Penentuan Kualitas Air di Perairan Danau Kelapa Gading Kota Kisaran Kabupaten Asahan Provinsi Sumatera Utara
5
TINJAUAN PUSTAKA
Kualitas Air
Kualitas air adalah kondisi kualitatif air yang diukur dan diuji berdasarkan
parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan perundangundangan yang berlaku (Pasal 1 Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup
Nomor 115: Tahun 2003), kualitas air tersebut dapat dinyatakan dengan parameter
fisik karakteristik air dan kualitas air sungai. Parameter fisik menyatakan kondisi
fisik air atau keberadaan bahan-bahan yang dapat diamati secara visual/kasat
mata. Parameter fisik tersebut adalah kandungan partikel/padatan, warna, rasa,
bau, dan suhu. Sedangkan yang termasuk dalam karakteristik air sungai ini yaitu
sedimentasi dan salinitas (Supiyati., dkk, 2012).
Berbagai aktivitas penggunaan lahan di wilayah DAS Blukar seperti
permukiman, pertanian dan industri diperkirakan telah mempengaruhi kualitas air
Sungai Blukar.Aktivitas permukiman dan pertanian menyebar meliputi segmen
tengah DAS. Kegiatan pertanian terutama akibat menggunakan pupuk dan
pestisida akan mempengaruhi kualitas air sungai melalui buangan dari lahan
pertanian yang masuk ke badan air. Proses penyemprotan di lahan pertanian,
sekitar 3-30% dari bahan aktif pestisida mencapai target yang dituju baik itu daun,
bunga atau yang lain. Sedangkan sisanya sekitar 70% akan terbuang dan hanyut
bersama aliran air sehingga menyumbang terjadinya pencemaran air di perairan.
Perubahan tata guna lahan yang ditandai dengan meningkatnya aktivitas domestik,
pertanian dan industri akan mempengaruhi dan memberikan dampak terhadap
kondisi kualitas air (Agustiningsih., dkk, 2011).
5
Universitas Sumatera Utara
6
Parameter Kualitas Air
Faktor Fisika
Suhu
Suhu air mempunyai pengaruh yang nyata terhadap proses pertukaran atau
metabolisme makhluk hidup. Selain mempengaruhi proses pertukaran zat, suhu
juga berpengaruh terhadap kadar oksigen yang terlarut adalam air, juga
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan nafsu makan ikan. Dalam berbagai hal
suhu berfungsi sebagai syarat rangsangan alam yang menentukan beberapa proses
seperti migrasi, bertelur, metabolisme, dan lain sebagainya. Diperairan lokasi
budidaya ikan sistem karamba mempunyai kisaran suhu antara 27 - 30°C. Ikan
dapat tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 25- 32°C, tetapi dengan perubahan
suhu yang mendadak dapat membuat ikan stress (Pujiastuti dkk, 2013).
Suhu dinyatakan dengan satuan derajat celsius (o C) atau derajat fahrenheit
(o F) Peningkatan suhu disertai dengan penurunan oksigen terlarut sehingga
keberadaan oksigen sering kali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi
organisme akuatik untuk dapat melakukan proses metabolisme dan respirasi.
Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan
organik oleh mikroba. Kisaran optimum bagi pertumbuhan organisme di perairan
adalah 20o C -30o C (Effendi, 2003).
Total Suspended Solid (TSS)
Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan bagian yang lebih dalam
tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat tersuspensi, sehingga
fotosintesis tidak berlangsung sempurna. Sebaran zat padat tersuspensi di laut
antara lain dipengaruhi oleh masukan yang berasal dari darat melalui aliran
6
Universitas Sumatera Utara
7
sungai, ataupun dari udara dan perpindahan karena resuspensi endapan akibat
pengikisan. Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid) adalah semua zat padat
(pasir, lumpur, dan tanah liat) atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air
dan dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton,
bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikelpartikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya
reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk
endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat
organik di suatu perairan (Tarigan dan Edward, 2003).
Kekeruhan
Kekeruhan diartikan sebagai intensitas kegelapan di dalam air yang
disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang. Kekeruhan perairan umumnya
disebabkan oleh adanya partikel-partikel suspensi seperti tanah liat, lumpur,
bahan-bahan organik terlarut, bakteri, plankton dan organisme lainnya. Kekeruhan
perairan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya
cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air.
Kekeruhan yang terjadi pada perairan tergenang seperti waduk lebih banyak
disebabkan oleh bahan tersuspensi berupa koloid dan parikel-partikel
halus
(Pujiastuti dkk, 2013).
