PERANAN BAHAN ORGANIK

SUMBER UTAMA BAHAN ORGANIK  Semua bahan organik mengandung karbon ( C ) berkombinasi dengan satu atau lebih elemen lainnya ALAM Mis : fiber, minyak nabati dan kewani, lemak hewani, selulosa dll SINTESIS Semua bahan organik yang diproses oleh manusia FERMENTASI Aktivitas mikroorganism e mis: alkohol, aseton, asam dll

PENGELOMPOKKAN BAHAN ORGANIK  SENYAWA ORGANIK ALIFATIK  senyawa organik yang berupa ikatan karbon lurus dan bercabang Con : Hidrokarbon (hanya mengandung karbon dan hidrogen)  metana, propana, butana, pentana Alkohol, Asam, Ester, Eter dll

 SENYAWA ORGANIK AROMATIK  senyawa organik yang berupa ikatan cincin karbon, terdiri atas 6 atom karbon dengan tiga ikatan ganda (double bonds) Con : Hidrokarbon (benzena, naftalena dan antrasena) Fenol, Alkohol, dll

 SENYAWA ORGANIK HETEROSIKLIK  senyawa organik yang berupa ikatan cincin karbon dengan salah satu elemen bukan atom karbon Con : Senyawa furadehida, pirol, piridin, purin, Dyes (bahan pewarna)

 SENYAWA-SENYAWA ORGANIK LAINNYA  Senyawa organik yang berhubungan dengan makanan (karbohidrat, minyak, lemak, protein, asam amino)  Detergen dan sabun  Pestisida

PENENTUAN BAHAN ORGANIK  Melalui kandungan karbon sebagai penyusun utama bahan organik TOCBODCOD

 Terdiri atas DOC (dissolved organic carbon) dan POC (particulate organic carbon)  DOC dan POC diukur dengan menyaring air sampel dengan menggunakan filter berdiameter 0,7 µm  Pada perairan yang alami relatif jernih, DOC lebih besar dari POC  Jika dalam kondisi hujan (banjir), POC lebih besar dari DOC

 BOD merupakan gambaran kadar bahan organik, yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba aerob untuk mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air  Hanya bahan organik yang dapat didekomposisi secara biologis (lemak, protein, glukosa dll)

 COD menggambarkan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat didegradasi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar didegrasi secara biologi (non biodegradable)  Mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air dengan bantuan oksidator kuat (Kalium dikromat/K 2 Cr 2 O 7 ) dalam suasana asam

PERANAN PENGURAI

Berdasarkan cara memperoleh makanan atau energi, dibagi menjadi 2 kelompok: ORGANISME AUTOTROF: organisme yang dapat mensintesis makanannya sendiri (Tumbuhan hijau  produsen) FAGOTROF adalah pemakan organisme lain SAPROTROF adalah pemakan sampah atau sisa organisme lain.

Berdasarkan kebiasaan kehidupan dalam air, organisme air tawar dibedakan atas 5 macam:  Plankton: terdiri atas fitoplankton (plankton tumbuhan) dan zooplankton (plankton hewan), merupakan organisme yang gerakannya pasif selalu dipengaruhi oleh arus air.  Nekton: organisme yang bergerak aktif berenang. Contoh: ikan, serangga air.  Neston: organisme yang beristirahat dan mengapung di permukaan air.  Bentos: organisme yang hidup di dasar perairan.  Perifiton: organisme yang melekat pada suatu substrat (batang, akar, batu-batuan) di perairan.

Berdasarkan fungsinya, organisme air tawar dibedakan menjadi 3 macam: Produsen (Golongan ganggang, Golongan spermatophyta misal: eceng gondok, teratai, kangkung dll) Konsumen: meliputi hewan-hewan, serangga, udang, siput, cacing, dan hewan-hewan lainnya. Dekomposer /pengurai: sebagian besar terdiri atas bakteri dan mikroba lain.

