PRODUKTIVITAS PRIMER DAN BOD5
EKOSISTEM PERAIRAN
Ratna Lestyana
Dewi1), Alfan Farhan Rijaluddin 2), Daus Ramadhan2) , dan Rizky Aprizal2
1.
Mahasiswa
Program Studi Biologi
2.
Asisten Dosen
Praktikum Ekologi Perairan Prodi Biologi
Program Studi Biologi Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Islam Negeri Syarif Hidayatullah Jakarta
Abstrak
Cahaya
matahari merupakan
komponen penting dalam setiap ekosistem yang dimanfaatkan oleh produsen primer
yang ada di ekosistem perairan diantaranya yaitu alga, bryophyta, vascular
macrophytes, dan Cyanobacteria. Tujuan dari praktikum ini adalah untuk
memahami produktivitas primer dan BOD5 di ekosistem perairan dan
memahami produktifitas primer BOD5 tentang kualitas perairan.
Praktikum ini dilakukan di Danau Situ Gintung dan PLT UIN Syarif Hidayatullah
Jakarta dengan metode purposive sampling dan metode botol gelap dan
botol terang. Hasil yang diperoleh yaitu pada saat perhitungan produktivitas
primer hampir keseluruhan tergolong pada mesotrofik kecuali pada stasiun kedua,
dan perhitungan BOD5 menunjukkan bahwa Danau Situ Gintung tergolong
memiliki tingkat pencemaran yang sedang pada stasiun satu, tiga, lima, dan
memiliki tingkat pencemaran ringan pada stasiun satu dan empat.. Kesimpulannya
adalah produktivitas primer di Danau Situ Gintung termasuk tipe Danau yang
memiliki kandungan nutrient yang sedang (mesotrofik) dan memiliki kualitas
pencemaran perairan yang sedang.
Kata Kunci :
BOD5 , Mesotrofik, Pencemaran, Produktivitas primer
PENDAHULUAN
Cahaya
matahari merupakan
komponen penting dalam setiap ekosistem. Energi cahaya matahari dapat diserap oleh organisme
tumbuhan hijau dan organisme fotosintetik.
Energi tersebut digunakan untuk mensintesis molekul
anorganik menjadi molekul organik yang kaya energi.
Molekul tersebut lalu disimpan dalam bentuk makanan dalam
tubuhnya dan menjadi sumber bahan organik
bagi organisme lain yang heterotrof. Organisme yang memiliki kemampuan untuk
mengikat energi dari lingkungan disebut produsen. Produsen primer yang ada di ekosistem
perairan diantaranya yaitu alga, bryophyta, vascular macrophytes, dan
Cyanobacteria (Baksir, 1999).
Produktivitas merupakan
laju penyimpanan energi oleh suatu komunitas di dalam ekosistem. Produktivitas
primer di kolam perairan merupakan laju penyimpanan energi radiasi matahari
oleh organisme produsen dalam bentuk bahan organik melalui proses fotosintesis
oleh fitoplankton, dan dalam tropik level suatu perairan fitoplankton merupakan
produsen utama perairan. Produktivitas primer sering diasumsikan sebagai jumlah
karbon yang terdapat dalam material hidup. Tinggi rendahnya produktivitas
primer dapat diketahui dengan melakukan pengukuran biomassa plankton
(fitoplankton) dan klorofil-a (Baksir,1999).
Produktivitas suatu perairan ditentukan oleh beberapa
faktor meliputi cahaya, nutrien, suhu, jenis fitoplankton. Ketersediaan cahaya
secara kuantitatif dan kualitatif tergantung pada waktu, letak geografis,
kedalaman, awan, inklinasi matahari, material terlarut dalam air, partikel
tersuspensi dalam air. Intensitas cahaya mempengaruhi tinggi rendahnya aktivitas
fotosintesis oleh fitoplankton. Pengaruh intensitas cahaya terhadap aktivitas
fotosintesis dapat ditunjukkan dalam grafik kuadratik, yang berarti jika
intensitas cahaya terlalu tinggi akan mengurangi produksi energi oleh
fotosintesis (Andriani, 2007).