Konduktivitas
Konduktivitas (Daya Hantar Listrik/DHL) adalah gambaran numerik dari
kemampuan air untuk meneruskan aliran listrik.Oleh karena itu, semakin banyak
garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai
DHL.Konduktivitas dinyatakan dengan satuan µmhos/cm atau µSiemens/cm.
7
Universitas Sumatera Utara
8
kedua satuan tersebut setara.Air suling (aquades) memiliki nilai DHL Sekitar 1
µmhos/cm, perairan alami sekitar 20-1500 µmhos/cm. perairan laut memiliki nilai
DHL yang sangat tinggi karena banyak mengandung garam terlarut.Limbah
industri memiliki nilai DHL mencapai 10.000 µmhos/cm (Effendi, 2003).
Faktor Kimia
Kelarutan Oksigen (Dissolved Oxygen)
Oksigen terlarut merupakan suatu factor yang sangat penting dalam
ekosistem air, terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi bagi sebagian
besar organisme air. Umumnya kelarutan oksigen dalam air sangat terbatas.
Dibandingkan dengan kadar oksigen di udara yang mempunyai konsentrasi
sebanyak 20% volum, air hanya mampu menyrap oksigen sebanyak 20% volum
saja (Barus, 2004).
Konsentrasi oksigen terlarut merupakan parameter yang sangat penting
dalam menentukan kualitas perairan tambak. Konsentrasi oksigen ditentukan oleh
keseimbangan antara produksi dan konsumsi oksigen dalam ekosistem. Oksigen
diproduksi oleh komunitas autotrof melalui proses fotosintesis dan dikonsumsi
oleh semua organisme melalui pernafasan. Disamping itu, oksigen juga
diperlukan untuk perombakan bahan organik dalam ekosistem (Izzati, 2012).
Biochemichal Oxygen Demand (BOD)
BOD (Biochemichal Oxygen Demand) atau kebutuhan oksigen biokimiawi
merupakan satuan yang digunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen yang
diperlukan untuk menguraikan bahan organik di dalam air limbah, yang
8
Universitas Sumatera Utara
9
menggunakan ukuran mg/liter air kotor. Pemeriksaan BOD didasarkan didasarkan
atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut
berlangsung karena adanya bakteri aerob sebagai hasil oksidasi akan terbentuk
karbon dioksida, air dan amoniak (Fatmawati dkk, 2012).
Bioligical Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologi
adalah suatu analisis empiris yang mencoba mendekati secara global prosesproses mikrobiologis yang benar-benar di dalam air. Angka BOD adalah jumlah
oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) hampir
semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat organis yang tersuspensi
dalam air (Ginting, 2011).
Semakin tinggi nilai BOD menunjukkan semakin tingginya aktivitas
organisme untuk menguraikan bahan organik atau dapat dikatakan semakin besar
kandungan bahan organik di suatu perairan tersebut. Oleh karena itu, tingginya
kadar BOD dapat mengurangi jumlah oksigen terlarut dalam air
menurun.
Apabila oksigen terlarut sudah habis maka bakteri aerobik dapat mati sehingga
akan timbul aktivitas bakteri anaerob yang dapat menyebabkan bau yang tidak
enak misalnya bau busuk (Sukmadewa, 2007).
Chemical Oxygen Demand (COD)
COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan jumlah oksigen yang
dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia yang dinyatakan dalam mg/l. Dengan
mengukur nilai COD maka akan diperoleh nilai yang menyatakan jumlah oksigen
yang dibutuhkan untuk proses oksidasi terhadap total senyawa organik baik yang
mudah diuraikan secara biologis maupun terhadap yang sukar/tidak bisa diuraikan
secara biologis (Barus, 2004).pH
9
Universitas Sumatera Utara
10
Derajat keasaman lebih dikenal dengan istilah pH yang merupakan
singkatan dari puissance negatif de H yaitu logaritma dari kepekatan ion-ion H
(hidrogen) yang terlepaas dalam suatu cairan. Derajat keasaman atau pH air
menunjukkan aktivitas ion hidrogen dalam larutan tersebut dan dinyatakan
sebagai konsentrasi ion hidrogen pada suhu tertentu (Andy dkk, 2010).
Nilai pH menyatakan nilai konsentrasi ion Hidrogen dalam suatu larutan.
Organisme air hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral
dengan kisaaaran toleransi antara asam lemah sampai basah lemah. Nilai pH yang
ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya 7 sampai 8,5. Kondisi perairan
dengan pH tertentu mempengaruhi metabolisma dan respirasi bagi kelangsungan
hidup organisme (Barus, 2004).
