Laporan Praktikum Oksigen Terlarut di perairan

I.  PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

       Dalam keberlangsungan kehidupan makhluk hidup, Oksigen sangat di perlukan untuk bernapas maupun di perlukan untuk proses biologi, kimia dan fisika. Di dalam suatu suatu perairan oksigen di perlukan oleh organisme  yang mempunyai ukuran tubuh yang besar maupun yang kecil dimana penggunaan oksigen tergantung pada kondisi tubuhnya dan aktivitasnya. Oksigen mempunyai peranan penting dalam kehidupan seluruh makhluk hidup, baik hewan maupun tumbuhan. Makhluk darat menghirup oksigen yang terdapat pada udara bebas, Sedangkan makhluk yang hidup di dalam air menghirup oksigen yang terlarut di dalam air (terikat). Kebutuhan oksigen pada biota air mempunyai dua aspek kebutuhan lingkungan bagi spesies tertentu dan kebutuhan konsumtif yang bergantung pada kebutuhan metabolisme (Asmawi, 1986).

       Kadar oksigen dalam air laut yang normal biasanya antara 4-6 ppm. Sedangkan kadar oksigen di udara bebas yaitu 20 % (200.000 ppm). Kadar O₂ dalam air dapat lebih tinggi atau lebih rendah tergantung dari organisme yang ada di dalam air tersebut. Makin banyak organisme (ikan, plankton, tanaman air) di dalam air makin banyak pula pemakaian O₂ untuk pernapasan berarti makin sedikit kandungan O₂ dalam air. Apabila organisme tersebut berupa fitoplankton atau tanaman air maka pada siang hari makin banyak kandungan O₂ dalam air, karena fitoplankton dan tanaman air tersebut menghasilkan O₂ sebagai sisa proses fotosintesa (Bayard, 1983).

1.2  Tujuan dan Kegunaan

       Tujuan dari pratikum ini adalah untuk mengetahui kadar oksigen terlarut  (O₂) yang terdapat dalam suatu perairan. Adapun kegunaan dari praktikum ini adalah agar mahasiswa dapat mengukur dan mengetahui kadar oksigen (O₂) terlarut yang baik untuk budidaya dan cara penanggulangannya apabila kekurangan maupun kelebihan dalam suatu  perairan.

II.  TINJAUAN PUSTAKA

2.1  Sifat fisika  air

2.1.1  Kecerahan

Kecerahan air merupakan ukuran transparansi perairan dan pengukuran cahaya sinar matahari didalam air dapat dilakukan dengan menggunakan lempengan/kepingan Secchi disk.Satuan untuk nilai kecerahan dari suatu perairan dengan alat tersebut adalah satuan meter.Jumlah cahaya yang diterima oleh phytoplankton diperairan asli bergantung pada intensitas cahaya matahari yang masuk kedalam permukaan air dan daya perambatan cahaya didalam air. 

Masuknya cahaya matahari kedalam air dipengaruhi juga oleh kekeruhan air (turbidity). Sedangkan kekeruhan air menggambarkan tentang sifat optik yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat didalam perairan.Definisi yang sangat mudah adalah kekeruhan merupakan banyaknya zat yang tersuspensi pada suatu perairan.Hal ini menyebabkan hamburan dan absorbsi cahaya yang datang sehingga kekeruhan menyebabkan terhalangnya cahaya yang menembus air.

2.1.2 Suhu

 Suhu air menjadi faktor pembatas utama yang menentukan pertumbuhan dan kehidupan ikan. Suhu yang tinggi akan meningkatkan jumlah konsumsi oksigen sehingga dapat menyebabkan kematian .

 Suhu berpengaruh terhadap kelarutan gas-gas di dalam air dan kehidupan organisme di dalamnya.semakin tinggi suhu di perairan maka semakin tinggi pula metabolisme ikan sehingga dalam proses tersebut maka ikan membutuhkan banyak energi untuk kelangsungan kehidupannya. energi dapat diperoleh dari pakan yang akan digunakan untuk bergerak mencari pakan, bereproduksi dll.

