JURUSAN BUDIDAYA PERAIRAN UNIVERSITAS BATANGHARI JAMBI FISIKA KIMIA PERAIRAN Oleh : EKO HARIANTO, S.Pi., M.si JURUSAN BUDIDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BATANGHARI JAMBI

Materi Kuliah FISKIMPER 2. Gas Terlarut a. Karbondioksida (CO2) b. Gas Oksigen (DO; O2) c. Amoniak (NH3) d. Gas yang lain 3. Bahan Organik TOM COD BOD Unsur Hara Makro Mikro Buangan Bahan Beracun (B3) Pestisida Logam Berat Minyak Bumi Radioaktif I. PENDAHULUAN II. PARAMETER FISIK 1. Sinar Matahari 2. Temperatur 3. Salinitas dan Konduktivitas 4. Kecerahan dan Kekeruhan 5. Padatan 6. Warna; Bau dan Rasa 7. Kecepatan Arus dan Debit Air III. PARAMETER KIMIA 1. Asam dan Basa a. Nilai pH b. Alkalinitas c. Kesadahan d. Kalsium

I. PENDAHULUAN Arti Pentingnya FISKIM FISKIM IKAN PENYAKIT

II. PARAMETER FISIK SINAR MATAHARI Sinar yang datang di permukaan dianggap 100 % Arti Z 1 % - Kedalaman dimana laju fotosintesis = laju respirasi - Di atas Z 1 % F > R - Di bawah Z 1 % F = R Jenis Sinar Matahari Merah untuk budidaya : Jingga Chlorophyceae dan Cyanophyceae Kuning Hijau Biru untuk budidaya : Nila Rodhophyceae dan Palophyceae Ungu

Lamanya Sinar yang Baik : 14 jam : sinar 10 jam : gelap Alat : Luxmeter Unit : Lux; Lumen; % 2. Temperatur Kegunaan/Akibat ke Organisme Langsung : 1. Mematikan : - dibawah suhu minimum - diatas suhu maximum - perubahan drastis 5 °C/menit 2. Tidak mematikan : - pertumbuhan & reproduksi - adaptasi * Eury thermal : kisaran suhu luas 5 - 27 °C * Steno thermal : kisaran suhu sempit 5 – 15 °C ; 15 – 25 °C ; 25 – 35 °C stunting tidak tumbuh dan tidak mati

Tidak langsung * Suhu tinggi : mempercepat reaksi kimia; mempercepat metabolisme Alat : Thermometer; DO meter; SCT meter Unit : °C ; °F ; °R ; °K 3. Salinitas dan Konduktivitas Jumlah (g) garam-garam golongan Halogen = X (F; Cl; Br; I) dalam 1 kg air, dimana bahan organik telah teroksidasi. Akibat ke Organisme : a. Langsung 1. Mematikan : - dibawah salinitas minimum - diatas salinitas maximum 2. Tidak mematikan : - pertumbuhan & reproduksi - adaptasi * Eury haline : kisaran salinitas luas Contoh : Mujair * Steno haline : kisaran salinitas sempit Contoh : Ikan Mas; Tawes

b. Tidak langsung - salinitas tinggi : kelarutan garam rendah Peran salinitas : mengatur tekanan osmotik pada organisme Hyper osmotik : tekanan osmotik media > dari tekanan osmotik tubuh ikan akan mengeluarkan cairan tubuh Iso osmotik : tekanan osmotik media = tekanan osmotik tubuh yang diharapkan untuk budidaya larva patin ada pada 3 – 5 g/kg salinitas media Hypo osmotik : tekanan osmotik media < tekanan osmotik cairan tubuh ikan akan mengeluarkan garam-garam dan minum air Tiga ekosistem perairan berdasarkan salinitas Perairan tawar : salinitas 0 – 5 g/kg Perairan payau : salinitas 5 – 17 g/kg Perairan laut : salinitas > 17 g/kg

Penggunaan parameter salinitas untuk budidaya adalah pada pengisian tambak dengan menggunakan rumus : VA . NA = V1N1 + V2N2 + … VnNn VA = Volume air di tambak NA = Salinitas air di tambak V1 = Volume air untuk mengisi tambak N1 = Salinitas air untuk mengisi tambak V2 = Volume air lain untuk mengisi tambak N2 = Salinitas air lain untuk mengisi tambak, dst. Contoh: Luas tambak 0,5 ha akan diisi oleh air laut yang bersalintas 30 g/kg dan air payau yang bersalinitas 10 g/kg. Pengisian air di tambak memiliki ketinggian sampai 2 m. Berapakah volume air laut dan air payau yang dibutuhkan agar salinitas tambak menjadi 25 g/kg?