Nitrat
Nitrat merupakan produk akhir dari proses penguraian protein dan
diketahui sebagai senyawa yang kurang berbahaya dibandingkan dengan
amonium/amoniak atau nitrit. Nitrat adalah zat nutrisi yang dibutuhkan oleh
organisme untuk tumbuh dan berkembang (Barus, 2004).
Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di peraiaran alami dan merupakan
nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae.Nitrat nitrogen sangat mudah
larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi
sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses
oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam
siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi
nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas. Oksidasi nitrit menjadi nitrat
10
Universitas Sumatera Utara
11
dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan
bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang mendapat energi dari proses kimiawi
(Effendi, 2003).
Fosfat
Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan.
Karakteristik fosfor sangat berbeda dengan unsur-unsur utama lain yang
merupakan penyususn biosfer karena unsur ini tidak terdapat di atmosfer. Pada
kerak bumi, keberadaan fosfor relatif sedikit dan mudah mengendap.Fosfor juga
merupakan unsur yang esensial. Bagi tumbuhan dan alga akuatik serta sangat
mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Effendi, 2003).
Fosfor merupakan salah satu bahan kimia yang keberadaannya sangat
penting bagi semua makhluk hidup, terutama dalam pembentukan protein dan
transfer energi di dalam sel seperti ATP dan ADP. Pada ekosistem perairan, fosfor
terdapat dalam bentuk senyawa fosfor, yaitu 1) fosfor anorganik; 2) fosfor organik
dalam protoplasma tumbuhan dan hewan dan 3) fosfor organik terlarut dalam air,
yang terbentuk dari proses penguraian sisa-sisa organisme (Barus, 2004).
Faktor Biologi
Total Coliform
Parameter mikrobiologi yang diukur untuk mengetahui kualits perairan
adalah Fecal Coliform dan total Coliform. Bakteri Coliform dapat digunakan
sebagai indikator adanya pencemaran feses atau kotoran manusia dan hewan di
dalam perairan. Golongan bakteri ini umumnya terdapat di dalam feses manusia
dan hewan. Oleh sebab itu keberadaannya di dalam air tidak dikehendaki, baik
11
Universitas Sumatera Utara
12
ditinjau dari segi kesehatan, estetika, kebersihan maupun kemungkinan terjadinya
infeksi yang berbahaya. Beberapa jenis penyakit dapat ditularkan oleh bakteri
coliform melalui Baku mutu air kelas satu mensyaratkan keberadaan Fecal
coliform tidak boleh melebihi 100 sel/100ml, sedang untuk air kelas dua tidak
boleh lebih dari 1000 sel/100ml, dan untuk air kelas tiga tidak boleh melebihi
2000 sel/100ml (Pujiastuti dkk, 2013).
Bakteri coliform umumnya digunakan sebagai indikator bakteri untuk
kualitas makanan dan air. Coliform banyak ditemukan di dalam tinja dari hewan
hewan berdarah panas, tetapi dapat juga ditemukan di lingkungan perairan, tanah,
dan vegetasi. Secara umum coliform itu sendiri tidak mengakibatkan sakit, tetapi
mereka mudah berkembang biak dan keberadaannya digunakan untuk
menunjukkan bahwa organisme patogen lain juga ada (Atmojo dkk., 2011).
Escherichia coli merupakan bakteri indikator kualitas air minum karena
keberadaannya di dalam air mengindikasikan bahwa air tersebut terkontaminasi
oleh feses, yang
kemungkinan juga mengandung
mikroorganisme enterik
patogen lainnya. Escherichia coli termasuk kelompok bakteri berbentuk batang
aerob fakultatif gram negatif dengan tebal 0,5 μm, panjang antara 1,0 - 3,0 μm.E.
coli berbentuk seperti filamen yang panjang, tidak berbentuk spora, bersifat Gram
negatif (Anggraini, 2013).
Pencemaran Perairan
Pencemaran air adalah bertambahnya suatu material atau bahan dan setiap
tindakan manusia yang mempengaruhi kondisi perairan sehingga mengurangi atau
merusak daya guna perairan. Industri pertambangan dan energi mempunyai
12
Universitas Sumatera Utara
13
pengaruh besar terhadap perubahan lingkungan karena sumberdaya alam menjadi
produk
baru
dan
menghasilkan
limbah
yang
mencemari
lingkungan
(Darsono, 1992).
Pencemaran air terjadi bila beberapa bahan atau kondisi yang dapat
menyebabkan penurunan kualitas badan air sehingga tidak memenuhi baku mutu
atau tidak dapat digunakan untuk keperluan tertentu (sesuai peruntukannya,
misalnya sebagai bahan baku air minum, keperluan perikanan, industri dan lainlain) (Ginting, 2011).