2.2 Sifat kimia air

2.2.1        Oksigen terlarut

2.2.1.1 Sumber – sumber  Oksigen dalam Air

       Oksigen merupakan salah satu gas yangterlarut dalam air, di perairan kadar oksigen yang larut sangat bervariasi ini di sebabkan dari faktor suhu, salinitas, turbulensi air dan tekanan atmosfer. Apabila suhu dan ketinggian (altitude) besar dan tekanan atmosfer kecil maka oksigen terlarut semakin kecil kadarnya  ( Jerffries dan Mills,1996 dalam Effendi, 2003). Kadar oksigen terlarut di pengaruhi juga dengan kegiatan fotosintesis, dekomposisi bahan organik dan oksidasi bahan anorganik. Tanaman air yang memerlukan CO₂ dalam proses fotosintesis yang kemudian akan menghasilkan oksigen namun dalam kegiatan dekomposisi dan oksidasi kadar oksigen yang terlarut dapat berkurang      (Effendi, 2003).

2.2.1.2  Kadar Oksigen yang Baik dan Kurang Baik bagi Organisme

       Kebutuhan oksigan untuk tiap jenis biota air berbeda-beda, tergantung dari jenisnya dan kemampuan untuk mentolelir naik turunnya oksigen. Pada umumnya semua biota yang dibudidayakan tidak mampu mentolelir perubahan oksigen yang mendadak. Kadar oksigen terlarut pada perairan alami biasanya kurang dari 10 mg/liter. Oksigen terlarut dalam air 5-6 ppm dianggap paling ideal untuk tumbuh dan berkembangbiak ikan, plankton, dan tanaman air (Gufran, 2004).

2.2.1.3 Dampak Kekurangan dan Kelebihan O₂ di perairan

Rendahnya O₂ dalam air menyebabkan ikan atau hewan air memompa sejumlah besar CO₂ menuju ke alat respirasinya untuk mengambil O₂ yangterkandung dalam air. O₂ yang rendah dapat mencegah ikan untuk menggunakan alat pernapasan dibagian permukaan karena dapat merubah osmuregulasi yang telah tersusun (Fujaya, 2004).  

Besarnya kandungan oksigen yang perlu dipertahankan untuk menjamin kehidupan ikan yang baik adalah tidak kurang dari 3 ppm. Jika kandungan oksigen turun menjadi kurang dari 2 ppm, beberapa jenis biota yang hidup di perairan akan mengalami kematian (Susanto, 1987).

2.2.1.4 Hubungan Oksigen dengan Suhu, pH, Kesadahan, CO₂ dan Alkalinitas

       Suhu sangat berpengaruh terhadap kadar oksigen, apabila suhu pada perairan meningkat maka oksigen dalam air akan berkurang karena dengan meningkatnya suhu, maka organisme banyak membutuhkan oksigen dalam menyesuaikan perubahan dalam air ( Lesmana, 2001).

       Pada pH kurang dari 4, sebagian besar tumbuhan air tidak dapat mentoleril keadaan air seperti pH lebih dari 5, keanekaragaman plankton dan produktivitas dalam air baik tanaman air yang hidup akan melakukan fotosintesis yang menghasilkan oksigen dimana dalam proses biologi tersebut memerlukan CO₂     sehingga kadarnya dalam perairan akan berkurang sedangkan pada pH yang netral dan alkalinitas proses dekomposisi berjalan lebih cepat yang membutuhkan oksigen sehingga kadarnya dalam perairan akan berkurang (Effendi, 2003).

2.2.1.5 Pada Saat Bagaimana O₂ Tinggi dan Rendah dan Perairan

       Perairan dengan populasi fitoplankton yang tinggi akan memilki fluktuasi konentrasi oksigen terlarut yang tajam, karena pada siang hari melalui fotosintesa di produksi oksigen, sedangkan pada malam hari fotosintesa berhenti dan proses respirasi oleh fitoplankton akan menggunakan oksigen dalam jumlah besar ( Boyd dalam Irianto, 2004).

