TINJAUAN PUSTAKA Sungai Sungai adalah salah satu ekosistem perairan yang dipengaruhi oleh banyak faktor, baik oleh aktivitas alam maupun aktivitas manusia di Daerah Aliran Sungai (DAS). Sungai merupakan jaringan alur-alur pada permukaan bumi yang terbentuk secara alamiah, mulai dari bentuk kecil di bagian hulu sampai besar di bagian hilir. Air hujan yang jatuh diatas permukaan bumi dalam perjalanannya sebagian kecil menguap dan sebagian besar mengalir dalam bentuk-bentuk kecil, kemudian menjadi alur sedang seterusnya mengumpul menjadi satu alur besar atau utama. Dengan demikian dapat dikatakan sungai berfungsi menampung curah hujan dan mengalirkannya ke laut (Loebis dkk., 1993). Sungai secara umum memiliki suatu karakteristik sifat yaitu terjadinya perubahan morfologi pada bentuk tampang aliran. Perubahan ini bisa terjadi karena faktor alam dan manusia seperti halnya pembuatan bangunan-bangunan air seperti pilar, abutmen, bendung dan sebagainya. Pilar merupakan bagian dari struktur bawah jembatan yang keberadaannya menyebabkan perubahan pola aliran sungai dan terjadinya gerusan lokal di sekitar pilar. Pilar jembatan mempunyai berbagai macam bentuk seperti silinder, persegi, persegi dengan ujung setengah lingkaran, persegi dengan sisi depan miring, lenticular maupun ellips yang dapat memberikan pengaruh terhadap pola aliran air. Aliran yang terjadi pada sungai biasanya disertai proses penggerusan/erosi dan endapan sedimen/deposisi (Ramadhani, 2011). 6
14 Ekosistem DAS biasanya dibagi menjadi daerah hulu, tengah, dan hilir. Secara biogeofisik, daerah hulu merupakan daerah konservasi, mempunyai kerapatan drainase lebih tinggi, dengan kemiringan lereng lebih besar dari 15%, bukan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh pola drainase, dan jenis vegetasi umumnya tegakan hutan. Sementara daerah hilir DAS merupakan daerah pemanfaatan dengan kemiringan lereng kecil (kurang dari 8%), pada beberapa tempat merupakan daerah banjir, pengaturan pemakaian air ditentukan oleh bangunan irigasi, dan jenis vegetasi didominasi oleh tanaman pertanian kecuali daerah estuaria yang didominsi hutan gambut/bakau (Asdak, 2002). Budidaya Ikan Air Tawar Jenis ikan air tawar yang sangat efisien dipelihara dengan sistem karamba adalah ikan mas (Cyprinus carpio). Akhir-akhir ini banyak dicoba untuk membudidayakan jenis ikan yang lain dalam karamba. Seperti ikan lele (Clarias batrachus), ikan nila (Oreochromis niloticus), dan mujair (Oreochromis mosambicus) dan telah memberikan hasil yang baik (Afrianto dan Evi, 1988). Di dalam kegiatan usaha budidaya ikan dalam keramba, kualitas air merupakan suatu syarat penting dan dapat mempengaruhi pengelolaan. kelangsungan hidup, perkembangan, pertumbuhan, dan produksi ikan (Cholik dkk, 1991) Kualitas Air Kualitas air adalah kondisi kalitatif air yang diukur dan atau diuji berdasarkan parameter-parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan peraturan perundang-undangan yang berlaku (Pasal 1 keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 115 tahun 2003).Kualitas air, yaitu sifat air dan
15 kandungan makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain didalam air. Kualitas air dinyatakan dengan beberapa parameter, yaitu parameter fisika (suhu, kekeruhan, padatan terlarut, dan sebagainya), parameter kimia (ph, oksigen terlarut, BOD, kadar logam, dan sebagainya), dan parameter biologi (keberadaan plankton, bakteri, dan sebagainya). Pengelolaan sumberdaya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan (Effendi, 2003). Klasifikasi mutu air berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001 pasal 8ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas : a. Kelas satu: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk air baku air minum, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; b. Kelas dua: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; c. Kelas tiga: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertanaman, dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut; d. Kelas empat: air yang peruntukannya dapat digunakan untuk mengairi pertanaman dan atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut (Rahmawati,2011). Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang
16 keberadaaannnya didalam air. Sedangkan kelas air adalah peringkat kualitas air yang dinilai masih ayak untuk dimanfaatkan bagi peruntukan tertentu (Rahmawati, 2011). Sungai dikatakan tercemar apabila kualitas airnya tidak sesuai dengan baku mutu kualitas airberdasarkan PP no. 82 tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas air dan Pengendalian Pencemaran Air. Faktor Kualitas Air Parameter Fisika 1. Suhu Suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam proses metabolisme organisme di perairan. Perubahan suhu yang mendadak atau kejadian suhu yang ekstrim akan mengganggu kehidupan organisme bahkan akan menyebabkan kematian. Suhu perairan dapat mengalami perubahan sesuai dengan musim, letak lintang suatu wilayah, ketinggian dari permukaan laut, letak tempat terhadap garis edar matahari, waktu pengukuran dan kedalaman air. Suhu air mempunyai peranan dalam mengatur kehidupan biota perairan, terutama dalam proses metabolisme. Kenaikan suhu menyebabkan terjadinya peningkatan konsumsi oksigen, namun di lain pihak juga mengakibatkan turunya kelarutan oksigen dalam air. Oleh karena itu, maka pada kondisi tersebut organisme akuatik seringkali tidak mampu memenuhi kadar oksigen terlarut untuk keperluan proses metabolisme dan respirasi(effendi, 2003). Suhu yang optimal untuk usahabudidaya ikan adalah 22 C -27 C. Racun Amoniak berbanding lurus dengan kenaikansuhu, semakin tinggi suhu maka semakin tinggi kadar amoniaknya.
