Rabu, 14 November 2012
KULIAH MANAJEMEN KUALITAS AIR (KUKUH NIRMALA)
TEMPERATUR
• Temperatur air Laju metabolik
• Pemijahan & penetasan telur berkaitan dengan perub. temperatur di lingkungan alami.
• Setiap ikan memiliki kisaran temperatur yang dapat ditolerirnya, dan ada temperatur optimal untuk pertumbuhan dan reproduksi.
• Temperatur optimal ini dapat berubah seiring dengan pertumbuhan ikan.
• Di hatchery, temp. air yang terlalu tinggi atau terlalu rendah menyebabkan stress, menyebabkan ikan lebih rentan terhadap serangan penyakit.
• Sebag. besar senyawa kimia lebih mudah larut dengan meningkatnya temperatur, sebaliknya O2 dan CO2 menjadi kurang larut.
• Menurut Wedemeyer (1996) :
Meningkatkan temperatur air berarti :
1. meningkatkan pula toksisitas dari banyak kontaminan-kontaminan terlarut,
2. mendukung perkembangan dan tingkat serangan patogen ikan,
3. menurunkan konsentrasi O2 terlarut, dan
4. meningkatkan konsumsi O2 dengan meningkatnya temperatur tubuh dan laju metabolik ikan.
5. Respon kekebalan tubuh ikan tropis ditingkatkan dengan meningkatnya temperatur
Sedangkan menurunkan temperatur air akan :
1. menurunkan temperatur tubuh ikan,
2. menekan respon kekebalan dari ikan tropis
3. menurunkan nafsu makan, aktivitas dan pertumbuhan.
temperatur air memp. efek > thdp kesehatan dan kondisi fisiologi ikan drpd peubah lingkungan lainnya dengan kekecualian O2 terlarut.
Temperatur memainkan peranan penting didalam proses-proses penyakit infeksius.
Temperatur maksimum dan minimum yang ikan dapat mentoleransi :
1. ditentukan secara genetik, tetapi juga
2. dipengaruhi sampai tigkatan tertentu oleh peubah-peubah seperti :
• lama waktu aklimasi,
• konsentrasi DO, dan
• terhadap jumlah dan macam ion-ion yang terlarut yang mungkin ada.
Mekanisme fisiologi yang bertanggungjawab terhadap kematian ikan pada temperatur air yang tinggi tidak sepenuhnya dipahami tetapi beberapa faktor kemungkinan berperan.
Sebagai contoh pada budidaya ikan rainbow trout, ketika temperatur air dihangatkan dari 0 ke 26 C, yang merupakan batas temperatur lethal bawah dan atas untuk ikan ini :
• Konsumsi oksigen dari rainbow trout naik beberapa tingkat.
• DO menurun dengan paling sedikit setengahnya dikarenakan penurunan kelarutan oksigen.
• Tingkat O2 darah secara pasti menurun dan transport oksigen ke jaringan menjadi rendah.
• Kemampuan untuk mempertahankan cadangan energi (kandungan lemak seluruh tubuh) menurun.
• Konsentrasi elektrolit serum darah juga menurun, dan
• Kegagalan osmoregulasi mungkin penyebab akhir dari kematian ikan ini.
Ion sodium (Na), Mg (magnesium) dan Ca (kalsium) yang ditambahkan ke air menyediakan derajat proteksi untuk sebagian besar ikan air tawar melawan efek temperatur tinggi.
Kematian dikarenakan temperatur air rendah mungkin melibatkan mekanisme fisiologi yang serupa dengan yang bertanggung jawab untuk kematian karena temperatur tinggi.
Untuk contoh, tilapia menunjukan beberapa tanda-tanda klinis dari distress dengan temperatur air secara perlahan diturunkan dibawah kisaran temperatur optimum mereka yaitu antara 20-30 C.
• Pada sekitar 18 C, tingkahlaku reproduksi mulai dipengaruhi.
• Pemangsaan dan pertumbuhan menghilang secara perlahan pada sekitar 15 C
• Ikan menjadi tidak aktif dan kehilangan orientasi.
• Dibawah sekitar 10 C, sebagian besar spesies tilapia menderita comatose, secara umum diistilahkan dengan chill coma.
• Selama chill coma, protein serum total, konsentrasi ion Na dan Cl, dan tekanan osmotik plasma terus menerus menurun.
• Kematian terjadi dikarenakan kegagalan ginjal dan osmoregulasi.
• Kelangsungan hidup ikan tilapia di air dingin dapat sedikit diperbaiki dengan menambahkan elektrolit ke dalam air atau
• Dengan menempatkan tilapia pada air laut yang diencerkan sampai salinitas 5 – 10 ppt.
• Temperatur mempengaruhi laju pertumbuhan dan perkembangan (respirasi, feeding, dan pencernaan).
Gas-gas Terlarut
• Oksigen dan Nitrogen adalah dua gas yang paling berlimpah yang terlarut dalam air
• Oksigen mempunyai kelarutan 2 x lebih besar dalam air daripada nitrogen, meskipun kandungan nitrogen di udara hampir 4 x dari kadar oksigen.
• Karbon dioksida juga ada dalam air, tetapi ia secara normal terjadi pada konsentrasi yang jauh lebih rendah daripada nitrogen maupun oksigen dikarenakan konsentrasinya yang rendah di atmosfir.
Oksigen Terlarut
Konsentrasi oksigen terlarut dalam air hatchery menurun karena :
• Digunakan untuk respirasi ikan dan organisme air lainnya,
• Digunakan oleh reaksi-reaksi biokimia bahan organik (feses, sisa pakan, pembusukan sisa tanaman dan hewan, dsb).
• Digunakan oleh reaksi kimia lainnya (Fe2+ menjadi Fe3+, dsb)
• Dengan meningkatnya temperatur air, menyebabkan laju metabolik ikan juga meningkat, sehingga respirasi ikan dapat menurunkan konsentrasi oksigen dalam air lebih cepat, dan stress atau bahkan kematian ikan dapat mengikutinya.
• Konsentrasi DO yang terlalu rendah mengarah ke efek yang sangat hebat terhadap kesehatan ikan meliputi :
1. anorexia,
2. stres respirasi,
3. hypoxia jaringan,
4. pingsan dan
5. kematian.
• Oksigen terlarut di air berasal dari :
Proses fotosintesis tanaman air (terutama phytoplankton)
Masuk ke dalam air dengan difusi pasif dari atmosfir – suatu proses yang dikendalikan oleh perbedaan antara tekanan parsial oksigen di udara dengan yang di air.
• Jumlah maksimum oksigen yang akan larut dalam air merupakan fungsi dari :
• altitude,
• temperatur, dan
• salinitas.
• Untuk air tawar pada permukaan laut, dan pada kisaran temperatur budidaya ikan (10 – 30 C), kelarutan oksigen dapat dikalkulasi dari persamaan yang disederhanakan yang dikembangkan oleh Soderberg (1995) :
DO (mg/L) = 125.9 / T0.625
Dimana T adalah temperatur air (F)
• Kondisi kesehatan dan fisiologi keseluruhan dari ikan biasanya menjadi paling baik jika DO dipertahankan lebih dekat ke jenuh.
• Aerasi oksigen murni untuk mempertahankan tingkat DO superjenuh makin banyak digunakan untuk menaikkan produksi dengan meningkatnya daya dukung air.
• Pada saat sekarang, konsentrasi DO setinggi 15-20 mg/L digunakan pada budidaya intensif.
• Masalah dengan penyakit gelembung gas (gas bubble disease/GBD) dapat terjadi jika oksigen yang ditambahkan meningkatkan tekanan gas total (TGT) sampai > 100% kejenuhan.
Tabel 2. Konsentrasi O2 terlarut minimum yang direkomendasikan untuk melindungi kesehatan & kondisi fisiologi ikan selama pemeliharaan.
Temperatur Kejenuhan Oksigen Tingkat DO Minimum yang Dibutuhkan
C mg/L mg/L % Kejenuhan
5 12.8 9.1 71
10 11.3 8.8 78
15 10.2 8.3 81
20 9.2 7.8 85
25 8.2 7.4 90
30 7.5 6.9 92
Nitrogen
• Secara teoritis, penyakit gelembung gas (GBD) dapat disebabkan oleh beberapa gas yang kadarnya dalam air mencapai sangat jenuh, tetapi dalam prakteknya masalah ini hampir selalu dikarenakan kandungan nitrogen air yang berlebihan.
• Ketika air disupersaturasi dengan gas, darah ikan cenderung untuk menjadi demikian pula. Karena O2 digunakan untuk respirasi dan CO2 masuk ke dalam fisiologi darah dan sel-sel, jumlah yang berlebihan dari gas-gas ini dalam air diambil cairan tubuh ikan.
• Sedang nitrogen, gas yang bersifat lembam atau tidak aktif dalam proses metabolik tubuh, tetap superjenuh dalam darah.
• Penurunan tekanan terhadap gas atau peningkatan lokal temperatur tubuh, dapat membawa nitrogen keluar dari cairan tubuh untuk membentuk gelembung-gelembung; proses yang analog dengan “bends” (kejang otot yang disebabkan perubahan tekanan udara yang tiba-tiba) pada para penyelam laut dalam.
• Gelembung-gelembung (emboli) demikian dapat tersangkut pada pembuluh darah dan membatasi sirkulasi pernafasan, mengarah ke kematian oleh aspiksiasi (asphyxiation, sesak nafas karena kurang oksigen dalam darah).
• Pada beberapa kasus, ikan dapat mengembangkan gelembung-gelembung yang terlihat jelas pada insang, antara sirip, atau dibawah kulit, dan tekanan dari gelembung nitrogen dapat mengakibatkan mata menonjol keluar dari rongganya.
• Supersaturasi air dapat terjadi ketika udara dimasukkan ke dalam air dengan tekanan tinggi yang mana selanjutnya mengalami penurunan tekanan.
• Air yang ditarik keluar dari sumur dalam (sumur artesis) potensial supersaturasi.
• Air yang disedot dengan pompa air dapat men-superjenuh-i sistim suplai air.
• Semua ikan, baik ikan air tawar maupun ikan air laut, rentan terhadap penyakit gelembung gas.
• Batas toleransi ikan terhadap supersaturasi nitrogen beragam menurut jenis ikannya, namun superjenuh diatas 100 % menunjukkan suatu ancaman terhadap ikan, dan level di atas 110 % menuntut tindakan segera dari pengelola hatchery.
Karbon dioksida (CO2)
Sebagian besar air permukaan mengandung sejumlah kecil (1-2 mg/L) CO2 yang berasal dari :
• terlarut dari atmosfir,
• metabolisme atau respirasi ikan
• hasil dekomposisi mikrobial bahan organik di sedimen dasar, atau
• respirasi mikroorganisme, algae, dan tanaman akuatik lainnya.
Bagaimanapun, sumber utama dari CO2 dalam kolam adalah metabolisme ikan. Sebagai contoh, ikan salmon menghasilkan sekitar 1.4 mg/L CO2 untuk setiap mg oksigen yang mereka konsumsi, sehingga CO2 akan terakumulasi secara cepat jika tidak diambil langkah-langkah untuk mencegahnya.
Umumnya, air yang mendukung populasi ikan yang baik memiliki kurang dari 5.0 ppm karbon dioksida.
Air sumur dan air sumber, yang mana seringkali miskin oksigen, sering mempunyai kandungan CO2 yang tinggi. Keduanya secara mudah dapat diperbaiki dengan alat-alat aerasi.
Di kolam, CO2 secara kontinyu diambil oleh tanaman akuatik untuk proses fotosintesis dan/atau melalui pergantian air.
CO2 di atas 20 ppm dapat membahayakan ikan.
Ikan-ikan air tawar dapat hidup pada kandungan CO2 rata-rata setinggi 12 ppm.
CO2 bereaksi dengan air untuk membentuk suatu campuran dari CO2, asam karbonat (H2CO3), ion bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO3-2) yang tidak toksik.
CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3- H+ + CO3-2
Proporsi relatif dari masing-masing ion yang ada di atas dan toksisitas CO2 terlarut ditentukan terutama oleh pH :
• Di bawah pH 5, sebagian besar CO2 terlarut ada sebagai CO2;
• Antara pH 7-9, sebagai HCO3- yang tidak toksik; dan
• Di atas pH 11, sebagai ion CO3-2.
Jumlah H2CO3 yang ada kecil dan biasanya diabaikan.
Pada air alkali, toksisitas berkurang karena CO2 yang terlarut secara parsial diubah ke ion-ion bikarbonat dan karbonat yang tidak toksik.
Pada air asam, ada lebih banyak CO2 toksik, tetapi ia juga dengan mudah dihilangkan dari air dengan aerasi.
Efek hebat CO2 terhadap kesehatan ikan dipengaruhi oleh kondisi lingkungan seperti DO dan temperatur air :
• DO rendah meningkatkan toksisitas CO2
• Sedangkan peningkatan temperatur air menurunkan toksisitas CO2 dengan menurunkan kelarutannya.
Dengan tingkat CO2 ambien naik, CO2 darah meningkat (hypercapnia) dan kemampuan hemoglobin membawa oksigen mulai untuk menurun.
Distres respirasi dari penurunan transport oksigen ke jaringan terjadi pada level CO2 ambien >40 mg/L.
Acidosis hebat yang memuncak pada narcosis CO2 (anesthesia) dan kematian terjadi dengan level CO2 melebihi sekitar 100 ppm.
Jika level CO2 terlarut tidak dipertahankan dengan baik di bawah 30 mg/L, kemampuan darah membawa oksigen dapat menjadi tertekan ke titik yang bahkan aerasi kuatpun mungkin tidak cukup untuk mencegah tingkat hypoxia jaringan.
Pengalaman telah menunjukan bahwa ikan di bawah kondisi hatchery dapat mentolerir konsentrasi kronis CO2 terlarut pada kisaran 15-20 mg/L, jika laju peningkatan lambat. Di bawah keadaan ini, sistem buffer darah dapat menstabilisasi pH darah dan mencegah acidosis dengan meningkatkan konsentrasi bikarbonat plasma secara cukup untuk mengkompensasi peningkatan CO2 darah.
Jika hypercapnia terjadi terlalu cepat untuk kompensasi fisiologi untuk berlangsung, seperti dalam operasi transport ikan, jumlah millimolar dari sodium bikarbonat atau sodium sulfat dapat ditambahkan ke dalam air tanki/bak. Ini sebagian akan mengimbangi penurunan kapasitas buffer darah yang disebabkan oleh hypercapnia dan membantu mempertahankan pH darah.
Untuk menjamin kondisi fisiologi dan kesehatan ikan yang baik, spesies ikan tropis sebaiknya tidak dipapar ke konsentrasi CO2 terlarut lebih tinggi dari 20 mg/L untuk periode lama.
Selama operasi pengangkutan ikan, konsentrasi CO2 sampai 30-40 mg/L ditolerir dengan baik oleh spesies ikan tropis jika DO pada keadaan jenuh, dikarenakan periode waktu yang terlibat relatif pendek.
Gas-gas Toksik
Hidrogen sulfida (H2S) dan hidrogen sianida (HCN) dalam konsentrasi yang sangat rendah pun dapat membunuh ikan.
H2S terutama berasal dari dekomposisi anaerobik senyawa-senyawa sulfur pada sedimen oleh bakteri tanah Desulfovibrio spp. yang menggunakan sulfat (SO4-2) sebagai akseptor elektron disamping oksigen.
HCN merupakan suatu kontaminan dari beberapa proses industri, dan bersifat toksik pada konsentrasi 0.1 ppm atau kurang.
H2S jarang terjadi pada air permukaan karena air ini biasanya aerobik dan beberapa sulfida yang ada akan teroksidasi ke sulfat.
Bagaimanapun, air bawah tanah (groundwater) dapat memiliki konsentrasi sulfida alamiah sampai sekitar 10 mg/L, dan konsentrasi dekat deposit tambang dan area volkanik mungkin lebih tinggi.
Air bawah tanah dengan level sulfida tinggi sering mengandung konsentrasi besi dan karbon dioksida yang tinggi pula.
Air dasar dari danau atau bendungan (dam/waduk) seringkali anaerobik dan kosentrasi H2S yang tinggi yang dihasilkan di sedimen dapat berdifusi kedalam air dekat dasar.
Pada sistem budidaya jaring apung air tawar atau air laut, suatu akumulasi pembusukan bahan organik di dasar dapat mengarah ke H2S di kolom air.
Jika masalah ini terjadi, jaring apung dapat dipindahkan ke air yang lebih dalam atau ke suatu lokasi dengan arus yang cukup deras untuk mengurangi akumulasi bahan organik di dasar.
Bagaimanapun, H2S di budidaya ikan laut sering bukan suatu masalah. Namun ia dapat menjadi suatu masalah pada produksi udang air payau intensif.
Lumpur air laut umumnya menghasilkan konsentrasi sulfida yang lebih tinggi, karena konsentrasi sulfat dalam air laut adalah lebih tinggi daripada di air tawar, dan udang tinggal dekat dasar tambak.
Air bawah tanah dan air dasar yang dibuang dari waduk yang digunakan untuk sistem budidaya air mengalir mungkin mengandung jumlah toksik dari H2S.
Air-air ini sering juga rendah kadar oksigen terlarutnya dan aerasi yang dibutuhkan akan secara simultan menghilangkan H2S melalui oksidasi dan volatilisasi.
Konsentrasi sulfida pada budidaya ikan kolam dapat direduksi dengan mengaerasi dan mensirkulasi air untuk meminimalkan kondisi anaerobik di dekat dasar kolam.
Membatasi jumlah bahan organik yang ada, aerasi, dan pergantian atau sirkulasi air akan juga membantu menurunkan konsentrasi H2S di kolam.
Pengeringan dan pembuangan air secara periodik akan memfasilitasi oksidasi sulfida di lumpur dan akan meningkatkan dekomposisi bahan organik juga.
