Gambar. Tambak Udang Vaname "Dwi Devi Lancar" Tuban
Dalam kegiatan budidaya
perikanan banyak sekali faktor yang mempengaruhi nilai kualitas air. Nilai kualitas
air dipengaruhi oleh beberapa faktor baik parameter kualitas air itu sendiri
maupun oleh biota yang terdapat diperairan, pakan dan sebagainya. Parameter kualitas
air salah satunya adalah nilai alkalinitas yang berpengaruh terhadap kehidupan biota diperairan
terutama perikanan budidaya. Beberapa parameter kualitas air yang mempengaruhi
nilai alkalinitas dalam budidaya perikanan terutama udang, yaitu :
A.
Parameter fisika dan kimia yang mempengaruhi
alkalinitas :
1.
pH
(penambahan bahan bersifat asam atau basa)
Pengaruh pH :
Nilai pH dibawah 7,4 merupakan zone korosi / acidosis
yang dapat merugikan ikan/udang karena terjadi acidosis (seperti fenomena shoft
shell syndrome pada udang). Nilai pH 7,4 – 7,7 merupakan pH ideal untuk
alkalinitas 100 ppm sebagai CaCO3.
Nilai pH di atas 7,7
merupakan zone karbonat / kalsifikasi dimana nilai alkalinitas akan jatuh dan
terbentuk presipitasi CaCO3.
2.
CO2
Pengaruh CO2 :
• CO2 melarutkan CaCO3 :
CO2 + H2O +
CaCO3 ↔ Ca2+ + 2 HCO3-
CaCO3 ↔ Ca2+ +
CO32-
• CO2 membentuk asam lemah H2CO3
yang dapat terdisosiasi dengan melepaskan 1 H+ hingga 2 H+
yang dapat menurunkan pH dan membawa sistem ke zone korosi/ acidosis jika
jumlah CO2 terlarut dalam air tinggi.
• Dalam jumlah yang cukup, CO2 dapat
menurunkan pH sehingga berpengaruh terhadap alkalinitas.
3.
Aerasi
/ pengadukan
Pengaruh aerasi :
Aerasi tambahan pada sistem air laut/payau yang
terdapat banyak CO2 baik
berasal dari sedimen, aktifitas oksidasi bakteri organotroph, respirasi
plankton dan biota budidaya (ikan/udang) akan
menyebabkan pH naik tanpa merubah nilai alkalinitas dengan
mekanisme pelepasan ekses CO2
ke atmosfir dan menggantikannya dengan lebih banyak gas nitrogen dan oksigen
terlarut dalam air.
4.
Kesadahan
(Ca dan Mg)
Pengaruh kesadahan (Ca dan Mg) :
Kalsium (Ca2+) dalam konsentrasi tinggi
akan menurunkan alkalinitas air laut/payau dengan jalan melangsungkan proses
kalsifikasi :
OH- + HCO3- -----> CO32-
+ H2O
Ca2+ + CO32- -----> CaCO3 (solid) ↓
Terlihat pada persamaan reaksi di atas, bahwa
kalsifikasi akan mengakibatkan efek ganda berupa turunnya alkalinitas (HCO3-)
dan kesadahan (Ca2+). Magnesium menghambat proses kalsifikasi yang
dilangsungkan oleh kalsium dengan proses pengikatan OH- menjadi
Mg(OH)2 pada pH > 9.
5.
Tekanan
gas / udara dan temperatur
Pengaruh suhu dan tekanan gas/udara :
Mekanisme fisis yang sama berlangsung dengan menaikkan
temperatur yang akan mengurangi tekanan
gas CO2 (pCO2)dalam air, hingga kelarutannya berkurang.
B.
Parameter biologi yang mempengaruhi alkalinitas :
1.
Fotosintesis
Pengaruh fotosintesis :
Fotosintesis mengambil CO2 dari badan air
berupa gas CO2 terlarut (available) dan mengubahnya menjadi sel
plankton dan cairan sel berupa karbohidrat, lemak dan protein beserta pelepasan
oksigen di siang hari saat terdapat cukup cahaya matahari.
Pelepasan gas O2 lebih lanjut dapat mendesak
kelarutan gas CO2 untuk terdifusi ke udara keluar dari badan
air. Ini menjelaskan bagaimana proses
fotosintesi dapat menyebabkan fluktuasi pH harian yang lebar. Untuk antisipasi
pembatasan fluktuasi yang terlalu lebar perlu penambahan available CO2
dan HCO3- yang cukup pada kisaran pH ideal (7,5 – 8,0).
