Selasa, 18 Agustus 2009
Pengelolaan air berarti memisahkan/mengeluarkan bahan-bahan yang berbahaya bagi kesehatan ikan dan memasukkan bahan yang bermanfaat. Pengeluaran bahan yang berbahaya dapat menggunakan teknik pemisahan atau penyaringan sehingga menghasilkan air yang sesuai dengan kualitas yang diinginkan. Pengambilan data lapangan yang dilakukan setiap hari mengenai parameter air sangat membantu pengelolaan air sehingga kualitas dan kuantitasnya selalu terjaga. Penggunaan filter fisik sangat mudah diterapkan di lapangan karena bahan-bahan dan alat-alat yang dipergunakan untuk membuat filter fisik ini mudah didapat dan harganya juga dapat terjangkau. Dengan melakukan pengelolaan air dengan baik otomatis di dalam wadah pemeliharaan ikan akan tersedia air yang diharapkan oleh ikan. Ikan akan hidup, beraktifitas, tumbuh dan berkembang biak dengan nyaman karena lingkungan ( air ) sesuai dengan kebutuhan ikan tersebut.
Air merupakan media hidup bagi ikan serta tempat tumbuh dan berkembang biak. Air menjadi faktor penentu karena seluruh kehidupan dan aktifas ikan terjadi di dalam air. Oleh karena itu untuk menunjang kehidupan ikan harus tersedia air sesuai yang diharapkan oleh ikan. Permasalahan yang sering terjadi adalah tidak sesuainya air media yang diharapkan oleh ikan, hel ini disebabkan oleh feses ikan, urine, sampah, zat anorganik maupun organik, bahan pencemar, dsb yang mengakibatkan kualitas air menurun. Selain itu semakin hari ketersediaan air yang bersih baik itu mualita maupun kuantitasnya semakin terbatas, untuk mengatasi hal ini resirkulasi air merupakan solusinya yaitu salah satunya menggunakan filter sebagai cara untuk mengelola air serta menjaga kualitas air . Filter secara umum dibagi menjadi tiga yaitu filter fisik, kimia dan biologi. Pada praktikum yang dilakukan adalah menggunakan filter biologi sebagai filter di akuarium, namun pada prinsipnya kombinasi dari panggunaan filter biologi dan fisik, karena melanjutnya praktikum sebelumnya. Filter biologi yang digunakan adalah eceng gondok ( Echornia crassipes ). Selain eceng gondok masih banyak filter biologi yang dapat diterapkan dalam aplikasi pengelolaan air.
2.1. Mengelola Kualitas Air
Kualitas lingkungan perairan adalah suatu kelayakan lingkungan perairan untuk menunjang kehidupan dan pertumbuhan organisme air yang nilainya dinyatakan dalam suatu kisaran tertentu. Sementara itu, perairan ideal adalah perairan yang dapat mendukung kehidupan organisme dalam menyelesaikan daur hidupnya. Kualitas air adalah suatu keadaan dan sifat-sifat fisik, kimia dan biologi suatu perairan yang dibandingkan dengan persyaratan untuk keperluan tertentu, seperti kualitas air untuk air minum, pertanian dan perikanan, rumah sakit, industri dan lain sebagainya. Sehingga menjadikan persyaratan kualitas air berbeda-beda sesuai dengan peruntukannya. Beberapa aspek penting yang perlu diperhatikan dalam pengelolaan kualitas air: tingkat pemanfaatan dari penggunaan air, faktor kualitas alami sebelum dimanfaatkan, faktor yang menyebabkan kualitas air bervariasi, perubahan kualitas air secara alami, faktor-faktor khusus yang mempengaruhi kualitas air, persyaratan kualitas air dalam penggunaan air, pengaruh perubahan dan keefektifan kriteria kualitas air, perkembangan teknologi untuk memperbaiki kualitas air, dan kualitas air yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
Parameter fisik dalam kualitas air merupakan parameter yang bersifat fisik, dalam arti dapat dideteksi oleh panca indera manusia yaitu melalui visual, penciuman, peraba dan perasa. Perubahan warna dan peningkatan kekeruhan air dapat diketahui secara visual, sedangkan penciuman dapat mendeteksi adanya perubahan bau pada air serta peraba pada kulit dapat membedakan suhu air, selanjutnya rasa tawar, asin dan lain sebagainya dapat dideteksi oleh lidah (indera perasa). Hasil indikasi dari panca indera ini hanya dapat dijadikan indikasi awal karena bersifat subyektif, bila diperlukan untuk menentukan kondisi tertentu, misal kualitas air tersebut telah menurun atau tidak harus dilakukan analisis pemeriksaan air di laboratorium dengan metode analisis yang telah ditentukan. Sedangkan parameter kimia yang didefinisikan sebagai sekumpulan bahan/zat kimia yang keberadaannya dalam air mempengaruhi kualitas air. Selanjutnya secara keseluruhan baik atau sudah kurang baik, hal ini dinyatakan dalam jumlah dan jenis biota perairan yang masih dapat hidup dalam perairan.