H2S secara cepat menembus epithelium insang dan menimbulkan efek toksiknya dengan memblok kemampuan sel untuk menggunakan oksigen.
Hasilnya adalah hypoxia yang serupa dengan efek sianida atau serupa dengan suatu deplesi oksigen.
Ikan yang dipapar ke level lethal H2S terlarut pertama-tama menunjukan peningkatan laju ventilasi, kemudian penghentian ventilasi. Kematian menyusul dalam hitungan menit.
Toksisitas meningkat dengan konsentrasi oksigen terlarut menurun.
Bagaimanapun, bahkan air yang jenuh oksigen pun tidak akan dapat mencegah kematian dan konsentrasi H2S di atas 0.5 mg/L adalah lethal akut untuk sebagian besar ikan dewasa tanpa memandang spesiesnya.
H2S berdisosiasi kedalam suatu kesetimbangan campuran dari HS- dan H+, proporsinya ditentukan oleh :
• temperatur,
• pH dan
• salinitas.
H2S HS- + H+
Sebagaimana halnya dengan ammonia, bentuk tak terionisasi dari H2S dianggap untuk jauh lebih toksik daripada ion HS-.
Persentase terhitung dari total sulfida (H2S + HS-) yang ada dalam bentuk H2S toksik ditabulasi disini (Tabel 3) untuk kisaran pH dan temperatur air dari budidaya ikan air tawar. Sebagaimana terlihat, fraksi H2S toksik yang ada meningkat pada air yang lebih dingin dan lebih asam.
pH Temperatur (C)
10 15 20 25 30
5.0 > 99 99 99 99 99
6.0 97 94 92 91 90
7.0 65 59 55 51 47
8.0 14 12 11 9 8
9.0 < 1 1 1 1 1
H2S dapat dihilangkan dari air dengan aerasi yang memvolatilisasi H2S ke atmosfir, tetapi laju stripping ini adalah relatif rendah karena H2S sangat larut.
Bagaimanapun, ion HS- tidak stabil dalam air ber-pH netral atau basa, dan secara cepat dapat dioksidasi ke sulfat dengan aerasi.
Jika Fe (besi) atau Mn (mangan) ada, sulfida akan dihilangkan dengan reaksi yang membentuk metal sulfida (FeS, MnS). Senyawa ini memberi lumpur anaerobik karakteristik berwarna hitam.
H2S ditentukan di suplai air dengan mengukur konsentrasi sulfida total dengan analisis kimia dan kemudian menghitung konsentrasi H2S dari pH, temperatur dan salinitas.
Untuk konsentrasi dibawah 0.1 mg H2S/L, prosedur kolorimetrik methylene blue paling umum digunakan.
Pada saat ini, level paparan aman maksimum yang direkomendasikan adalah 0.002 mg/L untuk ikan dan kehidupan akuatik lainnya pada air alami. Bagaimanapun, beberapa variasi dalam toksisitas ada dikarenakan perbedaan spesies dan efek yang beragam dari kondisi lingkungan.
Padatan Terlarut Total (Total Dissolved Solids/TDS)
TDS merupakan istilah untuk konsentrasi total (dalam mg/L) dari semua garam-garam mineral inorganik yang terlarut dalam air.
Salinitas dan TDS merupakan istilah yang terkait erat dan seringkali digunakan bergantian, dan untuk banyak tujuan dua konsep ini adalah setara.
“Padatan” dalam air meninggalkan residu ketika air difilter (padatan tersuspensi) atau ketika air dievaporasi sampai kering (padatan terlarut).
Ikan-ikan laut cenderung untuk kehilangan air ke lingkungan dengan difusi keluar dari tubuhnya. Akibatnya mereka secara aktif minum air dan membuang kelebihan garam melalui jalan sel-sel mengekskresikan garam khusus.
Ikan-ikan air tawar mengambil air dan secara sangat aktif mengeluarkan jumlah besar air dalam bentuk urin dari ginjalnya.
Salinitas dan padatan terlarut disusun terutama dari :
• karbonat,
• bikarbonat,
• klorida,
• sulfat,
• posphat,
• nitrat, dan
• garam-garam dari Na (sodium), K (potasium), Ca (kalsium) dan Mg (magnesium), dan “traces” Fe (besi), Mn (mangan) dan senyawa-senyawa lain.
Defisiensi mineral pada air mungkin mengakibatkan mortalitas yang tinggi, khususnya diantara benih ikan yang baru ditetaskan.
Pengkayaan kimia air dengan kalsium klorida (CaCl2) telah digunakan untuk menghambat penyakit white spot pada benih ikan.
Padatan Tersuspensi Total (Total Suspended Solids, TSS/ Turbiditas; Kekeruhan)
Turbiditas atau Padatan tersuspensi membuat air menjadi keruh atau buram, meliputi :
• endapan-endapan kimia,
• bahan organik terflokulasi (kotoran ikan atau sisa pakan)
• organisme planktonik yang mati maupun yang hidup, dan
• sedimen yang teraduk dari dasar kolam atau dari sungai.
Secara analitik, turbiditas menunjuk ke penetrasi cahaya melalui air (lebih kecil penetrasi, menunjukkan lebih besar turbiditas).
Turbiditas sampai 100.000 ppm tidak mempengaruhi ikan secara langsung dan sebagian besar air alamiah mempunyai konsentrasi yang jauh lebih rendah daripada ini.
Bagaimanapun, partikel tersuspensi yang berlimpah dapat membuat banyak kesulitan untuk ikan :
• untuk menemukan makanan atau
• untuk menghindari pemangsaan
• dapat menghambat perkembangan telur selama inkubasi, dan
• secara fisik dapat mengotori insang
• konsekuensi fisiologis meliputi :
stres dan
penurunan resistensi terhadap penyakit.
Konsentrasi TSS yang sesuai untuk kesehatan optimum ikan tidaklah diketahui, tetapi 80 – 100 ppm TSS dipertimbangkan level paparan kronik yang dapat diterima yang akan melindungi spesies ikan yang sensitif melawan kerusakan insang.
Turbiditas liat pada air alami jarang melebihi 20.000 ppm. Air yang dianggap “berlumpur” biasanya mengandung kurang dari 2000 ppm.
Kemasaman (Asiditas)
Kemasaman menunjuk kepada kemampuan dari bahan kimia terlarut untuk “menyumbang” ion-ion hidrogen (H+). Ukuran standar dari kemasaman adalah pH, logaritma negatif dari aktivitas (konsentrasi) ion hidrogen.
Asiditas dalam air yang digunakan untuk budidaya ikan umumnya dikarenakan :
• CO2 yang terlarut dari atmosfir atau yang dihasilkan oleh metabolisme ikan,
• asam-asam mineral dari polusi,
• asam-asam organik yang terjadi secara alamiah dari deposit humus, atau
• dari hidrolisis garam-garam dari deposit mineral yang tercuci kedalam suplai air.
CO2 yang dihasilkan oleh respirasi ikan dapat menurunkan pH pada hatchery yang menggunakan air yang rendah kesadahan totalnya (<50 data-blogger-escaped-alkalinitas="" data-blogger-escaped-atau="" data-blogger-escaped-bahkan="" data-blogger-escaped-baik="" data-blogger-escaped-berfluktuasi="" data-blogger-escaped-caco3="" data-blogger-escaped-dapat="" data-blogger-escaped-dengan="" data-blogger-escaped-dibuffer="" data-blogger-escaped-dua="" data-blogger-escaped-juga="" data-blogger-escaped-kolam-kolam="" data-blogger-escaped-mg="" data-blogger-escaped-pada="" data-blogger-escaped-ph="" data-blogger-escaped-satu="" data-blogger-escaped-sebagai="" data-blogger-escaped-terjadi="" data-blogger-escaped-unit="" data-blogger-escaped-yang=""> 100 mg/L) dikarenakan CO2 yang dihasilkan oleh respirasi ikan.
Asiditas pada suplai air hatchery punya beberapa efek hebat terhadap kesehatan ikan :
• Jika parah, transport ion pada insang dipengaruhi,
• Itu dapat mengarah ke kegagalan osmoregulasi dan kematian
• Peningkatan kerentanan terhadap penyakit infeksius dapat juga terjadi.
Batas lethal atas dan bawah untuk pH bukanlah nilai yang tetap tetapi sedikit beragam tergantung pada faktor-faktor lingkungan lain seperti temperatur, konsentrasi aluminium (Al) dan kalsium, dan aklimasi pH. Ikan pada fasilitas marikultur seperti jaring terapung normalnya tidak mengalami asiditas karena air laut secara kuat dibuffer pada pH sekitar 8.2.
Alkalinitas dan Kesadahan
Alkalinitas menunjuk kepada suatu kemampuan untuk menerima ion hidrogen (atau untuk menetralisir asam) dan merupakan suatu lawan langsung dari kemasaman. Alkalinitas juga merupakan suatu ukuran dari konsentrasi total senyawa-senyawa alkalin (basa) yang terlarut dalam air. Anio-anion basa (ion basa bermuatan negatif) yang terlibat terutama adalah :
• ion karbonat (CO4-)
• ion bikarbonat (HCO3-)
• ion OH-
dan dicerminkan dalam terma (term) konsentrasi setara kalsium karbonat (CaCO3).
Alkalinitas diukur dengan cara titrasi dengan asam yang distandarisasi sampai titik akhir methyl orange (MO) pada sekitar pH 4.3 dan dicerminkan sebagai mg/L sebagai CaCO3. Sebagian besar air beralkalinitas tinggi juga mempunyai pH alkalin (pH >7) dan konsentrasi TDS yang tinggi.
Alkalinitas dari suatu suplai air hatchery punya efek langsung dan tidak langsung terhadap kesehatan ikan. Alkalinitas menyediakan kapasitas menyangga (buffer) yang dibutuhkan untuk melindungi ikan yang dibudidayakan secara intensif melawan goyangan lebar pH air yang akan terjadi dikarenakan respirasi ikan dan tanaman akuatik. Sodium bikarbonat pada dosis 10-20 lbs per acre seringkali ditambahkan ke kolam ikan air hangat (tropis) untuk secara temporer memperbaiki alkalinitas rendah dan memperbaiki masalah NH3 dan CO2 yang muncul dari pH rendah atau tinggi. Untuk budidaya ikan intensif, alkalinitas 100-150 mg/L direkomendasikan untuk menyediakan kapasitas menyangga (buffer) yang diperlukan untuk :
• mencegah fluktuasi pH yang lebar,
• mendukung produksi algae,
• mencegah pelepasan logam berat, dan
• untuk memungkinkan penggunaan senyawa tembaga untuk treatment penyakit.
Kesadahan total dari suatu suplai air hatchery terutama merupakan suatu ukuran dari jumlah garam-garam kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) yang ada, juga diekspresikan sebagai konsentrasi setara kalsium karbonat (CaCO3). Batuan karbonat yang sama yang bertanggung jawab untuk sebagian besar alkalinitas dalam air adalah sumber utama dari kalsium dan magnesium juga, sehingga nilai alkalinitas dan kesadahan sering sangat serupa ketika semuanya dicerminkan sebagai setara (ekuivalen) CaCO3.
Logam-logam terlarut divalen (bervalensi dua) lainnya seperti besi, tembaga, seng, dan timah dapat juga menambah ke kesadahan total, tetapi mereka secara alamiah ada dalam air hanya dalam jumlah yang sangat sedikit (trace) yang sesuai untuk budidaya ikan sehingga kontribusi mereka biasanya minimal.
Seperti alkalinitas, kesadahan juga secara umum diambil sebagai suatu ukuran dari kapasitas menyangga (buffer). Air lunak biasanya adalah asidik (masam) sedangkan air keras cenderung untuk menjadi alkalin. Pada banyak kasus, nilai-nilai kesadahan total dan alkalinitas akan menjadi serupa. Air alamiah dapat diklasifikasikan kedalam istilah kesadahan total demikian:
mg/L CaCO3 Istilah
0 – 50 Lunak
50 – 100 Cukup Lunak
100 – 200 Agak Keras
200 – 300 Cukup Keras
300 – 450 Keras
> 450 Sangat Keras
Air lunak mengandung kalsium dan mineral-mineral lain yang dibutuhkan untuk kesehatan ikan, dalam jumlah kecil, tetapi ini dapat ditolerir jika kebutuhan gizinya mencukupi. Sampai batas tertentu, air yang lebih keras adalah lebih menguntungkan untuk kesehatan ikan karena :
• ia menyediakan kalsium yang dibutuhkan dan
• menurunkan kerja osmotik yang dibutuhkan untuk menggantikan elektrolit darah yang secara kontinyu hilang dalam jumlah banyak melalui urin ikan air tawar
• masalah toksisitas dengan logam berat dan therapeutant penyakit yang mengandung tembaga akan juga diminimalkan pada air yang lebih keras (>150 mg/L).
Ikan pada air keras mungkin sedikit kurang rentan (atau sedikit lebih kuat) terhadap infeksi virus necrosis pancreatik dan penyakit ginjal bakterial. Sindrom ulcerative epizootic, suatu penyakit yang mempengaruhi ikan bandeng dan ikan-ikan air tropis lainnya yang dibudidayakan di Asia Tenggara, muncul untuk menjadi lebih parah/hebat pada air yang kesadahan totalnya rendah. Sebagai suatu pedoman, air dalam kisaran 50-200 mg/L dengan pH 6.5-9 dan alkalinitas 100-200 mg/L sebagai CaCO3 dianggap sesuai untuk budidaya intensif ikan air tropis.
Ammonia tak terionisasi (NH3)
Konsentrasi rendah dari ammonia (NH3) sering dapat ditemukan di suplai air hatchery dikarenakan perombakan bahan organik nitrogenik dalam tanah atau sedimen. Jumlah besar ammonia dalam air tanah dalam atau air permukaan biasanya menunjukan polusi dari instalasi pengolahan limbah, drainase dari lahan pertanian atau limbah buangan industri. Pada kebanyakan kolam, sumber utama ammonia adalah metabolisme ikan. Jumlah yang relatif besar dari ammonia (dan karbon dioksida) bersama-sama dengan jumlah yang lebih sedikit dari urea, creatine, creatinine, asam uric, dan limbah nitrogenik lainnya banyak atau sedikit diekskresikan secara kontinyu. Untuk contoh, channel catfish mengekskresikan sekitar 20 g ammonia per hari per kg ransum pakan.
Pada sistem re-use air dengan filtrasi biologi, bakteri nitrifikasi digunakan untuk menghilangkan ammonia melalui oksidasi menjadi nitrit (NO2-) dan selanjutnya ke nitrat (NO3-). Pada kolam yang dioperasikan dengan benar, sebagian besar ammonia diasimilasi dan diambil oleh algae dan tanaman-tanaman akuatik. Ammonia dapat juga dihilangkan dari sistem budidaya ikan melalui pertukaran ion menggunakan clinoptilolite, suatu mineral zeolit yang terjadi secara alamiah. Kapasitas absorpsi dapat setinggi 9 mg ammonia dihilangkan per gram clinoptilolite.
Ketika ammonia masuk ke dalam air, ion hidrogen yang ada segera bereaksi dan mengubahnya kedalam suatu campuran seimbang dari ion nontoksik ammonium (NH4+) dan NH3-tak terionisasi yang toksik.
NH3 + H+ + OH- NH4+ + OH-
Jumlah NH3 toksik yang ada merupakan hal yang paling menjadi perhatian bagi pembudidaya ikan. Analisis kimia air mengukur jumlah kedua bentuk ammonia yang ada (yaitu NH3 dan NH4+) dan jumlah aktual dari NH3 toksik yang ada harus dihitung. Konsentrasinya tergantung terutama pada :
• pH dan, dengan tingkatan yang lebih rendah,
• temperatur air,
• salinitas dan
• konsentrasi padatan terlarut total (TDS).
Berdasarkan pada pH air, jumlah NH3 toksik yang ada secara mudah dapat dikalkulasi dari persamaan kesetimbangan :
% NH3 100/1+ antilog (pKa – pH)
Untuk air yang bersalinitas, digunakan persamaan berikut :
100
% NH3 =
1+ antilog (pKa + Sk + 0.0324 (24.85 – t) – pH
Dimana : pKa = 9.245
Sk = 2.3116 x S (1000 – 1.005 log S)-1
S = Salinitas
t = Temperatur air
Untuk praktisnya, nilai-nilai NH3 yang dikalkulasi dari persamaan kesetimbangan ini ditabulasi pada Tabel 3 untuk air bersalinitas dan 4 untuk air tawar.
Tabel 3. Persen ammonia total yang akan menjadi bentuk NH3 toksik dalam air laut bersalinitas 28 – 31 ppt pada kisaran pH dan temperatur air untuk budidaya ikan.
pH Temperatur Air (C)
5 10 15 20
7.2 0.17 0.24 0.35 0.51
7.4 0.26 0.38 0.56 0.81
7.6 0.42 0.60 0.88 1.27
7.8 0.66 0.95 1.39 2.00
8.0 1.04 1.49 2.19 3.13
8.2 1.63 2.34 3.43 4.88
8.4 2.56 3.66 5.32 7.52
8.6 4.00 5.68 8.18 11.41
8.8 6.20 8.72 12.38 16.96
9.0 9.48 13.15 18.29 24.45
Tabel 4. Persen ammonia total yang akan menjadi bentuk NH3 toksik dalam kisaran pH dan temperatur air pada operasi budidaya ikan air tawar.
pH Temperatur Air (C)
5 10 15 20
6.0 0.01 0.02 0.03 0.04
6.2 0.02 0.03 0.04 0.06
6.4 0.03 0.05 0.07 0.10
6.6 0.05 0.07 0.11 0.16
6.8 0.08 0.12 0.17 0.25
7.0 0.13 0.18 0.27 0.40
7.2 0.20 0.29 0.43 0.63
7.4 0.32 0.47 0.69 1.00
7.6 0.50 0.74 1.08 1.60
7.8 0.79 1.16 1.71 2.45
8.0 1.24 1.83 2.68 3.83
8.2 1.96 2.87 4.18 5.93
8.4 3.07 4.47 6.47 9.09
8.6 4.78 6.90 9.88 13.68
8.8 7.36 10.51 14.80 20.07
9.0 11.18 15.70 21.59 28.47
Catatan : Jika TDS > 400 – 500 mg/L, maka konsentrasi NH3 akan menjadi lebih rendah 10 – 15%.
