trofik adalah status kualitas air danau
berdasarkan kadar unsur hara dan kandungan biomassa
fitoplankton atau produktivitasnya.

12/21/17

3

Daya Tampung ditentukan berdasarkan :
Morfologi dan Hidrologi
Status Mutu Air

Status Trofik
Pemanfaatan

Sumberdaya

air

dan

peruntukannya
Alokasi beban limbah untuk berbagai sumber
dan jenis limbah
Zonasi perairan untuk berbagai pemanfaatan

12/21/17

4

Penentuan status trofik danau dan/atau
waduk :

5

Data kualitas air
Kriteria status trofik

Daya
Tampungdapat
dijadikan
sebagai Pertimbangan:
1. Penetapan rencana tata ruang
2. Pemberian izin kegiatan yang lokasinya
dapat mempengaruhi kualitas air
3. Pemberian izin pembuangan air limbah
yang masuk ke perairan
12/21/17

METODE DAYA TAMPUNG BP
• Morfologi terdiri dari parameter karakter fisik,
yaitu:
a) Luas perairan danau atau waduk

b) Volume air danau atau waduk
c) Kedalaman rata-rata danau atau waduk
• Hidrologi terdiri dari parameter karakteristik
aliran air, yaitu:
a) Debit air keluar danau atau waduk
b) Laju penggantian air danau atau wadukLuas
perairan danau atau waduk
6
12/21/17

• parameter
kualitas
air
yang
diperlukan untuk perhitungan daya
tampung beban pencemaran air
danau dan/atau waduk berdasarkan:
a) Penentuan

daya

tampung
beban
pencemaran
air
agar kualitas air
memenuhi
baku
mutu
air,
maka
parameter kualitas
air
yang
dipilih
sesuai
dengan
peruntukannya.

b) Penentuan

daya
tampung
beban
pencemaran air agar
kualitas air memenuhi
status
trofik
yang
ditetapkan,
maka
parameter kualitas air
yang dipilih adalah
unsur hara terutama
kadar
Phosphor
sebagai P total.
12/21/17

7

Berdasarkan Pemanfaatan





air baku minum
perikanan,
pertanian dan
sumber
daya
tenaga listrik.

12/21/17





Sumber daya air danau

atau waduk tersebut
perlu ipelihara agar
kualitasnya memenuhi
baku
mutu
sesuai
dengan peruntukannya.
Baku mutu air danau
atau waduk tersebut
juga digunakan sebagai
bahan
acuan
perhitungan
daya
tampung
beban
pencemaran airnya.
8

a) Daerah tangkapan

b) Daerah aliran air
• Berdasarkan Sumbernya
a) limbah penduduk,
b) pertanian,
c) peternakan,
d) Industri
dan
pertambangan
e) Erosi DAS juga
merupakan
sumber
pencemaran air dan
pendangkalan danau
atau waduk.

• ABPA
:
memperhatikan
pemanfaatan
dan

kelestarian air danau
atau waduk, sumber
dan
beban
pencemaran air serta
tingkat
pengendaliannya
pada
berbagai
sumber
pencemar
pada kegiatan di DTA
dan DAS.

12/21/17

Alokasi Beban Pencemaran Air

9

MODEL DAN PERHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN
PENCEMARAN AIR DANAU DAN/ATAU WADUK

12

/

/1
1
2

7

10

PENGHITUNGAN DAYA TAMPUNG BEBAN
PENCEMARAN AIR
DANAU ATAU WADUK
Morfologi
dan hidrologi
 
……………….(2)
 
danau dan waduk
Dimana :
………………………(1)
Ρ : Laju penggantian
Diaman :
air
Ž : Kedalaman ratadanau dan/atau
rata
waduk(1/tahun)
danau dan/atau
waduk (m)
Qo : Jumlah debit air
V : Volume air danau
keluar danau (juta
dan/atau waduk
m3
(juta m3)
/ tahun), pada
tahun
A : Luas perairan danau
dan/atau
waduk(Ha)
kering
7
/1
1

2
2/

1

11

ALOKASI BEBAN PENCEMARAN PARAMETER PA

 
Diman :
[Pa]STD:
syarat kadar parameter Pa
[Pa]i : maksimal sesuai Baku Mutu Air
atau Kelas Air (mg /m3)
[PA]DAS: kadar parameter Pa hasil
pemantauan danau dan/atau
3
waduk
(mg/m
)
Pa]d :
jumlah alokasi beban Pa dari
7
1
/
21
/
daerah aliran sungai (DAS) atau
12

12

Daya tampung beban pencemaran air
parameter Pa pada air danau
dan/waduk


 

Dimana:
L : daya tampung limbah per satuan luas D/W
(mg/Pa/m2 tahun)
A : jumlah daya tampung limbah Pa pada
perairan
danau/waduk (kg Pa/tahun)
R : total Pa yang tinggal bersama sedimen

Catatan :
Persamaan pada rumus-rumus ( 5), (6) dan (7) berkaitan dengan
alokasi beban pencemaran dari DAS atau DTA dan kegiatan lain pada
perairan danau dan/atau waduk pada Rumus (3).
12/21/17

13

Daya Tampung Beban Pencemaran
untuk Budidaya Perikanan
1.