17 Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang, ketinggian dari permukaan laut sirkulasi udara, penutupan awan dan aliran serta kedalaman dari badan air. Perubahan suhu berpengaruh terhadap proses fisika, kimia dan biologis di badan air. Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi dan volatilisasi.selain itu, peningkatan suhu air juga mengakibatkan penurunan kelarutan gas dalam air seperti O 2, CO 2, N 2, dan CH 2 (Haslam, 1995). 2. Kecerahan Kecerahan air sebenarnya dimaksudkan untuk menyatakan atau mengindikasikan kepadatan plakton dan bahan-bahan organik yang bersifat nutrient di dalam air, yang diukur dengan metoda intensitas sinar (daya tembus sinar) terhadap (melalui) air, dengan menggunakan alat. Kecerahan air adalah suatu ukuran untuk mengetahui daya penetrasi cahaya matahari ke dalam air, dimana nilainya berbanding terbalik dengan nilai kekeruhan (Koesbiono, 1980). Effendi (2003) menyatakan bahwa perairan dengan nilai kecerahan kurang dari 200 cm termasuk perairan yang eutrofik. Nilai kecerahan pada perairan yang dangkal (dekat oulet dan inlet) lebih rendah dari pada perairan yang dalam. Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama karena organisme akuatiksering kali mempunyai toleransi yang sempit (stenotermal). 3. Total Suspended Solid (TSS) Padatan tersuspensi akan mengurangi penetrasi cahaya ke dalam air. Penentuan padatan tersuspensi sangat berguna dalam analisis perairan tercemar dan buangan serta dapat digunakan untuk mengevaluasi kekuatan air, buangan
18 domestik, maupun menentukan efisiensi unit pengolahan. Padatan tersuspensi mempengaruhi kekeruhan dan kecerahan air. Oleh karena itu pengendapan dan pembusukan bahan-bahan organik dapat mengurangi nilai guna perairan. Total padatan terlarut merupakan bahan-bahan terlarut dalam air yang tidak tersaring dengan kertas saring millipore dengan ukuran pori 0,45 μm. Padatan ini terdiri dari senyawa-senyawa anorganik dan organik yang terlarut dalam air, mineral dan garam-garamnya.menurut Kriteria Kelas Air PP No. 82.Tahun. 2001 untuk kelas II nilai TSS <50 mg/l. Total suspended solid atau padatan tersuspensi (diameter >1 µm) yang tertahan dengan diameter pori 0,45 µm. Padatan yang menyebabkan kekeruhan air, tidak terlarut, dan tidak dapat mengendap. TSS terdiri dari lumpur, pasir halus, dan jasad renik akibat erosi tanah. Partikel menurunkan intensitas cahaya yang tersuspensi dalam air (Rahmawati, 2011). Padatan total adalah bahan yang tersisa setelah air sampel mengalami evaporasi dan pengeringan pada suhu tertentu (APHA, 1989). Padatan yang terdapat di perairan diklasifikasikan berdasarkan ukuran diameter partikel Tabel 1. Tabel 1. Klasifikasi Padatan di Perairan Berdasarkan Ukuran Diameter Klasifikasi Padatan Ukuran Diameter (μm) (mm) Padatan terlarut <10-3 <10-6 Koloid 10-3 -10 1 10-6 -10-3 Padatan Tersuspensi >10-1 >10-3 Sumber : APHA, 1989. 4. Kecepatan Arus Kecepatan arus berpengaruh pada terhadap distribusi biota yang relatif menetap di perairan, yaitu bentos (Siegel 2003). Menurut Welch (1992), arus mempengaruhi perpindahan sedimen dan mengikis substrat dasar