Faktor-faktor kualitas air lainnya dapat juga beraksi untuk mengubah toksisitas ammonia tak terionisasi sesudah ia terbentuk. Disamping DO, pengaruh konsentrasi sodium (Na+) terlarut dan kesadahan total secara khusus penting. Dikarenakan mekanisme pertukaran ion NH4+/Na+ di insang ikan, konsentrasi sodium yang secara tidak normal rendah pada suplai air hatchery dapat mengakibatkan ikan mengandung level ammonia darah yang tinggi ke tingkat kronis. Penambahan garam (NaCl) untuk meningkatkan konsentrasi Na+ sampai 10-20 mg/L telah digunakan untuk menurunkan level kronis ammonia darah pada hatchery salmon dengan kesadahan air lunak. Air alkalin keras (pH 9-10) dapat juga menghambat pertukaran NH4+/Na+ dan menaikkan konsentrasi ammonia darah ke level toksik.
Level paparan aman maksimum untuk ammonia tak ter-ionisasi belum sepenuhnya ditetapkan untuk ikan dibawah kondisi budidaya intensif. Banyak pembudidaya ikan lebih suka untuk mempertahankan konsentrasi ammonia tak ter-ionisasi pada atau di bawah 0.01 mg/L.
Nitrit (NO2-) & Nitrat (NO3-)
Walaupun nitrit (NO2-) dan nitrat (NO3-) dapat mengkontaminasi suplai air hatchery secara langsung sebagai suatu hasil dari drainase pertanian atau buangan pabrik pengolahan limbah, sumber normalnya adalah secara tidak langsung :
• oksidasi mikrobial oleh Nitrobacter dan Nitrosomonas spp. terhadap ammonia yang dihasilkan oleh :
metabolisme ikan, dan/atau
dekomposisi feses dan sisa pakan
NH3 + O2 NO2-
NO2- + O2 NO3-
Nitrit dapat terakumulasi sampai level toksik (sekitar 13 mg/L untuk catfish) jika ammonia diubah menjadi nitrit oleh bakteri nitrifikasi dengan laju reaksi lebih tinggi daripada laju oksidasi nitrit menjadi nitrat. Nitrit dapat juga dibentuk melalui dekomposisi aerobik bahan organik (sisa pakan, bahan tanaman air yang mati, dsb) pada kolam, atau melalui dekomposisi anaerobik bahan organik di dasar kolam.
Pemaparan ke nitrit dapat mengakibatkan masalah kesehatan ikan seperti :
• hypertrophy insang,
• hyperplasia, dan
• separasi lamellar bersama-sama dengan hemorrhages dan lesi necrotic di thymus.
Paparan nitrit kronik sublethal juga diduga meningkatkan kerentanan ikan terhadap penyakit infeksi. Masalah kesehatan ikan yang utama yang disebabkan oleh paparan ke nitrit adalah methemoglobinemia, umumnya diistilahkan dengan penyakit darah coklat (brown blood disease). Kondisi fisiologi ini diberi nama demikian melihat methemoglobin berwarna coklat yang terbentuk ketika nitrit mengoksidasi besi Fe2+ dalam molekul hemoglobin (Hb) ke Fe3+. Bentuk teroksidasi dari Hb (methemoglobin) tidak mampu untuk mengikat oksigen dan membawanya ke jaringan-jaringan tubuh ikan. Dalam praktek, toksisitas nitrit secara kuat dipengaruhi oleh :
• kehadiran anion-anion lain (khususnya klorida/Cl), dan
• pH.
Meningkatnya konsentrasi ion klorida atau kalsium terlarut sampai 50 mg/L dapat meningkatkan toleransi ikan salmon terhadap nitrit sampai 50 kalinya. Ion-ion ini kemungkinan bersaing dengan nitrit untuk transport melintasi ephitelium insang dan oleh karena itu menurunkan jumlah nitrit yang diserap ikan. Menurunnya pH meningkatkan toksisitas nitrit dengan mengubah beberapa NO2- yang ada ke HNO2. Level nitrit < 0.1 mg/L (sebagai NO2-) akan mencukupi untuk melindungi kesehatan ikan dibawah sebagian besar kondisi kualitas air.
Nitrat (NO3-) umumnya dianggap secara esensial tidak toksik untuk ikan. Untuk contoh, paparan kronik ke sodium nitrat sampai 200 mg/L tidak mempunyai efek terhadap pertumbuhan channel catfish. Konsentrasi nitrat yang tinggi mungkin mengakibatkan kegagalan osmoregulasi nonspesifik yang serupa dengan yang disebabkan oleh konsentrasi garam yang tinggi pada umumnya. Bagaimanapun, paparan yang tinggi terhadap nitrat selama inkubasi telur telah ditunjukan untuk mempunyai pengaruh hebat terhadap perkembangan embrio ikan salmon. Di hatchery, ini secara potensial dapat terjadi ketika sistem resirkulasi dengan biofilter untuk oksidasi ammonia digunakan atau ketika suplai air telah terkontaminasi oleh aliran balik irigasi dari kegiatan pertanian intensif. Level paparan kronik maksimum < 1.0 mg/L merupakan pedoman yang disarankan, tetapi dibawah sebagian besar kondisi budidaya toksisitas nitrat terhadap ikan pada budidaya intensif atau ekstensif bukanlah suatu masalah yang serius.
Logam Berat
Kecuali di dekat deposit mineral alami, logam berat seperti seng, tembaga, merkuri dan timah secara normal ditemukan di suplai air permukaan hanya dalam jumlah sangat sedikit (trace). Logam berat digunakan secara luas di industri dan sering dibuang sebagai limbah dalam bentuk garam-garam sulfat dan klorida yang dapat larut air. Ion-ion logam berat sangat larut dan toksik pada air lunak, tetapi mereka biasanya mengendap sebagai karbonat atau hidroksida yang tidak larut pada air alkalin keras (>150 mg/L CaCO3, pH 8) yang mana sangat mengurangi toksisitasnya. Sedimen dan liat tersuspensi akan juga menurunkan toksisitas logam berat dengan mengabsorbsi ion-ion, sehingga secara efektif menghilangkan mereka dari larutan. Bagaimanapun, jumlah total dari suatu logam berat tertentu yang dapat diendapkan oleh air keras, dan oleh karena itu membuatnya nontoksik, adalah terbatas dan sebaiknya tidak diandalkan untuk melindungi kesehatan ikan.
Seng dan tembaga terlarut kemungkinan logam berat yang paling umum ditemui di suplai air hatchery. Walaupun ion-ion ini dalam air minum secara esensial nontoksik untuk manusia kecuali pada konsentrasi yang sangat tinggi, mereka sangat toksik untuk kehidupan akuatik, khususnya pada air lunak (<75 data-blogger-escaped-0.05="" data-blogger-escaped-0.1="" data-blogger-escaped-1-2="" data-blogger-escaped-100="" data-blogger-escaped-10="" data-blogger-escaped-110="" data-blogger-escaped-1="" data-blogger-escaped-5="" data-blogger-escaped-760="" data-blogger-escaped-80="" data-blogger-escaped-:="" data-blogger-escaped-ada="" data-blogger-escaped-adalah="" data-blogger-escaped-air.="" data-blogger-escaped-air="" data-blogger-escaped-akan="" data-blogger-escaped-akut="" data-blogger-escaped-alami="" data-blogger-escaped-alamiah="" data-blogger-escaped-alasan="" data-blogger-escaped-algae="" data-blogger-escaped-alkalinitas="" data-blogger-escaped-almiah="" data-blogger-escaped-analisis="" data-blogger-escaped-antara="" data-blogger-escaped-argon="" data-blogger-escaped-atas="" data-blogger-escaped-atau="" data-blogger-escaped-atmosfir.="" data-blogger-escaped-atmosfir="" data-blogger-escaped-background="" data-blogger-escaped-bahkan="" data-blogger-escaped-baik="" data-blogger-escaped-barometer="" data-blogger-escaped-bawah="" data-blogger-escaped-beberapa="" data-blogger-escaped-benih="" data-blogger-escaped-berada="" data-blogger-escaped-beragam="" data-blogger-escaped-berasal="" data-blogger-escaped-berat="" data-blogger-escaped-berikut="" data-blogger-escaped-berkaitan="" data-blogger-escaped-besar="" data-blogger-escaped-biasanya="" data-blogger-escaped-biologi="" data-blogger-escaped-bp="tekanan" data-blogger-escaped-buangan="" data-blogger-escaped-buatan="" data-blogger-escaped-budidaya="" data-blogger-escaped-caco3="" data-blogger-escaped-campuran="" data-blogger-escaped-cepat="" data-blogger-escaped-colt="" data-blogger-escaped-contoh="" data-blogger-escaped-dalam="" data-blogger-escaped-dan="" data-blogger-escaped-dapat="" data-blogger-escaped-darah.="" data-blogger-escaped-darah="" data-blogger-escaped-dari="" data-blogger-escaped-daripada="" data-blogger-escaped-dasar="" data-blogger-escaped-dengan="" data-blogger-escaped-derajat="" data-blogger-escaped-di="" data-blogger-escaped-diferensial="" data-blogger-escaped-difusi="" data-blogger-escaped-digunakan="" data-blogger-escaped-dikalkulasi="" data-blogger-escaped-dikembangkan="" data-blogger-escaped-dimana="" data-blogger-escaped-dioksida="" data-blogger-escaped-dipompa="" data-blogger-escaped-disuperjenuhi="" data-blogger-escaped-ditempatkan="" data-blogger-escaped-ditemukan="" data-blogger-escaped-diubah="" data-blogger-escaped-diuji="" data-blogger-escaped-diukur="" data-blogger-escaped-do="" data-blogger-escaped-efek="" data-blogger-escaped-ekstensif="" data-blogger-escaped-eksternal="" data-blogger-escaped-embolisme="" data-blogger-escaped-faktor-faktor="" data-blogger-escaped-fasilitas="" data-blogger-escaped-fenomena="" data-blogger-escaped-fisik="" data-blogger-escaped-formula="" data-blogger-escaped-gas-gas="" data-blogger-escaped-gas="" data-blogger-escaped-gelembung-gelembung="" data-blogger-escaped-gelembung="" data-blogger-escaped-gulma="" data-blogger-escaped-hal="" data-blogger-escaped-hanya="" data-blogger-escaped-hari="" data-blogger-escaped-hatchery="" data-blogger-escaped-hemostasis="" data-blogger-escaped-hg="" data-blogger-escaped-hukum="" data-blogger-escaped-ia="" data-blogger-escaped-ikan="" data-blogger-escaped-industri="" data-blogger-escaped-infestasi="" data-blogger-escaped-ini="" data-blogger-escaped-instrumen="" data-blogger-escaped-isap="" data-blogger-escaped-itu="" data-blogger-escaped-jantung="" data-blogger-escaped-jarang="" data-blogger-escaped-jaringan="" data-blogger-escaped-jatuh="" data-blogger-escaped-jelas.="" data-blogger-escaped-jika="" data-blogger-escaped-juga="" data-blogger-escaped-jumlah="" data-blogger-escaped-karbon="" data-blogger-escaped-karena="" data-blogger-escaped-kebocoran="" data-blogger-escaped-keluar="" data-blogger-escaped-kematian="" data-blogger-escaped-kesehatan="" data-blogger-escaped-keseimbangan="" data-blogger-escaped-kimia="" data-blogger-escaped-klep="" data-blogger-escaped-kondisi="" data-blogger-escaped-konsentrasi="" data-blogger-escaped-kontak="" data-blogger-escaped-kuningan="" data-blogger-escaped-kurang="" data-blogger-escaped-lainnya="" data-blogger-escaped-lama="" data-blogger-escaped-larutan="" data-blogger-escaped-laut.="" data-blogger-escaped-lc50-nya="" data-blogger-escaped-lc50="" data-blogger-escaped-lebih="" data-blogger-escaped-lethal="" data-blogger-escaped-level="" data-blogger-escaped-limbah="" data-blogger-escaped-logam="" data-blogger-escaped-maka="" data-blogger-escaped-masalah="" data-blogger-escaped-mata="" data-blogger-escaped-maupun="" data-blogger-escaped-mekanisme="" data-blogger-escaped-melalui="" data-blogger-escaped-membentuk="" data-blogger-escaped-memblok="" data-blogger-escaped-membran="" data-blogger-escaped-mencapai="" data-blogger-escaped-mendadak="" data-blogger-escaped-mengakibatkan="" data-blogger-escaped-mengasumsikan="" data-blogger-escaped-mengendalikan="" data-blogger-escaped-menggunakan="" data-blogger-escaped-mengikuti.="" data-blogger-escaped-mengobati="" data-blogger-escaped-mengukur="" data-blogger-escaped-meningkatkan="" data-blogger-escaped-menjadi="" data-blogger-escaped-menunjukan="" data-blogger-escaped-metode="" data-blogger-escaped-mg="" data-blogger-escaped-mikroorganisme="" data-blogger-escaped-mm="" data-blogger-escaped-mortalitas="" data-blogger-escaped-mudah="" data-blogger-escaped-muncul="" data-blogger-escaped-mungkin="" data-blogger-escaped-nekrosis="" data-blogger-escaped-nitrogen="" data-blogger-escaped-normal.="" data-blogger-escaped-normal="" data-blogger-escaped-oksigen="" data-blogger-escaped-oleh="" data-blogger-escaped-pada="" data-blogger-escaped-paparan="" data-blogger-escaped-parasit="" data-blogger-escaped-parsial="" data-blogger-escaped-pembentukan="" data-blogger-escaped-pemeliharaan="" data-blogger-escaped-penggunaan="" data-blogger-escaped-penghambatan="" data-blogger-escaped-peningkatan="" data-blogger-escaped-perairan.="" data-blogger-escaped-perkembangan="" data-blogger-escaped-permeabel="" data-blogger-escaped-permukaan.="" data-blogger-escaped-permukaan="" data-blogger-escaped-persen="" data-blogger-escaped-perubahan="" data-blogger-escaped-pipa-pipa="" data-blogger-escaped-pompa="" data-blogger-escaped-ppm="" data-blogger-escaped-probe="" data-blogger-escaped-reduksi="" data-blogger-escaped-rendah="" data-blogger-escaped-resisten.="" data-blogger-escaped-saat="" data-blogger-escaped-salmon.="" data-blogger-escaped-satu="" data-blogger-escaped-saturasi="" data-blogger-escaped-sayangnya="" data-blogger-escaped-screen="" data-blogger-escaped-sebagai="" data-blogger-escaped-sebelumnya.="" data-blogger-escaped-sebuah="" data-blogger-escaped-secara="" data-blogger-escaped-segala="" data-blogger-escaped-sejarah="" data-blogger-escaped-sekitar="" data-blogger-escaped-selama="" data-blogger-escaped-seng="" data-blogger-escaped-sentrifugal="" data-blogger-escaped-seperti="" data-blogger-escaped-sering="" data-blogger-escaped-sesudah="" data-blogger-escaped-signifikan="" data-blogger-escaped-sinergis="" data-blogger-escaped-sirkulasi="" data-blogger-escaped-sisi="" data-blogger-escaped-sistem="" data-blogger-escaped-spesies="" data-blogger-escaped-standar="" data-blogger-escaped-suatu="" data-blogger-escaped-sulfat="" data-blogger-escaped-sumber="" data-blogger-escaped-sumur.="" data-blogger-escaped-superjenuh.="" data-blogger-escaped-superjenuh="" data-blogger-escaped-supersaturasi.="" data-blogger-escaped-supersaturasi="" data-blogger-escaped-tanpa="" data-blogger-escaped-tekanan="" data-blogger-escaped-telah="" data-blogger-escaped-tembaga.="" data-blogger-escaped-tembaga="" data-blogger-escaped-temperatur="" data-blogger-escaped-terbentuk="" data-blogger-escaped-tergantung="" data-blogger-escaped-terjadi.="" data-blogger-escaped-terjadi="" data-blogger-escaped-terlarut="" data-blogger-escaped-termasuk="" data-blogger-escaped-terpapar="" data-blogger-escaped-tertunda="" data-blogger-escaped-tetapi="" data-blogger-escaped-tgp="" data-blogger-escaped-therapeutant="" data-blogger-escaped-tidak="" data-blogger-escaped-tinggi="" data-blogger-escaped-tingkatannya="" data-blogger-escaped-tipikal="" data-blogger-escaped-toksik="" data-blogger-escaped-toksisitas="" data-blogger-escaped-total="" data-blogger-escaped-tropis="" data-blogger-escaped-turbulensi="" data-blogger-escaped-udara="" data-blogger-escaped-umum="" data-blogger-escaped-umumnya.="" data-blogger-escaped-umur="" data-blogger-escaped-untuk="" data-blogger-escaped-uperjenuh="" data-blogger-escaped-uso4="" data-blogger-escaped-vaskular="" data-blogger-escaped-vaskuler="" data-blogger-escaped-venous="" data-blogger-escaped-waktu="" data-blogger-escaped-x="" data-blogger-escaped-yang="">0) mungkin akhirnya mengakibatkan beberapa derajat GBD (Gas Bubble Disease). Jika P nol atau kurang, gelembung tidak dapat terbentuk, bahkan pun jika satu dari gas-gas tunggal terlarut dari atmosfir (seperti nitrogen) disupersaturasi sebagaimana umum terjadi.