Budidaya
perikanan
keramba
jaring
apung
(KJA)
Kualitas air yang menjadi
acuan
utama
adalah
status trofik disamping
status kualitas air pada
umumnya
Parameter kualitas air
yang dipilih sebagai faktor
pembatas adalah fosfat
dalam bentuk P total
Dasar
perhitungannya
adalah status trofik

12/21/17

Morfologi
dan
hidrologi
 
Perhitungan
laju
pernggantian air danau
dan waduk persamman
(8) dan (9) mengacu pada
persamaan (1) dan (2)
3. Alokasi beban pencemaran
unsur Phosphor (P)
Pemanfaatan danau hanya
untuk budidaya perikanan
dan
pertanian
atau
kegiatan lain yang tidak
peka dengan kadar P:
2.

14

  
Pemanfaatan
danau serbaguna termasuk
penampung limbah DAS dan kadar P
dibatasi Baku Mutu Air atau Kelas Air

………………………(11)






Δ [P]d : alokasi beban P-total budidaya ikan (mg
P/m3)
[P]f : syarat kadar P-total maksimal sesuai dengan
jenis ikan yang dibudidayakan (mg P/m3)
[P]STD : syarat kadar P-total maksimal sesuai Baku
Mutu Air atau Kelas Air (mg P/m3)
[P]DAS : alokasi beban P-total dari DAS dan perairan
danau selain budidaya ikan (mg P/m3)
[P]i : kadar parameter P-total hasil pemantauan
danau dan/atau waduk (mg/m3)
12/21/17

15

Daya tampung beban pencemaran
air limbah budi daya ikan
  
…….…..(12)



…….(14)
Laikan=LikanxA…………
(15)



Dimana :
 Likan : daya tampung Ptotal limbah ikan per
satuan luas danau
waduk (gr P/m2.tahun)





Laikan :
jumlah
daya
tampung P-total limbah
ikan pada perairan danau
atau waduk (gr P/tahun)
R : P total yang tinggal
bersama sedimen
Rikan : proporsi P-total
yang larut ke sedimen
setelah ada KJA
x : proporsi total P-total
yang secara permanen
masuk ke dasar, 45-55%.

12/21/17

16

Pakan dan limbah P budidaya
ikan KJA
PLP=FCR*Ppakan-Pikan……(16)
Dimana :
 PLP : P-total yang masuk
danau dari limbah ikan
(Kg P/ton ikan)
 FCR : Feed Conversion
Ratio (ton pakan / ton
ikan)
 Ppakan : Kadar P-total dalam
pakan (Kg P/ton pakan)
 Pikan : Kadar P-total dalam
ikan (Kg P/ton ikan)

Jumlah Budidaya
Perikanan
LI=Laikan-PPL……………….
(17)
LP=LI*FCR…………………
(18)
Dimana :
 LI : Jumlah Produksi
Ikan KJA (ton
ikan/tahun)
 LP : Jumlah Pakan Ikan
KJA (ton pakan/tahun)
12/21/17

17

STATUS TROFIK DANAU DANWADUK
membatasi
kualitas
air  Fosfor
eutrofikasi
jika
kadar
danau
atau
waduk
Nitrogen lebih dari delapan
diklasifikasikan
kali kadar Fosfor, Nitrogen
berdasarkan
membatasi
proses
eutrofikasi
yang
eutrofikasi jika kadarnya
disebabkan
adanya
kurang dari delapan kali
peningkatan
kadar
kadari
Fosfor
(UNEPunsurhara dalam air.
IETC/ILEC, 2001).
 Faktor
pembatasnya
 Klorofil-a adalah pigmen
adalah P dan N
tumbuhan
hijau
yang
 Pada umumnya ratadiperlukan
untuk
rata
tumbuhan
air
fotosintesis.
mengandung Nitrogen
Klorofil-a
dan Fosfor masing-  Parameter
12/21/17
mengindikasikan
kadar
18
masing
0,7%
dan
biomassa algae, dengan
 Kondisi

Eutrofikasi diklasifikasikan dalam empat
kategori status trofik yaitu :
19

Oligotrof

adalah
status trofik air danau
atau
waduk
yang
mengandung
unsur
hara dengan kadar
rendah,
status
ini
menunjukkan kualitas
air masih bersifat
alamiah
belum
tercemar dari sumber
unsur hara Nitrogen
dan Fosfor.