2.2. Sistem Filtrasi
Sistim filtrasi adalah suatu cara dan daya upaya dengan tujuan untuk menyaring segala macam dan ragam zat atau benda yang dapat mengurangi kualitas air yang dapat menurunkan, merugikan dan atau membahayakan kelangsungan hidup ikan . Dalam suatu kolam yang menjadi sumber atau penyebab penurunan kualitas air itu sendiri bisa berasal dari komunitas itu sendiri atau dari luar kominitas. Dari luar komunitas misalkan daun pohon yang jatuh ke kolam lalu membusuk, dan sebagainya. Dari dalam komunitas itu sendiri banyak sekali misalkan dari kotoron ( feses ikan) itu sendiri. Yang perlu kita pahami disini adalah suatu kolam adalah suatu komunitas buatan dalam artian kolam itu adalah komunitas yang dibuat manusia bukan terjadi secara alamiah. Bila suatu komunitas terjadi secara alamiah, proses terbentuknya pastilah membutuhkan waktu yang sangat lama. Kita membuat kolam sebenarnya bertujuan untuk membentuk suatu komunitas, jadi tujuan pembuatan filtrasi itu sendiri adalah sebagai jalan pintas atau penyederhanaan siklus kedihupan dan ratai makanan ).
Hal - hal yang tersaring dalam dalam filter adalah hal – hal yang dapat mengurangi atau merusak kualitas hidup ikan, kotoran ikan sisa daun busuk dan sebagainya, sehingga air tetap jernih. Filter pada umumnya terbagi tiga yaitu filter kimia, fisika dan biologi. Filter fisika adalah sistim filter yang menyaring secara mekanis untuk kotoran – kotoran yang ukuran besar dan atau kasat mata. Misalkan daun busuk, kotoran ikan dsb. Filter kimia adalah sistim filter yang menggunakan proses kimia. Misalkan untuk menetralisir racun atau residu obat – obatan yang kita pakai. Filter biologi adalah sistim filter dengan menggunakan proses biologis maupun makhluk hidup . Susunan sistim filtrasi yang ideal adalah sisitim fisika, kimia, bilogi , dan kimia, secara berurutan, namun arti ideal disini tidaklah mutlak, yang menjadi dasarnya sebenarnya kebutuhan design kolam itu sendiri dan sumber air yang akan kita pakai. Design kolam itu sendiri sangat menentukan bagaimana penempatan sistim filtrasi yang sesuai. Bila kita terlalu memaksakan idealisme namun akhirnya kita kurang bisa menikmati kolam kita akan kurang menyenangkan, begitu pula apabila kita terlalu mengedepankan design tetapi terlalu mengabaikan sistim filtrasi nantinya kita akan kesulitan dalam pemeliharaan ikan.
Disamping itu yang menjadi dasar sistim filter yang ideal tentunya adalah kualitas sumber air itu sendiri. Jadi maksudnya sebelum kita mendesign sistim filtrasi kita paling tidak mengetahui seberapa kualitas sumber air yang akan kita gunakan. Misalkan saja apakah mengandung zat besi yang terlalu tinggi, bila mengandung zat besi yang di luar batas toleransi maka kita dapat mendesign kolam dengan sistim button drain dengan airasi yang maksimal.
• Filter Fisika
Filter fisika atau filter mekanis bisa menggunakan berbagai macam media tergantung kreatifitas dan anggaran biaya yang kita siapkan.Contohnya pakai dakron, pasir, brush, matras dan sebagainya, dengan kelemahan dan keunggulan masih – masing media.Sistim fisika ini tidak harus memakai media filter seperti sistim filter yang lain.Sistim filtrasi ini bisa kita buat tampa media, dengan mengintegrasikan kedalam rancangan kolam itu sendiri, sehingga rancangan kolam itu di buat sedemikian rupa sehingga sistim kolam itu sendiri berfungsi sebagai filter fisika.
• Filter Kimia
Dalam sistim filter ini kita menggunakan media yang dapat meningkatkan kualitas air dengan proses kimiawi. Contoh media yang dapat dipakai misalkan, arang, batu zeolit, batu karang, memakai sinar ultraviolet, dll.
• Filter Biologi
Dalam sistim ini proses penyaringan dengan proses biologis dengan bantuan bakteri pengurai. Sedangkan media yang digunakan sifatnya hanya sebagai tempat tinggal bakteri pengurai itu sendiri dan juga berguna sebagai filter mekanis / fisika. Media yang dapat dipakai misalkan bio ball, Matras, ring Keramik , atau dapat kita buat sendiri misalkan dari pipa PVC. Filter biologi dapat juga dengan menggunakan media tanaman air misalkan Teratai, enceng gondok, dan sebagainya, yang lebih dikenal dengan istilah vergie filter.
