Total Fosfor Eutrifikasi
perairan secara alami merupakan hasil dari penumpukan nutrien. Apabila konsentrasi nitrien meningkat jumlahnya, maka berakibat kepadatan fitoplankton berkembang dengan sangat pesat. Hal itu menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut di dalam kolom air maupun dasar kolammenjadi rendah. Karena beberapa spesies tidak dapat menyesuaikan diri pada konsentrasi oksigen terlarut yang rendah maka eutrifikasi dapat menjadi pemicu terjadinya penurunan biodiversitas fitoplankton. Spesies yang mampu hidup dengan baik pada sistem eutrofik adalah jenis algae hijau-biru (BGA), ikan besar dan hewan maupun tumbuhan yang tidak diinginkan. Nitrogen dan fosfat merupakan 2 jenis unsur nitrien yang bertanggung jawab terhadap terjadinya eutrifikasi. Fosfor umum merupakan faktor kunci, sedangkan nitrogen hanya sebagai peran kedua.
Bentuk-bentuk Fosfor
Fosfor organik terdapat dalam organisme hidup dan sisanya dalam bentuk partikulat. Fosfor di dalam air juga berada dalam banyak bentuk. Fosfor terlarut meliputi
orthophosphate
anorganik (H2PO4- atau HPO42-) dan fosfor yang berikatan dengan bahan organik terlarut. Selain itu, pada partikel tanah mineral tersuspensi juga mengandung fosfor. Fosfor partikulat menempel pada dasar kolamdan menjadi bagian dari tanah dasar. Hasil presipitasi
orthophosphate
dari air sebagai kalsium fosfat dan akan diadsorbsi oleh senyawa besi dan alumunium dalam sedimen yang asam.
Dinamika Kolam Budidaya ikan
Dinamika fosfor dalam kolam ikan diilustrasikan pada Gambar 1 dan Tabel 1. Sekitar 65% dari fosfor yang diberikan ke dalam tambak, baik berupa pupuk dan pakan akan mengendap sebagai sedimen dalam bentuk tidak terlarut. Sekitar 25% dari fosfor yang diberikan akan terbuang pada saat panen udang yang dibudidayakan. Jadi, hanya sekitar 10% saja yang menjadi limbah, paling banyak ketika air kolamdibuang pada saat panen. Konsentrasi fosfor yang dibawa aliran air pada saat pergantian air jauh lebih rendah dibandingkan dengan 20 – 25% air yang dibuang ketika pengeringan kolam.
Pupuk Pakan Panen
SRP
Fitoplankton Zooplankton Air masuk
SOP
Feces
Detritus Ikan Limbah Benthos Permukaan Pertukaran (pengambilan dan pelepasan)
Arah panah menunjukkan arah fosfor. SRP = soluble reactive phosphorus, SOP = soluble organic phosphorus
Input Fosfor Output Fosfor Pakan 90% Aliran air masuk 10% Ikan 25% Diserap sedimen 65% Limbah/dibuang 10%
Tabel 1. Input dan output khas Fosfor Analisis
Analisis fosfor yang dilakukan biasanya adalah total fosfor dan fosfor reaktif terlarut. Fosfor reaktif terlarut adalah bentuk yang paling siap digunakan untuk tumbuhan, terutama berupa
orthophosphate (10 – 15% dari total fosfor). Fosfor organik partikulat di dalam air, dapat diubah menjadi bentuk fosfor aktif terlarut oleh aktivitas bakteri, namun fosfor yang terkandung dalam partikel tanah yang tersuspensi tidak siap pakai bagi organisme di dalam Kolam. Pada umumnya, sekitar 50% dari fosfor partikulat berikatan dengan bahan organik dan sangat potensial untuk berubah menjadi fosfor reaktif terlarut. Konsentrasi fosfor reaktif terlarut hanya sebesar 5
g/l saja, dilaporkan dapat menyebabkan eutrifikasi pada perairan daerah estuarin dan pantai. Konsentrasi total fosfor di bawah 0,05
–
0,1 mg/l dapat menjadi indikasi perairan eutrofik.
Air
Sedimen
Standar
Tujuan standar limbah buangan untuk fosfor adalah untuk mengurangi muatan fosfor dan mencegah terjadinya eutrifikasi. Konsentrasi fosfor dan nitrogen umumnya meningkat secara simultan dalam limbah.
