kualitas air

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tinjauan Umum Ekosistem Perairan

Ekosistem perairan dihuni oleh berbagai macam organisme yang membentuk suatu komunitas yang di dalamnya terdapat interaksi antara faktor biotik dan abiotik. Komponen - komponen tersebut akan membentuk suatu jaring - jaring makanan yang dapat mempengaruhi karakteristik suatu perairan (Odum, 1973).

Berdasarkan jenis habitatnya, terdapat tiga jenis perairan, yaitu : perairan tawar, payau, dan laut. Menurut Bernes (1980), perairan tawar terdiri dari air mengalir (lotik) dan perairan tergenang (lentik).

2.1.1 Komunitas Lotik (Air Mengalir)

Komunitas lotik merupakan komunitas air yang dapat mengalir dengan cepat, sehingga dapat terlihat gerakan serta aliran air secara horizontal yang cukup deras, meskipun pada komunitas lotik ini dapat dijumpai aliran air yang bergerak relatif lambat,yang terlihat seperti tergenang (Odum, 1973).

2.1.2 Komunitas Lentik (Air Tergenang)

Komunitas lentik merupakan komunitas air yang mengalir secara vertikal dengan arus yang relatif lambat, sehingga perbedaan kedalaman air dapat menunjukkan perbedaan suhu yang jelas (Odum, 1973).

2.2 Habitat Air Tawar

Habitat air tawar merupakan sumber air yang paling praktis dan paling murah untuk berbagai macam kepentingan industri, rumah tangga, pertanian, perikanan dan kebutuhan iainnya dibandingkan dengan air laut dengan kadar garam yang tinggi sehingga perlu diolah terlebih dahulu.

Faktor - faktor yang mempengaruhi ekosistem air tawar adalah :

1. Temperatur

Air mempunyai kemampuan untuk menahan panas dengan baik, sehingga perubahan temperatur yang terjadi lambat. Perubahan temperatur yang cepat menyebabkan pola sirkulasi air berubah dan berpengaruh terhadap kehidupan organisme akuatik.

2. Kekeruhan

Penetrasi cahaya sering dihambat oleh zat yang larut di dalam air sehingga membatasi zona fotosintesis pada kedalaman air. Bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, hal ini merupakan indikasi produktifitas. Tetapi bisa juga kekeruhan disebabkan oleh lumpur yang tersuspensi dan terkoloid yang dapat menjadi faktor pembatas bagi organisme akuatik.

3. Arus

Dengan adanya aliran air penting sekali dalam menentukan gas, garam, dan organisme kecil dalam proses kehidupan di perairan.

4. Konsentrasi Oksigen

Konsentrasi oksigen yang terlarut merupakan kebutuhan biologis setiap organisme dan dapat digunakan sebagai indikasi produktifitas. Semakin rendah 02 yang terlarut, diindikasikan semakin buruk kualitas air tersebut.

5. Konsentrasi garam biogenik

Adanya garam biogenik dalam air dapat mempengaruhi jumlah dan distribusi jenis, karena setiap jenis organisme memiliki kemampuan menahan tekanan osmose yang berbeda-beda. Semakin tinggi konsentrasi garam, maka hewan-hewan akan memiliki membran sel yang relatif tidak permeable.

2.2.1 Sungai

Sungai adalah komunitas air tawar dengan keadaan air yang mengalir relatif cepat, sehingga dijumpai adanya gerakan serta aliran air secara horizontal yang cukup deras serta terdapat juga begian sungai yang aliran airnya lambat sehingga mendekati komunitas tergenang (lentik).

Secara garis besar, ekosistem daerah aliran sungai (DAS) dapat dibagi menjadi tiga subsistem, yaitu :

1. DAS hulu (Upper Stream)

2. DAS tengah (Middle river)

3. DAS hilir (Down stream)

DAS hulu merupakan bagian perlindungan fungsi tata air, sedangkan DAS tengah dan DAS hilir terletak pada daerah yang lebih landai, umumnya melalui

pemukiman dan kota, sebelum bermuara kedalam sungai yang lebih besar, danau, dan laut.

Sungai sebagai penampung dan penyalur air yang datang dari daerah hulu atas, akan sangat terpengaruh oleh tata guna lahan dan luasnya daerah aliran sungai, sehingga pengruhnya akan terlihat paca kualitas air sungai. Kualitas air sungai sangat dipengaruhi oleh aktifitas manusia yang dapat menyebabkan terjadinya pencemaran (Odum, 1973).

2.2.2 Estuaria

Estuaria merupakan daerah perairan pantai yang setengah tertutup dan mempunyai hubungan bebas dengan laut terbuka yang sangat dipengaruhi oleh pasang surut. Daerah estuaria dapat dianggap sebagai daerah peralihan antara habitat air tawar dan habitat air laut, tetapi banyak sifat biologis dan fisik yang bukan peralihan tetapi unik (Odum, 1973). Estuaria memiliki variasi parameter fisik dan kimia yang besar dan seringkali menimbulkan tekanan bagi lingkungan organisme, yang diduga menyebabkan jumlah spesies yang hidup pada daerah estuaria lebih sedikit dibandingkan dengan ekosistem perairan lainnya.