 Dalam suatu ekosistem terjadi proses makan memakan dalam suatu rantai makanan  Kedudukan individu dalam suatu rantai makanan disebut tingkat trofik

Produsen (tumbuhan hijau) Konsumen Primer (Herbivor) Konsumen Sekunder (Carnivor) Pengurai (bakteri dan jamur) Diagram hubungan antar tingkatan trofik di dalam ekosistem

PENGURAI (DEKOMPOSER)  Organisme perombak bahan organik atau biodekomposer adalah organisme pengurai nitrogen dan karbon dari bahan organik (sisa- sisa organik dari jaringan tumbuhan atau hewan yang telah mati) yaitu bakteri, fungi dan aktinomisetes.  Organisme heterotropik yang menguraikan bahan organik yang berasal dari organisme mati (bahan organik kompleks) menjadi bahan-bahan sederhana (organik dan anorganik), menyerap sebagian hasil penguraian untuk kelangsungan hidupnya dan melepas bahan-bahan sederhana tersebut untuk digunakan oleh produsen

 Dalam ekosistem, organisme perombak bahan organik memegang peranan penting karena sisa organik yang telah mati diurai menjadi unsur-unsur yang dikembalikan ke dalam tanah (N, P, K, Ca, Mg dan lain) dan atmosfer (CH4 atau CO2) sebagai hara yang dapat digunakan kembali oleh tanaman.  Dalam pemanfaatannya dapat meningkatkan kesuburan dan kesehatan tanah yang pada gilirannya merupakan kebutuhan pokok untuk meningkatkankandungan bahan organik dalam tanah

PROSES DEKOMPOSISI Pada prinsipnya ada tiga proses dasar yang menyusun komponen biotik pada suatu ekosistem tersebut yaitu (a) proses produksi (b) proses konsumsi (c) proses dekomposisi

 Dekomposisi didefinisikan sebagai penghancuran bahan organik mati secara gradual yang dilakukan oleh agen biologi maupun fisika (Begon, 1990).  Dekomposisi bahan organik dipandang sebagai reduksi komponen-komponen organik dengan berat molekul yang lebih tinggi menjadi komponen dengan berat molekul yang lebih rendah melalui mekanisme enzimatik (Saunder 1980).  Proses dekomposisi adalah gabungan dari proses fragmentasi, perubahan struktur fisik dan kegiatan enzim yang dilakukan oleh dekomposer yang merubah bahan organik menjadi senyawa anorganik. (Smith, 1980)  Proses dekomposisi dimulai dari proses penghancuran/fragmentasi atau pemecahan struktur fisik yang mungkin dilakukan oleh hewan pemakan bangkai (scavenger) terhadap hewan-hewan mati atau oleh hewan-hewan herbivora terhadap tumbuhan dan menyisakannya sebagai bahan organik mati yang selanjutnya menjadi serasah, debris atau detritus dengan ukuran yang lebih kecil.

 Proses dekomposisi dilakukan oleh dekomposer yang umumnya adalah bakteri dan fungi.  Proses ini sangat besar peranannya dalam siklus energi dan rantai makanan pada ekosistem. JIKA  Terhambatnya proses ini akan berakibat pada terakumulasinya bahan organik yang tidak dapat dimanfaatkan langsung oleh produsen.  Ketersediaan nutrien, sebagai produk dekomposisi akan terhambat pasokannya sejalan dengan penghambatan proses dekomposisi.  Bila kondisi ini berlangsung dalam waktu lama maka akan terjadi pula proses pembentukan bahan toksik yang dapat membahayakan kehidupan organisme perairan.

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI  Dekomposisi merupakan proses yang dinamis dan sangat dipengaruhi oleh keberadaan dekomposer baik jumlah maupun diversitasnya.  Keberadaan dekomposer sendiri sangat ditentukan oleh faktor-faktor lingkungan baik kondisi kimia, fisika maupun biologi.  Faktor-faktor utama yang sangat berpengaruh terhadap dekomposisi antara lain oksigen, bahan organik dan bakteri sebagai agen utama dekomposisi.