Filter biologi adalah filter yang bekerja dengan bantuan jasad-jasad renik, khususnya, bakteri dari golongan pengurai amonia. Untuk itu, agar jasad-jasad renik tersebut dapat hidup dengan baik di dalam filter dan melakukan fungsinya dengan optimal diperlukan media dan lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan jasad-jasad renik tersebut. Fungsi utama filter biologi adalah mengurangi atau menghilangkan amonia dari air. Seperti diketahui ikan melepaskan amonia (NH3 atau amonium, NH4) ke dalam air, terutama melalui insangnya. Jumlah yang dikeluarkan tergantung dari banyaknya pakan yang dikonsumsi. Secara umum dapat dikatakan bahwa setiap 1 kg pakan akan menghasilkan 37 gram amonia. Dengan demikian dapat diperkirakan berapa banyak konsentrasi amonia yang akan dikeluarkan ikan setiap hari yang perlu dinetralisir oleh sebuah filter biologi. Amonia juga dihasilkan oleh penghuni akuarium lainnya, termasuk bakteri, jamur, infusoria dan juga sisa pakan ikan . Proses pemfilteran amonia dalam akuarium mengikuti hukum mengenai peredaran (siklus) unsur Nitrogen di alam. Dengan memahami hal tersebut maka keberhasilan pengelolaan suatu filter biologi akan dapat dipastikan. Sudah menjadi rahasia umum bahwa filtrasi biologi merupakan bagian dari sistem filter akuarium yang kerap membuat frustrasi penggemar ikan hias baru. Disamping itu sering juga diabaikan atau terlupakan oleh para hobbiis berpengalaman. Mereka baru menyadari kehadirannya apabila sesuatu hal yang buruk terjadi pada akuairum mereka dan itu adalah akibat tidak berfungsinya sistem filtrasi biologi pada akuarium mereka.
Dua golongan bakteri memegang peranan utama dalam filter biologi, yaitu bakeri Nitrosomonas sp, dan bakteri Nitrobacter sp. Nitrosomnas berperan mengoksidasi amonia menjadi nitrit, sedangkan Nitrobacter berperan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. Nitrosomonas dan Nirobacter hidup dengan melekatkan diri pada benda padat dalam akuarium. Oleh karena itu, agar keperluan hidup (tempat tinggal) mereka terpenuhi perlu disediakan tempat untuk melekatkan diri. Segala jenis benda padat, selama itu tidak bersifat racun bagi si bakteri, akan dapat digunakan sebagai tempat tinggal bakteri tersebut. Faktor yang perlu diperhatikan dalam memilih "tempat tinggal" atau media bagi bakteri adalah keterkaitannya dengan bidang kontak antara air dan bakteri. Agar air dapat difilter dengan baik oleh bakteri maka air tersebut perlu kontak dengan bakteri yang bersangkutan. Oleh karena itu, pemilihan media harus memperhitungkan luas bidang kontak ini. Semakin luas bidang kontak maka akan semakin efektif filtrasi biologi berlangsung. Luas bidang kontak berhubungan erat dengan ukuran media yang digunakan. Secara umum dapat dikatakan bahwa persatuan volume, media yang mempunyai ukuran butiran lebih kecil akan memiliki luas bidang kontak atau luas permukaan lebih besar.Filter biologi secara periodik perlu dibersihkan, terutama untuk menghilangkan partikel-partikel yang mungkin dapat menimbulkan penyumbatan. Pembersihan perlu dilakukan dengan hati-hati jangan sampai membuat bakteri yang hidup disana mati. Pembersihan dapat dilakukan dengan cara dibilas dengan menggunakan air bersih bebas klorin.
2.1. Eceng Gondok
Eceng gondok atau enceng gondok ( Eichhornia crassipes ) adalah salah satu jenis tumbuhan air mengapung. Selain dikenal dengan nama eceng gondok, di beberapa daerah di Indonesia, eceng gondok mempunyai nama lain seperti di daerah Palembang dikenal dengan nama Kelipuk, di Lampung dikenal dengan nama Ringgak, di Dayak dikenal dengan nama Ilung-ilung, di Manado dikenal dengan nama Tumpe. Eceng gondok pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuan bernama Carl Friedrich Philipp von Martius, seorang ahli botani berkebangsaan Jerman pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon Brasil. Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan. Eceng gondok dengan mudah menyebar melalui saluran air ke badan air lainnya.
Gambar. Eceng Gondok
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan: Plantae
Divisi: Magnoliophyta
Kelas: Liliopsida
Ordo: Commelinales
Famili: Pontederiaceae
Genus: Eichhornia
Kunth
Spesies: E. crassipes
Nama binomial Eichhornia crassipes
Eceng gondok hidup mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam tanah. Tingginya sekitar 0,4 - 0,8 meter. Tidak mempunyai batang. Daunnya tunggal dan berbentuk oval. Ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun menggelembung. Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna hitam. Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau. Akarnya merupakan akar serabut.
Eceng gondok tumbuh di kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat mentolerir perubahan yang ektrim dari ketinggian air, laju air, dan perubahan ketersediaan nutrien, pH, temperatur dan racun-racun dalam air. Pertumbuhan eceng gondok yang cepat terutama disebabkan oleh air yang mengandung nutrien yang tinggi, terutama yang kaya akan nitrogen, fosfat dan potasium (Laporan FAO). Kandungan garam dapat menghambat pertumbuhan eceng gondok seperti yang terjadi pada danau-danau di daerah pantai Afrika Barat, di mana eceng gondok akan bertambah sepanjang musim hujan dan berkurang saat kandungan garam naik pada musim kemarau
Akibat-akibat negatif yang ditimbulkan eceng gondok antara lain:
• Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui daun-daun tanaman), karena daun-daunnya yang lebar dan serta pertumbuhannya yang cepat.
• Menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air (DO: Dissolved Oxygens).
• Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.
• Mengganggu lalu lintas (transportasi) air, khususnya bagi masyarakat yang kehidupannya masih tergantung dari sungai seperti di pedalaman Kalimantan dan beberapa daerah lainnya.