Mesotrof adalah status

trofik
air
danau
dan/atau waduk yang
mengandung unsur hara
dengan kadar sedang,
status ini menunjukkan
adanya
peningkatan
kadar
Nitrogen
dan
Fosfor namun masih
dalam batas toleransi
karena
belum
menunjukkan
adanya
indikasi pencemaran air.
12/21/17

Eutrofikasi diklasifikasikan dalam empat
kategori status trofik yaitu :
20

Eutrof adalah status

trofik
air
danau
dan/atau waduk yang
mengandung
unsur
hara dengan kadar
tinggi,
status
ini
menunjukkan
air
telah tercemar oleh
peningkatan
kadar
Nitrogen dan Fosfor.

Hipereutrof/Hipertrof

adalah status trofik
air danau atau waduk
yang
mengandung
unsur hara dengan
kadar sangat tinggi,
status
ini
menunjukkan
air
telah tercemar berat
oleh
peningkatan
kadar Nitrogen dan
Fosfor.
12/21/17

Kriteria Status Trofik Danau
21

Status
Trofik

Oligotrofik

Kadar
Rata-rata
total N
(µg/l)
≤ 650

Kadar
Ratarata
Total-P
(μg/l)

Kadar
Rata-rata
Khlorofil-a
(μg/l)

Kecerahan
Rata-rata
(m)

< 10

< 2,0.

≥ 10

Mesotrofik

≤ 750

< 30

< 5,0

≥ 4

Eutrofik

≤ 1900

< 100

< 15

≥ 2,5

Hipertrofik

> 1900

≥ 100

≥ 200

< 2,5

Sumber: KLH 2009, Modifikasi OECD 1982, MAB 1989; UNEPILEC, 2001

12/21/17

 KONSEP DUKUNG PERAIRAN TERBUKA
ASUMSI
Populasi
algae
berkorelasi
negatip terhadap kualitas air
secara
umum,
termasuk
pertumbuhan dan kelangsungan
hidup stok ikan. Sedangkan P
adalah “limiting faktot” yang
mengendalikan
kelimpahan
plankton.

12

/

/1
1
2

7

22

Mengapa limiting nutrient ?…

Konsep limiting nutrient atau nutrient pembatas
muncul dengan adanya kenyataan bahwa sejumlah
nutrient diperlukan oleh fitoplankton. Jika suply
dari satu diantara nutrient-nutrient tersebut
jumlahnya kurang dari permintaan (yang
dibutuhkan)
maka
akan
menghambat
pertumbuhan. Dalam banyak perairan, pada
umumnya P adalah pembatas. Karena ini adalah
element yang dibutuhkan fitoplankton dan
tumbuhan air yang paling jarang terdapat.
(jumlahnya paling sedikit).
23

12/21/17

Phosphor diperlukan untuk :

Merupakan element esensial
yang diperlukan oleh semua
jenis ikan untuk pertumbuhan
yang normal, maintenance
dari pengaturan hubungan
asam-basa dan lemak serta
metabolisme karbohidrat

12/21/17

Umumnya kebutuhan P untuk
setiap species specifikasi dan
umumnya
P
dalam
pakan
berlebihan,
tapi
kemudian
berkurang karena tidak dapat
dimanfaatkan
ke
perairan
kemudian hilang ke lingkungan
perairan

24

Feed

Correct
pellet siz

Dust

Fatern

un eaten
Disolved P

Assimilatd

Faeces

Disolved P

Utilized

Exretion
Disolved P

Particulate P Particulate P Particulate P

Disolved P

SEDIMENS

 Gamba 1.r: Principle P loses to the environment
associated with intensive cage culture
Note: FCR untuk cage culture  20% lebih tinggi dari di kolam
Beveridge 1984

12/21/17

25

Tabel 1: Kebutuhan Fosfor untuk ikan (% berat dari pakan)
Species

Kebutuhan

Angguilla japanica
Salmo Trutta
Salmo Salam
Salmo gardneri
Onchorynchus Ketta
Cyprinus carpio
Ichalues pundatus
Chysohyrys major
Oreochrromis niloticus

0,29 %
0,71 %
0,30 %
0,70 – 0,80 %
0,50 – 0,60 %
0,60 – 0,80 %
0,45 – 0,80 %
0,68 %
0,90 %

Sumber : Beveridge et.al 1982.

-

Untuk ikan Trout = 20 – 27% dari P  daging
Sekitar 40% P waste dari cage cultur untuk ikan Trout terlarut, sisanya dalam
bentuk faeces dan pakan yang tidak termakan.