19 perairansehingga dapat dibedakan menjadi substrat batu, pasir, liat memerlukan kecepatan arus untuk membawa makanan, oksigen dan lain-lain. Kecepatan arus air dari suau badan air ikut, menentukan penyebaran organisme yang hidup di badan air tersebut, penyebaran plankton, baik fitoplankton maupun zooplankton, paling ditentukan oleh aliran air. Tingkah laku hewan air juga ikut ditentukan oleh aliran air. Selain itu, aliran air juga ikut berpengaruh terhadap terhadap kelarutan udara dan garam-garam dalam air, sehingga secara tidak langsung akan berpengaruh terhadap kehidupan organisme air (Suin, 2002). Parameter Kimia 1. Derajat Keasaman (ph) ph merupakan suatu ekspresi dari konsentarsi ion hidrogen (H+) didalam air. Biasanya dinyatakan dalam minus logaritma dari konsentasi ion H,pH sangat penting sebagai parameter kualitas air, karena iamengontrol tipe dan laju kecepatan reaksi beberapa bahan di dalam air. Selain ituikan makhluk-makhluk akuatik lainnya hidup pada selang ph tertentu. Sehingga dengan diketahuinya nilai ph maka kita akan tahu apakah air tersebut sesuai atau tidak untuk menunjang kehidupan organisme air (Rifai dkk.,1993 ). Derajat keasaman merupakan gambaran jumlah atau aktivitas ion hydrogen dalam perairan. Secara umum nilai ph menggambarkan seberapa besar tingkat keasaman atau kebasaan suatu perairan. Perairan dengan nilai ph = 7 adalah netral, ph < 7 dikatakan kondisi perairan bersifat asam, sedangkan ph > 7 dikatakan kondisi perairan bersifat basa (Effendi, 2003).Barus (2004) bahwa nilai ph yang ideal bagi kehidupan organisme air pada umumnya adalah 7 8,5.
20 Limbah buangan industri dan rumah tangga dapat mempengaruhi nilai ph perairan. Nilai ph dapat mempengaruhi spesiasi senyawa kimia dan toksisitas dari unsur-unsur renik yang terdapat di perairan, sebagai contoh H 2 S yang bersifat toksik banyak ditemui di perairan tercemar dan perairan dengan nilai ph rendah (Mahida, 1986). 2. Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen, DO) Oksigen terlarut adalah gas oksigen yang terdapat di perairan dalam bentuk molekul oksigen bukan dalam bentuk molekul hidrogenoksida, biasanya dinyatakan dalam mg/l (ppm) (Darsono, 1992). Oksigen bebas dalam air dapat berkurang bila dalam air dalam terdapat kotoran/limbah organik yang degradable. Dalam air yang kotor selalu terdapat bakteri, baik yang aerob maupun yang anaerob. Bakteri ini akan menguraikan zat organik dalam air menjadi persenyawaan yang tidak berbahaya. Misalnya nitrogen diubah menjadi persenyawaan nitrat, belerang diubah menjadi persenyawaan sulfat. Menurut Tatangindatu dkk., (2013) DO yang seimbang untuk hewan budidaya adalah 5 mg/l.bila oksigen bebas dalam air habis/sangat berkurang jumlahnya maka yang bekerja, tumbuh dan berkembang adalah bakteri anaerob (Darsono, 1992). Kelarutan oksigen di perairan bervariasi antara 7-14 ppm. Kadar oksigen terlarut dalam air pada sore hari > 20 ppm. Besarnya kadar oksigen di dalam air tergantung juga pada aktivitas fotosintesis organisme di dalam air. Semakin banyak bakteri di dalam air akan mengurangi jumlah oksigen di dalam air. Kadar oksigen terlarut di alam umumnya < 2 ppm. Kalau kadar DO dalam air tinggi maka akan mengakibatkan instalasi menjadi berkarat, oleh karena itu diusahakan kadar oksigen terlarutnya 0 ppm yaitu melalui pemanasan (Setiaji, 1995).