       Kandungan oksigen dalam air akan sangat menurun akibat peningkatan suhu,padat tebaran ikan terlalu tinggi,kelebihan pakan, dan kandungan bahan organik pada badan air tinggi ( Irianto, 2004).

        Kandungan nitrit yang tinggi akan menurunkan konsentrasi oksigen dalam air. Pengurangan oksigen dalam air pun tergantung pada banyaknya partikel dalam  air yang membutuhkan perombakan oleh bakteri melalui proses oksidasi. Makin banyak partikel organik makin banyak aktivitas bakteri perombak dan makin banyak oksigen yang di konsumsi sehingga makin berkurang oksigen dalam air ( Lesmana, 2001).

2.2.2        PH

Organisme air yang dapat hidup dalam suatu perairan yang mempunyai nilai pH netral dengan kisaran toleransi antara asam lemah sampai basa lemah. Nilai pH yang ideal bagi organisme air pada umumnya terdapat antara 7 sampai 8,5. Kondisi perairan yang sangat asam maupun yang sangat basa akan membahayakan kelangsungan hidup organisme karena akan menyebabkan terjadinya gangguan metabolisme dan respirasi ( Baur,1987 dalam Barus 2002).

Keasaman air atau pH air sangat berperan penting bagi kehidupan ikan, pada umumnya pH yang sangat cocok untuk semua jenis ikan berkisar antara 6,7 – 8,6. Namun begitu ada beberapa jenis ikanyang karena lingkungan hidup aslinya di rawa – rawa, mempunyai ketahanan untuk tetap bertahan hidup pada kisaran pH yang sangat rendah ataupun tinggi yaitu antara 4 – 9 ( Susanto,1991).

2.3  Sifat biologi

2.3.1 Flora

Tumbuhan air atau hidrofolik ialah golongan yang mencakup semua tumbuhan yang hidup di air Bersauh (berakar dalam lumpurr  dan dasar air) atau tidak. Disamping tipe mikroskopik yang mengapung bebas dan berenang-renang yang merupakan dasar utama pembentukan kategori tersendiri yang di sebut plankton.Golongan hidrofolok cenderung melintas memotong golongan lainnya dan dengan itu sering ditiadakan dari spectrum biologi (Polunin, 1994).

Flora di suatu wilayah yang biasanya dijelaskan dalam istilah biologi untuk menyertakan genus dan spesies tanaman hidup, pilihan mereka tumbuh berkembang biak atau kebiasaan, dan sambungan ke satu sama lain di lingkungan juga.

(http://ferrytaryono.wordpress.com/2009/08/06/pengertian-flora-fauna/).

2.3.1 Fauna

Pada perairan danau, hewan yang paling umum mendominasi danau adalah hewan dari golongan hewan bertulang belakang (hewan vertebrata) yakni ikan.Ikan-ikan tersebut berada pada setiap lapisan perairan baik pada zona litoral dan zona limnetik.Hal ini di sebabkan oleh kemampuan gerak ikan. Biasanya ikan-ikan bergerak bebas antar zona litoral dan limnetik, akan tetapi bagian besar ikan-ikan meenghabiskan waktunya di derah litoral dan kebanyakan daei mereka berkembang biak di daerah tersebut (Odum, 1996).

2.3.1 Produktifitas primer

Besar kecilnya produktivitas primer suatu perairan ditentukan oleh beberapafaktor antara lain besarnya cahaya, kedalaman dan kekeruhan, disamping faktor lainseperti suhu, pH, dan kadar CO2terlarut. Semakin dalam suatu perairan makakemampuan menangkap intensitas cahaya semakin berkurang, hal ini menyebabkanperbedaan tingkat produktivitas di tiap kedalaman

                                                                            

III.  METODE PRAKTIKUM

3.1  Waktu da Tempat

Praktikum mata kuliah Limnologi tentang Oksigen Terlarut di perairan dilaksanakan pada hari Kamis, tanggal 2 Desember 2010 dimulai pada pukul 13:30 Wita sampai selesai. Bertempat di Laboratarium Perikanan, Fakultas Pertanian, Universitas Tadulako, Palu.