12/21/17

26

Tabel 2. : Penghitungan Total P yang hilang ke lingkunganperairan selama
jarng apung secara intensif
a. Rainbow Trout

Kandungan P dalam pellet

1.5% (sillva 1983- pakan komersial di Eropa)

Kandungan P dalam 1 ton pelet

15 kg

FCR = 1.0 : 1

P( Dlm makanan) 15 kg

FCR = 1.5 : 1
FCR = 2.0 : 1
FCR = 2.5 : 1

P( Dlm makanan) 22 kg
P( Dlm makanan) 30 kg
P( Dlm makanan) 37 kg

Kandungan P dalam ikan Tru = 0.48% dari berat badan ikan = 4.8 kg /ton ikan (Penczak et al 1982)
Jadi P yang hilang ke perairan untuk :
FCR = 1.0 : 1 = 15.0 – 4.8 = 10.2
FCR = 1.5 : 1 = 22.5 – 4.8 = 17.7
FCR = 2.0 : 1 = 30.0 – 4.8 = 25.2
FCR = 2.5 : 1 = 37.5 – 4.8 = 32.7

per ton
per ton
per ton
per ton

ikan
ikan
ikan
ikan
12/21/17

27

Tabel2. : Penghitungan Total P yang hilang ke lingkunganperairan selama
jarng apung secara intensif
b. Tilapia

Kandungan P dalam pellet

1.3% (NRC 1983 & Santiago 1983)

Kandungan P dalam 1 ton pelet

13.0 kg

FCR = 1.5 : 1

P( Dlm makanan) 19.5 kg

FCR = 2.0 : 1
FCR = 2.5 : 1
FCR = 3.0 : 1

P( Dlm makanan) 26.0 kg
P( Dlm makanan) 32.5 kg
P( Dlm makanan) 45.5 kg

Kandungan P dalam ikan Tilapia = 0.34 % dari berat badan ikan = 3.4 kg /ton ikan (Mesk &Manthey
1983)
Jadi P yang hilang ke perairan untuk :
FCR = 1.5 : 1 = 19.5 – 3.4 = 16.1 kg per ton ikan
FCR = 2.0 : 1 = 26.0 – 3.4 = 22.6 kg per ton ikan
FCR = 2.5 : 1 = 32.5 – 3.4 = 29.1 kg per ton ikan
FCR = 3.0 : 1 = 45.5 – 3.4 = 35.6 kg per ton ikan

12/21/17

28

Tabel 2.: Penghitungan Total P yang hilang ke lingkunganperairan selama
jarng apung secara intensif
c. Carp

Kandungan P dalam pellet

3.09% (NRC 1983)

Kandungan P dalam 1 ton pelet

30.9 kg

FCR = 1.5 : 1

P( Dlm makanan) 46.4 kg

FCR = 2.0: 1
FCR = 2.5 : 1
FCR = 3.0 : 1

P( Dlm makanan) 61.8 kg
P( Dlm makanan) 77.3 kg
P( Dlm makanan) 92.7 kg

Kandungan P dalam ikan carp = 0.61% dari berat badan ikan = 6.1 kg /ton ikan (Ogino and Takeda
1976)
Jadi P yang hilang ke perairan untuk :
FCR = 1.5 : 1 = 46.4 – 6.1 = 40.3 kg per ton ikan
FCR = 2.0 : 1 = 61.8 – 6.1 = 55.7 kg per ton ikan
FCR = 2.5 : 1 = 77.3 – 6.1 = 71.2 kg per ton ikan
FCR = 3.0 : 1 = 92.7 – 6.1 = 86.6 kg per ton ikan

12/21/17

29

Catatan :

Jadi tabel sebelumnya menginformasikan jumlah P
yg berasal dari pakan dikonversi dan juga
diekresikan melalui feses
• Kekurangan budidaya intensive trout (pakan yg
tidak dikonversi dan dust) diperkirakan sekitar
20%
• Dimana nilai FCR kolong danau dan KJA biasanya
kurang labih 20%
• 20-27% P dicerna oleh ikan dan dipertahankan
dalam tubuhnya
• Jika tingkat produksi feses sebesar 260 g
DW/pakan (kg) dan konsentrasi P pada feses
dalam DW
sebesar 1,59%, maka dapat
diasumsikan bahwa 50% P dapat dicerna dan
diekresikan, jadi sekitar 40% limbah P dari KJA
12/21/17