Sebagaimana dinyatakan, GBD biasanya terjadi karena suplai air hatchery telah disupersaturasi dengan udara. Bagaimanapun, GBD juga dapat terjadi jika satu atau lebih gas-gas tunggal (secara normal nitrogen atau oksigen) menjadi supersaturasi. Pada sistem budidaya kolam, supersaturasi oksigen dapat terjadi selama blooming algae atau dikarenakan fotosintesis dari tanaman-tanaman akuatik. Pada hatchery yang menggunakan air sumur atau mata air, supersaturasi nitrogen relatif umum terjadi. Supersaturasi oksigen biasanya kurang menjadi masalah kesehatan ikan, karena metabolisme jaringan cenderung untuk menghilangkan beberapa gelembung-gelembung oksigen yang terbentuk.
Supersaturasi pada suplai air hatchery punya beberapa sebab. Air tanah dari mata air atau sumur dalam merupakan penyebab umum khususnya. Air tanah yang berasal dari hujan yang perkolasi (bergerak masuk) ke dalam tanah sampai kedalaman tertentu, kadang-kadang membentuk danau dan sungai. Air ini dapat mengandung jumlah besar udara terlarut dan biasanya dibawah tekanan besar. Mikroorganisme tanah sering memanfaatkan sebagian besar dari oksigen terlarut, dan meninggalkan terutama nitrogen dan karbon dioksida yang mereka hasilkan. Ketika air ini dibawa ke permukaan melalui pemompaan (atau secara alami sebagai suatu mata air), tekanan dilepaskan dan air menjadi supersaturasi dengan nitrogen, dan pada tingkatan yang lebih rendah, dengan karbon dioksida dikarenakan kelarutannya yang tinggi.
Penyebab umum lainnya dari supersaturasi adalah penarikan udara ke dalam sisi hisap dari pompa air sentrifugal melalui bocoran kecil dan kemudian didorong kedalam air di bawah tekanan. Supersaturasi gas terjadi dengan air yang dipompa dialirkan ke dalam unit-unit pemeliharaan ikan pada tekanan atmosfir. Bocoran udara demikian dapat menjadi sulit untuk mendeteksinya karena gelembung-gelembung udara mungkin tidak ada pada aliran air tersebut, khususnya pada sistem hatchery air laut.
Penyebab lain dari masalah supersaturasi di hatchery adalah air yang dihangatkan dengan water heater. Karena kelarutan gas menurun dengan naiknya temperatur, air dingin pada kesetimbangan udara akan menjadi supersaturasi jika ia dihangatkan bahkan dengan hanya beberapa derajat. Sebagai petunjuk praktis, setiap peningkatan 1C meningkatkan supersaturasi dengan sekitar 2%. Dus, air yang dijenuhi udara hangat dengan hanya 5C akan mengakibatkan 110% supersaturasi.
Ikan mungkin atau mungkin tidak mendeteksi dan menghindari air yang supersaturasi tetapi kemampuan ini beragam dengan spesies ikan, derajat supersaturasi dan temperatur. Ikan rainbow trout dan salmon Pasifik umumnya dapat mendeteksi dan menghindari kejenuhan 125% dan 145%, tetapi mereka tidak menghindari 115%. Pada situasi hatchery, unit-unit kolam atau bak pemeliharaan yang lebih dalam mungkin memberikan beberapa proteksi karena kedalaman rata-rata yang lebih besar dari ikan dalam kolom air akan menyediakan suatu derajat konmpensasi hidrostatik.
Beragam luas alat-alat degassing (pembuangan gas) yang dapat menurunkan supersaturasi ke kadar yang dapat diterima telah dikembangkan. Sebagian besar secara sederhana menyediakan peningkatan turbulensi dan meningkatkan area interface air-udara untuk mempercepat laju gas-gas yang membuat supersaturasi dalam air dapat mencapai keseimbangan dengan tekanan atmosfir. Banyak dari cara-cara di atas, cara penyemprotan ke atas atau dipancarkan ke bawah, atau udara men”stripping” gas yang berlebihan dalam air dengan menggunakan cara aerasi, masih digunakan. Walaupun pendekatan yang lebih sederhana ini efektif didalam mengurangi supersaturasi sampai 104-105% atau kurang, tapi tak ada satupun akan mengeliminir gas-gas secara menyeluruh. Untuk mencapai level 100% atau kurang, perlatan yang secara teknis lebih maju seperti kolom padat (packed columns) dan unit-unit degassing vakum harus digunakan. Unit degassing kolom padat secara tipikal terdiri dari pipa plastik sepanjang 4-6 inchi yang diisi dengan cincin-cincin plastik berdiameter 2 inchi yang tersedia di pasaran (misalnya Cincin Norton) sebanyak 4 ft3 untuk meningkatkan area permukaan dan turbulensi air yang mengalir melalui kolom. Kolom digunakan secara vertikal dengan aliran dari atas ke bawah. Degassing kolom padat adalah salah satu dari metode yang paling praktis yang dikembangkan untuk menyeimbangkan air yang supersaturasi dengan udara.
Jika kejenuhan gas harus diturunkan sampai < 100%, beberapa derajat vakum harus digunakan pada air yang supersaturasi. Pada sebagian besar kasus, menurunkan tekanan atmosfir dengan hanya 10-20 mm Hg dapat melepaskan residu gas-gas yang membuat supersaturasi. Kolom padat menurunkan supersaturasi dari 133% ke sekitar 104%. Kolom padat yang dipasangi vakum dengan mudah dapat menurunkan supersaturasi menjadi kurang dari 100%. Sayangnya, degassing vakum juga akan menurunkan konsentrasi DO, sedangkan kolom padat yang digunakan sendirian (tanpa tambahan alat lain) secara normal akan meningkatkan kadar DO. Injeksi oksigen ke dalam unit degassing vakum kolom padat merupakan teknik yang tidak mahal yang dapat digunakan untuk memperbaiki masalah supersaturasi dan defisiensi DO.
Level paparan aman maksimum yang saat ini direkomendasikan untuk mencegah GBD adalah 110% supersaturasi. Namun sensitifitas terhadap GBD beragam dengan kedalaman air dan antara spesies ikan. Dus, standar 110% adalah terlalu rendah untuk ikan yang dipelihara pada kolam yang kedalamannya lebih dari 1 m.
Pestisida dan Pencemar Organik lainnya
Secara umum, pencemaran di budidaya ikan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu : 1). Pencemaran internal, yaitu pencemaran yang ditimbulkan dari hasil kegiatan budidaya di dalam kolam atau bak pembenihan itu sendiri, dan 2). Pencemaran eksternal, yaitu pencemaran yang berasal dari kegiatan manusia di luar kawasan budidaya, yaitu industri, pertanian, pemukiman, pariwisata, dan sebaginya, yang masuk ke perairan umum dan akhirnya masuk ke dalam kolam/hatchery. Bahan atau substansi pencemar internal meliputi sisa pakan, kotoran ikan, plankton yang mati ataupun ikan atau organisme air lainnya yang mati di dalam kolam/bak. Sedang substansi pencemar eksternal dapat digolongkan menjadi dua, yaitu pencemar organik dan pencemar inorganik, sebagaimana disajikan pada Tabel 5.
Sementara itu jika bahan pencemar eksternal masuk ke dalam suatu perairan, maka ia akan mengalami suatu proses yang digambarkan pada Gambar 2 di bawah. Di perairan, bahan pencemar akan mengalami
Tabel 5. Klasifikasi Bahan Pencemar Perairan
Pencemar Organik Pencemar Inorganik
I Petroleum & Coal Hydrocarbons I Heavy Metals
1. Crude Oil 1. Hg, Pb, Cd
2. Refined Petroleum Products
(asphalt, etc). 2. Fe, Mn, Zn, Cu
3. Combustions &Conversion
Products 3. Others
II Synthetic Organics II Radionuclides
1. Halogenated Hydrocarbons
(DDT, PCB, etc.) 1. Transuranics (Plutonium,
Curium)
2. PVC, etc. 2. Fission Products (137 Cs, 90Sr)
3. Detergents,Organophosphate
Pesticides, etc. 3. Activation Products (60Co, 54Mn, etc.)
4. Natural (U-Th decay series)
III Municipal Wastes III Inorganics & Industrial Wastes
1. Sewage Sludges 1. Dredge Spoils
2. Nutrients (N, P, C organics) 2. Acids, Ash
3. Mine Tailings
IV Biologicals
1. Pathogens
2. Plankton blooms
partisi antara kompartemen cair (air) dengan kompartemen padatan (sedimen) yang besarnya akan banyak tergantung pada sifat bahan pencemar tersebut, apakah cenderung lipophilik (suka lipid) atau hidrophilik (suka air). Jika suatu bahan pencemar cenderung bersifat lipophilik, maka ia akan lebih banyak terakumulasi di kompartemen padatan (sedimen) yang lebih kaya akan bahan organik daripada yang tersuspensi atau terlarut di air. Demikian pula berlaku hal yang sebaliknya bila suatu bahan pencemar cenderung lebih bersifat hidrophilik, ia akan lebih banyak di kompartemen air daripada di sedimen.
Di dalam kompartemen air, suatu bahan pencemar dapat teradsorpsi pada bahan organik partikulat atau terabsorpsi ke dalam plankton yang selanjutnya dapat masuk ke dalam tubuh ikan atau udang dimana dalam tubuh ikan atau udang, ia akan mengalami proses dibuang langsung (eliminasi) melalui urin atau feses, atau didetoksifikasi melalui proses biotransformasi enzimatik atau terakumulasi dalam jaringan atau organ tubuh ikan atau udang. Sedang yang teradsorpsi di sedimen selanjutnya dapat menjadi bagian dari hewan-hewan bentik yang juga selanjutnya masuk ke dalam tubuh ikan atau udang dan akhirnya akan mengalami proses yang serupa seperti yang telah diuraikan sebelumnya.
Sebagian besar bahan pencemar organik yang berasal dari kegiatan industri atau pertanian dan perumahan, seperti pestisida, asam-asam organik, minyak dan sebagainya, cenderung bersifat hidrophobik (tidak suka air), sehingga jika bahan-bahan pencemar ini masuk ke perairan, maka ia akan lebih banyak terakumulasi di sedimen yang kaya akan bahan organik daripada di air. Partisi antara sedimen dan air dari bahan pencemar demikian dapat mencapai nilai 103 - 109, artinya konsentrasi bahan pencemar tersebut di sedimen mencapai nilai 103 - 109 kali lebih banyak daripada yang ada di air. Sementara pencemar logam berat dan deterjen, partisinya cenderung bersifat seimbang antara yang ada di sedimen dengan yang ada di air.
Sistem treatment patogen air
• Mencegah introduksi awal patogen obligat dan fakultatif ke fasilitas akuakultur sebaiknya selalu menjadi prioritas tinggi ketika mengembangkan metode untuk memperbaiki kesehatan ikan.
• Prosedur-prosedur praktis meliputi :
disinfeksi telur,
kuarantina ikan yang masuk ke hatchery,
segregasi carriers induk, dan
penggunaan suplai air bawah tanah (sumur atau mata air)
• Jika air bawah tanah digunakan, patogen fakultatif biasanya tidak ada, namun tetap harus diingat bahwa air ini tanpa dapat dihindari akan dihuni beragam mikroorganisme fakultatif segera setelah air dipapar ke udara.
• Untuk mengontrol penyakit yang ditularkan patogen obligat dan fakultatif melalui air media, dapat dilakukan dengan mendisinfeksi air yang masuk atau air yang diresirkulasi dengan cahaya ultra violet (UV) atau dengan bahan-bahan kimia seperti ozon dan klorin.
• Untuk alasan ekonomis, disinfeksi dengan UV biasanya treatment yang dipilih, namun disinfektan kimia seperti ozon, klorin, atau iodin dapat juga efektif biaya tergantung pada situasi.
• Dari disinfektan kimia ini, ozon dan klorin adalah yang paling luas digunakan, walaupun iodin dan bahan kimia oksidator lain seperti potasium permanganat (KMnO4) dan hidrogen peroksida (H2O2) juga sering digunakan.
• Untuk contoh, menambahkan iodin elemental ke suplai air hatchery pada dosis 0.1 mg/L meng-inaktifasi infeksi virus necrosis hematopoietik dan mencegah penularan horisontalnya.
• Sterilisasi, penghancuran total semua organisme hidup di suplai air, adalah tidak perlu dan terlalu mahal untuk dilakukan pada beberapa kasus.
• Disinfeksi, penghancuran organisme yang berbahaya untuk ikan, umumnya memberikan tingkat kontrol patogen ikan yang cukup.
• Dalam praktek, disinfeksi biasanya juga merusak beberapa mikroorganisme yang tidak berbahaya untuk ikan seperti algae, zooplankton atau bakteri nitrifikasi.
CAHAYA ULTRA VIOLET (UV)
• Cahaya UV terletak mulai dari 400 nm, yang merupakan panjang gelombang terpendek dari cahaya tampak (violet), melebar kebawah sampai sekitar 100 nm, ujung bawah dari band radiasi sinar X.
• Spektrum radiasi UV dibagi lebih lanjut kedalam :
band UV-A (radiasi antara 400 – 315 nm);
band UV-B (315 – 290 nm); dan
band UV-C (290 – 200 nm).
• Band UV-A adalah bagian yang sangat bertanggung jawab terhadap aktivasi melanosit pada jaringan kulit (tanning; membuat warna kulit menjadi coklat),
• Band UV-B merangsang produksi vitamin D pada kulit, dan
• Band UV-C merupakan spektrum yang sangat berbahaya untuk organisme hidup.
• Cahaya UV tidak mampu melewati lapisan gelas, air atau plastik, karena semuanya mampu mengabsorbsi UV.
• Lapisan ozon bumi secara esensial dapat memblok semua radiasi UV matahari antara 200 – 290 nm(UV-C, paling berbahaya untuk organisme hidup), dan sebagian besar dari radiasi antara 290 – 315 nm (UV-B).
• Cahaya matahari memiliki radiasi UV dalam jumlah yang signifikan dan dengan demikian punya kekuatan germisidal (sifat dapat membunuh patogen).
• Cahaya matahari mempunyai beberapa manfaat didalam mendisinfeksi peralatan (seperti jaring), kolam atau tambak yang telah dikeringkan dan dijemur di bawah sinar matahari, tetapi kondisi atmosfir bumi sering berubah yang membuat mekanisme di atas kurang dapat diandalkan untuk proses disinfeksi patogen.
• Efek membunuh patogen dari cahaya UV sangat tergantung pada panjang gelombang yang dipergunakan.
• Radiasi elektromagnetik, apakah sinar-X, ultraviolet, cahaya tampak, atau gelombang radio, terjadi dalam unit-unit energi diskret yang dinamakan photon.
• Photon dari radiasi panjang gelombang yang lebih pendek memiliki energi yang lebih besar dan dapat mengakibatkan lebih banyak kerusakan biologis daripada photon dari radiasi panjang gelombang yang lebih panjang.
• Dengan panjang gelombang menurun, energi per photon meningkat.
• Photon dari radiasi elektromagnetik pada band panjang gelombang UV adalah cukup berenergi untuk mengakibatkan lebih banyak kerusakan biologis daripada radiasi cahaya tampak, tetapi kurang merusak dibandingkan dengan radiasi sinar-X.
• Panjang gelombang UV yang paling mematikan (lethal) adalah yang terletak pada kisaran antara 255 – 265 nm, band yang sempit dimana DNA, RNA dan asam-asam nukleat lainnya sangat kuat mengabsorbsi radiasi UV dan menjadi rusak.
• Absorbsi asam nukleat mencapai puncaknya pada 260 nm. Asam-asam amino yang mengandung struktur cincin aromatik mengabsorbsi radiasi UV pada 280 nm mengakibatkan kerusakan untuk peptida, protein dan enzym.
• Radiasi cahaya UV pada panjang gelombang ini adalah tidak tampak dan dapat mengakibatkan kerusakan hebat pada kornea dan retina mata, sehingga perlindungan mata adalah sangat penting untuk orang yang sedang mengoperasikan peralatan UV untuk disinfeksi patogen air di hatchery.
• Kerusakan biologis yang disebabkan oleh cahaya UV adalah sebanding dengan intensitasnya dan waktu paparannya (exposure time).
• Adalah penting untuk dicatat bahwa sebagian besar mikroorganisme memiliki mekanisme biokimia yang memungkinkan mereka untuk menyembuhkan atau memperbaiki kerusakan akibat radiasi UV.
• Sebagaimana dengan disinfektan kimia, efek membunuh dapat dicapai dengan waktu paparan yang pendek dengan intensitas tinggi, atau dengan intensitas rendah namun waktu paparannya lebih panjang.
• Dari mekanisme perbaikan asam nukleat yang rusak oleh UV, yang perlu diperhatikan adalah proses photoreaktivasi. Jika patogen yang rusak oleh UV diberi akses ke cahaya normal selama beberapa jam, banyak dari kerusakan DNA/RNA dapat diperbaiki oleh sistem enzym yang diaktifkan oleh cahaya.
Sistem Treatment UV
• Sistem treatment air menggunakan UV memberikan kontrol kontinyu terhadap patogen-patogen obligat maupun fakultatif pada suplai air hatchery.
• Pada banyak kasus, untuk menginaktifasi mikroorganisme yang penting untuk akuakultur, radiasi UV harus menembus masuk ke dalam air.
• Untungnya, air mengabsorbsi cahaya kurang kuat dengan panjang gelombang menjadi lebih pendek (ujung warna biru dari spektrum tampak) dan relatif transparan untuk radiasi UV pada panjang gelombang lebih pendek daripada sekitar 250 nm.
• Bagaimanapun, turbiditas dan garam-garam mineral terlarut mengurangi transmisi UV secara signifikan.
• Dus, air laut mengabsorbsi UV lebih kuat daripada sebagian besar air tawar dikarenakan salinitasnya lebih tinggi.
• Pada situasi budidaya ikan, turbiditas dari plankton, tanah, dan bahan organik tersuspensi biasanya merupakan penyebab paling serius dari penurunan transmisi UV.
• Penggunaan filter pasir di awal treatment sebaiknya selalu digunakan jika turbiditas alami tidak lebih kecil dari 20 Natelson Turbidity Units (NTUs).