• Meningkatnya habitat bagi vektor penyakit pada manusia.
• Menurunkan nilai estetika lingkungan perairan.
Karena eceng gondok dianggap sebagai gulma yang mengganggu maka berbagai cara dilakukan untuk menanggulanginya. Tindakan-tindakan yang dilakukan untuk mengatasinya antara lain:
• Menggunakan herbisida
• Mengangkat eceng gondok tersebut secara langsung dari lingkungan perairan
• Menggunakan predator (hewan sebagai pemakan eceng gondok), salah satunya adalah dengan menggunakan ikan grass carp (Ctenopharyngodon idella) atau ikan koan. Ikan grass carp memakan akar eceng gondok, sehingga keseimbangan gulma di permukaan air hilang, daunnya menyentuh permukaan air sehingga terjadi dekomposisi dan kemudian dimakan ikan. Cara ini pernah dilakukan di danau Kerinci dan berhasil mengatasi eceng gondok di danau tersebut.
• Memanfaatkan eceng gondok tersebut, misalnya sebagai bahan pembuatan kertas, kompos, biogas , perabotan, kerajinan tangan, sebagai media pertumbuhan bagi jamur merang, dsb.
Walaupun eceng gondok dianggap sebagai gulma di perairan, tetapi sebenarnya ia berperan dalam menangkap polutan logam berat. Rangkaian penelitian seputar kemampuan eceng gondok oleh peneliti Indonesia antara lain oleh Widyanto dan Susilo (1977) yang melaporkan dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm turun hingga 51,85 persen. Selain dapat menyerap logam berat, eceng gondok dilaporkan juga mampu menyerap residu pestisida.
Filter biologi merupakan filter yang menggunakan atau memanfaatkan makhluk hidup sebagai media filter/penyaringnya. Dalam praktikum yang telah dilakukan ini adalah suatu kombinasi antara penggunaan filter fisik ( dobel bottom ) dan filter biologi tumbuhan air eceng gondok ( Echornia crassipes ). Prinsip kerja dari filter biologi ini adalah menyerap bahan-bahan organik yang berbahaya di perairan dan meningkatkan kecerahan air, hal ini dapat asumsikan dari beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai eceng gondok ini. Menurut beberapa penelitian yaitu Widyanto dan Susilo (1977) melaporkan, dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm turun hingga 51,85 persen. Pada percobaan Chossi dan Husin (1977) diketahui eceng gondok mampu menyerap residu dari larutan yang mengandung 0,50 ppm 2.4-D sebanyak 0,296 ppm dan 2,00 ppm 2.4-D sebanyak 0,830 ppm dalam waktu 96 jam.
Prinsip kerja dari eceng gondok adalah Menyerap bahan organik sebagai filter biologi .Kecepatan penyerapan zat pencemar atau bahan organik yang terdapat di suatu perairan oleh eceng gondok dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya komposisi dan kadar zat yang terkandung dalam air , kerapatan eceng gondok, dan waktu tinggal eceng gondok dalam air limbah. Kecepatan penyerapan Nitrogen (N2) yang maksimal dipengaruhi oleh kerapatan tanaman, sedangkan kecepatan penyerapan Phosphat (P) tidak saja dipengaruhi oleh kandungan Phosphat di dalam air dan kerapatan eceng gondok, tetapi dipengaruhi pula oleh kadar Posphat dalam jaringan. Faktor penunjuk lainya yang memengaruhi penyerapan senyawa Nitrogen dan Phosphat adalah waktu detensi zat tersebut di dalam air.. Ada pun penurunan terbesar kadar Ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3) pada percobaan dengan kadar tertinggi diperoleh setelah 35 hari
Bila kadar Phosfor dalam medium tinggi, penyerapan zat tersebut meningkat, khususnya jika di dalam media tersebut terdapat kadar Nitrogen yang tinggi. Besarnya kandungan suatu zat di dalam air akan memengaruhi peningkatan Biomassa tanaman. Beberapa penelitian menyatakan bahwa kandungan unsur hara yang berlebihan di dalam air limbah dapat menimbulkan keracunan organ eceng gondok. Hasil percobaan menyatakan eceng gondok menunjukkan gejala keracunan bila kadar Nitrogen di dalam media mencapai 6,525 mg/I. Akibat defisiensi Nitrogen pada suatu jenis air limbah yang ditanami eceng gondok menunjukkan adanya pengaruh yang besar terhadap penyerapan Phosfor dari dalam limbah. Oleh karena itu, waktu detensi dan kerapian eceng gondok akan menimbulkan pengaruh yang lebih besar terhadap tingkat penyerapan Phosfor sehingga besarnya Biomassa eceng gondok juga akan dipengaruhi.
Dari praktikum yang telah dilakukan air yang pertama kali dimasukkan masih berwarna kecoklatan, setelah seminggu pengamatan warna air menjadi bening dan cerah. Hal ini mambuktikan bahwa eceng gondok dapat menyerap kandungan organik dalam air. Namun proses filtrasi air pada akuarium saat praktikum tidak seluruhnya kontribusi dari filter biologi namun filter fisik ( doble bottom ) juga berkontribusi dalam proses filtrasi ini. Filter fisik akan menyaring partikel yang bersifat makrokopis dan filter biologi menyerap bahan-bahan organik yang bersifat mikrokopis. Kombinasi dari filter biologi dan fisik ini sangat baik diterapkan dalam menjaga kualitas air melalui karena dapat memperbaiki kulaitas air dengan prinsip kerja masing-masing filter.