Konsetrasi Fosfor Terlarut dan Total
Konsentrasi fosfor reaktif terlarut pada perairan kolamdapat berubah cepat dan pada sampel air yang disimpan karena adanya aktivitas biologi. Sedangkan konsentrasi total fosfor lebih stabil dan oleh karena itu lebih bisa dijadikan indeks dari status fosfor dalam limbah dan perairan alam. Ambang batas konsentrasi total fosfor yang diijinkan untuk perairan kegiatan non-aquaculture adalah 0,1
–
1,0 mg/l.
Standar GAA
Standar GAA awal untuk total fosfor ditetapkan sebesar 0,5 mg/l dengan standar target 0,3 mg/l. Konsentrasi ini diperkirakan menjadi cukup rendah untuk mencegah terjadinya eutrifikasi pada kebanyakan perairan pantai, tetapi konsentrasi fosfor rata-rata dalam data limbah kolamdari beberapa farm adalah 0,26 mg/l. Sehingga, beberapa kolam ikan nampaknya harus mengurangi konsentrasi total fosfor dalam limbah buangan untuk menyesuaikan standar GAA.
Konsentrasi Tinggi
Konsentrasi total fosfor tinggi dapat terjadi pada situasi sebagai berikut :
Kolamdengan tebar dan pemberian pakan tinggi
Kolamdengan kepadatan plankton tinggi
Kolamdengan partikel tanah tersuspensi yang tinggi
Pemberian banyak pupuk fosfat
Farm mengambil sumber air yang terjadi eutrifikasi
Limbah buangan pada saat akhir pengeringan tambak
Penurunan Konsentrasi
Metode untuk menurunkan konsentrasi total fosfor pada kolam ikan meliputi hal-hal sebagai
2
Standar
Tujuan standar limbah buangan untuk fosfor adalah untuk mengurangi muatan fosfor dan mencegah terjadinya eutrifikasi. Konsentrasi fosfor dan nitrogen umumnya meningkat secara simultan dalam limbah.
Konsetrasi Fosfor Terlarut dan Total
Konsentrasi fosfor reaktif terlarut pada perairan kolamdapat berubah cepat dan pada sampel air yang disimpan karena adanya aktivitas biologi. Sedangkan konsentrasi total fosfor lebih stabil dan oleh karena itu lebih bisa dijadikan indeks dari status fosfor dalam limbah dan perairan alam. Ambang batas konsentrasi total fosfor yang diijinkan untuk perairan kegiatan non-aquaculture adalah 0,1
–
1,0 mg/l.
Standar GAA
Standar GAA awal untuk total fosfor ditetapkan sebesar 0,5 mg/l dengan standar target 0,3 mg/l. Konsentrasi ini diperkirakan menjadi cukup rendah untuk mencegah terjadinya eutrifikasi pada kebanyakan perairan pantai, tetapi konsentrasi fosfor rata-rata dalam data limbah kolamdari beberapa farm adalah 0,26 mg/l. Sehingga, beberapa kolam ikan nampaknya harus mengurangi konsentrasi total fosfor dalam limbah buangan untuk menyesuaikan standar GAA.
Konsentrasi Tinggi
Konsentrasi total fosfor tinggi dapat terjadi pada situasi sebagai berikut :
Kolamdengan tebar dan pemberian pakan tinggi
Kolamdengan kepadatan plankton tinggi
Kolamdengan partikel tanah tersuspensi yang tinggi
Pemberian banyak pupuk fosfat
Farm mengambil sumber air yang terjadi eutrifikasi
Limbah buangan pada saat akhir pengeringan tambak
Penurunan Konsentrasi
Metode untuk menurunkan konsentrasi total fosfor pada kolam ikan meliputi hal-hal sebagai berikut :
Menggunakan pupuk secukupnya dan hanya bila diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhan plankton
Densitas tebar dan tingkat pemberian pakan jangan terlalu tinggi sehingga kualitas air cepat turun
Menghindari pemberian pakan melebihi tingkat konsumsi pakan
Menggunakan pakan dengan kandungan fosfat tidak melebihi kebutuhan oleh spesies yang dibudidayakan
Mengurangi pergantian air untuk meningkatkan pembuangan kelebihan fosfor dari sedimen
Mengelola kolamdengan menghindari turbiditas yang berlebihan dari partikel tanah yang tersuspensi
Melakukan sedimentasi pada limbah untuk menghilangkan partikel tanah tersuspensi kasar
Perubahan Konsentrasi
Total fosfor tidak berubah konsentrasinya secara harian, seperti terjadi dengan pH, oksigen terlarut, dan parameter kualitas air yang lain. Namun, total fosfor juga bisa berubah dengan cepat setelah pemberian pupuk. Hal tersebut dapat berubah dalam beberapa hari dan tergantung dengan fluktuasi kelimpahan fitoplankton atau konsentrasi padatan tersuspensi. Ketika kolamdikeringkan, khususnya sekitar 20
–
25% limbah kolamterakhir mengandung total fosfor yang tinggi. Sampel yang diambil pada setiap minggu biasanya akan menggambarkan kondisi fosfor yang bagus pada limbah kolam ikan. Sampel dikumpulkan dalam botol plastik, disimpan dalam es, dan dianalisis dalam 12 jam setelah pengambilan. Analisis total fosfor memerlukan sampel air yang dilarutkan dalam asam atau direaksikan dengan oksidator. Perubahan fosfor partikulat dan fosfor organik terlarut menjadi orthophosphate terlarut dapat diukur dengan spektrofotometer.