3.2  Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan pada praktikum limnologi tentang oksigen terlarut yaitu :

- Botol BOD 250 – 300 ml

- Labu Erlenmeyer 50 – 125 ml

- Gelas ukur 50 ml

- Pipet tetes dan pipet skala

- Karet penghisap

- Alat tulis menulis

Bahan yang digunakan dalam praktikum  ini adalah :

- Air sampel 50 ml

- Larutan MnSO4 (Mangano Sulfat)

- Larutan H₂SO₄ pekat (Alkali - iodida)

- Larutan NaOH ( Natrium Hidroksida)

- Larutan Buffer Na₂S₂O₃ ( Sodium Thiosulfat)

- Amylum dan aquades.

3.3  Prosedur Kerja

Ø    Untuk sampel yang terdapat organisme dan sampel yang tidak terdapat organisme.

o   Mengambil air sampel dengan menggunakan gelas ukur dan kemudian memasukannya ke dalam botol BOD hingga penuh tanpa terdapat gelembung udara.

o   Menambahkan larutan MnSO₄sebanyak 1 ml dengan menggunakan pipet skala sampai mencapai dasar botol.

o   Menambahkan larutan NaOH sebanyak 1 ml, hingga terjadi perubahan warna orange, kemudian menutup botol dengan hati-hati agar tidak terjadi gelembung udara, dan kemudian membolak balik botol hingga terbentuk endapan dan mendiamkannya beberapa menit hingga endapan menetap ke dasar botol ( + ½ volume botol).

o   Menambahkan H₂SO₄pekat sebanyak 1 ml kemudian membolak balikkan   kembali botol sampai semua endapan larut kembali.

o   Memindahkan larutan dari botol BOD ke dalam Erlenmeyer sebanyak     50 ml kemudian menetrasi dengan larutan Sodium thiosulfate (Na₂S₂O₃) hingga terjadi perubahan warna dari kuning tua menjadi kuning muda, dan mencatat volume Na₂S₂O₃yang terpakai (p₁).

o   Menambahkan beberapa tetesan amilum sampai larutan berwarna biru tua.

o   Mentitrasi kembali larutan tersebut dengan menggunakan larutan Na₂S₂O₃hingga larutan menjadi warna bening. Dan menghitung kembali volume penetrasi yang terpakai (p₂).

3.4  Analisa Data

Ø  Kadar Oksigen Terlarut dalam air di hitung dengan menggunakan persamaan sebagai berikut :

                               

Mg/l O₂ terlarut   =  

Dimana :1000      =  ml per liter air

               8            =  jumlah mg/l O₂ setara 0.025 N Na₂S₂O₃

               V           =  volume air sampel yang di titrasi

               N           =  Normalitas Na₂S₂O₃ (0,025 N)

               P            =  volume titran ( Na₂S₂O₃) yang di gunakan.

                                                        IV. HASIL dan PEMBAHASAN

4.1  Pembahasan

4.2.1  Perbandingan dengan Hasil dengan Literatur

Hasil yang di dapatkan di Laboratorium pada sampel yang terdapat organisme yaitu berkisar antara 16,2 – 40,2 mg/l. Sedangkan hasil yang di dapatkan pada sampel yang tidak terdapat organisme yaitu berkisar antara 6 – 32,8 mg/l. Pada sampel yang terdapat organisme mempunyai kadar oksigen yang lebih tinggi, karena terdapat aerator yang berfungsi sebagai penyuplai oksigen dan juga di sebabkan oleh kesalahan pengambilan sampel pada waktu praktikum. Namun semestinya pada sampel yang tidak terdapat organismelah yang lebih tinggi kadar O₂ terlarutnya, karena di sampel yang terdapat organisme proses dekomposisi bahan organik dan oksidasi bahan anorganik, juga tanaman air yang menggunakan oksigen terlarut untuk proses fotosintesis sehingga dapat mengurangi kadar oksigen terlarut dalam air hingga mencapai nol (anaerob).