• Bahkan di bawah kondisi ideal bagaimanapun, menginaktifasi patogen-patogen dalam air membutuhkan 5 sampai 10 kali dosis UV yang dibutuhkan untuk mikroorganisme yang tersuspensi dalam udara.
• Untuk memberi tingkat dosis tinggi yang dibutuhkan, lampu yang menghasilkan jumlah substansial radiasi UV pada panjang gelombang dekat 260 nm dibutuhkan.
• Output UV dari lampu fluoresen standar adalah cukup tinggi untuk membunuh perkembangan telur-telur salmon pada jarak 40 cm, tetapi masih tidak cukup untuk desinfeksi air.
• Solarisasi adalah penghitaman secara lambat dari kaca lampu disebabkan oleh sering terkena sorotan dari UV yang berlangsung lama. Itu menurunkan output lampu dengan 3-4% per 1000 jam penggunaan.
• Lampu dianggap untuk telah mencapai akhir masa hidup manfaatnya ketika output telah menurun ke 60% dari level orisinalnya.
• Secara fisik, unit-unit UV untuk aplikasi budidaya ikan biasanya terdiri dari lampu katode panas bertekanan rendah yang direndam dalam air yang akan ditreatment. Secara tipikal, lampu ditempatkan pada pusat ruang (chamber) silindris dimana air mengalir (lihat Gambar 4).
• Lampu individual biasanya diletakkan didalam suatu tabung yang terbuat dari kuarsa atau kaca yang dapat mentransmisi UV. Ini menjaga air untuk tidak mengenai lampu secara langsung tetapi memperkenankan radiasi UV untuk merasuk ke dalam air dan menginaktifasi mikroorganisme target.
• Walaupun tabung kuarsa dapat tidak dipasang, namun itu menyediakan beberapa keuntungan. Temperatur air punya sedikit pengaruh terhadap output lampu dan penggantian lampu adalah jauh lebih mudah karena “seal” kedap air di sekeliling lampu tidak diperlukan. Juga, tekanan air dalam ruang (chamber) dapat menjadi lebih tinggi karena ia dibatasi oleh kekuatan tabung kuarsa dan sealnya, bukan oleh kekuatan fisik dari lampu UV.
• Karena tabung kuarsa adalah dalam kontak dengan air, itu akhirnya akan menjadi terlapisi dengan deposit-deposit mineral, partikel-partikel sedimen, dan jenis pengotor (fouling) lainnya. Jika deposit-deposit ini tidak dihilangkan secara periodik, mereka akan secara meningkat memblok radiasi UV.
• Pembersihan tabung dus merupakan suatu bagian yang sangat diperlukan dari menjaga sistem desinfeksi air dengan UV. Pada sistem dengan sensor UV, pembersihan dapat dilakukan ketika intensitas turun ke suatu level yang telah ditetapkan sebelumnya.
• Beberapa sistem mempergunakan suatu blok wiper (penyeka) yang disusun sedemikian rupa sehingga aliran air melalui unit UV mendorongnya kembali dan seterusnya.
• Tingkat dosis UV (intensitas dan waktu kontak) yang dibutuhkan untuk pengendalian penyakit ikan dicerminkan sebagai dosis dari radiasi ultraviolet dalam mikrowatt (µW) per cm2 area terradiasi per detik waktu kontak (µW.det/cm2).
• Dosis yang dibutuhkan untuk menginaktifasi patogen-patogen ikan sedikit beragam tetapi sebagian besar dari bakteri dan virus umum secara mudah dihancurkan oleh 30.000 µW.det/cm2 atau kurang.
• Parasit yang lebih besar seperti Ichthyopthirius tomites (Ich), dan parasit protozoa Ichthyobodo (Costia) necatrix dapat bertahan hidup pada dosis UV setinggi 300.000 µW.det/cm2.
• Untuk pengendalian penyakit ikan, pedoman yang dapat diterima adalah tingkat dosis 30.000 µW.det/cm2 pada akhir masa manfaat lampu (7500 jam), atau 55.000 µW.det/cm2 sesudah 100 jam.
• Dosis ini akan mencapai 99.9% jumlah patogen terbunuh yang saat ini merupakan standar yang diterima untuk pengendalian penyakit ikan.
• Lampu yang tersedia di pasaran secara tipikal menghasilkan UV pada intensitas sekitar 9.000 µW.det/cm2.
• Contoh : Hitung aliran air melalui suatu chamber silindris dengan suatu tabung UV standar yang ditempatkan pada pusatnya yang akan mengakibatkan tingkat dosis 30.000 µW.det/cm2 untuk mikroorganisme tersuspensi.
• Pertama, volume chamber efektif (ECV) harus dihitung. Menggunakan hc dan hq untuk menunjukkan panjang chamber dan tabung kuarsa, ECV ditentukan dari :
ECV = V(chamber) – V(tabung kuarsa) = r2hc – r2hq
Waktu pemaparan (time exposure, ET) (biasanya dalam detik) yang dibutuhkan untuk suatu patogen tersuspensi dalam air mengalir melalui chamber untuk mengakumulasi dosis 30.000 µW.det/cm2 dapat ditentukan dari hubungan berikut :
ET (det) = Tingkat Dosis (µW.det/cm2) / Intensitas Lampu (µW/cm2)
ET = 30.000 µW.det/cm2 : 9000 µW/cm2 = 3.3 det
Laju aliran air (Water flow rate, WFR) melalui chamber yang akan menyediakan waktu paparan ini diberikan oleh :
WFR = ECV / ET
Dimana : WFR = laju aliran air (L/det)
ECV = volume chamber efektif (L) dan
ET = waktu paparan (det)
• Untuk contoh, diasumsikan bahwa volume chamber efektif = 3.3 L. Laju aliran air maksimum yang dapat digunakan, untuk memastikan bahwa patogen-patogen tersuspensi dipapar ke UV selama 3.3 detik adalah :
WFR = ECV / ET = 3.3 L / 3.3 det = 1.0 L/det
• Tabel 6. Dosis UV minimum yang direkomendasikan untuk menginaktifasi patogen-patogen ikan yang umum dan mendisinfeksi air hatchery.
Patogen/Aplikasi Tingkat Dosis UV (µW.det/cm2)
Inaktifasi Patogen
Bakteri (99.9 % inaktifasi)
• Aeromonas hydrophila 5.000
• Aeromonas salmonicida 4.000
• Vibrio anguillarum 4.000
• Pseudomonas fluorescens 5.000
Fungus (menghambat pertumbuhan hyphae)
• Saprolegnia sp. 230.000
Virus (99 % penurunan infektifitas)
• IPNV (infectious pancreatic necrosis) 150.000
• IHNV (infectious hematopoietic necrosis) 2.000
• CCV (channel catfish virus) 2.000
• Herpesvirus salmonis 2.000
Parasit (99 % penurunan infektifitas)
• Myxobolus cerebralis 27.600
Aplikasi Perikanan
• Air Resirkulasi 30.000
• Air Limbah Hatchery 30.000
KLORINASI
• Klorin digunakan secara luas di akuakultur untuk :
Membasmi organisme-organisme penyakit (bakteri, virus, parasit, jamur yang bersifat patogenik maupun yang non-patogenik) :
disinfeksi jaring, bak dan peralatan hatchery atau laboratorium lainnya,
disinfeksi kolam-kolam atau tambak produksi pada saat persiapan untuk penebaran benur/benih ikan dan
disinfeksi air buangan hatchery atau laboratorium
Mengontrol kelimpahan phytoplankton, dan
Memperbaiki kualitas air di kolam/tambak yang ditebari ikan atau udang :
mengoksidasi bahan organik,
mengoksidasi nitrit,
mengoksidasi besi feero,
menurunkan kadar ammonia, dsb.
Bagaimanapun, kehati-hatian perlu diterapkan dalam penggunaan klorin ini karena konsentrasi klorin yang rendah pun dapat meracuni hewan-hewan akuatik.
Senyawa klorin yang umum dijual di pasaran untuk tujuan disinfeksi adalah :
Gas klorin (Cl2),
Sodium hipoklorit (NaOCl),
Kalsium hipoklorit (kaporit), [Ca(OCl)2], dan
Butiran kalsium hipoklorit (HTH).
• Untuk mendisinfeksi volume air yang besar seperti air limbah, gas klorin hampir selalu bentuk yang paling ekonomis untuk digunakan.
• Jika volume air yang didisinfeksi lebih kecil, seperti bak, kolam, jaring, dan sebagainya, garam-garam hipoklorit seperti sodium atau kalsium hipoklorit biasanya digunakan.
• Untuk mendisinfeksi perlatan seperti sepatu boot, jaring/jala dan bak, sodium atau kalsium hipoklorit ditambahkan ke dalam air sampai kadarnya mencapai sekitar 100 mg/L.
• Klorin bereaksi dengan air untuk membentuk suatu asam kuat, yaitu asam hidroklorik (HCl), dan suatu asam lemah, yaitu asam hipoklorus (HOCl) dengan reaksi sebagai berikut :
Cl2 + H2O HOCl + HCl H+ + Cl- (Cenderung Asam)
HOCl H+ + OCl-
Ca(OCl)2 + H2O Ca(OH)2 + HOCl
Ca(OH)2 Ca2+ + OH- Cenderung Basa
HOCl H+ + OCl-
NaOCl + H2O NaOH + HOCl
NaOH Na+ + OH- Cenderung Basa
HOCl H+ + OCl-
• Asam hipoklorus (HOCl) mengalami disosiasi untuk menghasilkan ion hidrogen (H+) dan ion hipoklorit (OCl-).
• Dengan demikian klorinasi air menghasilkan 4 jenis klorin, yaitu :
1. Klorin (Cl2), atau Ca(OCl)2 atau NaOCl
2. Asam hipoklorus (HOCl),
3. Ion hipoklorit (OCl-), dan
4. Ion klorida (Cl-).
• Klorin/sodium hipoklorit/kalsium hipoklorit, asam hipoklorus dan ion hipoklorit [(Cl2 / Ca(OCl)2 / NaOCl); HOCl; OCl-] dinamakan Residu Klorin Bebas (RKB).
• Kekuatan disinfeksi (membunuh patogen) dari Cl2 / Ca(OCl)2 / NaOCl dan HOCl adalah kurang lebih 100 kali lebih besar daripada OCl-.
• Jenis residu klorin bebas yang dominan di air tergantung pada pH dan tidak tergantung pada macam klorin yang digunakan.
• HOCl merupakan residu yang dominan antara pH 4 dan 7;
• Tetapi HOCl menurun relatif terhadap OCl- dengan meningkatnya pH;
• OCl- adalah residu yang dominan di atas pH 8.
• Residu klorin bebas (RKB) mengoksidasi bahan organik, nitrit, besi ferro, dan sulfit, dan kekuatan menghancurkan patogen menjadi hilang karena residu klorin bebas direduksi menjadi klorida (Cl-).
• RKB jika berreaksi dengan ammonia akan membentuk suatu senyawa yang dinamakan Kloramin (Klor/Cl + amine/NH) :
HOCl + NH3 NH2Cl + H2O (Monokloramin)
HOCl + NH2Cl NHCl2 + H2O (Dikloramin)
HOCl + NHCl2 NCl3 + H2O (Trikloramin)
• Kloramin disebut juga sebagai Residu Klorin Gabungan (RKG).
• Kekuatan disinfeksi dari RKG adalah lebih kecil dari pada RKB, namun daya racunnya (toksisitasnya) terhadap ikan atau hewan akuatik lainnya jauh lebih besar dari pada RKB.
• RKB dapat juga mengoksidasi kloramin untuk membentuk gas nitrogen atau nitrat, seperti persamaan reaksi berikut :
HOCl + 2NH2Cl N2 + 3HCl + H2O
• Dikarenakan reaksi yang dijelaskan di atas, residu klorin yang berkembang ketika klorin ditambahkan kedalam air membentuk suatu pola khas yang secara historis diistilahkan dengan Kurva Klorinasi Breakpoint (Breakpoint Chlorination Curve).
• Ketika klorin ditambahkan pertama kali, ia mengoksidasi beberapa senyawa atau unsur agen reduksi yang ada, seperti nitrit dan ion-ion besi ferro atau bahan organik.
• Ion-ion klorida (Cl-) yang terbentuk didalam proses ini tidak memiliki aktivitas germisidal dan tak ada residu yang terbentuk.
• Dengan lebih banyak klorin ditambahkan, ia selanjutnya mulai untuk bereaksi dengan beberapa ammonia atau senyawa-senyawa nitrogen lainnya yang ada membentuk kloramin.
• Ini umumnya mempunyai aktivitas germisidal yang lemah dan residu klorin gabungan (RKG) mulai terakumulasi (Titik A pada Gambar).
• Dengan masih lebih banyak klorin ditambahkan, ia mulai untuk mengoksidasi kloramin, dan senyawa-senyawa seperti nitrogen trikloramin (NCl3) dan nitrous oksida dihasilkan.
• Residu Klorin Gabungan selanjutnya turun (Titik B).
• Menambahkan lebih banyak klorin melengkapi oksidasi dari kloramin dan suatu residu mulai lagi untuk berakumulasi.
• Sesudah titik ini, secara historis dianggap sebagai “breakpoint”, residu dengan aktivitas germisidal (HOCL dan OCl-) mulai untuk terakumulasi (Titik C).
• Kepentingan praktis dari kurva klorinasi breakpoint ini adalah bahwa konsentrasi klorin residu total dapat menjadi sama pada beberapa titk sepanjang kurva, sementara aktivitas germisidal tidak.
• Untuk contoh, konsentrasi klorin total pada titik-titik A, B dan C pada Gambar semuanya sekitar 1.5 mg/L tetapi mungkin punya waktu bunuh untuk spora bakteri masing-masing sebesar 90, 90 dan 3 menit.
• Untuk alasan ini, analisis kimia air untuk klorin sebaiknya selalu meliputi penetapan residu klorin bebas dan juga residu klorin total.
• Sebagaimana telah dijelaskan di atas, toksisitas klorin untuk bakteri, virus dan ikan terutama dikarenakan HOCL dan OCl-.
• HOCl merupakan oksidan kuat dan menghancurkan mikroorganisme dan jaringan insang ikan dengan mengakibatkan kerusakan non-spesifik terhadap protein dan penyusun membran dan dinding sel lainnya.
• HOCl juga masuk secara mudah ke dalam sel-sel dimana ia mengoksidasi enzim dan struktur cincin purine dan pyrimidine dari DNA dan RNA.
• OCl- kurang lebih memiliki berat molekul yang sama seperti HOCl namun muatan elektriknya menghalangi penetrasi melalui membran sel yang membuatnya menjadi suatu desinfektan yang lemah dan juga kurang toksik untuk ikan.
• Efikasi (kemanjuran) disinfeksi klorin dipengaruhi oleh turbiditas dan juga oleh pH.
• Partikel-partikel tersuspensi seperti liat atau bahan organik cenderung untuk melindungi mikroorganisme dengan menaungi mereka dari paparan klorin langsung atau dengan bereaksi dengannya.
• Penambahan NaCl meningkatkan kerentanan beberapa virus terhadap klorin dengan menyebabkan perubahan-perubahan pada capsid (kulit protein bagian luar) yang memfasilitasi penetrasi HOCl.
• Klorinasi untuk menghancurkan patogen-patogen ikan pada limbah buangan dari fasilitas hatchery membutuhkan residu klorin bebas sebesar 1-3 mg/L dengan waktu kontak 10-15 menit.
• Untuk mendisinfeksi bak dan alat-alat hatchery, konsentrasi klorin 100-200 mg/L dengan waktu kontak paling sedikit 30 menit biasanya direkomendasikan.
Tabel. Dosis klorin dan waktu kontak minimum yang direkomendasikan untuk menginaktifasi patogen ikan dan mendisinfeksi peralatan hatchery serta air buangannya.
Patogen/Aplikasi Dosis (mg/L) Waktu Kontak Keterangan
Inaktifasi Patogen
Aeromonas salmonicida 0.1 30 detik 99.9 % mati
Renibacterium salmoninarum 0.05 18 detik 99 % mati
Yersinia ruckeri 0.05 30 detik 99.9 % mati
IPNV 0.2 10 menit Air Lunak
IPNV 0.7 2 menit Air Keras
IHNV 0.5 5 menit Air Lunak
IHNV 0.5 10 menit Air Keras
Aplikasi Perikanan
Jaring, Sepatu Boot 50 5 menit Netralisir sesudahnya
Bak/Tangki 100 30 menit Netralisir sesudahnya
Kolam Kering 200 Biarkan hilang secara alamiah
-
Patogen air limbah hatchery 0.3-0.5 10 menit Tanpa Patogen eksotik
Beberapa pertimbangan yang perlu diperhatikan berkaitan dengan penggunaan klorin dalam budidaya ikan adalah sebagai berikut :
• Klorin dipergunakan pada persiapan atau pencucian kolam/tambak atau pada kolam tandon, karena klorin bersifat toksik terhadap ikan atau udang.
• Dosis klorin tergantung pada pH air dan konsentrasi bahan organik dan ammonia.
• Semakin tinggi pH air, dosis klorin yang digunakan makin tinggi, karena RKB yang terbentuk sebagian besar berupa OCl- yang kemampuan membunuh patogennya lebih kecil daripada HOCl. Untuk itu, air yang pH-nya relatif tinggi (pH>7), sebelumnya ditambahkan asam asetat atau asam lemah lainnya sehingga pH-nya agak asam, baru klorin ditambahkan.
• Kandungan bahan organik dan ammonia yang tinggi di air, akan membutuhkan dosis klorin yang lebih tinggi pula dibandingkan air yang berbahan organik atau ammonia yang rendah, karena klroin yang diberikan akan bereaksi dahulu dengan bahan organik atau ammonia tersebut membentuk kloramin atau RKG (yang kemampuan membunuh patogennya lebih kecil daripada RKB), baru setelah bahan organik atau ammonia telah habis bereaksi, RKB (yang kemampuan membunuh patogennya lebih tinggi daripada RKG) terbentuk.