30

Sejumlah model telah dikembangkan untuk memprediksi respon
ekosistem terhap beban P. Kebanyakan menggunakan
pendekatan empiris
dalam penjabarannya dan sudah teruji
kevalidannya serta dimodifikasi menggunakan sejumlah basis
data. Namun ada dua model yang sering dugunakan diantaranya
adalah yang dikembangkan oleh Dillon dan Righter (1974) dan
OECD (1982). Menekankan pada konsentrasi TP pada kolom air
ditentukan dari DTA , DAS, dan morfologi (area dan kedalamn).
Laju P yang hilang melalui Outflow, dan fraksi P yang terendapkan
ke sedimen.
As steady state :
 
P
L
z 
R

ρ

 P = L (1 – R)

z.ρ
= Total P  g/m3
= Total P loading (gr/m2/y -1)
 = Rata-rata kedalaman (m)
= Fraksi dari total P yang hilang ke sedimen
= flusing rate- debit (volume/tahun)

12/21/17

31

F.C.R 1.5 : 1
INPUT
INPUT PAKAN
PAKAN
100%
100%
(22.5
(22.5 kg)
kg)

SISA
SISA (PERAIRAN)
(PERAIRAN)
(WASTE)
(WASTE)
20%
20%
(4,5
(4,5 kg)
kg)

DIMAKAN
DIMAKAN IKAN
IKAN
(INGESTED)
(INGESTED)
80%
80%
(18
(18 kg)
kg)

ENERGI HILANG
(EGESTED)
28%
(6.2 kg)

Penczak
et al 1982
12/21/17

Di ASSIMILASI
(ASSIMILATED)
52%
(11.8)

EKSKRESI
EKSKRESI
(EXCRETED)
(EXCRETED)
31%
31%
(7Kg)
(7Kg)

DIMANFAATKAN
DIMANFAATKAN
(UTILIZED)
(UTILIZED)
21%
21%
4.8
4.8 kg)
kg)
32

F.C.R 2.0 : 1
INPUT
INPUT PAKAN
PAKAN
100%
100%
(30.0
(30.0 kg)
kg)

SISA
SISA (PERAIRAN)
(PERAIRAN)
(WASTE)
(WASTE)
40%
40%
(12
(12 kg)
kg)

DIMAKAN
DIMAKAN IKAN
IKAN
(INGESTED)
(INGESTED)
60%
60%
(18
(18 kg)
kg)

ENERGI HILANG
(EGESTED)
21%
(6.2 kg)

Penczak
et al 1982
12/21/17

Di ASSIMILASI
(ASSIMILATED)
39%
(11.8)

EKSKRESI
EKSKRESI
(EXCRETED)
(EXCRETED)
23
23 %
%
(7Kg)
(7Kg)

DIMANFAATKAN
DIMANFAATKAN
(UTILIZED)
(UTILIZED)
16%
16%
4.8
4.8 kg)
kg)
33

TERMINOLOGI (1)
L fish = P loading dari jaring apung
 P = Selisih kandungan P sebelum exploitasi jaring apung (Pi)
dapat diterima
setelah ada jaring apung (P)f

dan P yang

 P = Pf – Pi = mg/m3
Pi ditentukan berdasakan pengamatan steady state dari P sepanjang tahun, musim
kemrau dan hujan.
Pf ditentukan berdasarkan aceptable P loading (lihat tabel pada slide berikut.)

 P = L fish (1 – R fish)/ z.ρ
L fish = (P).z. ρ /(1-R fish)
ρ = koefisien flushing rate air danau (kali/tahun)
R fish = proporsi dari P yang hilang secara
permanent ke sedimen (x) dan

R fish = [x + (1-x)R

34
12/21/17

Konsentrasi P dalam kaitannya dengan tingkat chloropyl
yang diperbolehkan adalah sebagai berikut :
Tabel. 3 Tentative Values for maximum accephable
lenthic island water bodies used for enclosure of fish

Water body
Catagory

12

/

/1
1
2

7

Species
Culture

(P)i

Tentative maximum
Acceptable P mg/m3

Temperate

Salmonid

60

Tropical

Carp
Carp
Tilapia

150
250

and

35

TERMINOLOGI 3
Calculation of Total O loses in the environment during intensive cage culture

Kandungan P untuk pellet
1 ton pakan mengandung P
Kandungan P dalam ikan trout 0,48%

1,5 %
15 kg
4,8 kg/ 1 ton ikan

12/21/17

1. Rainbow Trout

 
2. Tilapia
Kandungan P pellet
1 ton pakan mengandung P
Kandungan P dalam daging
0,34%
3.   Carp
Kandungan P pellet
1 ton pellet mengandung P
Kandungan P dalam ikan 0,61%
 

ikan

1,3 %
13 kg
3,4 kg/1 ton ikan

3,09 %
30 Kg
6,1 kg/1 ton ikan

36

Didasarkan dari tabel 2.
P yang hilang untuk setiap ton ikan (kg/ton ikan)