Jawab : Volume tambak = 5.000 m2 × 2 m = 10.000 m2 VT . NT = VAL . NAL + VAP . NAP 10.000 . 25 = VAL . 30 + VAP . 10 ……… (1) VT = VAL + VAP 10.000 = VAL + VAP VAL = 10.000 – VAP …… (2) 10.000 . 25 = (10.000 – VAP ) . 30 + VAP . 10 250.000 = 300.000 - 30 VAP + 10 VAP - 50.000 = -20 VAP VAP = 2.500 m3 VAL = 7.500 m3

4. Kecerahan dan Kekeruhan a. Kecerahan Kedalaman dari kemampuan sinar matahari menembus perairan. Dipengaruhi oleh : - Faktor abiotik (lumpur, pasir, dsb) - Faktor biotik (phyto dan zooplankton) Untuk budidaya : 30 cm Alat : Sechi disk Unit : m; cm; yard; inchi b. Kekeruhan Banyaknya sinar yang diserap/terserap oleh partikel dan atau organisme. Alat : spektrofotometer Unit : mg/l SiO2; FTU; NTU; JTU 5. Padatan a. Padatan Terendap (Sedimen) Padatan yang dapat langsung mengendap secara gravitasi selama beberapa waktu. Contoh : pasir dan lumpur

b. Padatan tersuspensi dan koloid Padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut dan tidak mengendap langsung. Contoh : tanah liat; bahan organik tertentu, sel-sel organisme , dsb. c. Padatan terlarut Padatan yang mempunyai ukuran terkecil. Biasanya terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang larut air. Contoh : Air gula Alat : kertas saring, timbangan, gelas piala, dan pemanas Unit : mg/L 6. Warna, Bau dan Rasa a. Warna - Warna sejati (true color) : disebabkan oleh bahan terlarut - Warna semu (apparent color) : disebabkan oleh bahan terlarut dan adanya bahan tersuspensi Alat : spektrofotometer ; organoleptik (mata) Unit : mg/l Co ; pelangi (mejikuhibiniu)

b. Bau Disebabkan oleh bahan kimia, ganggang, plankton dan organisme air lain yang masih hidup atau yang sudah mati. Alat : organoleptik (hidung) Unit : - c. Rasa Disebabkan oleh adanya bahan kimia yang terlarut. Alat : organoleptik (lidah) 7. Kecepatan Arus dan Debit Air Parameter ini hanya digunakan apabila untuk budidaya jaring apung (KJA)

III. PARAMETER KIMIA ASAM BASA a. Nilai pH Merupakan tingkat keasaman perairan. pH = -log [H+] pH = power of hydrogen = potential of hydrogen = puissance d’ hydrogène Untuk BDP : 14 12 10 8 6 4 2 Titik mati basa Ideal untuk BDP Titik mati asam

Alat : pH meter; kertas lakmus; pH paper Unit : - Hasil : tidak dapat dirata-ratakan b. Akalinitas Mengukur jumlah (mg) dari Na+; K+; Ca++; Mg++; Fe++; Al++ ………….. OH- dalam 1 liter air. Jenis : 1. Alkalinitas karbonat/phenolpthalein (pp) Semua unsur yang bersenyawa dengan karbonat (CO3=) Contoh : Na2CO3 ; CaCO3 ; MgCO3 ; dsb 2. Alkalinitas Bikarbonat/methyl orange (m.0) Semua unsur yang bersenyawa dengan bikarbonat (HCO3-) Contoh : NaHCO3 ; Ca(HCO3)2 ; dsb 3. Total Alkalinitas : Alkalinitas pp + Alkalinitas m.o Alat : titrasi dengan HCl Unit : mg/l CaCO3

Untuk BDP : > 30 mg/l CaCO3 Rumus : Total Alk = Alk pp + Alk m.o Alkalinitas air laut tidak perlu diukur c. Kesadahan Mengukur logam-logam bivalen (Ca++ ; Mg++ ; Fe++ ; Al++) yang berreaksi dengan karbonat dan bikarbonat. Memperlihatkan : 1. perairan lunak (air tawar) : 0 – 50 mg/l CaCO3 2. perairan sedang (air payau) : 51 – 150 mg/l CaCO3 3. perairan sadah (air laut) : > 150 mg/l CaCO3 Alat : titrasi dengan EDTA indikator Erio Chroom Black T. Unit : mg/l CaCO3