Beberapa jenis ikan dapat bertahan hidup pada perairan dengan konsentrasi oksigen 3-4 ppm akan tetapi nafsu makannya rendah atau tidak sama sekali, sehingga pertumbuhannya menjadi terhambat. Ikan akan mati atau mengalami stres bila konsentrasi oksigen mencapai nol. Namun konsentasi minimum yang masih dapat di terima oleh sebagian besar spesies ikan untuk hidup dengan baik adalah 5 ppm ( Afrianto dan Liviawaty,1992).

4.2.2  Sumber – sumber Oksigen di Perairan

          Di dalam perairan kadar O2 sangat tergantung pada faktor fisika, kimia, dan aktifitas biokimia yang terjadi di dalam suatu perairan. Ada dua metode yang dapat digunakan untuk menganalisa kandungan O2 dalam perairan, yaitu metode ilmiah Winkler atau iodometric serta modifikasinya, dan metode elektrometrik dengan menggunakan membran elektoda. Metode iodometrik merupakan suatu prosedur titrimetrik berdasarkan pada properti oksidasi O2 terlarut. Sementara, prosedur membran elektroda didasarkan pada laju difusi molekul O2 yang melintasi suatu membran (Effendi, 2004).

4.2.3 Kadar Oksigen yang Baik dan Kurang Baik bagi Organisme

Kebutuhan oksigen untuk tiap jenis biota air berbeda-beda, tergantung dari jenisnya dan kemampuan untuk mentolelir naik turunnya oksigen. Pada umumnya semua biota yang dibudidayakan tidak mampu mentolelir perubahan oksigen yang mendadak. Kadar oksigen terlarut pada perairan alami biasanya kurang dari 10 mg/liter. Oksigen terlarut dalam air 5-6 ppm di anggap paling ideal untuk tumbuh dan berkembangbiak ikan, plankton, dan tanaman air ( Effendi, 2003).

4.2.4  Dampak Kekurangan dan Kelebihan O2 di Perairan

          Menurut Sitanggang dan Sarwono (2001), apabila O₂ dalam air berkurang maka akan mengganggu sistem pernapasan dan memperlambat proses metabolisme pada tubuh ikan. Ikan membutuhkan O₂ tergantung dari aktivitas, umur, dan jenisnya.

          Oksigen dalam air merupakan salah satu faktor yang harus ada diperairan, sehingga ketersediaannya sangat di butuhkan oleh ikan yang digunakan dalam aktivitas. Bila O₂ kurang, aktivitas ikan akan terhambat dan pertumbuhan ikan akan terhambat (Kordi, 2004).

4.2.5  Hubungan O₂ dengan suhu, pH, kesadahan, CO₂ dan alkanitas

          Tanaman air dalam satu perairan hanya dapat tumbuh pada pH tertentu, tanaman air akan melakukan fotosintesis yang akan menghasilkan oksigen. Kadar oksigen yang terlarut diperairan sangat bervariasi tergantung pada suhu, salinitas, dan turbulensi air. Kadar oksigen terlarut juga berfluktuasi secara harian dan musiman tergantung pada percampuran dan pergerakan massa air, aktivitas fotosintesis,  respirasi, dan limbah yang masuk ke badan air. Semakin tinggin suhu, kelarutan oksigen dan gas-gas lain semakin berkurang dengan meningkatnya salinitas. Pada siang hari CO₂ dapat berkurang karena digunakan untuk fotosintesis, sedangkan pada malam hari CO₂ berlimpah karrena mikroorganisme melakukan dekomposisi yang menggunakan O₂ dengan banyaknya CO₂ dalam perairan dapat mempengaruhi nilai alkanitas dan kesadahan (Effendi, 2003).