1. Rainbow Trout

     FCR                               FCR
    1,5 : 1                             2  :  1
17,7
25,2
(22,5 – 4,8)
(30,0 – 4,8)

2. Tilapia

16,1
(19,5 – 8,4)

22,6
(26,0 – 3,4)

3. Carp

40,25
(46,3 – 6,1)

55,7
(61,8 – 6,1)

 
L
Konsentrasi P dalam air
V (gr/l)
12/21/17

P = I ----------- - s P - r P
37

Secara umum
 P = L (1 – R)  steady state
z.ρ
 
P = Total P  g/m3
L
= Total P loading (gr/m2/y)
z   = Rata-rata kedalaman
R
= Fraksi P yang hilang ke sedimen
ρ
= rate of (dari flusing (volume/tahun)  debit yang keluar)

12/21/17

P = loading
Luas area (danau/reservoir)
Debit air (jumlah/volume air yang keluar dari danau)
Flusing rate (Fraksi P yang hilang dalam sedimen
secara permanen)

38

Step 1)

Ukur steady state P konsentrasi
Di daerah Tropis merupakan hasil pengukuran rata-rata tahunan
konsentrasi P di permukaan (air permukaan) dan harus diukur
dengan sejumlah sample.

Step 2)

Penentuan konsentrasi P yang di tolerir, hal ini berkaitan dengan
jumlah Chlophyl, biomas. Hubungan konsentrasi P dengan
kandungan chlorophyl.
Chl = 0,416 P 0,675

12/21/17

TAHAPAN PENENTUAN CARRYING CAPACITY

,r = 0.84 (Walmsley and Thorton ,1984)
39
TABEL 5.2

Konsentrasi P dalam kaitannya dengan tingkat chlorophyl
yang diperbolehkan adalah sebagai berikut :

Tentative Values for maximum accephable (P)i lenthic island
water bodies used for enclosure of fish
Water body
Catagory

12

/

/1
1
2

7

Species
Culture

Temperate

Salmonid

Tropical

Carp
Carp
Tilapia

Tentative maximum
Acceptable P
mg/m3

60
and

150
250

40

Step 3) Perhitungan  P yang merupakan selisih dari
P sebelum exploitasi dan P setelah exploitasi.
 
 P = Pf - Pi

Step 4) Hitung L fish,P loading from the fish cage.  P
is related to P loading for the fish cage (L fish),
the size of lake A and fraction of L fish retained
by the sedimen.

 P = L fish ( 1 – R

fish

)/z .ρ

L fish =  P. z .ρ/(1 – R fish)

12/21/17

41

R fish is the most difficult parameter to estimate. Using the argument proposed by
Phillips et al 1985C) AT LEAST 45 -55% of the total P wastes from cage rainbow
trout are likely to be permanently lost to the sediments asa result of solids (faeces
and food) deposition , and thus only 45 – 55% of the total P loadings are in the
form ofdissolved P. In the absence of any other data, these values will also be used
for tilapia and carp calcu;ations. A fraction of the dissolved total P component will
also be lost to the sediments, and it is suggested that the most appropriate formula
in Table 5.5 used to calculate this.
R fish values are therefore much greater than R for conventional P loading. And
can be summarised as :
R fish = x + [ (1 – x ) R ]
Whwere, x = the net proportion of total P lost permanently to the sediment as a
result of solid deposition of (ie 0.45 – 0.55, ) and R = proportion of dissolved total P
lost to the sediment calculated from tabel n5.5

12/21/17

42

R

fish

= x + (1 – x) R 

X
R

= The net proportion of total P lost
permanenly to the sedimet
= Proportion of disolved total P lost to
sedimen calculated losed, table 5,5

Utk. Natural lakes
P = flushing rate  (volume/year)
R = 1/(1 + 0.747 p

12

/

/1
1
2

7

0.507 )

……lihat tabel 5.5

43

Step 5) Once the acceptable total P loading, L

fish,

has been
calculated, then the intensive fish production (tones/year) can be
estimated by dividing L fish by the average total P wastes per
ton of
fish production.(table 5.2)

Carrying Capacity :
= Total Allowable Loading /17.7

Catatan :
Untuk setiap 1 ton ikan (trout)
yang diproduksi, dihasilkan 17,7
kg P dalam perairan (Beverage
1987)- tabel 2. (ikan trout FCR
1.5 : 1)
12/21/17

44

Contoh :
 
Luas danau A = 100 ha (dihitung dari map)
Rata-rata kedalaman z = 10 m
Flushing rate coefisient , ρ = 1/year
Steady state (P) dari hasil monitoring = 15 mg/m 3
Total loading P per ton fish = 17,7 kg/ton (tabel 2. –Trout FCR
1.5 :1)
 