Apabila tingkat pencemaran masih ringan, maka semua komponen
ekositem tersebut masih mampu untuk melakukan swa purifikasi secara alami.
Akan tetapi apabila tingkat pencemaran melebihi kapasitas swa purifikasinya,
maka kualitas ekosistem tersebut akan mengalami penurunan. Hal ini akan
memperburuk kualitas air tersebut. Ekosistem yang sudah tidak seimbang tersebut
dapat
diperbaharui
dengan
cara
memberdayakan
organisme-organisme
pendegradasi bahan pencemar dan menciptakan kondisi lingkungan yang
mendukung kinerjanya. Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai peran
hidromakrofita dalam mengurangi bahan pencemar di perairan karena
hidromakrofita adalah salah satu produsen di perairan yang berpotensi untuk
menghasilkan oksigen (Fajarianingtyas dkk, 2006).
Baku Mutu Kualitas Air
Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001, baku mutu air
adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi atau komponen yang
13
Universitas Sumatera Utara
14
ada atau harus ada dan atau unsur pencemaran yang di tenggang keberadaannya di
dalam air. Kriteria mutu air dan penatapan kelas sebagai berikut :
1. Kelas Satu :
Bahan baku air minum dan peruntukan lain dengan syarat
kualitas air sama.
2. Kelas Dua : Prasarana/sarana rekeasi, pembudidayaan ikan air tawar,
perternakan, pertanaman, dan peruntukan
lain
dengan syarat kuliatas air
yang sama.
3. Kelas Tiga : Pembudidayaan ikan air tawar, perternakan, pertanaman dan
peruntukan lain dengan syarat kualitas yang sama.
Ekosistem Danau
Perairan Lentik atau perairan menggenang dapat dibedakan menjadi
tiga bentuk yaitu Rawa, Danau, Waduk. Perairan tersebut danau apabila
perairan itu dalam dengan tepi curam. Air danau biasanya bersifat jernih
dan keberadaan tumbuhan air terbatas hanya pada daerah pinggir saja.
(Barus, 2004).
Danau adalah wilayah yang digenangi badan air sepanjang tahun yang
terbentuk secara alami karena gerakan kulit bumi sehingga bentuk dan ukurannya
bervariasi. Danau saat ini bisa digunakan sebagai tempat rekreasi, sumber
pembangkit tenaga listrik (PLTA), sumber utama pengairan bagi usaha pertanian
dan juga sebagai tempat pembudidaya ikan (Maniargasi dkk, 2013).
Danau merupakan salah satu bentuk ekosistem perairan air tawar, dan
berfungsi sebagai penampung dan menyimpan air yang berasal dari air sungai,
mata air maupun air hujan. Sebagai salah satu bentuk ekosistem air tawar,
14
Universitas Sumatera Utara
15
danau memegang peranan sangat penting dan potensial untuk dikembangkan dan
didayagunakan untuk berbagai kepentingan, seperti kepentingan ekonomi,
perikanan, irigasi, sumber air bersih dan pariwisata. Dari sisi ekologi, danau
juga berperan sebagai penyangga bagi kehidupan sekitarnya, dan memilii
kekayaan keanekaragaman hayati yang potensial bagi kesejahteraan masyarakat
(Ginting, 2011).
Karakteristik dasar ekosistem perairan tergenang yaitu memiliki arus yang
stagnan (bahkan hampir tidak ada arus), organismenya tidak terlalu membutuhkan
adaptasi khusus, ada stratifikasi suhu (khusus perairan tergenang dengan
kedalaman lebih dari 100 meter), ada stratifikasi kolom air (pada perairan dalam),
substrat dasar umumnya berupa lumpur halus, residence time relatif lebih lama.
Dalam ilmu lingkungan (ecology), badan air danau termasuk perairan dengan
ekosistem terbuka (open system) yaitu perairan yang sangat terpengaruh oleh
keadaan lingkungan sekitarnya (Suwignyo, 2003).
Ekosistem danau sangat bermanfaat untuk mendukung
kehidupan
manusia namun demikian fungsi dan manfaat danau dari waktu kewaktu telah
mengalami penurunan. Bahwa penurunan fungsi dan manfaat danau disebabkan
oleh
terjadinya
pencemaran dan
kerusakan lingkungan perairan
danau
(Nugroho dkk, 2012).