Pengujian
Para pemilik pekolam ikan dapat bekerja sama dengan laboratorium swasta dan universitas untuk melakukan analsis fosfor. Karena jaraknya cukup jauh dan hasil analisis biasa, beberapa pemilik kolamingin membuat analisis mereka. Hach Chemical Co. of Loveland, Colorado, USA menjual prosedur pengujian yang disetujui the U.S. Environmental Protection Agency. Pengujian standar fosfor juga dibuat dalam
Standard Methods for Examination of
Water
and Wastewater
dan petunjuk yang lain. Belakangan ini telah dikembangkan di Universitas Auburn, Alabama, USA menggunakan reaksi persulfat untuk mengubah ikatan fosfor menjadi orthophosphate terlarut. Metode ini
memperbolehkan pengukuran total nitrogen dan total fosfor dengan reaksi yang sama. Protokol untuk prosedur ini akan diberikan berdasarkan permintaan.
Semua prosedur memerlukan peralatan khusus untuk baik reaksi, reagent, dan spektrofotometer untuk analisis
orthophosphate
. Teknisi yang terlatih harus juga ada untuk melakukan analisis
perairan secara alami merupakan hasil dari penumpukan nutrien. Apabila konsentrasi nitrien meningkat jumlahnya, maka berakibat kepadatan fitoplankton berkembang dengan sangat pesat. Hal itu menyebabkan konsentrasi oksigen terlarut di dalam kolom air maupun dasar kolammenjadi rendah. Karena beberapa spesies tidak dapat menyesuaikan diri pada konsentrasi oksigen terlarut yang rendah maka eutrifikasi dapat menjadi pemicu terjadinya penurunan biodiversitas fitoplankton. Spesies yang mampu hidup dengan baik pada sistem eutrofik adalah jenis algae hijau-biru (BGA), ikan besar dan hewan maupun tumbuhan yang tidak diinginkan. Nitrogen dan fosfat merupakan 2 jenis unsur nitrien yang bertanggung jawab terhadap terjadinya eutrifikasi. Fosfor umum merupakan faktor kunci, sedangkan nitrogen hanya sebagai peran kedua.
Bentuk-bentuk Fosfor
Fosfor organik terdapat dalam organisme hidup dan sisanya dalam bentuk partikulat. Fosfor di dalam air juga berada dalam banyak bentuk. Fosfor terlarut meliputi
orthophosphate
anorganik (H2PO4- atau HPO42-) dan fosfor yang berikatan dengan bahan organik terlarut. Selain itu, pada partikel tanah mineral tersuspensi juga mengandung fosfor. Fosfor partikulat menempel pada dasar kolamdan menjadi bagian dari tanah dasar. Hasil presipitasi
orthophosphate
dari air sebagai kalsium fosfat dan akan diadsorbsi oleh senyawa besi dan alumunium dalam sedimen yang asam.
Dinamika Kolam Budidaya ikan
Dinamika fosfor dalam kolam ikan diilustrasikan pada Gambar 1 dan Tabel 1. Sekitar 65% dari fosfor yang diberikan ke dalam tambak, baik berupa pupuk dan pakan akan mengendap sebagai sedimen dalam bentuk tidak terlarut. Sekitar 25% dari fosfor yang diberikan akan terbuang pada saat panen udang yang dibudidayakan. Jadi, hanya sekitar 10% saja yang menjadi limbah, paling banyak ketika air kolamdibuang pada saat panen. Konsentrasi fosfor yang dibawa aliran air pada saat pergantian air jauh lebih rendah dibandingkan dengan 20 – 25% air yang dibuang ketika pengeringan kolam.