Selain produktivitas primer, BOD5 adalah salah
suatu metode untuk mengetahui tinggi atau rendahnya nutrien pada suatu
perairan. Kebutuhan oksigen biokimiawi atau Biochemical Oxygen Demand (BOD5)
merupakan kebutuhan oksigen yang diperlukan mikroorganisme aerob perairan untuk
mendegradasi senyawa organik. Berdasarkan pada pengujian nilai BOD5 pada
umumnya nilai ini digunakan dengan asumsi pada hari kelima nilai BOD520
memiliki nilai 70-80% dari BOD total. Adanya parameter BOD5
ini merupakan salah satu indikator untuk mengetahui adanya senyawa
cemaran organik seperti aldehida, glukosa, protein, dan sebagainya di dalam
suatu perairan tersebut (Ari, 2002).
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk memahami
produktifitas primer dan BOD5 di ekosistem perairan dan memahami
produktifitas primer BOD5 tentang kualitas perairan.
METODELOGI
Praktikum ini dilakukan pada Jumat, 1 April di Danau Situ Gintung dan Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif
Hidayatullah Jakarta dengan menggunakan metode purposive sampling dan metode botol gelap dan botol terang.
Alat dan Bahan
Alat
yang digunakan dalam praktikum ini adalah botol vertikal sampler, botol Winkler
atau botol sampel, aluminium foil atau kertas karbon dan DO-meter.
Bahan
yang digunakan dalam praktikum ini adalah air sampel.
Cara Kerja
Produktivitas Primer
Lokasi
pengambilan sampel air dibagi menjadi lima titik yaitu pada dua bagian inlet,
bendungan, outlet, dan dekat lahan pertanian. Kemudian diambil sampel air lalu
dimasukkan ke dalam botol yang sudah diketahui volumenya. Selanjutnya untuk
mengetahui analisis yang lebih menyeluruh, sampel air dapat diambil dari
berbagai lokasi dan kedalaman. Parameter fisik-kimia perairan (pH, kecerahan,
TDS, EC, suhu) juga diukur pada masing-masing lokasi. Lalu, dimbil tiga sampel
air pada tiap lokasi. Botol pertama digunakan untuk menentukan konsentrasi
oksigen awal. Dua botol lainnya digunakan untuk botol terang dan botol gelap.
Lalu digelapkan satu botol dengan menggunakan cat hitam dilapisi permukaan luar
botol dengan aluminium foil dengan kertas karbon dan diletakkan kedua botol
tersebut pada lokasi sampling di laboratorium. Bila inkubasi dilakukan di
laboratorium, biarkan botol terang terpapar sinar matahari, sebaliknya
hindarkan botol gelap dari paparan sinar matahari. Kemudian, botol tersebut
didiamkan selama 4 jam untuk proses respirasi dan fotosintesis dan dihitung
konsentrasi oksigen terlarut akhir pada masing – masing botol terang dan gelap.
BOD5
Air pada
permukaan perairan (kedalaman 0 – 50 cm) diambil menggunakan water bottle
sampler, lalu dituang ke botol Winkler (diusahakan tidak ada
gelembung). Pengukuran DO awal air dilakukan, kemudian dibuang. Lalu air pada
tempat yang sama diambil kembali seperti prosedur awal. Air dimasukkan ke dalam
botol Winkler, diberi label dan keterangan. Sampel air di dalam botol
diinkubasi selama 5 hari pada suhu 200 C.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Berdasarkan pada percobaan yang telah dilakukan, maka
diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 1.1 Hasil Pengukuran Faktor Kimia Fisik
NO
|
Lokasi
|
Suhu (0C)
|
Kecerahan
|
TDS
|
EC
|
pH
|
DO
|
|
Awal
|
Hari ke-5
|
|||||||
1
|
Inlet
|
26,3
|
22
|
103
|
208
|
7,8
|
7,3
|
4,6
|
2
|
Permukiman
|
30
|
25
|
98
|
203
|
8,0
|
7,4
|
5,6
|
3
|
Outlet
|
33
|
14
|
69
|
150
|
9
|
7,2
|
3,9
|
4
|
Pertanian
|
32,8
|
35
|
80
|
189
|
8,8
|
7,4
|
4,8
|
5
|
Inlet
|
32,5
|
20,5
|
99
|
235
|
8,0
|
7,2
|
3,7
|
Berdasarkan pada tabel 1.1 untuk mengukur
produktivitas primer dilakukan pengukuran faktor kimia fisik yang terdapat di
lokasi Danau Situ Gintung. Adapun faktor
kimia fisik yang dihitung dari kelima stasiun yaitu suhu, kecerahan, Total
Dissolve Solid (TDS), Electrolyte Conductivity (EC), pH, dan Dissolved
Oxygen (DO).