21 Berdasarkan PP No. 82 Tahun 2001 menyatakan bahwa nilai standar baku untuk kegiatan perikanan sebesar 4 mg/l. Kandungan DO semakin menurun seiring dengan kedalamannya, ini disebabkan semakin kedalam perairan semakin berkurang cahaya matahari yang masuk sehingga proses fotosintesis fitoplankton kurang berjalan dengan baik (Hardiyanto dkk., 2012). 3. BOD 5 BOD (kebutuhan oksigen biologis) adalah kebutuhan oksigen yang dibutuhkan oleh dalam lingkungan air, pengukuran BODdidasarkan kepada kemampuan mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik, artinya hanya terhadap senyawa yang terdapat yang mudah diuraikan secara biologis seperti senyawa yang terdapat dalam rumah tangga. Untuk produk- produk kimiawi, seperti senyawa minyak dan buangan kimia lainnya akan sangat sulit dan bahkan tidak bisa diuraikan oleh mikroorganisme (Barus, 2004 ). Menurut Mahida (1986) BOD akan semakin tinggi jika derajat pengotoran limbah semakin besar. BOD merupakan indikator pencemaran penting untuk 21 menentukan kekuatan atau daya cemar air limbah, sampah industri, atau air yang telah tercemar. BOD biasanya dihitung dalam 5 hari pada suhu 20 C. Nilai BOD yang tinggi dapat menyebabkan penurunan oksigen terlarut tetapi syarat BOD air limbah yang diperbolehkan dalam suatu perairan di Indonesia adalah sebesar 30 ppm.menurut standar bakumutu kualitas air PP No. 82 Tahun 2001 (kelas II), nilai BOD untuk kegiatan budidaya kurang dari 3 mg/l. 4. Fosfat Keberadaan fosfor dalam perairan adalah sangat penting terutama berfungsi dalam pembentukan protein dan metabolisme bagi organisme. Fosfor
22 juga berguna di dalam transfer energi di dalam sel misalnya adenosine trifosfate (ATP) dan adenosine difosfate (ADP) (Boyd, 1982). Fosfat merupakan unsur zat hara yang berperan penting terrhadap produktivitas suatu perairan. Unsur ini termasuk salah satu unsur esensial dalam pembentukan protein, lemak dan metabolisme organisme. Menurut Joshimura di dalam Nurhaniah (1998), tingkat kesuburan perairan dapat diduga berdasarkan kandungan orthofosfat yang terlarut dalam perairan. Kesuburan perairan termasuk rendah apabila kandungan orthofosfat (PO 4 ) 0,100 0,200 mg/l. Asmawi (1994) menyatakan bahwa dalam jumlah yang seimbang, fosfat dapat menstimulasi pertumbuhan dari mikroorganisme perairan yang berfotosintesis (Hardiyanto, dkk., 2012). 5. Nitrat Senyawa nitrat dalma perairan berpengaruh terhadap pertumbuhan alga dan phytoplankton. Dalam bentuk garam-garam nitrat (NaNO 3 ) adalah sangat penting artinya mineral yang diasimilasikan oleh tumbuhan (phytoplankton) untuk menyusun asam-asam aminonya untuk membentuk protoplasma sel-sel baru terutama dalam kepentingan perkembangbiakan. Oleh karena itu sebaiknya kandungan amonia diperairan dijaga jangan sampai melampai 1,5 ppm (Sylvester, 1958), sedangkan Pescod (1973), menyarankan kriteria perairan di daerah tropis kandungan amonia tidak boleh lebih dari 1 ppm. Zat hara sangat diperlukan fitoplankton untuk tumbuh dan berkembang biak, diantaranya adalah nitrogen dalam bentuk nitrat, serta perannya dalam proses sintesa protein hewan dan tumbuh-tumbuhan. Berdasarkan kandungan nitrat kesuburan perairan dapat dibagi menjadi 3 golongan, yaitu kurang subur 0,0
23 0,1 mg NO 3 /l, sedang 0,1 5,0 mg NO 3 /l dan subur 5,0 50,0 mg NO 3 /l (Hardiyanto dkk., 2012). Parameter Biologi ( Plankton ) Plankton adalah organisme yangterapung atau melayang-layang didalam air dan berperan penting dalam ekosistem perairan. Pergerakan dari plankton relatifpasif, sehingga selalu terbawa oleh arus air. Plankton terdiri dari fitoplankton dan zooplankton. Fitoplankton merupakan produsen primer yang mampu membentuk zat organik dari zat anorganik dalam proses fotosintesis. Zooplankton memiliki peranan penting dalam rantai makanan, yaitu sebagai konsumen primer dalam ekosistem perairan(nontji, 2005). Peranan plankton sangat penting dalam ekosistem perairan, termasuk dalam ekosistem sungai. Sehingga kelimpahan dan juga keanekaragaman dari plankton ini perlu mendapatkan perhatian, agar bisa terjaga keberadaannya. Diantara peranan plankton dalam ekosistem perairan adalah sebagai produsen bagi organisme akuatik lain (Melati dkk, 2008). Kondisi fisik yang mempengaruhi kehidupan plankton di sungai antara lain: arus air, temperatur air, kekeruhan, penetrasi cahaya matahari, (Odum, 1971).Kondisi kimiawi yang mempengaruhi plankton di sungai antara lain adalah oksigen terlarut (DO, dissolved oxygen), karbon dioksida bebas dalam air, ph (derajad keasaman) air, kandungan alkali/ alkalinitas perairan, daya mengikat asam atau DMA) air (Sagala, 1983)