       Suhu sangat berpengaruh terhadap kadar oksigen, apabila suhu pada perairan meningkat maka oksigen dalam air akan berkurang karena dengan meningkatnya suhu, maka organisme banyak membutuhkan oksigen dalam menyesuaikan perubahan dalam air ( Lesmana, 2001).

4.2.6   Pada Saat kapan Oksigen Terlarut Tinggi atau Rendah di Perairan

          Oksigen dalam air dapat bertambah apabila proses difusi yang di bantu oleh angin dan ombak dari atmosfer sangat besar dan hasil dari fotosintesis tumbuhan laut dan fitoplankton. Sedangkan oksigen dapat berkurang karena suhu yang meningkat dan pada malam hari yang tidak terjadi fotosintesis. Kekurangan oksigen dalam perairan dapat juga di pengaruhi dari padatnya penebaran ikan dan banyaknya plankton yang membutuhkan oksigen (Effendi,2003).

             Kadar oksigen terlarut di perairan berada pada kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfir, transfer oksigen dari udara ke perairan terjadi melalui proses difusi dan penghilangan oksigen dari perairan ke udara akan terjadi jika kondisi jenuh belum tercapai. Kekurangan dan kelebihan oksigen di perairan akan menjadikan kelarutan oksigen dari udara ke dalam perairan tawar alami pada tekanan udara normal ( Boyd, dalam Effendi,2003). 

4.2.7    Penanggulangan Kelebihan atau Kekurangan O₂ Terlarut di Perairan

Suatu perairan yang memiliki kelebihan ataupun kekurangan oksigen terlarut maka berakibat fatal organisme yang ada di perairan. Kondisi tersebut tidak dapat dibiarkan berlangsung terus setiap hari karena dapat menghambat pertumbuhan dan bahkan mengakibatkan kematian masal. Cara menceganya yaitu dengan memasang sistem aerasi untuk memasukan O2 dengan cepat serta pemupukan ( Kordi, 2004).

 Apabila akuarium atau kolam budidaya mengalami kekurangan oksigen terlarut yang di cirikan ikan berkumpul di permukaan air  maka perlu di tambahkan dengan melalui difusi oksigen, melalui proses fotosintesis yakni pada saat penyinaran sinar matahari lebih lama dan penetrasi lebih dalam, serta melalui proses aearasi yaitu memasukkan udara atau oksigen ke dalam air. (Jangkaru,1999).

V.  KESIMPULAN DAN SARAN

5.1  Kesimpulan

Dari hasil praktikum yang di lakukan mengenai oksigen terlarut maka dapat ditarik beberapa kesimpulan yaitu :

1. O2 terlarut dalam air 5-6 ppm dianggap paling ideal untuk tumbuh dan  berkembangnya organisme dan kandungan oksigannya rendah sekitar 2 ppm tetapi pertumbuhannya tidak optimal.

2. Kadar Oksigen terlarut yang kurang ataupun lebih di dalam air dapat membahayakan organisme air yang di budidaya dan akhirnya akan  mengakibatkan kematian pada ikan.

3. Oksigen terlarut dalam air dapat berkurang di sebabkan oleh banyaknya organisme “ ikan “ yang di tebar, banyaknya dekomposisi bahan organik, oksidasi bahan anorganik, serta banyaknya tanaman air yang melakukan fotosintesis.

4.   Dari hasil Laboratarium oksigen terlarut pada sampel yang terdapat organisme   yaitu berkisar antara 16,2 – 40,2 mg/l dan pada sampel yang tidak terdapat organisme yaitu berkisar antara 6 – 32,8 mg/l, dalam hal ini kondisi tersebut tidak cocok untuk budidaya.

5.2  Saran

Agar mendapat hasil yang maksimal di perlukan kekompakan dalam satu kelompok agar mendapat hasil yang memuaskan.