15
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
Kualitas Air
Kualitas air adalah kondisi kualitatif air yang diukur dan diuji berdasarkan
parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan perundangundangan yang berlaku (Pasal 1 Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup
Nomor 115: Tahun 2003), kualitas air tersebut dapat dinyatakan dengan parameter
fisik karakteristik air dan kualitas air sungai. Parameter fisik menyatakan kondisi
fisik air atau keberadaan bahan-bahan yang dapat diamati secara visual/kasat
mata. Parameter fisik tersebut adalah kandungan partikel/padatan, warna, rasa,
bau, dan suhu. Sedangkan yang termasuk dalam karakteristik air sungai ini yaitu
sedimentasi dan salinitas (Supiyati., dkk, 2012).
Berbagai aktivitas penggunaan lahan di wilayah DAS Blukar seperti
permukiman, pertanian dan industri diperkirakan telah mempengaruhi kualitas air
Sungai Blukar.Aktivitas permukiman dan pertanian menyebar meliputi segmen
tengah DAS. Kegiatan pertanian terutama akibat menggunakan pupuk dan
pestisida akan mempengaruhi kualitas air sungai melalui buangan dari lahan
pertanian yang masuk ke badan air. Proses penyemprotan di lahan pertanian,
sekitar 3-30% dari bahan aktif pestisida mencapai target yang dituju baik itu daun,
bunga atau yang lain. Sedangkan sisanya sekitar 70% akan terbuang dan hanyut
bersama aliran air sehingga menyumbang terjadinya pencemaran air di perairan.
Perubahan tata guna lahan yang ditandai dengan meningkatnya aktivitas domestik,
pertanian dan industri akan mempengaruhi dan memberikan dampak terhadap
kondisi kualitas air (Agustiningsih., dkk, 2011).
5
Universitas Sumatera Utara
6
Parameter Kualitas Air
Faktor Fisika
Suhu
Suhu air mempunyai pengaruh yang nyata terhadap proses pertukaran atau
metabolisme makhluk hidup. Selain mempengaruhi proses pertukaran zat, suhu
juga berpengaruh terhadap kadar oksigen yang terlarut adalam air, juga
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan nafsu makan ikan. Dalam berbagai hal
suhu berfungsi sebagai syarat rangsangan alam yang menentukan beberapa proses
seperti migrasi, bertelur, metabolisme, dan lain sebagainya. Diperairan lokasi
budidaya ikan sistem karamba mempunyai kisaran suhu antara 27 - 30°C. Ikan
dapat tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 25- 32°C, tetapi dengan perubahan
suhu yang mendadak dapat membuat ikan stress (Pujiastuti dkk, 2013).
Suhu dinyatakan dengan satuan derajat celsius (o C) atau derajat fahrenheit
(o F) Peningkatan suhu disertai dengan penurunan oksigen terlarut sehingga
keberadaan oksigen sering kali tidak mampu memenuhi kebutuhan oksigen bagi
organisme akuatik untuk dapat melakukan proses metabolisme dan respirasi.
Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan
organik oleh mikroba. Kisaran optimum bagi pertumbuhan organisme di perairan
adalah 20o C -30o C (Effendi, 2003).
Total Suspended Solid (TSS)
Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan bagian yang lebih dalam
tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat tersuspensi, sehingga
fotosintesis tidak berlangsung sempurna. Sebaran zat padat tersuspensi di laut
antara lain dipengaruhi oleh masukan yang berasal dari darat melalui aliran
6
Universitas Sumatera Utara
7
sungai, ataupun dari udara dan perpindahan karena resuspensi endapan akibat
pengikisan. Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid) adalah semua zat padat
(pasir, lumpur, dan tanah liat) atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air
dan dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton,
bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikelpartikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya
reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk
endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat
organik di suatu perairan (Tarigan dan Edward, 2003).
Kekeruhan
Kekeruhan diartikan sebagai intensitas kegelapan di dalam air yang
disebabkan oleh bahan-bahan yang melayang. Kekeruhan perairan umumnya
disebabkan oleh adanya partikel-partikel suspensi seperti tanah liat, lumpur,
bahan-bahan organik terlarut, bakteri, plankton dan organisme lainnya. Kekeruhan
perairan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya
cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat dalam air.
Kekeruhan yang terjadi pada perairan tergenang seperti waduk lebih banyak
disebabkan oleh bahan tersuspensi berupa koloid dan parikel-partikel
halus
(Pujiastuti dkk, 2013).
Konduktivitas
Konduktivitas (Daya Hantar Listrik/DHL) adalah gambaran numerik dari
kemampuan air untuk meneruskan aliran listrik.Oleh karena itu, semakin banyak
garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai
DHL.Konduktivitas dinyatakan dengan satuan µmhos/cm atau µSiemens/cm.