2.1. Mengelola Kualitas Air
Kualitas lingkungan perairan adalah suatu kelayakan lingkungan perairan untuk menunjang kehidupan dan pertumbuhan organisme air yang nilainya dinyatakan dalam suatu kisaran tertentu. Sementara itu, perairan ideal adalah perairan yang dapat mendukung kehidupan organisme dalam menyelesaikan daur hidupnya. Kualitas air adalah suatu keadaan dan sifat-sifat fisik, kimia dan biologi suatu perairan yang dibandingkan dengan persyaratan untuk keperluan tertentu, seperti kualitas air untuk air minum, pertanian dan perikanan, rumah sakit, industri dan lain sebagainya. Sehingga menjadikan persyaratan kualitas air berbeda-beda sesuai dengan peruntukannya. Beberapa aspek penting yang perlu diperhatikan dalam pengelolaan kualitas air: tingkat pemanfaatan dari penggunaan air, faktor kualitas alami sebelum dimanfaatkan, faktor yang menyebabkan kualitas air bervariasi, perubahan kualitas air secara alami, faktor-faktor khusus yang mempengaruhi kualitas air, persyaratan kualitas air dalam penggunaan air, pengaruh perubahan dan keefektifan kriteria kualitas air, perkembangan teknologi untuk memperbaiki kualitas air, dan kualitas air yang sesuai untuk memenuhi kebutuhan masyarakat.
Parameter fisik dalam kualitas air merupakan parameter yang bersifat fisik, dalam arti dapat dideteksi oleh panca indera manusia yaitu melalui visual, penciuman, peraba dan perasa. Perubahan warna dan peningkatan kekeruhan air dapat diketahui secara visual, sedangkan penciuman dapat mendeteksi adanya perubahan bau pada air serta peraba pada kulit dapat membedakan suhu air, selanjutnya rasa tawar, asin dan lain sebagainya dapat dideteksi oleh lidah (indera perasa). Hasil indikasi dari panca indera ini hanya dapat dijadikan indikasi awal karena bersifat subyektif, bila diperlukan untuk menentukan kondisi tertentu, misal kualitas air tersebut telah menurun atau tidak harus dilakukan analisis pemeriksaan air di laboratorium dengan metode analisis yang telah ditentukan. Sedangkan parameter kimia yang didefinisikan sebagai sekumpulan bahan/zat kimia yang keberadaannya dalam air mempengaruhi kualitas air. Selanjutnya secara keseluruhan baik atau sudah kurang baik, hal ini dinyatakan dalam jumlah dan jenis biota perairan yang masih dapat hidup dalam perairan.
2.2. Sistem Filtrasi
Sistim filtrasi adalah suatu cara dan daya upaya dengan tujuan untuk menyaring segala macam dan ragam zat atau benda yang dapat mengurangi kualitas air yang dapat menurunkan, merugikan dan atau membahayakan kelangsungan hidup ikan . Dalam suatu kolam yang menjadi sumber atau penyebab penurunan kualitas air itu sendiri bisa berasal dari komunitas itu sendiri atau dari luar kominitas. Dari luar komunitas misalkan daun pohon yang jatuh ke kolam lalu membusuk, dan sebagainya. Dari dalam komunitas itu sendiri banyak sekali misalkan dari kotoron ( feses ikan) itu sendiri. Yang perlu kita pahami disini adalah suatu kolam adalah suatu komunitas buatan dalam artian kolam itu adalah komunitas yang dibuat manusia bukan terjadi secara alamiah. Bila suatu komunitas terjadi secara alamiah, proses terbentuknya pastilah membutuhkan waktu yang sangat lama. Kita membuat kolam sebenarnya bertujuan untuk membentuk suatu komunitas, jadi tujuan pembuatan filtrasi itu sendiri adalah sebagai jalan pintas atau penyederhanaan siklus kedihupan dan ratai makanan ).
Hal - hal yang tersaring dalam dalam filter adalah hal – hal yang dapat mengurangi atau merusak kualitas hidup ikan, kotoran ikan sisa daun busuk dan sebagainya, sehingga air tetap jernih. Filter pada umumnya terbagi tiga yaitu filter kimia, fisika dan biologi. Filter fisika adalah sistim filter yang menyaring secara mekanis untuk kotoran – kotoran yang ukuran besar dan atau kasat mata. Misalkan daun busuk, kotoran ikan dsb. Filter kimia adalah sistim filter yang menggunakan proses kimia. Misalkan untuk menetralisir racun atau residu obat – obatan yang kita pakai. Filter biologi adalah sistim filter dengan menggunakan proses biologis maupun makhluk hidup . Susunan sistim filtrasi yang ideal adalah sisitim fisika, kimia, bilogi , dan kimia, secara berurutan, namun arti ideal disini tidaklah mutlak, yang menjadi dasarnya sebenarnya kebutuhan design kolam itu sendiri dan sumber air yang akan kita pakai. Design kolam itu sendiri sangat menentukan bagaimana penempatan sistim filtrasi yang sesuai. Bila kita terlalu memaksakan idealisme namun akhirnya kita kurang bisa menikmati kolam kita akan kurang menyenangkan, begitu pula apabila kita terlalu mengedepankan design tetapi terlalu mengabaikan sistim filtrasi nantinya kita akan kesulitan dalam pemeliharaan ikan.