Pupuk Pakan Panen
SRP
Fitoplankton Zooplankton Air masuk
SOP
Feces
Detritus Ikan Limbah Benthos Permukaan Pertukaran (pengambilan dan pelepasan)
Arah panah menunjukkan arah fosfor. SRP = soluble reactive phosphorus, SOP = soluble organic phosphorus
Input Fosfor Output Fosfor Pakan 90% Aliran air masuk 10% Ikan 25% Diserap sedimen 65% Limbah/dibuang 10%
Tabel 1. Input dan output khas Fosfor Analisis
Analisis fosfor yang dilakukan biasanya adalah total fosfor dan fosfor reaktif terlarut. Fosfor reaktif terlarut adalah bentuk yang paling siap digunakan untuk tumbuhan, terutama berupa
orthophosphate (10 – 15% dari total fosfor). Fosfor organik partikulat di dalam air, dapat diubah menjadi bentuk fosfor aktif terlarut oleh aktivitas bakteri, namun fosfor yang terkandung dalam partikel tanah yang tersuspensi tidak siap pakai bagi organisme di dalam Kolam. Pada umumnya, sekitar 50% dari fosfor partikulat berikatan dengan bahan organik dan sangat potensial untuk berubah menjadi fosfor reaktif terlarut. Konsentrasi fosfor reaktif terlarut hanya sebesar 5
g/l saja, dilaporkan dapat menyebabkan eutrifikasi pada perairan daerah estuarin dan pantai. Konsentrasi total fosfor di bawah 0,05
–
0,1 mg/l dapat menjadi indikasi perairan eutrofik.
Air
Sedimen
Standar
Tujuan standar limbah buangan untuk fosfor adalah untuk mengurangi muatan fosfor dan mencegah terjadinya eutrifikasi. Konsentrasi fosfor dan nitrogen umumnya meningkat secara simultan dalam limbah.
Konsetrasi Fosfor Terlarut dan Total
Konsentrasi fosfor reaktif terlarut pada perairan kolamdapat berubah cepat dan pada sampel air yang disimpan karena adanya aktivitas biologi. Sedangkan konsentrasi total fosfor lebih stabil dan oleh karena itu lebih bisa dijadikan indeks dari status fosfor dalam limbah dan perairan alam. Ambang batas konsentrasi total fosfor yang diijinkan untuk perairan kegiatan non-aquaculture adalah 0,1
–
1,0 mg/l.
Standar GAA
Standar GAA awal untuk total fosfor ditetapkan sebesar 0,5 mg/l dengan standar target 0,3 mg/l. Konsentrasi ini diperkirakan menjadi cukup rendah untuk mencegah terjadinya eutrifikasi pada kebanyakan perairan pantai, tetapi konsentrasi fosfor rata-rata dalam data limbah kolamdari beberapa farm adalah 0,26 mg/l. Sehingga, beberapa kolam ikan nampaknya harus mengurangi konsentrasi total fosfor dalam limbah buangan untuk menyesuaikan standar GAA.
Konsentrasi Tinggi
Konsentrasi total fosfor tinggi dapat terjadi pada situasi sebagai berikut :
Kolamdengan tebar dan pemberian pakan tinggi
Kolamdengan kepadatan plankton tinggi
Kolamdengan partikel tanah tersuspensi yang tinggi
Pemberian banyak pupuk fosfat
Farm mengambil sumber air yang terjadi eutrifikasi
Limbah buangan pada saat akhir pengeringan tambak
Penurunan Konsentrasi
Metode untuk menurunkan konsentrasi total fosfor pada kolam ikan meliputi hal-hal sebagai
2
Standar
Tujuan standar limbah buangan untuk fosfor adalah untuk mengurangi muatan fosfor dan mencegah terjadinya eutrifikasi. Konsentrasi fosfor dan nitrogen umumnya meningkat secara simultan dalam limbah.
Konsetrasi Fosfor Terlarut dan Total
Konsentrasi fosfor reaktif terlarut pada perairan kolamdapat berubah cepat dan pada sampel air yang disimpan karena adanya aktivitas biologi. Sedangkan konsentrasi total fosfor lebih stabil dan oleh karena itu lebih bisa dijadikan indeks dari status fosfor dalam limbah dan perairan alam. Ambang batas konsentrasi total fosfor yang diijinkan untuk perairan kegiatan non-aquaculture adalah 0,1
–
1,0 mg/l.