• Residu klorin dapat dihilangkan dengan beberapa cara, diantaranya :
Dekomposisi Photokimia dengan iradiasi UV dan treatment dengan ozon, namun cara ini membutuhkan biaya cukup besar sehingga kurang direkomendasikan.
Penjemuran di bawah cahaya matahari selama beberapa hari
Didetoksifikasi menggunakan sodium thiosulfat (Na2S2O3) dengan dosis teoritis sebesar 7.4 mg/L sodium thiosulfat untuk setiap 1 mg/L RKB, atau dengan agen pereduksi lainnya (gas sulfur dioksida, sodium sulfit).
Deklorinasi dengan gas sulfur dioksida (SO2) adalah tidak mahal, mudah untuk dikontrol dan alat yang diperlukan tersedia di pasaran. Reaksinya berjalan sedemikian cepat sehingga waktu kontak bukan pertimbangan penting lagi. Dengan cara ini klorin dan kloramin dapat diminimalisasi.
SO2 + H2O H2SO3
HOCl + SO3-2 H2SO4 + HCl
R-NHCl + SO3-2 R-NH2 + H2SO4 + HCl
Aerasi kuat selama beberapa hari, namun kloramin tidak hilang dengan cara ini.
Adsorpsi oleh arang/karbon aktif (C+) dapat menurunkan residu klorin dan kloramin sampai kisaran 10-20 g/L.
C+ + HOCl CO2 + HCl
C+ + NH2Cl + H2O CO2 + NH4Cl
• Kekuatan disinfeksi klorin meningkat dengan meningkatnya temperatur air dan lamanya waktu kontak.
• Residu Klorin Gabungan (RKG) adalah senyawa yang tidak mudah dihilangkan dari air, baik dengan aerasi, cahaya matahari atau penggunaan sodium thiosulfat, sehingga residunya relatif lebih lama berada di lingkungan.
• Sesudah disinfeksi, tangki/bak, jaring dan peralatan lainnya harus dibilas dengan benar menggunakan air bebas klorin. Residu klorin dapat dianalisa menggunakan kertas uji klorin yang tersedia secara komersial atau dengan metode kimia seperti o-tolidine.
• Sebagian besar ikan dapat mentolerir paparan setinggi 0.05 ppm selama periode pendek (sampai 30 menit), karena epithelium insang dapat sembuh dari kerusakan yang terjadi.
Ozon
• Ozon telah dikenal mempunyai sifat-sifat germisidal dan telah digunakan untuk mendisinfeksi suplai air minum di Eropa sejak awal 1900.
• Ozon telah lama digunakan di seluruh dunia untuk menghilangkan warna, bau, dan turbiditas dari air yang diresirkulasi pada budidaya ikan menggunakan akuarium, dari suplai air minum perkotaan dan dari limbah buangan pabrik treatment limbah rumah tangga dan industri.
• Selama dua dekade yang lalu, ozon telah digunakan untuk mendisinfeksi aliran air masuk dan keluar di hatchery, dan untuk mengontrol patogen, mengoksidasi nitrit, menghilangkan warna dan bau, dan turbiditas dan mengurangi penambahan bahan organik pada air yang diresirkulasi pada budidaya ikan menggunakan akuarium, dari suplai air minum perkotaan dan dari limbah buangan pabrik treatment limbah rumah tangga dan industri.
• Ozon secara mudah dihasilkan dari udara menggunakan apakah suatu “discharge” (tembakan) listrik tegangan tinggi atau iradiasi UV pada band panjang gelombang 100-200 nm.
• Pada metode yang manapun, energi yang ditambahkan mengganggu beberapa molekul O2 dan menghasilkan atom-atom oksigen.
• Ketika atom oksigen yang baru dihasilkan selanjutnya bertubrukan, sebagian besar dengan mudah tersusun kembali kedalam O2, tetapi beberapa darinya bereaksi untuk membentuk molekul-molekul oksigen beratom tiga yang tidak stabil (O3) yang selanjutnya disebut ozon.
3O2 + hv 2O3
• hv menunjukkan unit kuantum dari energi listrik atau UV yang dibutuhkan untuk mengakibatkan reaksi.
• Molekul ozon di udara secara termodinamika adalah tidak stabil dan akan secara spontan terdekomposisi kembali kedalam oksigen di atas periode beberapa jam.
• Generator ozon yang digunakan di akuakultur sebagian besar adalah unit-unit “discharge” listrik, dikarenakan volume air yang besar yang akan ditreatment, walaupun generator ozon UV kadang-kadang digunakan.
• Oksigen murni atau udara bebas dapat digunakan sebagai “feed gas”.
• Walaupun udara bebas dapat diperoleh cuma-cuma, dan oksigen murni agak mahal, namun seringkali lebih murah untuk menggunakan oksigen murni, khususnya pada generator yang lebih besar, karena sedikit tenaga listrik yang dibutuhkan untuk menghasilkan jumlah ozon yang sama.
• Apapun gas yang digunakan, ia harus kering dan bebas debu serta minyak. Ozon sendiri sangat korosif, tetapi dicampur dengan udara yang hanya mengandung sedikit ppm kelembaban, itu akan segera merusak generator.
• Ozon adalah suatu disinfektan yang sangat efektif. Seperti klorin, ke-efektif-annya merupakan suatu fungsi dari waktu kontak dan konsentrasi.
• Ozon merupakan suatu oksidan yang lebih kuat daripada klorin dan patogen-patogen ikan umumnya dapat diinaktifasi dengan waktu kontak yang jauh lebih pendek-seringkali dalam hitungan detik atau menit.
• Berkebalikan dengan klorin, disinfeksi ozon adalah jauh kurang dipengaruhi oleh pH air (pada kisaran budidaya ikan yaitu 6-9) dan efikasi germisidalnya tidak berkurang oleh reaksi dengan ammonia untuk membentuk kloramin.
• Bagaimanapun, tidak seperti klorin yang mana secara cepat larut dalam air dan kemudian bereaksi dengan air untuk membentuk germisidal asam hipoklorus, kelarutan O3 terbatas, dan kontak fisik antara organisme target dan gelembung mikro dari gas ozon dalam air merupakan suatu mekanisme kerja yang penting.
• Dus, efisiensi dispersi dan pencampuran gas akan mempengaruhi dosis ozon dan waktu kontak yang dibutuhkan untuk menginaktifasi patogen-patogen ikan.
• Kontaktor ozon-air untuk aplikasi perikanan dapat digolongkan ke dalam 3 kelompok : (1) tower semprot (spray towers), (2) kolom padat (packed columns), dan (3) dispersi gas ozon secara langsung kedalam air melalui batu aerasi.
• Kontak ozon-air dalam bentuk yang paling sederhana adalah membentuk gelembung gas ozon melalui suatu difuser pori mikro kedalam suatu suatu kolom air.
• Tidak seperti sistim aerasi oksigen, difuser batang karbon tidak dapat digunakan karena mereka secara cepat dioksidasi.
• Untuk aplikasi akuakultur/perikanan, dispersi gas ozon melalui difuser keramik biasanya mencukupi.
• Untuk menggunakan ozon paling efisien, harus dikenali bahwa bahan organik dan inorganik pada suplai air hatchery akan menunjukkan suatu kebutuhan ozon dan meningkatkan konsentrasi O3 yang diperlukan untuk disinfeksi.
• Secara ideal, pengendapan atau filtrasi sebaiknya digunakan untuk menurunkan turbiditas, dikarenakan sedimen-sedimen tersuspensi, sampai 20 NTU atau kurang.
• Kation-kation inorganik seperti Mn dan Fe terlarut juga menunjukkan suatu kebutuhan akan ozon.
• Fe sering harus dihilangkan dari air sumur sebelum digunakan untuk akuakultur.
• Ozonasi akan menghasilkan oksida-oksida metal tidak larut dan dapat menjadi suatu metode penghilangan yang lebih efektif.
• Pada satu kasus demikian, ozonasi menurunkan konsentrasi Fe terlarut dari konsentrasi awalnya sebesar 9.5 mg/L menjadi 0.07 mg/L, dan konsentrasi Mn dari 1.2 mg/L menjadi 0.05 mg/L.
• Aerasi oksigen konvensional hanya menurunkan konsentrasi Fe kurang lebih menjadi 4 mg/L dan Mn menjadi 0.7 mg/L.
• Sebaliknya, oksidasi kation-kation inorganik dengan ozon dapat merugikan, khususnya pada sistim kultur shellfish marin tertutup, karena garam-garam terlarut yang dibutuhkan untuk metabolisme mungkin juga dioksidasi menjadi bentuk-bentuk yang tidak larut, membuatnya secara biologi tidak tersedia.
• Konsentrasi ozon yang tepat dan waktu kontak yang dibutuhkan untuk menginaktifasi patogen ikan beragam tergantung pada organisme target dan kualitas air.
• Pada sistim akuakultur air laut, dilaporkan bahwa bakteri mati pada konsentrasi ozon sekitar 0.5 mg/L.
• Filter karbon aktif digunakan untuk menghilangkan residu oksidan ozon seperti Br2.
• Berdasarkan pada waktu kematian untuk spesies fungi, bakteri, virus dan parasit protozoa yang umum, dosis ozon antara 0.1 dan 0.5 mg/L dengan waktu kontak 5-10 menit akan menyediakan suatu margin keamanan konservatif ketika mengdisinfeksi suplai air tawar hatchery dengan level padatan tersuspensi rendah (<20 data-blogger-escaped-0.002="" data-blogger-escaped-0.01="" data-blogger-escaped-0.03="" data-blogger-escaped-0.1="" data-blogger-escaped-0.2="" data-blogger-escaped-0.3="" data-blogger-escaped-0.5="" data-blogger-escaped-0="" data-blogger-escaped-1-2="" data-blogger-escaped-1.="" data-blogger-escaped-10-20="" data-blogger-escaped-10.000="" data-blogger-escaped-10="" data-blogger-escaped-150="" data-blogger-escaped-1996="" data-blogger-escaped-1="" data-blogger-escaped-20.000="" data-blogger-escaped-2="" data-blogger-escaped-300="" data-blogger-escaped-30="" data-blogger-escaped-3="" data-blogger-escaped-5="" data-blogger-escaped-6="" data-blogger-escaped-7.="" data-blogger-escaped-75="" data-blogger-escaped-76="" data-blogger-escaped-95="" data-blogger-escaped-:="" data-blogger-escaped-a="" data-blogger-escaped-acuan="" data-blogger-escaped-ada="" data-blogger-escaped-adalah="" data-blogger-escaped-adanya="" data-blogger-escaped-aerasi="" data-blogger-escaped-aerobik.="" data-blogger-escaped-aeromonas="" data-blogger-escaped-agen="" data-blogger-escaped-air="" data-blogger-escaped-akan="" data-blogger-escaped-akhirnya="" data-blogger-escaped-akibat="" data-blogger-escaped-aktif="" data-blogger-escaped-akuakultur="" data-blogger-escaped-alami="" data-blogger-escaped-alat="" data-blogger-escaped-aliran="" data-blogger-escaped-aman="" data-blogger-escaped-amerika="" data-blogger-escaped-ammonia="" data-blogger-escaped-ammonifikasi="" data-blogger-escaped-antara="" data-blogger-escaped-aplikasi="" data-blogger-escaped-arah="" data-blogger-escaped-arang="" data-blogger-escaped-asam="" data-blogger-escaped-atas="" data-blogger-escaped-atau="" data-blogger-escaped-bagaimanapun="" data-blogger-escaped-bak.="" data-blogger-escaped-bak="" data-blogger-escaped-bakteri-bakteri="" data-blogger-escaped-bakteri="" data-blogger-escaped-bangunan="" data-blogger-escaped-banyak="" data-blogger-escaped-basa="" data-blogger-escaped-batas="" data-blogger-escaped-batok="" data-blogger-escaped-batuan="" data-blogger-escaped-bawah="" data-blogger-escaped-beberapa="" data-blogger-escaped-bekerja="" data-blogger-escaped-berdasarkan="" data-blogger-escaped-berdiameter="" data-blogger-escaped-berfungsi="" data-blogger-escaped-bergerak="" data-blogger-escaped-berhubungan="" data-blogger-escaped-berikut="" data-blogger-escaped-berkurang="" data-blogger-escaped-berlawanan="" data-blogger-escaped-berperan="" data-blogger-escaped-bersamaan="" data-blogger-escaped-bersifat="" data-blogger-escaped-bertekanan="" data-blogger-escaped-berukuran="" data-blogger-escaped-berurutan="" data-blogger-escaped-bervalensi="" data-blogger-escaped-besar="" data-blogger-escaped-besi="" data-blogger-escaped-bila="" data-blogger-escaped-biofilter.="" data-blogger-escaped-biofilter="" data-blogger-escaped-biologi.="" data-blogger-escaped-biologi="" data-blogger-escaped-buangan="" data-blogger-escaped-budidaya="" data-blogger-escaped-ca="" data-blogger-escaped-caco3="tinggi" data-blogger-escaped-cairan="" data-blogger-escaped-cara="" data-blogger-escaped-cepat="" data-blogger-escaped-ceratomyxa="" data-blogger-escaped-cerebralis="" data-blogger-escaped-cincin="" data-blogger-escaped-cl-="" data-blogger-escaped-cm.="" data-blogger-escaped-cm="" data-blogger-escaped-co32-="" data-blogger-escaped-cocok="" data-blogger-escaped-column="" data-blogger-escaped-cukup="" data-blogger-escaped-daerah="" data-blogger-escaped-dalam="" data-blogger-escaped-dan="" data-blogger-escaped-dapat="" data-blogger-escaped-darah="" data-blogger-escaped-dari="" data-blogger-escaped-daripada="" data-blogger-escaped-dasar="" data-blogger-escaped-daya="" data-blogger-escaped-degassing="" data-blogger-escaped-dekat="" data-blogger-escaped-dengan="" data-blogger-escaped-denitrifikasi="" data-blogger-escaped-di="" data-blogger-escaped-diaerasi="" data-blogger-escaped-dialirkan="" data-blogger-escaped-diantaranya="" data-blogger-escaped-dibalut="" data-blogger-escaped-dibawah="" data-blogger-escaped-dibuang="" data-blogger-escaped-dibuat="" data-blogger-escaped-didalam="" data-blogger-escaped-dideozonasi="" data-blogger-escaped-difilter="" data-blogger-escaped-diganti="" data-blogger-escaped-digunakan="" data-blogger-escaped-diharapkan="" data-blogger-escaped-dihilangkan="" data-blogger-escaped-diinaktifasi="" data-blogger-escaped-diinstal="" data-blogger-escaped-dikembangkan="" data-blogger-escaped-dilengkapi="" data-blogger-escaped-dimana="" data-blogger-escaped-diozon="" data-blogger-escaped-dipakai="" data-blogger-escaped-diperlakukan="" data-blogger-escaped-diperlukan.="" data-blogger-escaped-diperlukan="" data-blogger-escaped-dirancang="" data-blogger-escaped-direkomendasikan="" data-blogger-escaped-disajikan="" data-blogger-escaped-disediakan.="" data-blogger-escaped-disusun="" data-blogger-escaped-ditambahkan="" data-blogger-escaped-ditentukan="" data-blogger-escaped-diterapkan="" data-blogger-escaped-ditreatment.="" data-blogger-escaped-ditujukan="" data-blogger-escaped-dominan="" data-blogger-escaped-dosis="" data-blogger-escaped-dua="" data-blogger-escaped-edemeyer="" data-blogger-escaped-efektif.="" data-blogger-escaped-efektif="" data-blogger-escaped-efisiensi="" data-blogger-escaped-embrio="" data-blogger-escaped-endapan="" data-blogger-escaped-energi="" data-blogger-escaped-faktor="" data-blogger-escaped-fasilitator="" data-blogger-escaped-filter="" data-blogger-escaped-filtrasi="" data-blogger-escaped-fisik="" data-blogger-escaped-g="" data-blogger-escaped-gambar="" data-blogger-escaped-gambaran="" data-blogger-escaped-garam="" data-blogger-escaped-gas="" data-blogger-escaped-gaya="" data-blogger-escaped-gpm="" data-blogger-escaped-gravitasi="" data-blogger-escaped-half-life="" data-blogger-escaped-hanya="" data-blogger-escaped-hard="" data-blogger-escaped-harus="" data-blogger-escaped-hatchery="" data-blogger-escaped-hiperosmotik="" data-blogger-escaped-hipertonik="" data-blogger-escaped-ia="" data-blogger-escaped-ihnv="" data-blogger-escaped-ijuk="" data-blogger-escaped-ikan.="" data-blogger-escaped-ikan="" data-blogger-escaped-inaktifasi="" data-blogger-escaped-infeksi="" data-blogger-escaped-ini="" data-blogger-escaped-inkubasi="" data-blogger-escaped-intensif="" data-blogger-escaped-internal="" data-blogger-escaped-ion-ion="" data-blogger-escaped-ion="" data-blogger-escaped-ipnv="" data-blogger-escaped-isoosmotik="" data-blogger-escaped-itu="" data-blogger-escaped-jenis="" data-blogger-escaped-jenuh="" data-blogger-escaped-jika="" data-blogger-escaped-juga="" data-blogger-escaped-jumlah="" data-blogger-escaped-k="" data-blogger-escaped-kadar="" data-blogger-escaped-kalsium.="" data-blogger-escaped-kalsium="" data-blogger-escaped-karbon="" data-blogger-escaped-karena="" data-blogger-escaped-kasar="" data-blogger-escaped-kata="" data-blogger-escaped-kation-kation="" data-blogger-escaped-ke="" data-blogger-escaped-keadaan="" data-blogger-escaped-keberhasilan="" data-blogger-escaped-kecil="" data-blogger-escaped-kedalam="" data-blogger-escaped-kehadiran="" data-blogger-escaped-kelapa="" data-blogger-escaped-keluar="" data-blogger-escaped-kemampuan="" data-blogger-escaped-kembali="" data-blogger-escaped-kemudian="" data-blogger-escaped-kemungkinan="" data-blogger-escaped-kepadatan="" data-blogger-escaped-kerja="" data-blogger-escaped-kesadahan="" data-blogger-escaped-kesadahannya="" data-blogger-escaped-kesehatan="" data-blogger-escaped-kestabilan="" data-blogger-escaped-ketebalan="" data-blogger-escaped-keterangan="" data-blogger-escaped-kimia.