Rumus Kesadahan : d. Kalsium Mengukur kadar kalsium di perairan. Logam ini berguna untuk pembentukan tulang ; sisik ; dsb. BDP : > 12 mg/l Ca++ Alat : titrasi dengan EDTA indikator murexide Unit : mg/l Ca++ Rumus : 2. Gas Terlarut a. Karbondioksida (CO2) - Gas ini berguna untuk proses fotosintesis di perairan, tapi berbahaya untuk hewan - Kadar CO2 berhubungan dengan pH

× * pH rendah CO2 dan sedikit HCO3- * pH sedang CO2 = 0 HCO3- menurun CO3= mulai naik * pH tinggi CO2 = 0 HCO3- = kecil CO3= = tinggi 50 100 CO2 HCO3- CO3- × BDP : < 12 mg/l CO2 Alat : Titrasi dengan Na2CO3, indikator pp Unit : mg/l CO2

Rumus : b. Gas Oksigen (DO ; O2) Berguna untuk : - Respirasi dari organisme - Oksigen bahan organik Sumber : - Fotosintesis - Air masuk (inlet ; air hujan) - Difusi dari udara Dipengaruhi oleh : - Temperatur - Salinitas - Tekanan atmosfer Tingkat kejenuhan O2 di pantai adalah ± 8,5 mg/l. Untuk BDP > 1,5 mg/l O2 Pengukuran : - Titrasi metode Winkler - DO meter

c. Amoniak (NH3) Sumber : - Oksidasi dari protein/bahan organik - Hasil buangan organisme - Dari udara/air masuk Berbahaya untuk organisme hewani - Beracun : Kompetitor O2 Konsentrasi tergantung pada pH NH3 + H2O NH4OH d. Gas yang lain Terjadi karena oksidasi tidak sempurna P2 dari oksidasi ATP & ADP CH4 dari oksidasi bahan organik CO2 dari oksidasi bahan organik H2S / S2 dari oksidasi bahan organik

3. Bahan Organik Yang utama : - Karbohidrat - Protein - Lemak a. Total Organik Matter (TOM) Banyaknya (g) bahan organik dalam 1 liter air contoh. Penentuan : Bahan organik tersebut dioksidasi dengan : K2CrO7 : oksidator kuat ; tidak tahan lama K2CrO4 : oksidator sedang ; lebih tahan KMnO4 : oksidator lemah ; tahan lama 100 ml air contoh + 1 ml H2SO4 panaskan pada 100 °C, titrasi dengan KMnO4 sampai berubah warna. Contoh : KMnO4 = 0,01 N ; Vol = 3 ml V1.N1 = V1.N2 100 . N1 = 3 . 0,01 (BA : K = 39 ; Mn = 55 ; O = 16)

b. Chemical Oxygen Demands (COD) Adalah banyaknya Oxygen yang dibutuhkan (mg/l) untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi. Penentuan : sama seperti TOM, namun berbeda perhitungannya Rumus : Selalu TOM > COD COD c. BOD = Biological Oxygen Demands Adalah banyaknya Oxygen (mg/l) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara biologi. BOD : - Biological Oxygen Demand - Bacterial Oxygen Demand - Biochemical Oxygen Demand Secara umum dilakukan selama 5 hari, sehingga menjadi BOD5 Penentuan : Ambil contoh air, masukkan ke dalam dua buah botol oksigen. 1. Satu botol langsung diukur O2, contoh : 7,0 mg/l O2

2. Satu botol disimpan 5 hari, 20 °C ; gelap dan tidak dikocok = 3,5 mg/l O2 BOD5 = 7,0 – 3,5 mg/l O2 = 3,5 mg/l O2 Artinya selama 5 hari dibutuhkan 3,5 mg/l O2 untuk mengoksidasi bahan organik 4. Unsur Hara Digunakan untuk pertumbuhan dari organisme nabati (phytoplankton). Dibagi menjadi : a. Unsur hara makro : C; H; O; N; P; K; Ca: Mg; Fe; Si b. Unsur hara mikro : Co; Mn; Cu; ……. Dsb. 5. Bahan Buangan Beracun (B3) a. Pestisida : bahan kimia untuk membunuh pest (organisme pengganggu) Contoh : Insektisida : insek Herbisida : gulma Bacterisida : bakteri Rodentisida : pengerat

Pembagian : Berdasarkan organisme target : insektisida, herbisida, dsb. Berdasarkan asalnya. a. Alami : Rotenon; Tuba; Saponin b. Buatan : DDT; Gesapax; Diazianon Berdasarkan ikatan kimia. a. Organochlorine b. Organophosphat c. Organokarbonate b. Logam Berat : Pb; Mg; Ag; Cd; ……. c. Minyak Bumi : minyak tanah; bensin; dolar; ….. d. Radioaktif. TERIMA KASIH