7
Universitas Sumatera Utara
8
kedua satuan tersebut setara.Air suling (aquades) memiliki nilai DHL Sekitar 1
µmhos/cm, perairan alami sekitar 20-1500 µmhos/cm. perairan laut memiliki nilai
DHL yang sangat tinggi karena banyak mengandung garam terlarut.Limbah
industri memiliki nilai DHL mencapai 10.000 µmhos/cm (Effendi, 2003).
Faktor Kimia
Kelarutan Oksigen (Dissolved Oxygen)
Oksigen terlarut merupakan suatu factor yang sangat penting dalam
ekosistem air, terutama sekali dibutuhkan untuk proses respirasi bagi sebagian
besar organisme air. Umumnya kelarutan oksigen dalam air sangat terbatas.
Dibandingkan dengan kadar oksigen di udara yang mempunyai konsentrasi
sebanyak 20% volum, air hanya mampu menyrap oksigen sebanyak 20% volum
saja (Barus, 2004).
Konsentrasi oksigen terlarut merupakan parameter yang sangat penting
dalam menentukan kualitas perairan tambak. Konsentrasi oksigen ditentukan oleh
keseimbangan antara produksi dan konsumsi oksigen dalam ekosistem. Oksigen
diproduksi oleh komunitas autotrof melalui proses fotosintesis dan dikonsumsi
oleh semua organisme melalui pernafasan. Disamping itu, oksigen juga
diperlukan untuk perombakan bahan organik dalam ekosistem (Izzati, 2012).
Biochemichal Oxygen Demand (BOD)
BOD (Biochemichal Oxygen Demand) atau kebutuhan oksigen biokimiawi
merupakan satuan yang digunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen yang
diperlukan untuk menguraikan bahan organik di dalam air limbah, yang
8
Universitas Sumatera Utara
9
menggunakan ukuran mg/liter air kotor. Pemeriksaan BOD didasarkan didasarkan
atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut
berlangsung karena adanya bakteri aerob sebagai hasil oksidasi akan terbentuk
karbon dioksida, air dan amoniak (Fatmawati dkk, 2012).
Bioligical Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologi
adalah suatu analisis empiris yang mencoba mendekati secara global prosesproses mikrobiologis yang benar-benar di dalam air. Angka BOD adalah jumlah
oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi) hampir
semua zat organik yang terlarut dan sebagian zat-zat organis yang tersuspensi
dalam air (Ginting, 2011).
Semakin tinggi nilai BOD menunjukkan semakin tingginya aktivitas
organisme untuk menguraikan bahan organik atau dapat dikatakan semakin besar
kandungan bahan organik di suatu perairan tersebut. Oleh karena itu, tingginya
kadar BOD dapat mengurangi jumlah oksigen terlarut dalam air
menurun.
Apabila oksigen terlarut sudah habis maka bakteri aerobik dapat mati sehingga
akan timbul aktivitas bakteri anaerob yang dapat menyebabkan bau yang tidak
enak misalnya bau busuk (Sukmadewa, 2007).
Chemical Oxygen Demand (COD)
COD (Chemical Oxygen Demand) merupakan jumlah oksigen yang
dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia yang dinyatakan dalam mg/l. Dengan
mengukur nilai COD maka akan diperoleh nilai yang menyatakan jumlah oksigen
yang dibutuhkan untuk proses oksidasi terhadap total senyawa organik baik yang
mudah diuraikan secara biologis maupun terhadap yang sukar/tidak bisa diuraikan
secara biologis (Barus, 2004).pH
9
Universitas Sumatera Utara
10
Derajat keasaman lebih dikenal dengan istilah pH yang merupakan
singkatan dari puissance negatif de H yaitu logaritma dari kepekatan ion-ion H
(hidrogen) yang terlepaas dalam suatu cairan. Derajat keasaman atau pH air
menunjukkan aktivitas ion hidrogen dalam larutan tersebut dan dinyatakan
sebagai konsentrasi ion hidrogen pada suhu tertentu (Andy dkk, 2010).
Nilai pH menyatakan nilai konsentrasi ion Hidrogen dalam suatu larutan.
Organisme air hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral
dengan kisaaaran toleransi antara asam lemah sampai basah lemah. Nilai pH yang
ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya 7 sampai 8,5. Kondisi perairan
dengan pH tertentu mempengaruhi metabolisma dan respirasi bagi kelangsungan
hidup organisme (Barus, 2004).