2.3 Studi Mengenai Benthos

Benthos merupakan organisme yang hidup dalam atau di atas badan dasar air. Komunitas benthik disusun oleh sejumlah besar tumbuhan, hewan, dan bakteri dari semua tingkat pada rantai makanan.

Cara yang umum dalam menyelidiki dan membahas peranan benthos melibatkan ukuran organisme tersebut. Organisme yang lebih dari I mm, yang biasanya merupakan hewan invertebrata, dikelompokkan sebagai makrofauna atau makrobenthos, dan yang berada diantara rentang tersebut disebut meiobenthos (Barnes, 1980).

Cole (1971) membagi organisme benthos dalam kategori utama yaitu :

1. Phytobenthos, yang meliputi makrofita akuatik dan alga penghuni dasar perairan.

2. Zoobenthos, yang meliputi hewan - hewan kecil yang menghuni dasar perairan, seperti protozoa, coelenterata, rotifera, nematoda, bryozoa, decapoda, ostracoda, cladocera, copepoda, pelecypoda, gastropoda, dan sebagainya.

Organisme benthos juga dibagi menjadi tiga komunitas yang berbeda :

1. Infauna : tumbuhan, hewan, dan bakteri dengan berbagai ukuran yang hidup dalam endapan.

2. Epifauna : tumbuhan, hewan, dan bakteri yang melekat pada permukaan atau substrat yang keras (misalnya batu atau puing); yang mampu bergerak, atau yang hidup di atas permukaan endapan.

3. Demersal : Man penghuni dasar perairan yang memakan benthos infauna dan epifauna.

Dalam ekosistem perairan organisme benthic menghubungkan produsen primer seperti fitoplankton, dengan tingkat trofik yang lebih tinggi seperti ikan - ikan kecil dengan cara mengkonsumsi fitoplankton dan kemudian dikonsumsi oleh organisme yang lebih besar. Benthos juga memegang peranan penting daIam perombakan material organik.

Beberapa benthos lebih sering ditemukan, dan dalam jumlah besar, dalam perairan yang bersih, atau tidak terpolusi oleh limbah organik. Tanpa material organik yang terlalu banyak, air biasanya kehilangan oksigen untuk benthos. Hal ini digunakan sebagai indikator untuk kualitas air yang telah terjadi selama beberapa tahun. Namun oksigen bukan satu - satunya faktor yang mempengaruhi benthos. Faktor lainnya meliputi bahan kimia toksik, nutrien, dan kualitas habitat.

Terdapat beberapa faktor yang perlu dipertimbangkan dalam menyebabkan kesulitan untuk mendapatkan sampel kualitatif invertebrata benthic di sungai. Kesulitan - kesulitan tersebut antara lain (Wetzel, 1991)

1. Heterogenis jenis habitat dan distribusi organisme.

2. Kedalaman organisme dalam endapan.

3. Fase organisme dalam makhluk hidup

4. Variasi dalam proses pelepasan dan kondisi lingkungan

5. Variasi dalam kecepatan aliran

6. Pergerakan atau perpindahan organisme.

2.4 Kualitas Air Berdasarkan Parameter Fisik, Kimia dan Biologi

2.4.1 Kualitas Air Berdasarkan Indeks Keanekaan

Keanekaan di suatu perairan dapat dinyatakan dalam jumlah spesies yang terdapat disuatu tempat. Makin besar jumlah spesies maka makin besar pula indeks keanekaan.

Simpson (1949) menyatakan bahwa dalam ekosistem alam yang tidak mendapat subsidi energi besar, indeks diversitasnya akan berkisar antara 0,6-0,8 (Simpson, 1949). Misalnya ada pencemaran atau terjadi eutrofikasi maka terjadilah penurunan indeks diversitas (Odum, 1973).

2.4.2 Paremeter Fisika dan Kimia Perairan

2.4.2.1 Parameter Fisika

Kualitas fisik yang umum dianalisis dalam penentuan kualitas air meliputi kekeruhan atau kecerahan, temperatur, warna, daya hantar listrik atau konduktivitas, bau dan rasa.

1. Kecerahan

Sinar matahari merupakan energi utama bagi fitoplankton. Daya tembus cahaya dalam air dipengaruhi oleh zat terlarut dan yang tersuspensi seperti adanya bahan organik dan anorganik seperti lumpur dan buangan limbah rumah tangga yang menyebabkan air sungai menjadi keruh. Cahaya yang menembus air akan berkurang intensitasnya dan berubah komposisi spektrumnya sesuai dengan kedalaman. Cahaya merah hanya dapat menembus 4 meter, sedang biru dapat menembus sampai 70 meter (Boney, 1975).

Tingkat kecerahan pada lapisan bergantung dari perubahan kualitas spektrum dan penurunan intensitas sewaktu menembus lapisan air, juga terpengaruh oleh adanya benda-benda yang terdapat di dalam air.