Disamping itu yang menjadi dasar sistim filter yang ideal tentunya adalah kualitas sumber air itu sendiri. Jadi maksudnya sebelum kita mendesign sistim filtrasi kita paling tidak mengetahui seberapa kualitas sumber air yang akan kita gunakan. Misalkan saja apakah mengandung zat besi yang terlalu tinggi, bila mengandung zat besi yang di luar batas toleransi maka kita dapat mendesign kolam dengan sistim button drain dengan airasi yang maksimal.
• Filter Fisika
Filter fisika atau filter mekanis bisa menggunakan berbagai macam media tergantung kreatifitas dan anggaran biaya yang kita siapkan.Contohnya pakai dakron, pasir, brush, matras dan sebagainya, dengan kelemahan dan keunggulan masih – masing media.Sistim fisika ini tidak harus memakai media filter seperti sistim filter yang lain.Sistim filtrasi ini bisa kita buat tampa media, dengan mengintegrasikan kedalam rancangan kolam itu sendiri, sehingga rancangan kolam itu di buat sedemikian rupa sehingga sistim kolam itu sendiri berfungsi sebagai filter fisika.
• Filter Kimia
Dalam sistim filter ini kita menggunakan media yang dapat meningkatkan kualitas air dengan proses kimiawi. Contoh media yang dapat dipakai misalkan, arang, batu zeolit, batu karang, memakai sinar ultraviolet, dll.
• Filter Biologi
Dalam sistim ini proses penyaringan dengan proses biologis dengan bantuan bakteri pengurai. Sedangkan media yang digunakan sifatnya hanya sebagai tempat tinggal bakteri pengurai itu sendiri dan juga berguna sebagai filter mekanis / fisika. Media yang dapat dipakai misalkan bio ball, Matras, ring Keramik , atau dapat kita buat sendiri misalkan dari pipa PVC. Filter biologi dapat juga dengan menggunakan media tanaman air misalkan Teratai, enceng gondok, dan sebagainya, yang lebih dikenal dengan istilah vergie filter.
Filter biologi adalah filter yang bekerja dengan bantuan jasad-jasad renik, khususnya, bakteri dari golongan pengurai amonia. Untuk itu, agar jasad-jasad renik tersebut dapat hidup dengan baik di dalam filter dan melakukan fungsinya dengan optimal diperlukan media dan lingkungan yang sesuai bagi pertumbuhan dan perkembangan jasad-jasad renik tersebut. Fungsi utama filter biologi adalah mengurangi atau menghilangkan amonia dari air. Seperti diketahui ikan melepaskan amonia (NH3 atau amonium, NH4) ke dalam air, terutama melalui insangnya. Jumlah yang dikeluarkan tergantung dari banyaknya pakan yang dikonsumsi. Secara umum dapat dikatakan bahwa setiap 1 kg pakan akan menghasilkan 37 gram amonia. Dengan demikian dapat diperkirakan berapa banyak konsentrasi amonia yang akan dikeluarkan ikan setiap hari yang perlu dinetralisir oleh sebuah filter biologi. Amonia juga dihasilkan oleh penghuni akuarium lainnya, termasuk bakteri, jamur, infusoria dan juga sisa pakan ikan . Proses pemfilteran amonia dalam akuarium mengikuti hukum mengenai peredaran (siklus) unsur Nitrogen di alam. Dengan memahami hal tersebut maka keberhasilan pengelolaan suatu filter biologi akan dapat dipastikan. Sudah menjadi rahasia umum bahwa filtrasi biologi merupakan bagian dari sistem filter akuarium yang kerap membuat frustrasi penggemar ikan hias baru. Disamping itu sering juga diabaikan atau terlupakan oleh para hobbiis berpengalaman. Mereka baru menyadari kehadirannya apabila sesuatu hal yang buruk terjadi pada akuairum mereka dan itu adalah akibat tidak berfungsinya sistem filtrasi biologi pada akuarium mereka.
Dua golongan bakteri memegang peranan utama dalam filter biologi, yaitu bakeri Nitrosomonas sp, dan bakteri Nitrobacter sp. Nitrosomnas berperan mengoksidasi amonia menjadi nitrit, sedangkan Nitrobacter berperan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat. Nitrosomonas dan Nirobacter hidup dengan melekatkan diri pada benda padat dalam akuarium. Oleh karena itu, agar keperluan hidup (tempat tinggal) mereka terpenuhi perlu disediakan tempat untuk melekatkan diri. Segala jenis benda padat, selama itu tidak bersifat racun bagi si bakteri, akan dapat digunakan sebagai tempat tinggal bakteri tersebut. Faktor yang perlu diperhatikan dalam memilih "tempat tinggal" atau media bagi bakteri adalah keterkaitannya dengan bidang kontak antara air dan bakteri. Agar air dapat difilter dengan baik oleh bakteri maka air tersebut perlu kontak dengan bakteri yang bersangkutan. Oleh karena itu, pemilihan media harus memperhitungkan luas bidang kontak ini. Semakin luas bidang kontak maka akan semakin efektif filtrasi biologi berlangsung. Luas bidang kontak berhubungan erat dengan ukuran media yang digunakan. Secara umum dapat dikatakan bahwa persatuan volume, media yang mempunyai ukuran butiran lebih kecil akan memiliki luas bidang kontak atau luas permukaan lebih besar.Filter biologi secara periodik perlu dibersihkan, terutama untuk menghilangkan partikel-partikel yang mungkin dapat menimbulkan penyumbatan. Pembersihan perlu dilakukan dengan hati-hati jangan sampai membuat bakteri yang hidup disana mati. Pembersihan dapat dilakukan dengan cara dibilas dengan menggunakan air bersih bebas klorin.