="" data-blogger-escaped-kimia="" data-blogger-escaped-klasifikasi="" data-blogger-escaped-klorin="" data-blogger-escaped-klorinasi="" data-blogger-escaped-kolom="" data-blogger-escaped-komponen="" data-blogger-escaped-kondisi="" data-blogger-escaped-konsentrasi="" data-blogger-escaped-kontak="" data-blogger-escaped-kontinyu="" data-blogger-escaped-kontrol="" data-blogger-escaped-korosif="" data-blogger-escaped-kotoran="" data-blogger-escaped-kualitas="" data-blogger-escaped-kuat="" data-blogger-escaped-lahan="" data-blogger-escaped-lain="" data-blogger-escaped-lanjut="" data-blogger-escaped-lapisan="" data-blogger-escaped-larva="" data-blogger-escaped-laut.="" data-blogger-escaped-laut="" data-blogger-escaped-lebih="" data-blogger-escaped-level="" data-blogger-escaped-limbah="" data-blogger-escaped-lingkungan.="" data-blogger-escaped-lingkungan="" data-blogger-escaped-lingkungannya.="" data-blogger-escaped-lingkungannya="" data-blogger-escaped-logam="" data-blogger-escaped-lolos="" data-blogger-escaped-lpm="" data-blogger-escaped-m="" data-blogger-escaped-magnesium="" data-blogger-escaped-maka="" data-blogger-escaped-makan="" data-blogger-escaped-mampu="" data-blogger-escaped-manusia.="" data-blogger-escaped-masih="" data-blogger-escaped-masing-masing="" data-blogger-escaped-masuk="" data-blogger-escaped-media="" data-blogger-escaped-mekanik.="" data-blogger-escaped-mekanik="" data-blogger-escaped-melakukan="" data-blogger-escaped-melalui="" data-blogger-escaped-memiliki="" data-blogger-escaped-memperpendek="" data-blogger-escaped-mempertahankan="" data-blogger-escaped-mempunyai="" data-blogger-escaped-mencapai="" data-blogger-escaped-mencegah="" data-blogger-escaped-menekan="" data-blogger-escaped-menempatkan="" data-blogger-escaped-menempel="" data-blogger-escaped-menentukan="" data-blogger-escaped-menetralisir="" data-blogger-escaped-mengakibatkan="" data-blogger-escaped-mengalir="" data-blogger-escaped-mengandung="" data-blogger-escaped-mengeliminir="" data-blogger-escaped-mengendap="" data-blogger-escaped-menggunakan="" data-blogger-escaped-menghilangkan="" data-blogger-escaped-mengikat="" data-blogger-escaped-mengimbangi="" data-blogger-escaped-menginaktifasi="" data-blogger-escaped-mengoksidasi="" data-blogger-escaped-mengubah="" data-blogger-escaped-meningkat.="" data-blogger-escaped-meningkatkan="" data-blogger-escaped-menit="" data-blogger-escaped-menjadi="" data-blogger-escaped-menjaga="" data-blogger-escaped-menuju="" data-blogger-escaped-menyaring="" data-blogger-escaped-menyediakan="" data-blogger-escaped-menyukai="" data-blogger-escaped-merasa="" data-blogger-escaped-mereka="" data-blogger-escaped-merupakan="" data-blogger-escaped-merusak="" data-blogger-escaped-meskipun="" data-blogger-escaped-metoda="" data-blogger-escaped-mg="" data-blogger-escaped-mikroorganisme="" data-blogger-escaped-mineral-mineral="" data-blogger-escaped-mineralisasi="" data-blogger-escaped-moderate="" data-blogger-escaped-molekul="" data-blogger-escaped-mungkin="" data-blogger-escaped-myxobolus="" data-blogger-escaped-na="" data-blogger-escaped-nafsu="" data-blogger-escaped-namun="" data-blogger-escaped-nilai="" data-blogger-escaped-nitrat.="" data-blogger-escaped-nitrat="" data-blogger-escaped-nitrifikasi="" data-blogger-escaped-nitrit.kerja="" data-blogger-escaped-nitrit="" data-blogger-escaped-nitrobacter.="" data-blogger-escaped-nitrogen="" data-blogger-escaped-nitrosomonas="" data-blogger-escaped-no3-="" data-blogger-escaped-ntu="" data-blogger-escaped-nyaman="" data-blogger-escaped-och="" data-blogger-escaped-oksidan="" data-blogger-escaped-oksidasi="" data-blogger-escaped-oksigen.="" data-blogger-escaped-oksigen="" data-blogger-escaped-oleh="" data-blogger-escaped-organik="" data-blogger-escaped-osmoregulasi.="" data-blogger-escaped-osmoregulasi="" data-blogger-escaped-osmotik="" data-blogger-escaped-outlet="" data-blogger-escaped-oyster="" data-blogger-escaped-ozon="" data-blogger-escaped-packed="" data-blogger-escaped-pada="" data-blogger-escaped-padat="" data-blogger-escaped-padatan="" data-blogger-escaped-pakan="" data-blogger-escaped-panjang="" data-blogger-escaped-paralel.="" data-blogger-escaped-partikel="" data-blogger-escaped-paruh="" data-blogger-escaped-pasir="" data-blogger-escaped-patogen-patogen="" data-blogger-escaped-patogen="" data-blogger-escaped-pedoman="" data-blogger-escaped-pembuang="" data-blogger-escaped-pemeliharaan.="" data-blogger-escaped-pemeliharaan="" data-blogger-escaped-pemisahan="" data-blogger-escaped-penambahan="" data-blogger-escaped-pengaturan="" data-blogger-escaped-pengawetan="" data-blogger-escaped-pengelolaan="" data-blogger-escaped-pengendapan="" data-blogger-escaped-penggunaan="" data-blogger-escaped-penghilangan="" data-blogger-escaped-pengikatan="" data-blogger-escaped-peningkatan="" data-blogger-escaped-penting="" data-blogger-escaped-penyakit="" data-blogger-escaped-perikanan="" data-blogger-escaped-periodik="" data-blogger-escaped-perkembangan="" data-blogger-escaped-perlakuan="" data-blogger-escaped-perlambatan="" data-blogger-escaped-perlu.="" data-blogger-escaped-perlu="" data-blogger-escaped-permukaan.="" data-blogger-escaped-permukaannya="" data-blogger-escaped-pernah="" data-blogger-escaped-pertukaraan="" data-blogger-escaped-pertukaran="" data-blogger-escaped-pertumbuhannya="" data-blogger-escaped-perubahan="" data-blogger-escaped-pipa="" data-blogger-escaped-plikasi="" data-blogger-escaped-proses="" data-blogger-escaped-rassostrea="" data-blogger-escaped-regulasi="" data-blogger-escaped-rekomendasi="" data-blogger-escaped-residu="" data-blogger-escaped-resirkulasi.="" data-blogger-escaped-resirkulasi="" data-blogger-escaped-respirasi="" data-blogger-escaped-ribu="" data-blogger-escaped-salah="" data-blogger-escaped-salinitas="" data-blogger-escaped-salmon.="" data-blogger-escaped-salmon="" data-blogger-escaped-salmonicida="" data-blogger-escaped-saluran="" data-blogger-escaped-sampai="" data-blogger-escaped-sangat="" data-blogger-escaped-saprolegnia="" data-blogger-escaped-saring.="" data-blogger-escaped-satu="" data-blogger-escaped-sebagai="" data-blogger-escaped-sebagaimana="" data-blogger-escaped-sebaiknya="" data-blogger-escaped-sebelum="" data-blogger-escaped-sebesar="" data-blogger-escaped-secara="" data-blogger-escaped-sedang="" data-blogger-escaped-sedangkan="" data-blogger-escaped-sehingga="" data-blogger-escaped-sekitar="" data-blogger-escaped-selain="" data-blogger-escaped-selama="" data-blogger-escaped-sementara="" data-blogger-escaped-senyawa-senyawa="" data-blogger-escaped-seri="" data-blogger-escaped-serta="" data-blogger-escaped-serupa="" data-blogger-escaped-sesudah="" data-blogger-escaped-setara="" data-blogger-escaped-shasta="" data-blogger-escaped-sisa="" data-blogger-escaped-sistem="" data-blogger-escaped-skala="" data-blogger-escaped-skema="" data-blogger-escaped-so42-="" data-blogger-escaped-sodium="" data-blogger-escaped-soft="" data-blogger-escaped-sp.="" data-blogger-escaped-stabil="" data-blogger-escaped-stabilitas="" data-blogger-escaped-stripping="" data-blogger-escaped-suatu="" data-blogger-escaped-substrat="" data-blogger-escaped-sumur="" data-blogger-escaped-super="" data-blogger-escaped-suplai="" data-blogger-escaped-tabel="" data-blogger-escaped-tahan="" data-blogger-escaped-tahap="" data-blogger-escaped-tawar="" data-blogger-escaped-tekanan="" data-blogger-escaped-teknologi="" data-blogger-escaped-telah="" data-blogger-escaped-telur="" data-blogger-escaped-tempat="" data-blogger-escaped-terbatas.="" data-blogger-escaped-terendapkan="" data-blogger-escaped-tergantung="" data-blogger-escaped-terhadap="" data-blogger-escaped-terjadi="" data-blogger-escaped-terlarut="" data-blogger-escaped-terletak="" data-blogger-escaped-tersebut="" data-blogger-escaped-tersuspensi="" data-blogger-escaped-tersusun="" data-blogger-escaped-tertinggal="" data-blogger-escaped-terurai="" data-blogger-escaped-tetap="" data-blogger-escaped-thiosulfat="" data-blogger-escaped-tidak="" data-blogger-escaped-tinggi="" data-blogger-escaped-toksik.="" data-blogger-escaped-toksik="" data-blogger-escaped-toksisitas="" data-blogger-escaped-total="" data-blogger-escaped-tower="" data-blogger-escaped-towers="" data-blogger-escaped-treatment="" data-blogger-escaped-tubuh.="" data-blogger-escaped-tubuh="" data-blogger-escaped-tubuhnya="" data-blogger-escaped-tumbuh="" data-blogger-escaped-turbiditas="" data-blogger-escaped-udara="" data-blogger-escaped-umum.="" data-blogger-escaped-umum="" data-blogger-escaped-umumnya="" data-blogger-escaped-unit="" data-blogger-escaped-untuk="" data-blogger-escaped-untungnya="" data-blogger-escaped-updraft="" data-blogger-escaped-ventilasi="" data-blogger-escaped-virginia="" data-blogger-escaped-wadah="" data-blogger-escaped-waktu="" data-blogger-escaped-yaitu="" data-blogger-escaped-yang="" data-blogger-escaped-zeolit=""> 300 mg/L setara CaCO3 = sangat tinggi (very hard) (EPA, 1986).
Peranan peningkatan kesadahan adalah untuk menjaga kestabilan nilai pH agar tidak mengganggu keseimbangan (homeostasi) di perairan serta untuk mempercepat “recovery” ikan dari stres ataupun penyakit (Wedemeyer, 1996). Nilai pH merupakan parameter kualitas air yang sering menjadi masalah dalam usaha budidaya ikan. Nilai pH yang bersifat fluktuatif ini dapat dikendalikan dengan adanya penyangga pH (pH buffer). Salah satu metoda yang digunakan untuk menjaga kestabilan pH di perairan adalah pengkapuran. Pengkapuran akan meningkatkan konsentrasi kesadahan dan/atau alkalinitas sebagai penyangga pH (pH buffer) di perairan (Boyd, 1982). Selain itu kapur yang mengandung kalsium, dapat mensuplai kalsium lebih baik untuk keperluan metabolisme maupun untuk pertumbuhan ikan.
Penjelasan yang lebih detail mengenai sistem resirkulasi, dapat dibaca pada Penuntun Praktikum Manajemen Kualitas Air untuk Hatchery.
TREATMENT AIR LIMBAH HATCHERY
Potensi limbah hatchery untuk mencemari perairan umum adalah sangat besar. Secara umum ada tiga macam pencemar yang dibuang dari hatchery, yaitu : 1). Bakteri patogenik dan parasit, 2). Bahan kimia dan obat-obatan yang digunakan untuk pengendalian penyakit, dan 3). Produk-produk metabolik (ammonia, feses) dan limbah pakan yang tidak dimakan ikan. Pencemaran oleh bakteri patogenik dan parasit serta bahan kimia dan obat-obatan adalah sporadis namun demikian tetap penting untuk dicermati. Jika ini terjadi, air harus disterilkan dari patogen, didesinfeksi dari parasit, dan didetoksifikasi dari bahan kimia. Air buangan dapat disterilisasi dengan cara-cara yang diterangkan di atas (filtrasi diikuti dengan penggunaan UV, atau Ozon, atau klorin, dsb). Detoksifikasi obat dan bahan kimia sebaiknya mengikuti petunjuk pembuatnya (pabrik) atau saran dari ahli kimia dan pathologi. Prosedur detoksifikasi yang benar sebaiknya selalu tersedia sebelum obat-obatan atau bahan kimia digunakan.
Macam pencemar ketiga, yaitu produk limbah dari ikan dan pakan, merupakan suatu gambaran tetap dari kegiatan hatchery, dan biasanya membutuhkan fasilitas permanen untuk menanganinya. Dua komponen, padatan terlarut dan tersuspensi, membutuhkan pertimbangan. Pencemar terlarut yang dominan adalah ammonia, nitrat, posfat dan bahan organik. Nitrat, posfat dan bahan organik menyumbang ke eutrofikasi perairan yang menerima limbahnya.
Pencemar yang lebih penting lagi adalah padatan tersuspensi. Pencemar ini dapat mengendap dan terakumulasi serta menutupi permukaan dasar perairan umum. Karena umumnya terdiri dari bahan organik, maka mereka dapat menurunkan kadar oksigen perairan tersebut apakah melalui oksidasi langsung atau melalui respirasi populasi mikroba yang besar yang menggunakan mereka sebagai media kultur. Sebagian besar dari bahan pencemar ini harus diambil dari air buangan sebelum mereka akhirnya dibuang.
Tingkat pencemaran dalam suatu limbah hatchery dapat ditentukan dengan persamaan umum berikut :
Faktor pencemar x Pounds pakan yang diberikan
Aliran air (galon per menit)
Faktor pencemar berikut dapat digunakan dalam persamaan di atas :
Ammonia total = 2.67
Nitrat = 7.25
Posfat = 0.417
Padatan dapat mengendap = 25.0
BOD = 28.3
Catatan :
1 gallon per menit (gpm) = 0.0631 liter/detik = 5.42 ton/hari
1 gallon = 3.785 liter
1 pounds = 453.6 gram = 0.4536 kg
Contoh :
Sebuah hatchery ikan dimana ikan diberi pakan 450 pounds pakan per hari dan aliran air 1,500 gallon per menit, mempunyai konsentrasi ammonia total 0.8 ppm dalam air limbah hatchery.
ppm ammonia = (2.67 x 450) / 1500 = 0.8
PENGELOLAAN AIR DI KOLAM
Pemupukan
Pemupukan mendukung produksi ikan dengan meningkatkan jumlah dan kualitas organisme pakan. Bakteri berperan penting di dalam pelepasan atau perputaran unsur hara dari pupuk. Sekali dalam larutan, nutrien merangsang pertumbuhan dan reproduksi algae yang mana selanjutnya ia akan mendukung populasi zooplankton. Tergantung pada spesies ikan, baik algae maupun zooplankton keduanya menyediakan makanan untuk ikan.
Sejumlah faktor mempengaruhi penggunaan pupuk, dan pengaruh pemupukan tidak dapat diprediksi di bawah semua kondisi. Pengaruh-pengaruh fisik meliputi luas area dan kedalaman kolam, tingkat pergantian air, kekeruhan (turbiditas) dan temperatur air. Pengaruh-pengaruh biologi meliputi jenis tanaman dan kehidupan hewan akuatik yang ada dan kebiasaan makan (food habit) dari ikan yang dibudidayakan. Unsur-unsur kimia yang ada dalam suplai air, komposisi lumpur dasar, pH, kalsium, magnesium dan interaksi-interaksi kimia mempunyai efek signifikan terhadap respon pupuk.
Tidak semua kolam perlu dipupuk; pemupukan mungkin tidak praktis jika kolamnya terlalu besar atau terlalu kecil. Kolam-kolam yang keruh atau berlumpur dengan penetrasi cahaya kurang dari 6 inchi sebaiknya tidak dipupuk. Distribusi pupuk di kolam akan beragam dengan arah angin, ukuran kolam, dan jenis pupuk yang digunakan (apakah pupuk organik atau inorganik). Pada umumnya pupuk organik sebaiknya ditebarkan secara lebih merata daripada pupuk inorganik yang lebih mudah larut dan cepat menyebar ke seluruh area kolam. Untuk pupuk inorganik, akan lebih praktis jika ia ditebar dekat pipa inlet pada saat pengisian air kolam.
Pupuk dapat dibedakan menjadi pupuk alam dan pupuk buatan. Pupuk alam adalah pupuk yang langsung didapat dari alam misalnya fosfat alam, pupuk organik (pupuk kandang, kompos) dan sebagainya. Jumlah dan jenis unsur hara dalam pupuk alam terdapat secara alamiah. Pupuk buatan adalah pupuk yang dibuat di pabrik dengan jenis dan kadar unsur haranya sengaja ditambahkan dalam pupuk tersebut dalam jumlah tertentu.