Tahapan penghitungan aya dukung :
 
1. Tentukan/ukur steady state P prior to development P 15
mg/m3.
2.  Set maximum acceptable P, Pf, setelah nanti ada keramba
apung  60 mg/m2  sebagai target (P)  lihat tabel untuk
daerah temperate
 
12

/

/1
1
2

7

45

3. Determine   P
 P = 60 – 15 mg/l = 45 mg/l
4. Loading P yang berasal dari kegiatan jaring apung

L fish =  P.z .ρ /(1 – R fish)
R fish = X + (1 – X) R
R = 1/(1 + p
R

0,5

) = ½ = 0,5

= 0,5 + (1,0 – 0,5) 0,5)
= 0,5 + (0,5 – 0,25) = 0,75

fish

 

L fish

= (45 x 10 x 1)/1 – 0,75 = 450/0,25
= 1800 mg/m2/y
= 1,8 g/m2/y

12/21/17

46

5. Penentuan Total acceptable loading
(Luas Danau =106m2)
Total acceptable loading
= 1,8 x 106 = 1.800.000 g/y
6. Carrying Capacity
P loading untuk setiap 1 ton ikan = 17,7 kg (17,7
kg/ton ikan)
 Total acceptable production : 1.800.000 g/17.700 g
= 102 ton/y

12

/

/1
1
2

7

47

MARINE SITE

•

Keramba apung di laut  dapat digunakan model
yang sama, kecuali N yang biasanya sebagai
pembatas di laut.

•

Dan dilaut lebih banyak flushing rate pengaruh
disolved N untuk plankton lebih kecil.

•

Sehingga pengaruh intensive culture untuk
benthos mungkin lebih penting

12

/

/1
1
2

7

48

EXTENSIVE CAGE CULTURE
 
• Dalam banyak hal, antara lain sistim extensive, produksi
ikan dan “carrying capacity” hampir seluruhnya tergantung
pada produksi fitoplankton.
• Berdasarkan
studi
untuk
Tilapia,
Bioerge
1984b,
menyarankan bahwa hasil dari
extensive cage culture
adalah diantara 1% - 3% dari produksi primer, tergantung
juga tingkat produksi primernya.
Chl= 0.416 P 0.675 , r = 0.85, n= 16 (Walmsley and
Thornton ,1985)
Di mana Chl adalah nilai rata2 chlorpil tahunan.

12/21/17

49

TERMINOLOGI

2

Konversi potensi  PP  annual fish yield (tabel 5.)
Yield dari extensive culture:= 1-3% dari primary producti = ( PP)
Fresh fish carbon content in fish  10% dari wet weight

12

/

/1
1
2

7

50

Contoh : Extensive
cage culture (Luas area 100 ha.) Hasil
monitoring  PP secara regular = 1200 g
C/m2/year.

Step1. Calculate gross PP,  PP,

 PP = gross primary production gc/m2/y

Tabel 5.Conversion coefficien of  PP
(Tabel 5)- Beveridge 1984 b

12/21/17

 PP
(gC/m2/y)

% Conversion
Annual of fish yield
(g fish C/m2/y)

< 1000
1000 – 1500
2000 – 2500
2500 – 3000
3000 – 3500
3500 – 4000
4000 – 4500
 4500

1,0 – 1,2
1,2 – 1,5
2,1 – 3,2
3,2 – 2,1
2,1 – 1,5
1,5 – 1,2
1,2 – 1,0
- 1,0
51

Tahapan untuk menentukan carrying capacity
sistem extensive sebagai berikut :
 
Step 1. Tentukan annual gross primary production,  PP (g C/m2/y) of
the site. Untuk daerah tropic, karena musim tidak berpengaruh
banyak maka pengukuran PP harus dilakukan sepanjang tahun
secara reguler.
Step 2. Convert  PP ke annual fish yield, (Fy) gunakan tabel 5 untuk
mengkonversi planktonic carbon ke fish carbon dengan asumsi
fresh fish carbon content = 10 % dari net weight of fish (Gulland
1970) .
Step 3. Pola tanam tergantung pada sejumlah variabel antara lain
berapa kali
dalam satu tahun dan berapa ujuran ikan yang
dipanen kalau Tilapia 2x 1 tahun masing-masing 160 g fish (6
fish/kg) may be desirable.
However , seasonality of primary production may mean that one crop
takes l onger to grow. In order to reach target harvest size, the sum of
primary production during the crop 1. growth period, Σ PP c1, should
approximatel that
crop 2, Σ PP c2, although this ignores possible

changes in the cropping
efficiency of the fish at different algal
52
12/21/17
densities, and may have to be ajusted in practice.