2.1. Eceng Gondok
Eceng gondok atau enceng gondok ( Eichhornia crassipes ) adalah salah satu jenis tumbuhan air mengapung. Selain dikenal dengan nama eceng gondok, di beberapa daerah di Indonesia, eceng gondok mempunyai nama lain seperti di daerah Palembang dikenal dengan nama Kelipuk, di Lampung dikenal dengan nama Ringgak, di Dayak dikenal dengan nama Ilung-ilung, di Manado dikenal dengan nama Tumpe. Eceng gondok pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang ilmuan bernama Carl Friedrich Philipp von Martius, seorang ahli botani berkebangsaan Jerman pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di Sungai Amazon Brasil. Eceng gondok memiliki kecepatan tumbuh yang tinggi sehingga tumbuhan ini dianggap sebagai gulma yang dapat merusak lingkungan perairan. Eceng gondok dengan mudah menyebar melalui saluran air ke badan air lainnya.
Gambar. Eceng Gondok
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan: Plantae
Divisi: Magnoliophyta
Kelas: Liliopsida
Ordo: Commelinales
Famili: Pontederiaceae
Genus: Eichhornia
Kunth
Spesies: E. crassipes
Nama binomial Eichhornia crassipes
Eceng gondok hidup mengapung di air dan kadang-kadang berakar dalam tanah. Tingginya sekitar 0,4 - 0,8 meter. Tidak mempunyai batang. Daunnya tunggal dan berbentuk oval. Ujung dan pangkalnya meruncing, pangkal tangkai daun menggelembung. Permukaan daunnya licin dan berwarna hijau. Bunganya termasuk bunga majemuk, berbentuk bulir, kelopaknya berbentuk tabung. Bijinya berbentuk bulat dan berwarna hitam. Buahnya kotak beruang tiga dan berwarna hijau. Akarnya merupakan akar serabut.
Eceng gondok tumbuh di kolam-kolam dangkal, tanah basah dan rawa, aliran air yang lambat, danau, tempat penampungan air dan sungai. Tumbuhan ini dapat mentolerir perubahan yang ektrim dari ketinggian air, laju air, dan perubahan ketersediaan nutrien, pH, temperatur dan racun-racun dalam air. Pertumbuhan eceng gondok yang cepat terutama disebabkan oleh air yang mengandung nutrien yang tinggi, terutama yang kaya akan nitrogen, fosfat dan potasium (Laporan FAO). Kandungan garam dapat menghambat pertumbuhan eceng gondok seperti yang terjadi pada danau-danau di daerah pantai Afrika Barat, di mana eceng gondok akan bertambah sepanjang musim hujan dan berkurang saat kandungan garam naik pada musim kemarau
Akibat-akibat negatif yang ditimbulkan eceng gondok antara lain:
• Meningkatnya evapotranspirasi (penguapan dan hilangnya air melalui daun-daun tanaman), karena daun-daunnya yang lebar dan serta pertumbuhannya yang cepat.
• Menurunnya jumlah cahaya yang masuk kedalam perairan sehingga menyebabkan menurunnya tingkat kelarutan oksigen dalam air (DO: Dissolved Oxygens).
• Tumbuhan eceng gondok yang sudah mati akan turun ke dasar perairan sehingga mempercepat terjadinya proses pendangkalan.
• Mengganggu lalu lintas (transportasi) air, khususnya bagi masyarakat yang kehidupannya masih tergantung dari sungai seperti di pedalaman Kalimantan dan beberapa daerah lainnya.
• Meningkatnya habitat bagi vektor penyakit pada manusia.
• Menurunkan nilai estetika lingkungan perairan.
Karena eceng gondok dianggap sebagai gulma yang mengganggu maka berbagai cara dilakukan untuk menanggulanginya. Tindakan-tindakan yang dilakukan untuk mengatasinya antara lain:
• Menggunakan herbisida
• Mengangkat eceng gondok tersebut secara langsung dari lingkungan perairan
• Menggunakan predator (hewan sebagai pemakan eceng gondok), salah satunya adalah dengan menggunakan ikan grass carp (Ctenopharyngodon idella) atau ikan koan. Ikan grass carp memakan akar eceng gondok, sehingga keseimbangan gulma di permukaan air hilang, daunnya menyentuh permukaan air sehingga terjadi dekomposisi dan kemudian dimakan ikan. Cara ini pernah dilakukan di danau Kerinci dan berhasil mengatasi eceng gondok di danau tersebut.
• Memanfaatkan eceng gondok tersebut, misalnya sebagai bahan pembuatan kertas, kompos, biogas , perabotan, kerajinan tangan, sebagai media pertumbuhan bagi jamur merang, dsb.