Yang menarik dari aktifitas plankton yang mempengaruhi
alkalinitas adalah saat plankton mensintesis protein di dalam selnya. Ketika
memanfaatkan ion ammonium sebagai sumber nitrogen (N) plankton akan
mengkonsumsi alkalinitas hingga alkalinitas turun. Namun jika menggunakan ion
nitrat sebagai sumber nitrogennya, plankton berkontribusi menaikkan
alkalinitas.
2.
Aktifitas
bakteri kimia (chemothroph bacteria)
Pengaruh aktifita
bakteri kimia :
Bakteri kimia (chemothroph) yang paling kuat dalam
dalam menurunkan alkalinitas adalah
bakteri Nitrifikasi karena memproduksi
asam kuat berupa HNO2 dan HNO3 dan berperan serta pula dalam menurunkan pH.
Pada pemupukan air kolam dengan pupuk ammonium,
terjadi triple impact penurunan alkalinitas dari air kolam dimana pupuk
tersebut menstimulasi pertumbuhbiakan bakteri Nitosomonas dan Nitrobacter yang
akan menurunkan alkalinitas. Plankton juga mengkonsumsi sebagian pupuk ammonium
dan menurunkan alkalinitas air kolam ditambah reaksi hidrolisis pupuk ammonium
yang juga melepaskan asam (H+) yang otomatis menurunkan pH dan
alkalinitas.
3.
Aktifitas
organisme pembentuk cangkang kalsium karbonat
Pengaruh organisme pembentuk cangkang/CaCO3
:
OH- + HCO3- -----> CO32-
+ H2O
Ca2+ + CO32- -----> CaCO3 (solid) ↓
Gologan
organisme pembentuk cangkang kasium karbonat mengkombinasi kesadahan (Ca) dan
alkalinitas (HCO3-) untuk berpresipitasi membentuk hablur
halus CaCO3 yang dibinder dengan silikat dan Borat dari air kolam membentuk
cangkang yang keras.
Organisme
terlibat diantaranya bernacle (tritip), siput (trisipan), kerang hijau, koral
dan dari golongan bakteri seperti bakteri fotosintesis dan golongan viral
(virus white spot).
Kondisi yang
mendukung adalah pH yang tidak ideal (seperti diterangkan terdahulu) dan
ketidakseimbangan kesadahan (Ca dan Mg sebagai CaCO3) terhadap
alkalinitas (HCO3- dan CO32-
sebagai CaCO3) rasio kesadahan sebagai CaCO3 :
alkalinitas sebagai CaCO3 = 1 : 1 ke atas (> 1) mendorong
terjadinya kalsifikasi jika pH tidak terletak pada nilai yang proporsional
terhadap alkalinitas.
4.
Penambahan
bahan kimia yang bersifat asam/basa
Pengaruh penambahan bahan kimia :
CaCO3
menaikkan nilai alkalinitas (HCO3-) dan menurunkan nilai
CO2 menaikkan sedikit nilai pH :
Pelarutan oleh CO2 :
CO2 + H2O + CaCO3 ↔ Ca2+ + 2
HCO3-
Pelarutan biasa :
CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32-
CO32- + H2O ↔ HCO3-
+ OH-
Ca(OH)2
menurunkan nilai alkalinitas (HCO3-) sementara sebelum kemudian naik kembali
setelah bertransformasi kembali menjadi ion bikarbonat , menurunkan drastis
nilai CO2 dan menaikkan pH, serta menurunkan kesadahan Mg.
Penambahan Ca(OH)2 yang
berlebihan mendorong terbentuknya kalsifikasi di air kolam.
(NH4)2SO4 menurunkan nilai pH dan
alkalinitas :
(NH4)2SO4 + 4 O2 -----> 2
HNO3 + H2SO4 + 2 H2O
Bakteri
organothroph menghasilkan banyak gas CO2 saat mengoksidasi bahan
organik, otomatis menaikkan available CO2 untuk konsumsi plankton
dan menaikkan alkalinitas.
Namun pada saat
membentuk bacterial loop (bioflokulasi) mengkonsumsi Ca dalam jumlah banyak
untuk koagulasi polihidroksialkanoat bagi pembentukan bioflok, otomatis
menurunkan kesadahan (Ca) dan mendorong ketidaksetimbangan rasio kesadahan
terhadap alkalinitas yang dapat mendorong kalsifikasi.
Sumber : Itang Hidayat dalam Dinamika Alkalinitas pada Kolam Budidaya Air Laut / Payau.