Nitrat
Nitrat merupakan produk akhir dari proses penguraian protein dan
diketahui sebagai senyawa yang kurang berbahaya dibandingkan dengan
amonium/amoniak atau nitrit. Nitrat adalah zat nutrisi yang dibutuhkan oleh
organisme untuk tumbuh dan berkembang (Barus, 2004).
Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di peraiaran alami dan merupakan
nutrient utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae.Nitrat nitrogen sangat mudah
larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi
sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses
oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat adalah proses yang penting dalam
siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi ammonia menjadi
nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas. Oksidasi nitrit menjadi nitrat
10
Universitas Sumatera Utara
11
dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan
bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang mendapat energi dari proses kimiawi
(Effendi, 2003).
Fosfat
Fosfat merupakan bentuk fosfor yang dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan.
Karakteristik fosfor sangat berbeda dengan unsur-unsur utama lain yang
merupakan penyususn biosfer karena unsur ini tidak terdapat di atmosfer. Pada
kerak bumi, keberadaan fosfor relatif sedikit dan mudah mengendap.Fosfor juga
merupakan unsur yang esensial. Bagi tumbuhan dan alga akuatik serta sangat
mempengaruhi tingkat produktivitas perairan (Effendi, 2003).
Fosfor merupakan salah satu bahan kimia yang keberadaannya sangat
penting bagi semua makhluk hidup, terutama dalam pembentukan protein dan
transfer energi di dalam sel seperti ATP dan ADP. Pada ekosistem perairan, fosfor
terdapat dalam bentuk senyawa fosfor, yaitu 1) fosfor anorganik; 2) fosfor organik
dalam protoplasma tumbuhan dan hewan dan 3) fosfor organik terlarut dalam air,
yang terbentuk dari proses penguraian sisa-sisa organisme (Barus, 2004).
Faktor Biologi
Total Coliform
Parameter mikrobiologi yang diukur untuk mengetahui kualits perairan
adalah Fecal Coliform dan total Coliform. Bakteri Coliform dapat digunakan
sebagai indikator adanya pencemaran feses atau kotoran manusia dan hewan di
dalam perairan. Golongan bakteri ini umumnya terdapat di dalam feses manusia
dan hewan. Oleh sebab itu keberadaannya di dalam air tidak dikehendaki, baik
11
Universitas Sumatera Utara
12
ditinjau dari segi kesehatan, estetika, kebersihan maupun kemungkinan terjadinya
infeksi yang berbahaya. Beberapa jenis penyakit dapat ditularkan oleh bakteri
coliform melalui Baku mutu air kelas satu mensyaratkan keberadaan Fecal
coliform tidak boleh melebihi 100 sel/100ml, sedang untuk air kelas dua tidak
boleh lebih dari 1000 sel/100ml, dan untuk air kelas tiga tidak boleh melebihi
2000 sel/100ml (Pujiastuti dkk, 2013).
Bakteri coliform umumnya digunakan sebagai indikator bakteri untuk
kualitas makanan dan air. Coliform banyak ditemukan di dalam tinja dari hewan
hewan berdarah panas, tetapi dapat juga ditemukan di lingkungan perairan, tanah,
dan vegetasi. Secara umum coliform itu sendiri tidak mengakibatkan sakit, tetapi
mereka mudah berkembang biak dan keberadaannya digunakan untuk
menunjukkan bahwa organisme patogen lain juga ada (Atmojo dkk., 2011).
Escherichia coli merupakan bakteri indikator kualitas air minum karena
keberadaannya di dalam air mengindikasikan bahwa air tersebut terkontaminasi
oleh feses, yang
kemungkinan juga mengandung
mikroorganisme enterik
patogen lainnya. Escherichia coli termasuk kelompok bakteri berbentuk batang
aerob fakultatif gram negatif dengan tebal 0,5 μm, panjang antara 1,0 - 3,0 μm.E.
coli berbentuk seperti filamen yang panjang, tidak berbentuk spora, bersifat Gram
negatif (Anggraini, 2013).
Pencemaran Perairan
Pencemaran air adalah bertambahnya suatu material atau bahan dan setiap
tindakan manusia yang mempengaruhi kondisi perairan sehingga mengurangi atau
merusak daya guna perairan. Industri pertambangan dan energi mempunyai
12
Universitas Sumatera Utara
13
pengaruh besar terhadap perubahan lingkungan karena sumberdaya alam menjadi
produk
baru
dan
menghasilkan
limbah
yang
mencemari
lingkungan
(Darsono, 1992).