Standar GAA
Standar GAA awal untuk total fosfor ditetapkan sebesar 0,5 mg/l dengan standar target 0,3 mg/l. Konsentrasi ini diperkirakan menjadi cukup rendah untuk mencegah terjadinya eutrifikasi pada kebanyakan perairan pantai, tetapi konsentrasi fosfor rata-rata dalam data limbah kolamdari beberapa farm adalah 0,26 mg/l. Sehingga, beberapa kolam ikan nampaknya harus mengurangi konsentrasi total fosfor dalam limbah buangan untuk menyesuaikan standar GAA.
Konsentrasi Tinggi
Konsentrasi total fosfor tinggi dapat terjadi pada situasi sebagai berikut :
Kolamdengan tebar dan pemberian pakan tinggi
Kolamdengan kepadatan plankton tinggi
Kolamdengan partikel tanah tersuspensi yang tinggi
Pemberian banyak pupuk fosfat
Farm mengambil sumber air yang terjadi eutrifikasi
Limbah buangan pada saat akhir pengeringan tambak
Penurunan Konsentrasi
Metode untuk menurunkan konsentrasi total fosfor pada kolam ikan meliputi hal-hal sebagai berikut :
Menggunakan pupuk secukupnya dan hanya bila diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhan plankton
Densitas tebar dan tingkat pemberian pakan jangan terlalu tinggi sehingga kualitas air cepat turun
Menghindari pemberian pakan melebihi tingkat konsumsi pakan
Menggunakan pakan dengan kandungan fosfat tidak melebihi kebutuhan oleh spesies yang dibudidayakan
Mengurangi pergantian air untuk meningkatkan pembuangan kelebihan fosfor dari sedimen
Mengelola kolamdengan menghindari turbiditas yang berlebihan dari partikel tanah yang tersuspensi
Melakukan sedimentasi pada limbah untuk menghilangkan partikel tanah tersuspensi kasar
Perubahan Konsentrasi
Total fosfor tidak berubah konsentrasinya secara harian, seperti terjadi dengan pH, oksigen terlarut, dan parameter kualitas air yang lain. Namun, total fosfor juga bisa berubah dengan cepat setelah pemberian pupuk. Hal tersebut dapat berubah dalam beberapa hari dan tergantung dengan fluktuasi kelimpahan fitoplankton atau konsentrasi padatan tersuspensi. Ketika kolamdikeringkan, khususnya sekitar 20
–
25% limbah kolamterakhir mengandung total fosfor yang tinggi. Sampel yang diambil pada setiap minggu biasanya akan menggambarkan kondisi fosfor yang bagus pada limbah kolam ikan. Sampel dikumpulkan dalam botol plastik, disimpan dalam es, dan dianalisis dalam 12 jam setelah pengambilan. Analisis total fosfor memerlukan sampel air yang dilarutkan dalam asam atau direaksikan dengan oksidator. Perubahan fosfor partikulat dan fosfor organik terlarut menjadi orthophosphate terlarut dapat diukur dengan spektrofotometer.
Pengujian
Para pemilik pekolam ikan dapat bekerja sama dengan laboratorium swasta dan universitas untuk melakukan analsis fosfor. Karena jaraknya cukup jauh dan hasil analisis biasa, beberapa pemilik kolamingin membuat analisis mereka. Hach Chemical Co. of Loveland, Colorado, USA menjual prosedur pengujian yang disetujui the U.S. Environmental Protection Agency. Pengujian standar fosfor juga dibuat dalam
Standard Methods for Examination of
Water
and Wastewater
dan petunjuk yang lain. Belakangan ini telah dikembangkan di Universitas Auburn, Alabama, USA menggunakan reaksi persulfat untuk mengubah ikatan fosfor menjadi orthophosphate terlarut. Metode ini
memperbolehkan pengukuran total nitrogen dan total fosfor dengan reaksi yang sama. Protokol untuk prosedur ini akan diberikan berdasarkan permintaan.
Semua prosedur memerlukan peralatan khusus untuk baik reaksi, reagent, dan spektrofotometer untuk analisis
orthophosphate
. Teknisi yang terlatih harus juga ada untuk melakukan analisis
0 comments:
Post a Comment