OKSIGEN  Sumber oksigen dalam perairan dapat diperoleh dari hasil proses fotosintesis phytoplankton atau tumbuhan hijau dan proses difusi dari udara  Keberadaan oksigen di perairan biasanya diukur dalam jumlah oksigen terlarut (dissolved oxygen) yaitu jumlah miligram gas oksigen yang terlarut dalam satu liter air  Untuk penghitungan keperluan oksigen untuk proses-proses biokimia oleh mikroorganisme biasanya digunakan ukuran BOD

 Di perairan umumnya oksigen memiliki distribusi yang tidak merata secara vertikal.  Distribusi ini berkaitan dengan kelarutan oksigen yang dipengaruhi oleh temperatur perairan.  Distribusi temperatur sendiri bergradien negatif seiring dengan kedalaman perairan sehingga pada kedalaman yang semakin tinggi kondisi oksigen semakin rendah.

 Pada kedalaman yang yang tinggi, kondisi DO makin kecil hingga sampai pada kondisi anaerob pada bagian substrat dasar perairan  intensitas cahaya berkurang  Oksigen secara umum sangat diperlukan dalam proses dekomposisi terutama bagi dekomposer yang bersifat aerobik.

BAKTERI  Bakteri merupakan agen utama dalam proses dekomposisi  Berdasarkan kebutuhannya terhadap oksigen, terdapat dua jenis bakteri yaitu bakteri aerobik dan bakteri anaerobik

 Bakteri aerobik maupun anaerobik membutuhkan oksigen dan dapat melakukan proses dekomposisi  Moriber (1974) menyatakan bahwa bakteri aerobik tumbuh pada kondisi tersedia oksigen bebas (molekul-molekul O2). Memainkan peran dalam proses oksidasi limbah orgnaik yang disebut oksidasi aerobik  Produk utama dari oksidasi aerobik adalah Karbondioksida (CO2) dan air yang dapat dimanfaatkan kembali oleh produsen primer dalam melakukan fotosintesis

 Jika suplai oksigen berkurang sampai nol karena dihabiskan oleh bakteri aerobik dalam proses dekomposisi bahan organik, bakteri aerobik akan mati dan bakteri anaerobik mulai tumbuh.  Bakteri anaerobik akan mendekompisisi dan menggunakan oksigen yang disimpan dalam molekul-molekul yang sedang dihancurkan.  Hasil dari kegiatan bakteri anaerobik dapat membentuk Hidrogen Sulfida (H2S), gas yang berbau busuk dan berbahaya

 Distribusi bakteri aerob semakin berkurang pada kedalaman yang semakin tinggi, temperatur yang rendah  Distribusi bakteri anaerob semakin bertambah dengan semakin tinggi kedalaman, tentu dengan syarat bahwa kondisi-kondisi pendukung pertumbuhan dan perkembangannya memadai.

BAHAN ORGANIK  Bahan organik merupakan faktor penting dalam proses dekomposisi SUMBER BAHAN ORGANIK AUTOCHTHONOUS (perairan itu sendiri) ALLOCHTHONOUS (disuplai dari ekosistem lain )

BENTUK BAHAN ORGANIK DOM (Dissolved Organic Matter) Bentuk Terlarut POM (Particulate Organic Matter) Bentuk Partikel Hewan-hewan besar seperti ikan, udang, moluska Dekomposer (Bakteri)

DEKOMPOSISI AEROBIK DEKOMPOSISI ANAEROBIK Karbondioksida (CO2) dan air Hidrogen Sulfida (H2S), gas yang berbau busuk dan berbahaya Karbon organik, nitrogen, sulfur dan hidrogen

PERMASALAHAN Bahan organik menumpuk bila tidak ada kesetimbangan antara suplai bahan organik dengan kecepatan dekomposisi Pengayaan unsur hara di perairan (eutrofikasi) Faktor-faktor pembatas lingkungan tidak tersedia, seperti oksigen yang juga dikonsumsi oleh organisme lain