Hasil yang di dapat memiliki variasi yang
cukup signifikan. Saat dilakukan pengkuran suhu pada lokasi yang pertama
memiliki suhu yang cukup rendah yaitu 26,3 0C karena berada pada
lokasi inlet. Sementara itu, pada stasiun kedua sampai kelima tidak terlalu jauh
perbedaan suhunya yaitu kisaran 30 – 330 C. Kemudian, saat dilakukan
pengukuran pada kecerahan, TDS, EC, pH secara keseluruhan kisarannya tidak
terlalu jauh kecuali pada stasiun yang
ketiga yaitu lokasi outlet dimana hasil
pengukurannya cukup berbeda dan tergolong rendah dibandingkan dengan hasil
pengukuran di stasiun lain. Hal ini disebabkan pada lokasi tersebut (lokasi
outlet) sangat banyak fitoplankton (blooming alga) sehingga warna danau
menjadi hijau dan menyebabkan hasil pengukurannya rendah. Selanjutnya, saat
dilakukan pengukuran DO awal dapat dilihat berdasarkan tabel 1.1 memiliki
kisaran yang dekat yaitu 7,2 – 7,4 ppm yang menandakan bahwa tidak terjadi
perbedaan dari antar lokasi secara signifikan.
Tabel 1.2 Hasil
Produktivitas Primer
No
|
DO
|
Waktu
Inkubasi
|
PG
|
R
|
PN (mg/l)
|
PN (mgC/m3
perhari)
|
Keterangan
|
||
Awal
|
Terang
|
Gelap
|
|||||||
1
|
7,3
|
8,2
|
3,1
|
5 jam 20 menit
|
5,1
|
4,2
|
337,824
|
760,58
|
Eutrofik
|
2
|
7,4
|
7,9
|
3,9
|
6 jam 50 menit
|
4
|
3,5
|
187,68
|
329,74
|
Mesotrofik
|
3
|
7,2
|
8,6
|
4,2
|
7 jam 28 menit
|
4,4
|
3
|
525,504
|
845,31
|
Eutrofik
|
4
|
7,4
|
7,8
|
4,3
|
5 jam 15 menit
|
3,5
|
3,1
|
150,144
|
343,18
|
Mesotrofik
|
5
|
7,2
|
8,1
|
3
|
5 jam 41 menit
|
5,1
|
4,2
|
337,824
|
713,71
|
Mesotrofik
|
Berdasarkan pada tabel 1.2 dapat dilihat
mengenai perhitungan produktivitas primer. Produktivitas primer ini dilakukan
dengan metode botol gelap dan botol terang yang dapat menghasilkan nilai
respirasi, produktivitas kotor, dan produktivitas bersih yang dihitung dengan
rumus yaitu Produktivitas bersih = Produktivitas kotor (PG) – Respirasi (R).
Hasil yang diperoleh dapat dijadikan indikator mengenai kasifikasi tingkat
kelimpahan unsur hara Berdasarkan kandungan hara (tingkat kesuburan), danau
diklasifikasikan dalam 3 jenis yaitu danau oligotrofik (0 – 200 mgC/cm3)
, danau mesotrofik (200 - 750 mgC/cm3) dan danau eutrofik (>750
mgC/cm3) (Djumara, 1996).
Hasil pada tabel tersebut menunjukkan bahwa
pada stasiun ketiga yaitu pada lokasi outlet memiliki nilai produktivitas
tertinggi yaitu sebesar 845,31 mgC/cm3 yang menandakan bahwa lokasi
tersebut tergolong eutrofik, sama seperti pada stasiun satu lokasi inlet dengan
nilai produktivitas bersih sebesar 760,58
mgC/cm3. Kemudian pada stasiun dua, empat, dan lima termasuk
ke dalam tipe mesotrofik.
Danau eutrofik merupakan danau yang memiliki
kadar hara tinggi, memiliki perairan dangkal, tumbuhan litoral melimpah,
kepadatan plankton lebih tinggi, sering terjadi blooming alga dengan
tingkat penetrasi cahaya matahari umumnya rendah. Sementara itu, danau
oligotrofik adalah danau dengan kadar hara rendah, biasanya memiliki perairan
yang dalam. Semakin dalam
danau tersebut semakin tidak subur, tumbuhan litoral jarang dan kepadatan
plankton rendah, tetapi jumlah spesiesnya tinggi. Danau Mesotrofik merupakan
danau dengan kadar nutrien sedang, juga merupakan peralihan antara kedua sifat
danau eutrofik dan danau oligotrofik. (Odum, 1996).