Contoh :

Extensive cage culture (Luas area 100
ha.) Hasil monitoring  PP secara
reguler = 1200 g C/m2/year.

Step1. . Calculate annual gross primary
production ,  PP, 1200g C /m2/y sbag
hasil pengukuran scara reguler

Step 2 : Convert annual fish yield, using table 5

= 1,3%  PP = 1,3%x1200 = 156 g fish/m2/y
Untuk 100 ha :
= 1.000.000 x 156 g fish/m2/y
= 156.000 kg
= 156 ton  annual fish production
53

12/21/17

 PP
(gC/m2/y)

% Conversion
Annual of fish yield (g fish
C/m2/y)

< 1000
1000 – 1500
2000 – 2500
2500 – 3000
3000 – 3500
3500 – 4000
4000 – 4500
 4500

1,0 – 1,2
1,2 – 1,5
2,1 – 3,2
3,2 – 2,1
2,1 – 1,5
1,5 – 1,2
1,2 – 1,0
- 1,0

12/21/17

.Tabel 5. Conversion coefficien of  PP

1.3%

54

 PP1 =  PP2
 PP1 (Nov-May) = 570 C/m2  7 month
 PP2 (Jun-Oct) = 630 C/m2  5 month

12/21/17

 
Step 3 : Asumsi 2 crops per year  determine
culture periods

 

Asumsi : Benih  25 g, target size panen 8 ekor/kg
(125
gr/ind). Jadi Each fish grow 100 gr during
cultured period Stocking requitment = 156
ton/100 g = 1,56 x 106  fingerling
 

55

SEMI INTENSIVE
Prinsip : Semi intensive  diberikan low quality feed
untuk
suplement terhadap pakan alami.
 
Carrying capacity tergantung dari :
1)      produktivitas perairan dan jumlah pakan alami yang
tersedia.
2)      Jumlah dan kualitas dari pakan suplemen yang
digunakan.
 
Perhitungan sbb:
Step 1. Tentukan gross primery production  PP seperti
contoh
extensive.

=

Step 2. Hitung produksi ikan tahunan (Fy) berdasarkan
tabel konversi (tabel 5) dan fresh carbon content
10% dari wet weight.

12/21/17

56

Step 3. Hitung rata-rata tahunan jumlah beberapa jenis
pakan yang tersedia  food dan estimate FCR dari
literatur(misal Tabel 30, Beverage1984b) dalam
rangka untuk menentukan fish yield yang
dikontribusikan oleh pakan tambahan.
Step 4. Calculate total P loading asseciated with the use of
suplementary feed stuft, L fish and using model
seperti pada intensive .Hitung tambahan toal P
terlarut. The increase in total P (penambahan total
P) dapat digunakan untuk menghitung produktivitas,
 PPfish atributable to fish culture.
Step 5.
Estimate the yield due to  PP fish, using
conversion efficiences given in
table 5.6 and
calculate Total fish yield from semi intensive culture
 Fy a :
 Fy = (a  PP) + ( food x FCR) + (b  PP fish)

12/21/17

Dimana : a dan b are the expected conversion
efisiensi of
PP to fish Biomas botanic from table
57
5.6.

Contoh :   Site 100 ha

-1

Step 1. Calculate annual gross primery producti 
PP.
1000 g C/m2/y  dari hasil pengukuran.

12/21/17

Mean depth :  : 10 m
Flushing coefisient P = 1/y
Average gross annual
primary production (ΣPP) = 1000 C m-2 Y

Step 2. Convert to annual fish yield  1,3 % PP 
fish
= 156 ton annual prod for whole lake
Step 3. Determine P
Pf -Pi = (30-15)mg = 15 mg/m3
 P = L fish (1-R fish)/ p
L fish =  P . z . p/ (1 – R fish)

58

R fish = X + C1-X)R

x = 0,5

dimana

R = 1/(1 + p 0,5)  0,5

ρ=1

R fish = 0,5 + (1-0,5)R
R fish = 0,5 + 0,5 X 0,76 = 0,71
L fish =  P . z . p/ (1 – R fish)
L fish = (15 X 10 X 1)/(1 – 0,88)
dimana  P = 15, , z = 10,p = 1

L fish = 150/0,22 = 681 g/m2/y

12/21/17

59

Step 4. Luas area 106m2, total accephable
loading = 681 X 106 g/y = 681.000 g/y
diasumsikan P loading dihasilkan dari 1 ton
ikan = 17,7 kg/ton.
= 681.000 = 38.474 kg = 38 ton/year
17,7 kg
Step 5. Fish yield  Fy
 Fy = 156 ton + 38 ton
= 194 ton/year

12/21/17

60

SEKIAN dan TERIMA KASIH

http://acadenia.academia.edu/ASamman

12/21/17

61