Pencemaran air terjadi bila beberapa bahan atau kondisi yang dapat
menyebabkan penurunan kualitas badan air sehingga tidak memenuhi baku mutu
atau tidak dapat digunakan untuk keperluan tertentu (sesuai peruntukannya,
misalnya sebagai bahan baku air minum, keperluan perikanan, industri dan lainlain) (Ginting, 2011).
Apabila tingkat pencemaran masih ringan, maka semua komponen
ekositem tersebut masih mampu untuk melakukan swa purifikasi secara alami.
Akan tetapi apabila tingkat pencemaran melebihi kapasitas swa purifikasinya,
maka kualitas ekosistem tersebut akan mengalami penurunan. Hal ini akan
memperburuk kualitas air tersebut. Ekosistem yang sudah tidak seimbang tersebut
dapat
diperbaharui
dengan
cara
memberdayakan
organisme-organisme
pendegradasi bahan pencemar dan menciptakan kondisi lingkungan yang
mendukung kinerjanya. Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai peran
hidromakrofita dalam mengurangi bahan pencemar di perairan karena
hidromakrofita adalah salah satu produsen di perairan yang berpotensi untuk
menghasilkan oksigen (Fajarianingtyas dkk, 2006).
Baku Mutu Kualitas Air
Berdasarkan Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001, baku mutu air
adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi atau komponen yang
13
Universitas Sumatera Utara
14
ada atau harus ada dan atau unsur pencemaran yang di tenggang keberadaannya di
dalam air. Kriteria mutu air dan penatapan kelas sebagai berikut :
1. Kelas Satu :
Bahan baku air minum dan peruntukan lain dengan syarat
kualitas air sama.
2. Kelas Dua : Prasarana/sarana rekeasi, pembudidayaan ikan air tawar,
perternakan, pertanaman, dan peruntukan
lain
dengan syarat kuliatas air
yang sama.
3. Kelas Tiga : Pembudidayaan ikan air tawar, perternakan, pertanaman dan
peruntukan lain dengan syarat kualitas yang sama.
Ekosistem Danau
Perairan Lentik atau perairan menggenang dapat dibedakan menjadi
tiga bentuk yaitu Rawa, Danau, Waduk. Perairan tersebut danau apabila
perairan itu dalam dengan tepi curam. Air danau biasanya bersifat jernih
dan keberadaan tumbuhan air terbatas hanya pada daerah pinggir saja.
(Barus, 2004).
Danau adalah wilayah yang digenangi badan air sepanjang tahun yang
terbentuk secara alami karena gerakan kulit bumi sehingga bentuk dan ukurannya
bervariasi. Danau saat ini bisa digunakan sebagai tempat rekreasi, sumber
pembangkit tenaga listrik (PLTA), sumber utama pengairan bagi usaha pertanian
dan juga sebagai tempat pembudidaya ikan (Maniargasi dkk, 2013).
Danau merupakan salah satu bentuk ekosistem perairan air tawar, dan
berfungsi sebagai penampung dan menyimpan air yang berasal dari air sungai,
mata air maupun air hujan. Sebagai salah satu bentuk ekosistem air tawar,
14
Universitas Sumatera Utara
15
danau memegang peranan sangat penting dan potensial untuk dikembangkan dan
didayagunakan untuk berbagai kepentingan, seperti kepentingan ekonomi,
perikanan, irigasi, sumber air bersih dan pariwisata. Dari sisi ekologi, danau
juga berperan sebagai penyangga bagi kehidupan sekitarnya, dan memilii
kekayaan keanekaragaman hayati yang potensial bagi kesejahteraan masyarakat
(Ginting, 2011).
Karakteristik dasar ekosistem perairan tergenang yaitu memiliki arus yang
stagnan (bahkan hampir tidak ada arus), organismenya tidak terlalu membutuhkan
adaptasi khusus, ada stratifikasi suhu (khusus perairan tergenang dengan
kedalaman lebih dari 100 meter), ada stratifikasi kolom air (pada perairan dalam),
substrat dasar umumnya berupa lumpur halus, residence time relatif lebih lama.
Dalam ilmu lingkungan (ecology), badan air danau termasuk perairan dengan
ekosistem terbuka (open system) yaitu perairan yang sangat terpengaruh oleh
keadaan lingkungan sekitarnya (Suwignyo, 2003).
Ekosistem danau sangat bermanfaat untuk mendukung
kehidupan
manusia namun demikian fungsi dan manfaat danau dari waktu kewaktu telah
mengalami penurunan. Bahwa penurunan fungsi dan manfaat danau disebabkan
oleh
terjadinya
pencemaran dan
kerusakan lingkungan perairan
danau
(Nugroho dkk, 2012).
15
Universitas Sumatera Utara