Walaupun eceng gondok dianggap sebagai gulma di perairan, tetapi sebenarnya ia berperan dalam menangkap polutan logam berat. Rangkaian penelitian seputar kemampuan eceng gondok oleh peneliti Indonesia antara lain oleh Widyanto dan Susilo (1977) yang melaporkan dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm turun hingga 51,85 persen. Selain dapat menyerap logam berat, eceng gondok dilaporkan juga mampu menyerap residu pestisida.
Filter biologi merupakan filter yang menggunakan atau memanfaatkan makhluk hidup sebagai media filter/penyaringnya. Dalam praktikum yang telah dilakukan ini adalah suatu kombinasi antara penggunaan filter fisik ( dobel bottom ) dan filter biologi tumbuhan air eceng gondok ( Echornia crassipes ). Prinsip kerja dari filter biologi ini adalah menyerap bahan-bahan organik yang berbahaya di perairan dan meningkatkan kecerahan air, hal ini dapat asumsikan dari beberapa penelitian yang telah dilakukan mengenai eceng gondok ini. Menurut beberapa penelitian yaitu Widyanto dan Susilo (1977) melaporkan, dalam waktu 24 jam eceng gondok mampu menyerap logam kadmium (Cd), merkuri (Hg), dan nikel (Ni), masing- masing sebesar 1,35 mg/g, 1,77 mg/g, dan 1,16 mg/g bila logam itu tak bercampur. Eceng gondok juga menyerap Cd 1,23 mg/g, Hg 1,88 mg/g dan Ni 0,35 mg/g berat kering apabila logam-logam itu berada dalam keadaan tercampur dengan logam lain. Lubis dan Sofyan (1986) menyimpulkan logam chrom (Cr) dapat diserap oleh eceng gondok secara maksimal pada pH 7. Dalam penelitiannya, logam Cr semula berkadar 15 ppm turun hingga 51,85 persen. Pada percobaan Chossi dan Husin (1977) diketahui eceng gondok mampu menyerap residu dari larutan yang mengandung 0,50 ppm 2.4-D sebanyak 0,296 ppm dan 2,00 ppm 2.4-D sebanyak 0,830 ppm dalam waktu 96 jam.
Prinsip kerja dari eceng gondok adalah Menyerap bahan organik sebagai filter biologi .Kecepatan penyerapan zat pencemar atau bahan organik yang terdapat di suatu perairan oleh eceng gondok dipengaruhi oleh beberapa faktor, di antaranya komposisi dan kadar zat yang terkandung dalam air , kerapatan eceng gondok, dan waktu tinggal eceng gondok dalam air limbah. Kecepatan penyerapan Nitrogen (N2) yang maksimal dipengaruhi oleh kerapatan tanaman, sedangkan kecepatan penyerapan Phosphat (P) tidak saja dipengaruhi oleh kandungan Phosphat di dalam air dan kerapatan eceng gondok, tetapi dipengaruhi pula oleh kadar Posphat dalam jaringan. Faktor penunjuk lainya yang memengaruhi penyerapan senyawa Nitrogen dan Phosphat adalah waktu detensi zat tersebut di dalam air.. Ada pun penurunan terbesar kadar Ammonium (NH4+) dan Nitrat (NO3) pada percobaan dengan kadar tertinggi diperoleh setelah 35 hari
Bila kadar Phosfor dalam medium tinggi, penyerapan zat tersebut meningkat, khususnya jika di dalam media tersebut terdapat kadar Nitrogen yang tinggi. Besarnya kandungan suatu zat di dalam air akan memengaruhi peningkatan Biomassa tanaman. Beberapa penelitian menyatakan bahwa kandungan unsur hara yang berlebihan di dalam air limbah dapat menimbulkan keracunan organ eceng gondok. Hasil percobaan menyatakan eceng gondok menunjukkan gejala keracunan bila kadar Nitrogen di dalam media mencapai 6,525 mg/I. Akibat defisiensi Nitrogen pada suatu jenis air limbah yang ditanami eceng gondok menunjukkan adanya pengaruh yang besar terhadap penyerapan Phosfor dari dalam limbah. Oleh karena itu, waktu detensi dan kerapian eceng gondok akan menimbulkan pengaruh yang lebih besar terhadap tingkat penyerapan Phosfor sehingga besarnya Biomassa eceng gondok juga akan dipengaruhi.
Dari praktikum yang telah dilakukan air yang pertama kali dimasukkan masih berwarna kecoklatan, setelah seminggu pengamatan warna air menjadi bening dan cerah. Hal ini mambuktikan bahwa eceng gondok dapat menyerap kandungan organik dalam air. Namun proses filtrasi air pada akuarium saat praktikum tidak seluruhnya kontribusi dari filter biologi namun filter fisik ( doble bottom ) juga berkontribusi dalam proses filtrasi ini. Filter fisik akan menyaring partikel yang bersifat makrokopis dan filter biologi menyerap bahan-bahan organik yang bersifat mikrokopis. Kombinasi dari filter biologi dan fisik ini sangat baik diterapkan dalam menjaga kualitas air melalui karena dapat memperbaiki kulaitas air dengan prinsip kerja masing-masing filter.
|
0 komentar:
Posting Komentar