2. Temperatur

Temperatur air merupakan faktor yang dapat memacu atau menghambat perkembangan organisme perairan. Pengaruh perubahan suhu terhadap organisme bervariasi. Pada umumnya peningkatan suhu sampai pada skala optimal akan mempercepat perkembangan organisme perairan (Odum, 1971).

Temperatur meliputi dua aspek, yaitu :

a. Pengaruh langsung sebagai toleransi temperatur dari organisme yang berhubungan dengan keadaan dalam air dan pengurangan kelarutan oksigen dalam air dengan meningkatkan temperatur.

b. Pengaruh tidak langsung dengan naiknya temperatur sehingga terjadi perubahan dalam perairan (Odum, 1973).

3. Konduktivitas

Konduktivitas atau daya hantar listrik adalah angka yang menunjukkan kemampuan air untuk menghantarkan arus listrik. Besarnya daya hantar listrik bergantung pada kadar ion, temperatur air dan kandungan zat padat terlarut (Hariyadi dkk, 2000).

4. Bau

Bau dapat dihasilkan oleh adanya mikroorganisme seperti mikroalgae dan bakteri serta adanya gas seperti H₂S yang terbentuk dalam kondisi anaerob. Bau dalam air merupakan indikator adanya organisme penghasil bau (Odum, 1993).

2.4.2.2 Parameter Kimia

Secara kimia yang umum dianalisis dalam penentuan kualitas air meliputi derajat keasaman atau pH, kadar oksigen terlarut (DO), BOD, C0₂ dan salinitas.

1. Derajat Keasaman (pH air)

Parameter untuk mengetahui kondisi kimiawi zat organik yang paling umum adalah pH. Nilai pH dipengaruhi oleh kehadiran asam karbonat dan bikarbonat dari ikatan C0₂ dan molekul air. Karbondioksida bebas selain berperan dalam proses fotosintesis juga berperan sebagai buffer di perairan sehingga pH air menjadi netral.

Nilai pH dapat mengancam kehidupan organisme air, bila berada jauh di bawah pH optimal bagi lingkungannya. Sebagian besar jenis alga toleran pada pH 6,0 dan beberapa toleran pada pH 5,0 (Odum, 1993).

2. Kadar Oksigen Terlarut (DO)

Sumber kadar oksigen terlarut dalam air dapat berasal dari udara melalui difusi dan agitasi air, serta fotosistesa yang dipengaruhi oleh densitas tanaman, banyak cahaya, dan lama penyimpanan. Pengurangan kadar oksigen terlarut dapat dipengaruhi oleh respirasi organisme, penguraian zat organik oleh mikroorganisme, reduksi oleh gas lain, temperatur dan derajat kekeruhan serta adanya zat besi (Hariyadi dkk, 2000).

3. Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD)

Biochemical Oxygen Demand (BOD) adalah ukuran dari jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroba akuatik dalam proses dekomposisi materi organik dalam partikel air. BOD yang tinggi dapat menunjukkan adanya polusi senyawa organik. Penguraian zat organik secara aerobik akan menghasilkan gas CO₂ dan H₂0 yang realtif stabil (Odum, 1993).

4. Karbondioksida Bebas (C0₂)

Karbondioksida bebas yang dianalisa adalah karbondioksida yang berada dalam bentuk gas yang terkandung dalam air. Karbondioksida yang terdapat di dalam air merupakan hasil difusi C0₂ dari udara dan hasil proses respirasi organisme akuatik. Di dasar perairan C0₂ juga dihasilkan oleb proses dekomposisi.

Kandungan C0₂ sebesar 1Omg/L atau lebih masih dapat ditolerir oleh ikan bila kandungan oksigen perairan juga cukup tinggi. Kebanyakan spesies dari biota akuatik masih dapat hidup pada perairan yang memiliki kandungan CO₂ bebas 60mg/L, (Odum, 1993).

5. Salinitas

Jumlah atau konsentrasi total dari ion-ion yang terlarut dalam air. Prosentase bahan-bahan terlarut ini dalam air sungai bervariasi, tergantung dari jenis tanah, macam serta jumlah polutan dan jumlah curah hujan yang jatuh pada perairan (Hariyadi dkk, 2000).

Derajat pencemaran dapat diklasifikasikan berdasarkan indeks keanekaan benthos menurut Shannon - Weinner dan berkaitan dengan faktor kimia air, yang dapat dilihat pada tabel di bawah ini:

Tabel 2.1 Derajat Pencemaran Berdasarkan Indeks Diversitas, Kadar DO dan BOD

DERAJAT PENCEMARAN	INDEKS DIVERSITAS KOMUNITAS	DO (mg/L)	BOD (mg/L)
Belum tercemar	> 2,0	> 6,5	<>
Tercemar ringan	1,6-2.0	4,5-6,5	3,0-4,9
Tercemar sedang	1,0-1,5	2,0-4,4	5,0-15,0
Tercemar berat	<>	<>	> 15

Sumber : Lee, et al (1978)