Gambar 1.1 Grafik Pengaruh TDS Terhadap
Produktivitas Primer
Kemudian, apabila dilihat berdasarkan grafik
dengan membandingkan salah satu faktor fisik pengukuran yaitu Total Dissolve
Solid (TDS) atau zat padat terlarut, dapat disimpulkan bahwa dari data yang
diperoleh maka semakin tinggi nilai dari TDS maka produktivitas bersihnya semakin
rendah. Hal ini menandakan bahwa produktivitas yang rendah pada suatu perairan di
dalamnya mempunyai zat padat terlarut yang banyak, misalnya seperti zat organik
atau zat anorganik (Sudaryanti, 2004).
Tabel 1.3 Hasil Perhitungan BOD5
No
|
DO
|
DO5
|
BOD5
|
Keterangan
|
1
|
7,3
|
4,6
|
13,5
|
Sedang
|
2
|
7,4
|
5,6
|
9
|
Ringan
|
3
|
7,2
|
3,9
|
16,5
|
Sedang
|
4
|
7,4
|
4,8
|
13
|
Sedang
|
5
|
7,2
|
3,7
|
17,5
|
Sedang
|
Oksigen terlarut merupakan variabel kimia yang mempunyai peran penting sekaligus
menjadi faktor pembatas bagi kehidupan biota air (Nybakken, 1988). Berdasarkan
pada hasil percobaan yang terdapat pada tabel 1.3 dapat diketahui bahwa hasil
dari perhitungan BOD5 dapat diketahui derajat pencemarannya. Derajat
pencemarannya yaitu : Ringan (0 - 10 ppm), sedang (10 – 20 ppm), dan tinggi I25
ppm) (Sudaryanti, 2004).
Hasil yang diperoleh yaitu pada stasiun satu, stasiun tiga, stasiun
empat, tergolong ke dalam tingkat
pencemaran yang sedang yang secara berurutan yaitu 13,5 ppm, 16,5 ppm, dan 13
ppm, sementara pada stasiun dua tergolong dalam tingkatan pencemaran ringan
dengan hasil pada tabel 1.3 yaitu 9 ppm.
Adapun faktor yang menyebabkan daya larut oksigen dapat berkurang dengan meningkatnya
suhu air dan salinitas. Konsentrasi oksigen terlarut juga menurun dengan adanya
penambahan bahan organik, karena bahan organis tersebut akan diuraikan oleh
mikroorganisme yang mengonsumsi oksigen yang tersedia. Pada tingkatan jenis,
masing-masing biota memiliki respon
terhadap penurunan oksigen (Andriani, 2007).
KESIMPULAN
Produktivitas primer dan BOD5 merupakan indikator
di ekosistem perairan yang menunjukkan tinggi rendahnya nutrien serta tingkat
pencemaran. Indikator produktivitas primer dapat dihitung dengan cara
produktivitas kotor dikurangi dengan respirasi dan BOD5 dihitung
dengan cara kadar dikalikan dengan DO awal dikurangi DO akhir yang setelah
dihitung menandakan ahwa Danau Situ Gintung memiliki produktivitas primer yang
tergolong mesotrofik dan memiliki tingkat pencemaran yang sedang.
DAFTAR PUSTAKA
Andriani. 2007. Hubungan
Produktivitas Fitoplankton dengan Biomass dan Nutrien N-P
di perairan
Pantai Kabupaten Luwu. Jurnal Ilmu
Kelautan Universitas Hassanudin vol 17 (3) : 193-202.
Ari. 2002. Produktivitas Primer
Perairan Waduk Cegklik. Jurnal Universitas Negeri
Sebelas Maret . Vol 3.189-195
Baksir, Abdurrachaman. 1999. Tesis
Hubungan antara Produktivitas Primer
Fitoplankton dan
Intensitas Cahaya di Waduk Cirata, Kabupaten Cianjur, Jawa Barat. Institut Pertanian Bogor.
Bogor.
Odum, E.P. 1996. Dasar-dasar Ekologi
Edisi Ketiga. Gadjah Mada University.
Yogyakarta.
Djumara, 2007. Modul 3 : Sumber Daya Alam Lingkungan
Terbarukan dan Tidak
Terbarukan Diklat Teknis Pengelolaan
Lingkungan Hidup di Daerah.
Jakarta:
Environmental
Assesment and Management.
Sudaryanti. 2004. Produktivitas Perairan (Primer):
Fakultas Perikanan dan Ilmu
Kelautan, Universitas Brawijaya. Malang
Tidak ada komentar:
Posting Komentar