Pupuk buatan dapat dibedakan menjadi pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pupuk tunggal adalah pupuk yang hanya mengandung satu macam unsur hara misalnya pupuk N, pupuk P, pupuk K dan sebagainya. Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu unsur hara misalnya N+P, P+K, N+K, N+P+K dan sebagainya.
Pupuk Organik
Bahan organik seperti kompos sisa tanaman, kotoran hewan, limbah dari tempat pemotongan hewan dan lainnya merupakan sumber nitrogen yang sangat baik. Mereka juga mengandung persentase tinggi karbon organik dan juga mineral-mineral lain dalam jumlah sedikit. Kandungan unsur hara dari berbagai sumber pupuk organik disajikan pada Tabel 9. Pupuk organik disarankan hanya untuk produksi benih ikan untuk mempercepat produksi zooplankton pada kolam pemeliharaan, khususnya pada kolam yang baru dibuat.
Tabel 9. Komposisi beberapa bahan pupuk organik
Pupuk Nitrogen (%) Posfor (%) Kalium (%)
Kotoran kuda 0.49 0.26 0.48
Kotoran sapi 0.43 0.59 0.44
Kotoran ayam 1.31 0.40 0.54
Kotoran domba 0.77 0.39 0.59
Keuntungan pupuk organik adalah :
1. Siklus produksi plankton yang lebih pendek daripada pupuk inorganik.
2. Dekomposisi membebaskan CO2 yang mana digunakan oleh tanaman air untuk pertumbuhan (fotosintesis).
3. Membantu di dalam membersihkan air yang banyak mengandung debu.
4. Dapat digunakan sebagai suatu pakan tambahan untuk ikan.
Sedang kerugiannya adalah :
1. Lebih mahal daripada pupuk inorganik per satuan nutrien yang sama.
2. Kadar nutriennya lebih sedikit daripada pupuk inorganik untuk berat pupuk yang sama.
3. Dapat menurunkan suplai oksigen air.
4. Dapat merangsang pertumbuhan algae berfilamen.
5. Membutuhkan lebih banyak tenaga kerja dan waktu untuk menggunakannya daripada pupuk inorganik.
Pupuk Inorganik
Pupuk inorganik merupakan sumber yang relatif tidak mahal untuk N, P dan K, yang mana merangsang pertumbuhan algae, dan kalsium, yang mana membantu mengendalikan kesadahan dan pH air. Bentuk nitrogen yang tersedia untuk pemupukan kolam disajikan pada Tabel 10. Posfor merupakan suatu bahan kimia aktif dan dianggap merupakan unsur tunggal yang sangat esensial/penting di dalam pemupukan kolam dan nutrien pertama untuk menjadi suatu faktor pembatas untuk pertumbuhan plankton. Plankton membutuhkan unsur posfor minimum 0.018 sampai 0.09 ppm untuk pertumbuhannya. Banyak ahli menyarankan aplikasi sekitar 1.0 ppm posforus pentoksida (P2O5) secara periodik selama masa produksi.
Tabel 10. Pupuk N untuk Pengkayaan Kolam
Bahan Sumber Formula Kimia % Nitrogen pH jika dalam bentuk Larutan
Ammonium metaphosphat (NH4)3PO4 17* 4.0
Ammonium nitrat NH4NO3 33.5 4.0
Ammonium phosphat (NH4)4PO4 11** 5.0
Ammonium sulfat (NH4)2SO4 20
Anhidrous ammonia NH3.H2O 82
Aqua-ammonia NH4.H2O 40 – 50
Kalsium cyanamida CaCN2 22
Di ammonium phosphat (NH4)2HPO3 21*** 8.0
Urea CO(NH2)2 46 7.2
Sodium nitrat NaNO3 16 7.0
Ket. : * Juga mengandung 73% P2O5
** Juga mengandung 48% P2O5
*** Juga mengandung 48 - 52% P2O5
Tabel 11. Sumber P2O5 pada pupuk phosphat komersial
Bahan Sumber Formula Kimia % P2O5
Ammonium metaphosphat (NH4)3PO4 73
Basic slag (CaO)5.P2O5.SiO2 9
Kalsium metaphosphat Ca(PO3)2 60-65
Diammonium phosphat (NH4)2HPO4 53
Monoammonium phosphat NH4H2PO4 48
Potasium metaphosphat KPO3 55-58
Rock phosphat [Ca3(PO4)2]3.CaF2 32
Triple superphosphat [Ca(H2PO4)2]3 44-51
Double superphosphat [Ca(H2PO4)2]2 36-38
Agrophos (phosphat alam) 25
Phosphat Cirebon 25-28
Posfor tidak dapat bertahan lama ada di kolom air kolam. Walaupun plankton dan hewan-hewan mengambil jumlah yang banyak dari pupuk P yang ditambahkan, mayoritas dari P yang diberikan terakumulasi di lumpur dasar kolam. Di sini P dapat terikat pada senyawa-senyawa yang tidak larut air yang secara permanen tidak tersedia untuk plankton. Sejumlah pupuk P tersedia untuk penggunaan di kolam (Tabel 11). Namun pupuk superphosphat (Triple superphosphat/TSP atau Double superphosphat/ DSP) lebih banyak tersedia di pasaran daripada jenis pupuk P lainnya dan juga memberikan hasil yang memuaskan untuk penggunaan di kolam. Jika nutrien N juga diinginkan, pupuk ammonium phosphat disarankan digunakan karena sangat larut dalam air dan umumnya memberikan respon yang lebih cepat.
Pengkapuran
Kapur tersedia dalam empat bentuk utama :
1. Kalsium karbonat atau kapur kalsit atau kapur pertanian (Kaptan) : CaCO3
Kapur ini mengandung sekitar 40% Ca2+, tersedia dalam bentuk batu kapur yang diambil dari alam dan langsung ditumbuk/digiling sampai ukuran tertentu.
2. Kapur Oksida atau quicklime atau kapur bakar : CaO
Kapur ini mengandung kadar Ca2+ sebesar 71%, merupakan batu kapur CaCO3 yang dibakar sehingga terbentuk CaO.
CaCO3 + panas CaO + CO2
(dibakar) Kapur bakar
3. Kapur Hidrat atau slaked lime atau kalsium hidroksida : Ca(OH)2
Kapur ini mengandung kadar Ca2+ sebesar 54%, merupakan kapur bakar CaO yang diberi air sehingga terbentuk Ca(OH)2.
CaO + H2O Ca(OH)2 + panas
4. Kapur Dolomit : CaMg(CO3)2
Reaksi Pengkapuran :
1. Dengan CaCO3 :
CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 Ca2+ + 2HCO3-
HCO3- + H+ H2CO3 H2O + CO2
2. Dengan CaO atau Ca(OH)2
CaO + H2O Ca(OH)2
Ca(OH)2 + 2H2CO3 Ca(HCO3)2 + 2H2O
Kalsium adalah esensial untuk pertumbuhan hewan dan tanaman. Kebanyakan efeknya adalah tidak langsung, namun pengaruh sekundernya menyumbang secara signifikan produktivitas dari suatu tubuh air. Air dengan kesadahan lebih dari 50 ppm setara CaCO3 adalah paling produktif, dan yang berkesadahan kurang dari 10 ppm jarang menghasilkan hasil yang besar. Kalsium mempercepat dekomposisi bahan organik, membentuk sistem buffer pH yang kuat, mengendapkan besi dan dapat berperan sebagai suatu disinfektan atau sterilan.
Bentuk kalsium yang digunakan tergantung pada tujuan utama pengkapuran. Jika lumpur dasar kolam mempunyai pH 7, kapur tidak direkomendasikan kecuali untuk tujuan sterilisasi. Untuk pengkapuran umum, kalsium hidrat atau kalsium karbonat adalah bentuk yang paling sesuai. Masing-masing punya keuntungan dan kerugian tertentu yang membuatnya sesuai untuk situasi spesifik. Jika air yang akan dikapur adalah payau atau salin (air laut), bentuk kapur yang paling tepat adalah kapur bakar atau kapur hidrat, karena kalsium karbonat kurang larut dalam air tersebut. Kebutuhan untuk memberi kapur dapat diindikasikan ketika pemupukan inorganik gagal untuk menghasilkan blooming phytoplankton. Bagaimanapun analisa air atau lebih baik lagi analisa lumpur dasar kolam sebaiknya dilakukan untuk parameter kesadahan total dan alkalinitas sebelum kapur digunakan.
Masalah-masalah Khusus di Budidaya Ikan di Kolam
Oksigen terlarut
Karena jumlah oksigen terlarut yang cukup adalah penting untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup ikan yang baik, gas ini menjadi perhatian utama untuk pembudidaya ikan. Pada kejadian yang jarang terjadi, level tinggi supersaturasi oksigen – yang disebabkan oleh fotosintesis alga yang intensif – dapat menyebabkan emphysema di ikan. Sebenarnya semua masalah yang berkaitan dengan oksigen disebabkan oleh konsentrasi gas ini yang terlalu rendah.
Toleransi ikan terhadap konsentrasi oksigen terlarut yang rendah beragam diantara spesies ikan. Pada umumnya, ikan berkembang baik pada konsentrasi di atas 4 ppm. Mereka dapat bertahan hidup pada periode lama (dalam hari) pada 3 ppm tetapi tidak tumbuh dengan baik. Sebagian besar ikan dapat mentolerir 1-2 ppm selama beberapa jam tetapi akan mati jika konsentrasi ini berlangsung lama atau jatuh lebih rendah.
Pada kolam yang tidak mempunyai aliran suplai air tawar, oksigen muncul dari hanya 2 sumber : difusi dari udara dan fotosintesis. Difusi oksigen melintasi permukaan air kedalam atau keluar dari kolam, tergantung pada apakah air disubsaturasi atau disupersaturasi dengan gas. Jika permukaan air secara mekanik (oleh angin, pompa atau aerator) dicampur dengan kolom air di bawahnya, akan mendifusikan oksigen ke kolom air yang ada di bawahnya. Oksigen yang berasal dari fotosintesis sebagian besar dihasilkan oleh phytoplankton. Umumnya, fotosintesis akan menghasilkan jumlah cukup oksigen untuk ikan sampai kedalaman 2 sampai 3 kali kenampakan secchi disk. Penetrasi oksigen di bawah kedalaman ini tergantung pada pencampuran secara mekanik.
Dua proses menggunakan oksigen terlarut : oksidasi kimia dan respirasi. Keduanya terjadi di seluruh kolom air dan di lapisan atas dari sedimen kolam. Oksidasi kimia melibatkan terutama unsur-unsur dan senyawa-senyawa inorganik. Namun respirasi merupakan penyebab utama penurunan oksigen. Semua organisme akuatik melakukan respirasi – tidak hanya ikan, tetapi juga tanaman, phytoplankton (bahkan selama fotosintesis juga berrespirasi), zooplankton, hewan-hewan dasar kolam, dan mungkin paling penting adalah bakteri yang mengoksidasi bahan organik. Selama masa tanam, konsentrasi oksigen dalam suatu kolam ditentukan terutama oleh keseimbangan antara fotosintesis dan respirasi. Untuk keberhasilan budidaya ikan di kolam, fotosintesis haruslah melebihi respirasi.
Kandungan oksigen di kolam mengikuti suatu siklus 24-jam : paling tinggi di siang hari (sekitar jam 2-3) sesudah ajm-jam fotosintesis, paling rendah di dini hari (sekitar jam 6 pagi) sesudah jam-jam respirasi malam hari. Untuk itu harus ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk mencegah atau mengurangi keparahan masalah oksigen terlarut ini, diantaranya adalah :
1. Sebagian besar kolam dipupuk untuk merangsang produksi plankton untuk pakan alami. Pemupukan sebaiknya dihentikan jika bacaan sechii disk kurang dari 25 cm. Kehati-hatian khusus sebaiknya diberikan jika ikan diberi pakan buatan, karena ini dapat merangsang blooming plankton yang tiba-tiba dan berikutnya die-off.
2. Karena frekuensi masalah oksigen terlarut meningkat dengan tingkat pemberian pakan buatan, ikan sebaiknya tidak diberi pakan buatan lebih dari 30 pound pakan per acre per hari.
3. Jika algisida digunakan untuk mengontrol densitas plankton, mereka sebaiknya digunakan sebelum terjadi blooming plankton, jika tidak, die-off yang dipercepat akan memperburuk penurunan oksigen.
pH air
Dua macam treatment untuk pH tinggi dapat diterapkan. Satu melibatkan penambahan bahan kimia yang membentuk asam-asam lemah melalui reaksi dengan air untuk melepaskan ion H+. Contohnya sulfur, ferrous sulfat, dan aluminium sulfat. Aksi sulfur ditingkatkan jika ia ditambah bersama-sama dengan bahan organik, seperti pupuk kandang. Treatment kedua untuk pH tinggi adalah penambahan ion-ion bermuatan positif yang berikatan dengan CO3-; mereka mempertahankan karbonat dari bergabung dengan hidrogen dan mencegah reaksi di bawah untuk bergerak ke kiri, bahkan walaupun tanaman/plankton mungkin menkonsumsi CO2 dari air untuk fotosintesis. Ion yang paling penting digunakan untuk tujuan ini adalah kalsium (Ca2+), yang mana biasanya ditambahkan dalam bentuk gypsum (kalsium sulfat, CaSO4). Dua treatment ini dapat digabung. Untuk contoh, sulfur pupuk kandang dan gypsum bersama-sama mungkin efektif dalam menurunkan alkalinitas kolam.
Turbiditas (Kekeruhan)
Kekeruhan yang tinggi di kolam membatasi penetrasi cahaya, ia dapat menurunkan fotosintesis dan membuatnya lebih sulit untuk ikan untuk menemukan makanan. Kebanyakan turbiditas disebabkan oleh koloid – partikel-partikel liat yang tetap tersuspensi dalam air dikarenakan ukuran kecil dan muatan listrik negatifnya. Jika muatan negatif pada partikel koloid dapat dinetralkan, mereka akan saling menempel –berflokulasi – dan mengendap ke dasar kolam. Beberapa bahan bermuatan positif dapat membantu memflokulasi koloid-koloid demikian. Bahan organik salah satunya, walaupun ia dapat mengakibatkan penurunan oksigen air selama proses dekomposisinya. Asam-asam lemah atau ion-ion metalik seperti kalsium juga dapat menetralkan muatan koloid, dan banyak ahli budidaya ikan menambahkan (tergantung pada pH) batu kapur, kalsium hidroksida, atau gypsum ke kolam untuk tujuan ini.
Hidrogen sulfida (H2S)
Masalah hidrogen sulfida dapat diatasi dengan beberapa cara :
1. Buang bahan organik yang berlebihan di kolam
2. Naikkan pH air
3. Oksigenasi kolam
4. Tambahkan agen oksidasi seperti KMnO4
Suatu perbandingan perbedaan dan kesamaan signifikan yang dapat membantu di dalam menentukan apakah kematian ikan disebabkan oleh kekurangan oksigen ataukah oleh senyawa toksik seperti pestisida, ataukah oleh penyakit ikan disajikan pada Tabel 12.
Tabel 12. Karakteristik kematian ikan yang disebabkan oleh kekurangan oksigen, penyakit dan pestisida.
Tanda-tanda fisik yang dikaitkan dengan kematian Penyebab Kematian
Kurang Oksigen Penyakit Pestisida
Tingkah laku ikan
Berenang di permukaan air, “gasping”
Normal, “melayang”
Berenang tak beraturan
Ukuran Ikan
Ikan besar mati dahulu
Tak ada selektivitas
Ikan kecil mati dulu
Waktu kematian
Malam dan pagi hari
Kapan saja
Kapan saja
Kecenderungan Mati Massal Tidak,
jarang massal Mati massal
Karbon dioksida (CO2)
Masalah kadar karbon dioksida yang tinggi sering ditemui pada sumber air yang diambil dari air sumur atau air artesis. Untuk itu perlu dilakukan penanganan air sumber ini dngan cara air yang ke luar dari sumur dipompa ke atas dan dari atas disemprotkan ke bawah dalam bentuk butiran-butiran air yang kecil (seperti shower untuk mandi) sehingga luas permukaan air yang berkontak dengan udara atmosfir semakin luas dan ini memberi kesempatan untuk karbon dioksida dalam air tersebut ke luar dan digantikan oleh oksigen dikarenakan adanya perbedaan parsial gas-gas dalam air tersebut dengan atmosfir. Cara lain adalah air sumur disemprotkan ke atas membentuk seperti air mancur. Selanjutnya air yang telah ditreatment oleh cara manapun di atas ditampung di bak/kolam dan diaerasi kuat selama paling tidak 2-3 hari agar kadar karbondioksidanya betul-betul menurun ke level aman untuk ikan.
Masalah keracunan gas ini pada ikan yang dipelihara di hatchery sering ditemui, sementara di kolam atau perairan umum yang airnya bukan bersumber dari air tanah jarang ditemui. Pemberian aerasi kuat saja untuk air yang bersumber dari sumur atau artesis selama beberapa hari sering kali tidak mencukupi untuk menurunkan kadar karbon dioksida sampai level aman untuk ikan, karena luas permukaan air yang berkontak dengan udara untuk melepaskan gas ini dan bertukar dengan oksigen yang ada di atmosfir masih relatif kecil.
DAFTAR BACAAN
1. Boyd, C. E. 1979. Water quality in warmwater fish ponds. Auburn Univ. Alabama. 359 hal.
2. Hart, P & Dos O’Sullivan. 1993. Recirculation systems : Design, construction and management. Turtle Press Pty Ltd. Launceston. 127 hal.
3. Piper, G. P; Ivan, B. M; Leo, E. O; Joseph, G. F and John, R. L. 1982. Fish hatchery management. Fish & Wildlife Service, Washington, D. C. 517 hal.
4. Wedemeyer, G. A. 1996. Physiology of Fish in Intensive Culture Systems. Chapman and Hall. New York. 232 hal.
by
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar